Точечные дефекты в зонах неупорядоченной структуры кварца месторождений золота Дарасунского рудного поля (Восточное Забайкалье)

Объект исследования. Изучены состав, свойства и связь точечных дефектов в зонах неупорядоченной структуры кварца с условиями его образования. Материал и методы. Материалом для изучения служил кварц месторождений золота Дарасунского рудного поля: Дарасун, Теремкинское и Талатуй. При проведении сравнительных исследований использовался золоторудный кварц ряда месторождений Северного Казахстана. Регистрация точечных дефектов в кристаллической структуре кварца проводилась методом ЭПР. При интерпретации результатов исследований применялась генетическая информация, заключенная в распределении изоморфных примесей Ge и Ti в кварце. Результаты. В исследуемом кварце выявлены две группы парамагнитных центров. Одна из них связана с изоморфными примесями Al, Ti и Ge в зонах кварца с упорядоченной кристаллической структурой, а другая − с точечными дефектами, локализованными в зонах неупорядоченной структуры кварца. Последняя группа включает в себя несколько типов E'-центров, возникающих в кварцевом стекле, и Al-X-центры, обусловленные ионами Al3+, ассоциированными с кислородными вакансиями. Обнаружено, что в случае стабильных термодинамических условий минералообразования между концентрациями Al-X-центров (CAl-X) и E'-центров (CEs) устанавливается линейная зависимость. При резком изменении термодинамических условий замечено отклонение точек от зависимости CEs(CAl-X). Выводы. Вид зависимости CEs(CAl-X) определяется термодинамическими условиями минералообразования и может использоваться для выявления случаев неравновесной кристаллизации кварца.

1. Бершов Л.В., Крылова М.Д., Сперанский А.В. (1975)

2. Электронно-дырочные центры O−-Al3+ и Ti3+ в кварце как показатель температурных условий регионального метаморфизма. Изв. АН СССР. Сер. геол., (10), 113-117.

3. Григорьев Д.П., Жабин А.Г. (1975) Онтогения минералов. М.: Наука, 339 с.

4. Лютоев В.П., Макеев А.Б. (2013) Структурные элементы-примеси в кварце песчаников Пижемской депрессии (Средний Тиман). Литосфера, (4), 110-120.

5. Ляхов Ю.В., Дмитриев Л.К. (1975) Физико-химические условия минералообразования на Дарасунском золоторудном месторождении (Восточное Забайкалье) по включениям в минералах. Минерал. сб. Львовского ун-та, (29), вып. 4, 17-22.

6. Прокофьев В.Ю., Бортников Н.С., Зорина Л.Д., Куликова З.И., Матель Н.Л., Колпакова Н.Н., Ильина Г.Ф. (2000) Генетические особенности золотосульфидного месторождения Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия). Геология рудн. месторождений, 42(6), 526-548.

7. Прокофьев В.Ю., Зорина Л.Д., Бакшеев И.А., Плотинская О.Ю., Кудрявцева О.Е., Ишков Ю.М. (2004) Состав минералов и условия формирования руд Теремкинского месторождения золота (Восточное Забайкалье, Россия). Геология рудн. месторождений, 46(5), 385-406.

8. Прокофьев В.Ю., Зорина Л.Д., Коваленкер В.А., Акинфиев Н.Н., Бакшеев И.А., Краснов А.Н., Юргенсон Г.А., Трубкин Н.В. (2007) Состав, условия формирования руд и генезис месторождения золота Талатуй (Восточное Забайкалье, Россия). Геология рудн. месторождений, 49(1), 37-76.

9. Раков Л.Т. (2007) Научные основы применения структурных дефектов в кварце в качестве индикатора минералообразования. Дис. … д-ра геол.-мин. наук. М.: ВИМС, 329 с.

10. Раков Л.Т. (2015) Роль германия в изоморфизме в кварце. Геохимия, (2), 174-186.

11. Раков Л.Т., Шурига Т.Н. (2009) Структурно-динамическое состояние как генетический критерий кварца. Геохимия, (10), 1086-1102.

12. Раков Л.Т., Прокофьев В.Ю., Зорина Л.Д. (2019а) Ионыкомпенсаторы H+ и Li+ в структурных каналах кварца месторождений золота Дарасунского рудного поля (Восточное Забайкалье, Россия): данные электронного парамагнитного резонанса. Геология рудн. месторождений, 61(1), 75-96. https://doi.org/10.31857/S0016-777061175-96

13. Раков Л.Т., Прокофьев В.Ю., Зорина Л.Д. (2019б) Элементы-примеси в кварце месторождений золота Дарасунского рудного поля (Восточное Забайкалье, Россия): данные электронного парамагнитного резонанса. Геология рудн. месторождений, 61(2), 72-92. https://doi.org/10.31857/S0016-777061272-92

14. Раков Л.Т., Дубинчук В.Т., Скамницкая Л.С., Щипцов В.В. (2016) Подвижные примеси в кварце Карело-Кольского региона. Тр. КарНЦ. Сер. Геология докембрия, (10), 100-118. https://doi.org/10.17076/geo377

15. Спиридонов Э.М. (2014) Новые данные по минералогии месторождений плутоногенной золотокварцевой формации Северного Казахстана. Ч. 1. Новые данные о минералах, 49, 58-75.

16. Тимофеевский Д.А. (1972) Геология и минералогия Дарасунского золоторудного региона. М.: Недра, 260 с.

17. Экспрессное определение методом ЭПР содержаний изоморфных примесей в образцах кварцевого сырья. (1991) Методические рекомендации. М.: ВИМС, 16 с.

18. Юргенсон Г.А. (1996) Зависимость совершенства кристаллического строения жильного кварца от условий его образования. Докл. АН, 349(3), 372-375.

19. Юргенсон Г.А. (1984) Типоморфизм и рудоносность жильного кварца. М.: Недра, 149 с.

20. Buscarino G., Agnello S., Gelardi F.M., Parlato A. (2007) Electron paramagnetic resonance investigation on the hyperfine structure of the Eδ center in amorphous silicon dioxide. J. Non-Cryst. Solids, 353(5), 518-521. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2006.10.019

21. Griscom D.L. (2011) Trapped-electron centers in pure and doped glassy silica: A review and synthesis. J. NonCryst. Solids, 357(8), 1945-1962. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2010.11.011

22. Prokofiev V.Yu., Bortnikov N.S., Kovalenker V.A., Zorina L.D., Baksheev I.A., Grichuk D.V., Krasnov A.N., Selector S.L. (2009) Vertical mineralogical-geochemical zoning of Mesozoic Transbaikalia fluid-magmatic gold systems. Large igneos Provinces of Asia, Mantle Plumes and Metallogeny. Proceedings of the international symposium. Novosibirsk, 251-254.

23. Prokofiev V.Yu., Garofalo P.S., Bortnikov N.S., Kovalenker V.A., Zorina L.D., Grichuk D.V., Selektor S.L. (2010) Fluid Inclusion Constraints on the Genesis of Gold in the Darasun District (Eastern Transbaikalia, Russia). Econ. Geol., 105(2), 395-416. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.105.2.395

24. Urai J.L., Means W.D., Lister G.S. (1986) Dynamic recrystallization of minerals. Mineral and Rock Deformation: Laboratory Studies. V. 36. (Ed. by B.E. Hobbs, H.C. Heard). Washington: American Geophysical Union, 161-199. https://doi.org/10.1029/GM036p0161

25. Weil J.A. (1984) A review of electron spin spectroscopy and its application to the study of paramagnetic defects in crystalline quartz. Phys. Chem. Miner., 10, 149-165.