Mineral Spheres - indicators of a specific fluid regime of ore formation and naftidogenesis

Authors

  • A. E. Lukin Institute of Geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v35i6.2013.116450

Abstract

Presence of mineral spherules (micro- and nano-particles of spherical and spheroidal forms) is established over a wide petrogeodynamic range: from meteorites, kimberlites, ignimbrites to differ-ent petroliferous sedimentary rocks. They are characterized by the variety of chemical composition and anomalous peculiarities of mineral matter. The spherules of refractory matter (alumosilicate and quarts glasses, native Fe, Au, W, etc., diverse sulphides and oxides) with clear evidence of their formation of melts drops under conditions of their extremely rapid quenchig (high-speed hardening). Their paragenetic ties are paradoxal: on the one hand - with particles of native metals (natural alloys, intermetallides), carbides, silicides and other hypogenetic-abyssal mineral phases and on the other hand - with low-temperature aggregates of clay minerals, zeolites and so on. A distinction needs to be drawn between their dissipated distribution connected with global factors (cosmic dust, impactogenesis, explosive volcanism) and cumulative accumulations in specific geo-logical conditions (diamond explosion pipes, eruption breccias, magmatic ores, hydrothermal veins, petroliferous reservoirs, etc.). The accumulations of spherules in diamond kimberlites, hydrothermal ores and petroliferous reservoirs are the most complicated for their genesis deciphering and, at the same time, the most interesting theoretically and important as a practical matter. This deciphering should be considered together with the nature of their permanent satellites - particles of native metals (and other above-mentioned abyssal phases - indicators of deep fluids). They dissipated (with local accumulations in different deconsolidated rocks of through-formation fluid-conducting systems with their «roots» connected with the plumes. Their generation and transfer are caused by common mechanisms connected with: a) explosive phenomena at the core-mantle boundary; b) liquation differentiation of metalsulphide-silicate melts during their ascending movement and out-gasing; c) cavitation during boiling up of fluids; d) sublimation from gaseous phases immediately within ore- and petroliferous reservoirs. So there is reason to believe that the presence of spherules (in paragenesis with micro- and nanoparticles of native metals and other abyssal mineral phases) are the indicators of specific fluid regimes of not only diamonds and ores formation, but also of naphtidogenesis (with jet-injection mechanism of hydrocarbons pools formation).

References

Адушкин В. В., Андреев С. Н., Попель С. И. Формирование нано- и микросферул минералов в рудных месторождениях в зависимости от глубины залегания вмещающей породы // Геология рудных месторождений. - 2006. - 48, № 3. - С. 273-280.

Андреева Е. Д., Буханова Д. С., Коновалова Н. С. Новые данные о сульфидах Двухюрточной гидротермальной системы (Центральная Камчатка): Материалы VI регион. науч. конф. «Исследования в области наук о Земле». - Петропавловск-Камчатский, 2008. - С. 5-21.

Арефьев М. П., Шкурский Б. Б. Высокотитановые железные сферулы из пограничных пермотриасовых отложений Московской синеклизы: Материалы Всеросс. совещания «Ленинградская школа литологии». - Санкт-Петербург: ВСЕГЕИ, 2012. - С. 33-36.

Бекеша С., Яценко І, Білик Н., Дацюк Ю., Дручок Л. Особливості хімічного складу силікатних мікросферул із експлозивних та вулканогенноосадових формацій України // Мінерал. збірник. - 2011. - № 61. - Вип. 1-2. - С. 134-145.

Беленький А. Я. Стеклообразные металлы / Природа. - 1987. - № 2. - С. 80-88. Галимов Э. М. Кавитация как механизм синтеза природных алмазов / Изв. АН СССР. Сер. геол. - 1973. - № 1. - С. 3-15.

Галимов Э. М. Модель кимберлитового магматизма и алмазообразование: Тез. докл. Всесоюз. совещания по геохимии углерода. - Москва: ГЕОХИ, 1981. - С. 26-29.

Главатских С. Ф., Трубкин Н. В. Находка шунгита в продуктах эксгаляции большого трещинного Толбачинского извержения (Камчатка) // Докл. АН СССР. - 2000. - 371, № 5. - С. 655-658.

Гребенников А. В., Щека С. А., Карабцов А. А. Силикатно-металлические сферулы и проблема механизма игнимбритовых извержений (на примере Якутинской вулкано-тектонической структуры) // Вулканология и сейсмология. - 2012. - № 4. - С. 3-22.

Гуров Е. П., Гожик П. Ф. Импактное кратерообразование в истории Земли. - Киев: Наук. думка, 2006. - 216 с.

Изох Э. П., Ле Дых Ан. Тектиты Вьетнама: гипотеза кометной транспортировки // Метеоритика. - 1983. - Вып. 42. - С. 158-169.

Ковалевский В. В. Структурное состояние шунгитового углерода // Журн. неорган. химии. - 1994. - № 1. - С. 31-35.

Коржинский Д. С. Теория метасоматической зональности. - Москва: Наука, 1969. - 57 с.

Кругляков П. М., Ексерова Д. Р. Пена и пенные пленки. - Москва: Химия, 1990. - 432 с.

Кудин А. М., Руденко Б. А. Гидрогенизационный процесс при адиабатической кавитации в углеводородной среде // Докл. РАН. - 2007. - 417, № 1. - С. 87-89.

Кузнецов В. В. К вопросу о физике плюма // Геофиз. журн. - 2008. - 30, № 6. - С. 76-92.

Лесин В. И., Кокшаров Ю. А., Хомутов Г. Б. Магнитные наночастицы в нефти // Нефтехимия. - 2010. - 50, № 2. - С. 114-117.

Лукин А. Е. Инъекции глубинного углеводороднополиминерального вещества в глубокозалегающих породах нефтегазоносных бассейнов: природа, прикладное и гносеологическое значение // Геол. журн. - 2000. - № 2. - С. 7-21.

Лукин А. Е. Литогеодинамические факторы нефтегазонакопления в авлакогенных бассейнах. - Кисев: Наук. думка, 1997. - 224 с.

Лукин А. Е. О включениях природного соединения кальция и углерода в минеральных образованиях, связанных с внедрением суперглубинных флюидов // Доп. НАН України. - 2007. - № 1. - С. 122-130.

Лукин А. Е. О происхождении нефти и газа (геосинергетическая концепция природных углеводородногенерирующих систем) // Геол. журн. - 1999. - № 1. - С. 30-42.

Лукин А. Е. О происхождении шунгитов // Геол. журн. - 2005. - № 4. - С. 28-47.

Лукин А. Е. О сквозьформационных флюидопроводящих системах в нефтегазоносных бассейнах // Геол. журн. - 2004а. - № 3. - С. 34-45.

Лукин А. Е. О явлениях самоорганизации при импульсном внедрении глубинных углеводородсодержащих флюидов // Биокосные взаимодействия: жизнь и камень: Материалы Междунар. симпозиума. - Санкт-Петербург, 2002б. - С. 32-41.

Лукин А. Е. Проблемы нафтидосинергетики - нелинейной геологии нефти и газа // Геол. журн. - 2004б. - № 1. - С. 21-39.

Лукин А. Е. Самородно-металлические микро- и нановключения в формациях нефтегазоносных бассейнов - трассеры суперглубинных флюидов // Геофиз. журн. - 2009. - 31, № 2. - С. 61-92.

Лукин А. Е. Самородные металлы и карбиды - показатели состава глубинных геосфер // Геол. журн. - 2006. - № 4. - С. 17-46.

Лукин А. Е., Ларин С. Б. Генетические типы трещиноватости пород глубокозалегающих нефтегазоносных комплексов // Геол. журн. - 2003. - № 3. - С. 9-25.

Лукин А. Е., Зощенко Н. А., Харахинов В. В. Литогеодинамические факторы формирования нафтидоносных метасоматических доломитов рифея восточной Сибири // Геол. журн. - 2009. - № 1. - С. 7-24.

Лукин А. Е., Лукина О. И., Самойленко И. И. Природа фрамбоидального пирита // Геолог Украины. - 2007. - № 3. - С. 16-31.

Лукин А. Е., Лысенко В. И., Лысенко Н. И., Наумко И. М. О природе гераклитов // Геолог Украины. - 2006. - № 4. - С. 23-39.

Лысюк А. Ю. Петрофульгуриты: электроатмогенная дифференциация вещества // Вестник Инта геологии Коми НЦ УрО РАН. - 2009. - № 5. - С. 14-17.

Майорова Т. П., Артеева Т. А., Филиппов В. Н. Нитевидные кристаллы и сферические частицы самородного золота рудопроявления Нияхойское-21 (Манитанырд, Полярный Урал) // Вестник Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН. - 2009. - № 5. - С. 11-14.

Малеев М. Н. Свойства и генезис природных нитевидных кристаллов и их агрегатов. - Москва: Наука, 1971. - 199 с.

Марченко Л. Г., Лавриненко Л. И., Шибко В. С. Находка шунгита в палеозойских породах Восточного Казахстана // Докл. АН СССР. - 1979. - 242, № 2. - С. 455-459.

Махлаев Л. В., Голубева И. И. Являются ли кимберлиты магматическими породами? // Вестник Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН. - 2007. - № 12. - С. 6-12.

Мохов А. В., Карташов П. М., Богатиков О. А. Луна под микроскопом. - Москва: Наука, 2007. - 127 с.

Новгородова М. И., Андреев С. Н. Кавитационные эффекты в образовании минеральных микросферул в гидротермальных растворах // Докл. РАН. - 2003. - 389, № 5. - С. 669-671.

Новгородова М. И., Гамянин Г. Н., Жданов Ю. Я., Агаханов А. А., Дикая Т. Микросферулы алюмосиликатных стекол в золотых рудах // Геохимия. - 2003. - № 1. - С. 83-93.

Песков Е. Г. Геологические проявления холодной дегазации Земли. - Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2000. - 279 с.

Поспелов Г. Л. Парадоксы, геолого-геофизическая сущность и механизмы метасоматоза. - Новосибирск: Наука, 1973. - 355 с.

Пушкарев Е. В., Аникина Е. В., Гарули Дж., Заккарин Ф. Хром-платиновое оруденение нижнетагильского типа на Урале: структурно-вещественная характеристика и проблема генезиса // Литосфера. - 2007. - № 3. - С.28-65.

Руденская Н. А., Швейкин Г. П., Соколова Н. В., Руденская М. В. Импульсное деление плазменных сфероидов // Докл. РАН. - 2009. - 429, № 1. - С. 76-78.

Самородное минералообразование в магматическом процессе. - Якутск: Якут. фил. СО АН СССР, 1981. - 208 с.

Сандимирова Е. И., Главатских С. Ф., Рычагов С. Н. Магнитные сферулы из вулканогенных пород Курильских островов и Южной Камчатки // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. - 2003. - № 1. - С. 135-139.

Семененко В. П., Соботович Э. В., Тертычная В. В. Метеориты Украины. - Киев: Наук. дамка, 1987. - 207 с.

Смирнов Б. М. Шаровая молния - что же это такое? // Природа. - 1987. - № 2. - С. 15-26.

Толковый словарь английских геологических терминов / Под ред М. Гера, М. Мак-Афа, К. Вульфа. - Москва: Мир, 1977. - Т. II. - 575 с.

Фортов В. Г., Храпак А. Г., Якубов И. Т. Физика неидеальной плазмы // Учеб. пособие. - Москва: Физматлит, 2004. - 528 с.

Фрондел Дж. Минералогия Луны. - Москва: Мир, 1978. - 333 с.

Харахинов В. В., Шленкин С. И. Нефтегазоносность докембрийских толщ Восточной Сибири. - Москва: Научный мир, 2011. - 416 с. Хондры // БСЭ. - 1978. - Т. 28. - С. 353.

Шафрановский Г. И., Зинченко В. Н. Сфероиды из пород кимберлитовой трубки Катока (Северо- Восточная Ангола): Материалы Междунар. научн. конф.- Санкт-Петербург, Федоровская сессия. -2010. - С. 63-69.

Штеренберг Л. Е., Воронин Б. И. Обломки самородной меди и сплава медь-цинк в осадках ст. 674 (Северо-Восток Тихого океана) // Морская геология. - 1994. - 34, № 1. - С. 121-126.

Юшкин Н. П. Травертино-терассовый тип оолитов (Альпы, Швейцария) // Вестник Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН. - 2009. - № 7. - С. 8-12.

Яценко И. Г., Бекеша С. Н., Варичев А. С. Микросферулы и шлакоподобные частицы эндогенного происхождения в вулканогенно-осадочных формациях Украины // Минеральные индикаторы литогенеза: Материалы Рос. совещания с междунар. участием (Сыктывкар, 14-17 марта 2011 г.) - Сыктывкар: Геопринт, 2011. - С. 250-253.

Abramovich S., Almogi-Ladin A., Benjamini C. Decline of the Maastrichtian pelagic ecosystem based on planktic foraminihera assemblage change: Implications for the terminal Cretaceous faunal crisis // Geology. - 1998. - 26, № 1. - P. 63-66.

Izett G., Maurasse F. J., Lichte F. E., Meeker G. P., Bates R. Tektites in Cretaceous / Tertiary boundary rocks on Haiti // U.S. Geological Survey Open-File Report 90-635. - 1990. - 122 p.

Keller G., Adette T., Stinnesbeck W., Affolter V., Schilli L., Lopez-Oliva j. G. Multiple spherule layers in the late Maastrichtian of northeastern Mexico // Geol. Soc. Amer. Spec. Paper. - 2002. - P. 145-161.

Published

2013-12-01

How to Cite

Lukin, A. E. (2013). Mineral Spheres - indicators of a specific fluid regime of ore formation and naftidogenesis. Geofizičeskij žurnal, 35(6), 10–53. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v35i6.2013.116450

Issue

Section

Articles