Особенности минералогии платины хромит-платинного типа оруденения (на примере интрузивов Среднего Урала)
Степанов С.Ю.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург, Россия
Приводится описание геологического строения зональных клинопироксенит-дунитовых интрузивов Среднего Урала и данные по их рудоносности. Детально описывается хромит-платиновый тип оруденения. Приводится характеристика новых хромит-платиновых рудных зон Светлоборского и Вересовоборского интрузивов Качканарского плутонического комплекса. Описываются минералы платиновой группы из хромититов Нижнетагильского, Свтелоборского, Вересовоборского и Каменушенского клинопироксенит-дунитовых интрузивов, расположенных на Среднем Урале.
Введение
Вопрос о платиноносности пород дунит-клинопироксенитовых интрузивов Урала стоит перед учёными-геологами со времени начала крупномасштабной разработки Уральских платиновых россыпей (уже более 150 лет). Значительные успехи в области разведки коренных месторождений платины сделаны в пределах Нижнетагильского интрузива. Данные о рудных зонах в других клинопироксенит-дунитовых интрузивах Платиноносного пояса Урала до недавнего времени почти отсутствовали.
С начала XXI столетия в результате поисковых работ в пределах Светлоборского интрузива были выявлены несколько рудных зон с платиновым оруденением (Телегин и др., 2009; Колов и др., 2011). В результате поисково-разведочных работ последних двух лет платиновые рудные зоны выявлены в породах Вересовоборского интрузива. Существуют предпосылки для выявления аналогичных рудных зон в пределах Каменушенского интрузива (Телегин и др., 2009; Толстых и др., 2011).
|
|
|
Геологическое строение и особенности взаимоотношения различных пород, слагающих концентрически-зональные ультраосновные интрузивы, изучались при полевых работах в летние периоды 2012-2015 гг.
Детальная минералого-петрографическая характеристика пород основана на исследовании прозрачных петрографических шлифов и аншлифов с использованием методов оптической микроскопии (микроскоп Leica DM2500P). Для более широкого охвата минералов элементов платиновой группы, вероятность вскрытия которых в аншлифах относительно невелика, они выделялись из протолочек различных пород и рудных образований. Для получения протолочек отбирались пробы весом от 2 до 20 кг. Пробы были раздроблены в щековой дробилке до размерности -1 мм и затем обогащены на центробежном концентраторе с получением искусственного шлиха. Для изучения особенностей внутреннего строения отдельных кристаллов и зернистых агрегатов платиновых минералов изготавливались искусственные аншлифы с их последующим изучением с помощью оптического рудного и электронного микроскопов.
|
|
|
Определение состава минералов проводилось с использованием микроанализаторов, оборудованных энерго-диспесионных спектрометрами: Inca energy 250 и Link Pentafet (Oxford Instruments, Si(Li).
Особенности геологического строения зональных клинопироксенит-дунитовых интрузивов Среднего Урала
Потенциально платиноносные концентрически-зональные ультраосновные интрузивы Урала относятся к дунит-клинопироксенит-габбровой формации. Интрузивные комплексы этой формации пространственно тяготеют к западному борту Тагило-Магнитогорской мегазоны и контролируются Главным уральским разломом (рис. 1а). В соответствии с концепцией тектоники литосферных плит интрузивы дунит-клинопироксенитовой формации считаются корневыми частями вулканических дуг (Короновский, Дёмина 2011). Однако существует предположение, что формирование зональных ультрамафических комплексов Урала, в частности их дунитовых ядер, связано с существованием континентального рифта (Ефимов, 2010). А внедрение дунитов в структуру платиноносного пояса происходит в виде тектонического блока при последующих складчатых процессах.
В работе рассматриваются дунит-клинопироксенит-габбровые интрузивы Среднего Урала: Нижнетагильский (рис. 1б), Светлоборский (рис 1в), Вересовоборский (рис. 1г) и Каменушенский. Нижнетагильский интрузив относится к Тагило-Баранчинскому интрузивному комплексу, Светлоборский и Вересовоборский интрузивы – к Качканарскому, Каменушенский – к Павдинскому. Общей геологической особенностью дунит-клинопироксенитовой интрузивов является присутствие в центральной части дунитового ядра, окружённого клинопироксенитовой оболочкой. Площадь выхода дунитов для интрузивов различна и приблизительно составляет на Нижнетагильском – 25 км2, Светлоборском – 15 км2, Вересовоборском – 8,6 км2 и Каменушенском – 6,2 км2. Дунитовые ядра окружены клинопироксенитовой каймой, сохранившейся в различной степени. К примеру, Светлоборский интрузив обладает почти непрерывной каймой, видимая мощность которой на западе достигает 1,2 км. В то же время клинопироксенитовая кайма Вересовоборского интрузива прерывистая и состоит из отдельных вытянутых тел.
|
|
|
Переход от клинопироксенитов к дунитам постепенный, характеризуется увеличением зернистости клинопироксенитов и нарастанием содержания оливина со сменой их верлитами. По мере продвижения к центральной части массива содержание оливина в верлитах возрастает, и появляются отдельные пятнистые сегрегации в породе. Затем верлиты сменяются диопсид-содержащими дунитами, а далее почти чистыми обычно тонко-мелкозернистыми дунитами.
|
|
|
Отдельно необходимо остановиться на строении дунитовых ядер. В их пределах также выявлена зональность, в частных случаях совпадающая с общей зональностью интрузивов, а в общем имеющая более сложную природу. Эта зональность выражается в присутствии полей разнозернистых дунитов. Для Нижнетагильского интрузива в центральной части (г. Соловьёва) установлено развитие крупнозернистых, реже грубозернистых, дунитов с телами дунит-пегматитов. Поле крупно- и грубозернистых дунитов окружено средне- и крупнозернистыми дунитами. Граница между полями различных по зернистости дунитов постепенная. В ранее опубликованных работах (Иванов, 1997; Пушкарёв и др., 2007; Столяров, 2002) эта граница рассматривается как рудоконтролирующая структура для зоны с повышенной вкрапленностью хромшпинелидов, а также прожилково-вкрапленными и массивными хромититами. Аналогичные тела грубозернистых дунитов и дунитовых пегматитов обнаружены в пределах Вересовобрского интрузива, где они слагают поле, вытянутое с севера на юг на расстояние 0,6 км, при средней мощности 0,15 км. Тела крупно- и грубозернистых дунитов обнаружены в пределах ядра Каменушенского интрузива, однако ограниченное количество геологической информации не позволяет достоверно определить границы этих тел. Для дунитового ядра Светлоборского интрузива не отмечено развитие крупно- и грубозернистых дунитов. Большая часть интрузива сложена средне-мелкозернистыми дунитами, среди которых залегают отдельные участки среднезернистых дунитов.
Одной из главных отличительных черт «Светлого бора» является широкое развитие комплекса дайковых и жильных тел, особенно в краевых частях интрузива. Дайки сложены преимущественно крупно-грубозернистыми породами: роговообманковыми перидотитами, верлитами, пироксенитами и горнблендитами. Они имеют мощность от 1,5 до 20-25 м. Нередко в пределах одной дайки наблюдаются различные породы. На контактах горнблендитов с пироксенитами последние подвержены грубообломочному брекчированию с цементацией обломков преимущественно флогопитовой связующей массой.
Рис. 1. Схема размещения ультрамафических массивов Платиноносного пояса (а) (Гурская, 1997) и схемы геологического строения Нижнетагильского (б), Светлоборского (в) и Вересовобрского (г) интрузивов (с использованием данных О.К. Иванова). Условные обозначения: Условные обозначения: К схеме размещения ультрабазитовых платиноносных поясов Урала: 1 – Предуральский краевой прогиб, 2 – Центрально-Уральское поднятие, 3 - палеозой Уральской складчатой системы, 4 - мезозойско-кайнозойские отложения Зауралья; 5 – рутений-осмий-иридиеносные, дунит-гацбургитовые интрузивы, 6 – осмиеносный дунит-верлит-клинопироксенитовые интрузивы, 7 – платиноносный дунит-верлит-клинопироксенитовые интрузивы, 8 – палладиеносные, расслоенные интрузивы, 9 – ультраосновные массивы неясной формационной принадлежности и платинометальной специализации.; 10 – тонкозернистые дуниты, 11 – мелкозернистые дуниты, 12 – среднезернистые дуниты, 13 – крупно - и гигантозернистые дуниты, 14 – клинопироксениты, 15 – габбро, 16 – вулканиты Выйской свиты, 17 – амфиболиты, 18 – сланцы Пальничинской свиты, 19 – известняки, доломиты, 20 – апотуфовые зелёные сланцы, 21 – брусит-магнетит-антигоритовые породы, 22 – точки обнаружения миаролитовых дунитов, 23 – точки обнаружения родингитов, 24 – хромитовые шлиры, 25 – дайки основного состава, 26 – тектонические нарушения
Среди пород Нижнетагильского и Вересовобрского интрузивов развитие пород дайкового комплекса не отмечено, за исключением редких тел среднезернистых и преимущественно крупно- и грубозернистых верлитов.
Из вторичных преобразований пород наиболее значимым процессом является серпентинизация дунитов. В общем, в той или иной степени, оливин в дунитах серпентинизирован. В западной части ядер Нижнетагильского и Вересовобосркого интрузива широко развиты брусит-антигоритовые породы – шурпихиты [Иванов, 1997]. Также в западной части Вересовоборского интрузива довольно широкое развитие имеют родингиты, нередко с формированием жильных тел амфибол-гроссулярового состава. Дуниты Светлоборского интрузива в западной части меланитизированы и рекристаллизованы с тонкозернистыми полиэдрическизернистыми структурами.
Анализ геологического строения исследуемых концентрически-зональных ультраосновных интрузивов позволяет разделить их на две группы: интрузивы с развитием крупно-грубозернистых дунитов и дунитовых пегматитов (Нижнетагильский и Вересовоборский) и интрузивы с абсолютным преобладанием мелко-среднезернистых разностей дунитов и широко проявленным дайково-жильным комплексом (Светлоборский массив). Необходимо также отметить развитие среди петрографических разновидностей пород Нижнетагильского массива шурпехитов (брусит-серпентиновых метасоматитов) на западном контакте дунитового ядра с клинопироксенитовой оболочкой; и развитие миаролитовых пегматитов (в верховьях Крутого лога и на Старом дунитовом карьере), не обнаруженных среди пород других интрузивов. Отличительной особенностью пород Вересовобрского массива является присутствие родингитов гранат-тремолитового состава.
Типы платинового оруденения
В породах дунит-клинопироксенитовых концентрически-зональных интрузивов выявлено три типа оруденения: дунитовый и хромит-платиновый – наиболее перспективные в промышленном отношении, а также пироксенитовый. Платиновое оруденение в пироксенитах до настоящего времени изучено крайне слабо. О значительных концентрациях минералов МПГ в пироксенитах свидетельствуют богатые россыпные месторождения (Валерьяновский прииск, Хищнический лог) коренными источниками для формирования которых, послужили клинопироксениты Качканарского интрузива. Для титаномагнетитовых руд Качканарского месторождения установлены значительные содержания Pt и Pd (Волченко, 1994). В породах дайкового комплекса Светлоборского интрузива из минералов МПГ обнаруживаются преимущественно соединения с Pd. Во флогопитовых клинопироксенитах и роговообманковых перидотитах встречены крайне редкие зёрна стибиопалладинита (Степанов, 2014).
Оруденение дунитового типа характеризуется нахождением минералов платины (как акцессориев) непосредственно в дунитах. В породах Светлоборского массива платиновое оруденение дунитового типа встречается в юго-западной краевой части дунитового ядра (рудопроявление им. Н.К. Высоцкого и др.). Платиновое оруденение на рудопроявлении им. Н.К. Высоцкого контролируется контактом мелко-среднезернистых дунитов с порфировидной или гипидиоморфнозернистой первично-магматической структурой с тонкозернистыми дунитами с полиэдрически-зернистой перекристаллизационной структурой. Для этого типа оруденения характерно относительно равномерное, хотя и весьма невысокое содержание платины. Концентрация платины обусловлена, по-видимому, высокой степенью метаморфических преобразований пород краевой части дунитового ядра массива с широким развитием процессов перекристаллизации минералов с перераспределением вещества.
Хромит-платиновое оруденение – наиболее изученный тип оруденения в зональных комплексах. Для него характерны высокие концентрации платиновых минералов в хромитовых обособлениях различной формы. Рудные зоны с этим типом оруденения выявлены на Нижнетагильском (зона им. Ю.А. Волченко, месторождение Крутой лог 4-00, Господская шахта и др), Светлоборском (рудопроявление Вершинное), Вересовоборском, Каменушенском (Хромитовый увал) массивах. Зоны с платиновой минерализацией хромит-платинового типа оруденения расположены на участках контактов дунитов, различных по своим текстурно-структурным особенностям (преимущественно по зернистости). Наиболее мощные и богатые хромит-платиновые рудные зоны Нижнетагильского и Вересовоборского интрузивов расположены на контакте крупно-гигантозернистых дунитов с мелко-среднезернистыми разновидностями. Положение зоны с хромит-платиновым оруденением в пределах рудопроявления Вершинное (Светлоборский массив) обусловлено сменой среднезернистых дунитов тонко-мелкозернистыми.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 368; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!