Введение к работе
Актуальность исследований. Металлы платиновой группы это важнейшее стратегическое сырье, в связи, с чем потребность в их обнаружении представляет очень важную задачу для геологии. С каждым годом увеличивается потребность в золоте и металлах платиновой группы. К числу перспективных на благороднометалльное оруденение относится Центральный регион России. Необходимо развитие социально-экономического положения этого региона за счет увеличения минерально-сырьевой базы.
В Михайловском и Старооскольском железорудных районах Курской магнитной аномалии (КМА) отмечаются широко развитые коры выветривания железистых кварцитов. Для ряда зарубежных месторождений характерно наличие в коре выветривания не только золота, но и платиноидов. Важной предпосылкой исследования коры выветривания железорудных месторождений КМА являются многочисленные примеры нахождения в ее составе высоких содержаний благородных металлов. В пределах КМА, особый интерес представляют мартитовые и гидрогематитовые коры выветривания в железистых кварцитах (Яковлевское, Михайловское, Лебединское, Стойленское и др. месторождения КМА).
Таким образом, актуальность настоящей работы определяется необходимостью установления закономерностей размещения и состава золото-платинометалльного оруденения в коре выветривания железистых кварцитов Михайловского и Старооскольского железорудных районов КМА.
Цель и задачи исследования. Целью работы является исследование золото-платинометалльного оруденения в коре выветривания железистых кварцитов, отрабатываемых месторождений Михайловского и Старооскольского железорудных районов КМА, по собственным минеральным формам благородных металлов. В соответствии с этой целью были определены задачи исследования:
а) провести картирование строения коры выветривания железистых
кварцитов с выделением в ней зональности;
б) ознакомиться с работами других исследователей о содержании
благородных металлов в железистых кварцитах для последующего
сравнительного анализа с данными по коре выветривания;
в) провести анализ особенностей распределения благородных металлов в
коре выветривания и установить зоны их повышенных содержаний;
г) определить формы нахождения и минеральные ассоциации золота и
металлов платиновой группы;
д) изучить возможные источники поступления рудного вещества в кору
выветривания железистых кварцитов;
е) разработать модель, наиболее полно учитывающую условия
формирования благородных металлов и их минеральных форм в коре
выветривания железистых кварцитов.
Фактический материал и методика исследований.
Работа выполнена на кафедре минералогии, петрографии и геохимии геологического факультета Воронежского государственного университета. Изучение проблемы благороднометалльного оруденения коры выветривания железистых кварцитов Старооскольского и Михайловского железорудных районов КМА проводилось в период обучения в магистратуре и аспирантуре (2008-2013 гг.) и в составе научной группы кафедры под руководством директора НОЦ «Геология рудных месторождений» ВГУ-ИГЕМ РАН, член-корреспондента РАН, профессора
Н.М. Чернышева (2008-2013 гг..), а также в процессе реализации ряда проектов РФФИ, Гранта Президента РФ и др. В основу работы положен обширный фактический материал по геологии, петрографии, геохимии, минералогии и минерагении коры выветривания железистых кварцитов, полученный лично автором в ходе полевых и лабораторно-аналитических работ, а также опубликованные данные различных исследователей рудных месторождений КМА и других регионов.
В процессе выполнения работ были детально описаны более 300 шлифов и 150 аншлифов. При исследовании вещественного состава использовался апробированный комплекс методов аналитических исследований. Микрорентгеноспектральные анализы силикатных (300 шт.) и (80 шт.) рудных минералов выполнялись в лаборатории ВГУ (JEOL 6380 LV с приставкой INCA 250, аналитики к.г.-м.н. СМ. Пилюгин и к.г.-м.н. Н.С. Базиков). Аналитические исследования проводились в Центральной лаборатории ФГУП «ВСЕГЕИ» (г. Санкт-Петербург): определение химического состава изучаемых пород - методом рентгено-флуоресцентного спектрального анализа (РФА) - 25 анализов, (аналитик Б.А. Цимошенко); концентрация элементов-примесей - масс-спектрометрическим (ICP-MS) с индуктивно связанной плазмой - 25 анализов и 9 анализов в лаборатории ИПТМ г. Черноголовка, аналитик (В.А. Шишлов, В.Л. Кудряшов); содержание ртути - методом «холодного пара» - 15 анализов, (аналитик И.В. Реутова); содержание благородных металлов - атомно-абсорбционный с полным кислотным вскрытием (AAA) - 15 анализов, (аналитик Е.В. Тимашова). Изучение продуктов гравитационного концентрирования четырех малых минералого-технологических проб, отобранных из коры выветривания железистых кварцитов, проводилось в двух лабораториях: ЗАО «РАЦ Механобр Аналит Инжиниринг» (пробирный атомно-абсорбционный анализ), (аналитик к.г.м.н. СВ. Петров) и ЗАО «НАТИ» (к.г.-м.н. В.В. Кнауф).
Обработка полученной информации осуществлялась на ЭВМ с использованием программного пакета «Microsoft Office» и ряда специализированных программ («PetroExplorer 2.0», «Make Miner», TPF, «Minpet»), графика и фотоматериал обработаны с помощью графических приложений «CorelDrawX5 », «PhotoShop CS3 ».
Научная новизна и практическая значимость работы:
-изучен и дополнен новыми данными вещественный состав коры выветривания железистых кварцитов КМА;
-установлена закономерность распределения благородных металлов в коре выветривания КМА, а также выявлены возможные зоны их повышенного содержания;
-впервые установлены формы нахождения и минеральные ассоциации золота и металлов платиновой группы в коре выветривания КМА;
-установлена взаимосвязь золото-платинометалльного оруденения железистых кварцитов КМА и кор выветривания по ним с первичными источниками (продуцентами) благородных металлов;
-разработана модель многостадийного формирования золото-платинометалльного оруденения.
Полученные в процессе исследования новые результаты внесут большой вклад в создание общей концепции рудообразования благородных металлов в различных условиях и позволят расширить сведения о минералогии металлов
платиновой группы (МПГ) и золота в отрабатываемых карьерами корах выветривания железистых кварцитов КМА.
Публикации и апробация результатов работы.
Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Всероссийских научных конференциях («Минерагения Докембрия»; г. Петрозаводск, 2009 г., «Уральская минералогическая школа - 2009. Под знаком халькофильных элементов»; г. Екатеринбург, 2009 г., «Научно-методические основы прогноза поисков и оценки месторождений твердых полезных ископаемых — состояние и перспективы»; г. Москва, 2011 г.); Международных конференциях («Минералогия природного и техногенного минерального сырья: геология, геохимия, геохимические и геофизические методы поисков, экологическая геология»; г. Воронеж, 2008 г., «Структура, свойства, динамика и минерагения литосферы Восточно-Европейской платформы»; г. Воронеж, 2010 г., «Геологическая среда, минерагенические и сейсмотектонические процессы»; г. Воронеж, 2012 г.; Первом Российском рабочем совещании, посвященном 90-летию со дня рождения Б.Б. Звягина «Глины, глинистые минералы и слоистые материалы»; г. Москва, 2011 г.).
По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ Министерства образования и науки РФ. Результаты исследований вошли в ряд научных отчетов по грантам РФФИ 12-05-31251 (руководитель), РФФИ 11-05-10034-к, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (ГК № 14.740.11.1273, ГК № 14.132.21.1817 (руководитель)), ВГУ № ПСР-МГ/16-12, № ПСР-МГ/13-13 (руководитель) и др.
Объем и структура работы.
