Содержание к диссертации
Введение
1. Краткий металлогеническиq очерк северо-восточной части Балтийского щита 14
2. Распределение золота в магматических и метаморфических комплексах Кольского региона и Северной Карелии 23
2.1. Общие закономерности распределения золота в метаморфических и магматических комплексах Кольского региона 23
2.1.1. Метаосадочные породы 34
2.1.2. Метавулканические породы 38
2.1.3. Интрузивные породы 42
2.1.4. Формационные типы пород с первично повышенным фоновым содержанием золота 47
2.1.4.1. Сульфидсодержащие сингенетические образования 49
2.1.4.2. Железистые метапелиты кейвского комплекса 58
2.2. Основные тенденции поведения золота в метаморфических и метасоматических процессах 61
2.2.1. Метасоматические формации и фации, обогащенные золотом 78
2.2.1.1, Вторичные кварциты 78
2.2.1.2. Приконтактовые метасоматиты интрузивных тел 91
2.2.1.3 Кварцевые метасоматиты и гидротермалиты 97
2.2.2. О распределении золота в пределах рудоносных зон метасоматитов 101
2.3. Минералогические аспекты распределения золота в метаморфических и метасоматических образованиях 110
2.4. Выводы 120
3. Распределение элементов платиновой группы, золота и серебра в интрузивных комплексах Кольского региона 122
3.1. Щелочно-ультраосновной с карбонатитами и щелочно-габброидный комплексы 123
3.1.1. Неизмененные породы 126
3.1.2. Карбонатиты, фоскориты, руды 134
3.1.3. Концентраты 135
3.1.4. Сульфидная минерализация и минералы благородных металлов 136
3.2. Распределение благородных металлов неизмененных породах базит-ультрабазитовых интрузивных комплексов 138
3.3. Геохимические особенности распределения благородных металлов в породах и рудах интрузивных комплексов Кольского региона и Северной Карелии 147
3.4. Благородные металлы в некоторых метавулканических и метаосадочных образованиях Кольского региона 150
3.5. Выводы 155
4. Геологическая и минералого-геохимическая характеристика наиболее перспективных рудных объектов на золото, серебро и металлы платиновой группы Кольского региона и Северной Карелии 157
4.1. Архейские структурно-вещественные комплексы 160
4.1.1. Зона Колмозеро-Воронья 161
4.1.1.1. Оленинское Ag-Au рудопроявление 167
4.1.1.2. Рудопроявление Аи Няльм-2 179
4.1.1.3. Рудопроявление АиНяльм-1 179
4.1.1.4. Mo-Cu месторождение Пеллапахк с попутными Аи и Ag 183
4.1.2. Рудопроявление Au Ворговый 189
4.2. Протерозойские структурно-вещественные комплексы 99
4.2.1. Печенгская зона и ее обрамление 201
4.2.1.1. Сульфидные Cu-Ni месторождения с попутными PGE, Аи и Ag 201
4.2.1.2. Кувернеринйокское рудопроявление Au 204
4.2.2. Имандра-Варзугская зона и ее обрамление 206
4.2.2 Л. Панареченское рудопроявление Аи с попутным Ag 206
4.2.2.2. Проявления PGE с попутными Аи и Ag Федорово-Панских тундр 208
4.2.2.3. Проявления PGE и Аи Мончегорского плутона 213
4.2.2.4. Проявления PGE и Аи Имандровского плутона 216
4.2.2.5. Сопчеозерское месторождение хромитов с попутными PGE 218
4.2.3. Пана-Куолаярвинская зона 220
4.2.3,1. Майское Аи-рудное поле 221
4.2.3,1. Проявления PGE с Аи Олангской группы интрузий 229
4.2.4. Кукасозерская зона 231
4,2.4.1. Cu-рудопроявления Кукас и Немиттоваара с попутными Аи н Ag 231
4.3. Беломорская подвижная зона 239
4.3.1. Рудопроявления PGE Ковдозерское и Глубокий 239
4.4. Выводы 246
5. Россыпные проявления благородных металлов 249
5.1 Обоснование постановки тематических работ на россыпи 249
5.2. Россыпеобразование в субарктических районах 251
5.3. Россыпеобразующие благороднометалльные формации Кольского региона 254
5.3.1. Экзогенные рудные формации 254
5.3.2. Эндогенные рудные формации 261
5.4. Россыпеконтролирующие структуры и связь с ними россыпных проявлений 265
5.5. Геохимические ассоциации россыпной природы 269
5.6. Россыпные проявления золота 273
5.7. Техногенные россыпи благородных металлов 282
5.8. Выводы 286
6. Коренная и россыпная алмазоносность Кольского региона и Северной Карелии 288
6.1. Коренные проявления алмазоносных кимберлитов в Кольском регионе 290
6.2. О возможности формирования россыпей алмазов на континентальной части Кольского полуострова и прилегающей акватории Белого моря 295
6.2.1. Акватория Горла Белого моря 302
6.2.2. Терский берег (Пулоньгский участок) 312
6.2.2.1. Валунные поиски 313
6.2.2.2. Геоморфологическая характеристика участка Пулоньгский 314
6.2.2.3. Минералогия четвертичных отложений 322
6.2.2.4. Оценка прогнозных ресурсов на россыпные алмазы 330
6.3. Выводы 334
7. Технологические аспекты распределения благородных металлов как попутных компонентов в рудах и концентратах разрабатываемых и перспективных рудных объектов 336
7.1. Бадделеит-апатит-магнетитовые руды Ковдорского месторождения 337
7.2. Хромитовые руды Сопчеозерского месторождения, Имандровского плутона и ультрабазитового масива Падос 339
7.3. Руды в железистых кварцитах месторождений Оленегорской группы 356
7.4. Халькопиритовые руды медно-колчеданного проявления Хирвинаволок 357
7.5. Выводы и рекомендации 359
8. Геолого-экопомические аспекты перспектив Кольского региона на благородные металлы и алмазы 363
8.1. Комплексное использование минерального сырья - источник наращивания экономического потенциала Северных территорий 363
8.2. Благородные металлы и алмазы в мировой экономике (сегодня и завтра) 365
8.3. Основные направления расширения минерально-сырьевой базы благородных металлов и алмазов 368
Заключение 376
- Основные тенденции поведения золота в метаморфических и метасоматических процессах
- Протерозойские структурно-вещественные комплексы
- Россыпеобразующие благороднометалльные формации Кольского региона
- Акватория Горла Белого моря
Введение к работе
Актуальность проблемы, Кольский регион, в геологическом плане представляющий собой северо-восточную часть Балтийского щита, по праву считается одним из ведущих минерально-сырьевых районов России. В течение 60 лет основные объемы геолого-разведочных работ в Мурманской области были связаны с наращиванием запасов железных, медно-никелевых, апатит-нефелиновых, лопаритовых руд и слюды-мусковита для действующих ГОКов. Интенсивная отработка месторождений традиционных видов сырья привела к истощению сырьевой базы, возможности прироста запасов которой сегодня весьма ограничены.
В сложившейся обстановке назрела необходимость переориентации работ на поиски, оценку и переработку новых для области видов сырья - хрома, титана, металлов платиновой группы, золота, алмазов с привлечением инвестиций российских и зарубежных фирм. Это предусмотрено Программой "Экология и природные ресурсы Мурманской области на 2003-2010 г.г.", согласованной с МПР России и Мурманской областной Думой. Основанием для подобной сырьевой политики является открытие за последние годы на территории области Сопчеозерского месторождения хромитов в дунитовом блоке Мончеплутона, проявлений хромитов в Имандровском лополите с попутными благородными металлами (БМ), серии проявлений металлов платиновой группы (Pt, Pd, Rh) с Au и Ag в Федорово-Панском, Мон-четундровском и Ковдозерском расслоенных базит-ультрабазитовых массивах, проявлений Au, иногда с Ag в архейской зоне Колмозеро-Воронья, в Южно-ГТеченгской, Южно-Варзугской и Куолаярвинской протерозойских зонах, алмазов в кимберлитах Терского берега.
Материалы о новых видах полезных ископаемых впервые были изложены в "Мультимедийном Справочнике по минерально-сырьевой базе и горно-промышленному комплексу Мурманской области" (2001) и коллективной монографии "Геология рудных районов Мурманской области" (2002), одним из составителей которых был и автор. В течение многих лет автор занимался вопросами геохимии, минералогии и металлогении золота Карело-Кольского региона. В последние годы он являлся руководителем работ по оценке благород-нометалльного потенциала базит-ультрабазитовых и щелочно-базит-ультрабазитовых интрузивных комплексов Мурманской области как в рамках тематических исследований, так и проектов, осуществляемых при финансировании регионального Комитета по природным ресурсам. В настоящее время автор является научным руководителем темы по оценке локального прогноза Кольского региона и прилегающей акватории Белого моря на россыпи БМ и алмазов. Особенно интересной является оценка перспектив алмазоносности шельфа Белого моря, поскольку известно огромное внимание во всем мире к освоению прибрежно-морской зоны - важнейшей минерагенической зоны Земли.
Таким образом, актуальность работы определяется стратегическими задачами развития сырьевого потенциала области, что подтверждается интересом к этой проблеме крупных российских и иностранных фирм (РАО "Российский никель", АК "АЛРОСА", ВНР (Австралия), Barrick gold (Канада), Outocumpu (Финляндия), Nord РІаД(Великобритания) и др. Цели и задачи исследований. Цель работы заключалась в обобщении материалов по рудным объектам Кольского региона, содержащим БМ и алмазы, с выделением новых перспективных рудо проявлений и их оценкой.
Для достижения указанной цели решались следующие задачи:
1) изучение закономерностей распределения БМ и, в первую очередь, Аи, в породных ассоциациях различной формационной принадлежности и возраста;
геологическая и минералогическая характеристика наиболее перспективных благо-роднометалльных объектов, включая и россыпи;
изучение перспектив россыпной алмазоносности континентальных и прибрежно-морских отложений Кольского п-ова; '
получение новых технологических данных по рудным объектам, содержащим БМ в качестве попутных компонентов;
разработка концепции переориентации минерально-сырьевого потенциала Мурманской области на БМ и алмазы.
Научная новизна. В результате проведенных автором комплексных исследований дана ме-таллогеническая характеристика Кольского региона на БМ и алмазы.
Впервые для древних регионов мира дана подробная картина распределения An в разрезе докембрия с учетом формационной и фациальной принадлежности осадочных, вулканических и интрузивных образований, синтезированная в карте фоновой золотоносности Кольского полуострова и Северной Карелии.
Выделено двС крупных ЭПОХИ накопления An в осадочных формациях - позднеар-хейская (безуглеродистая) и карельская (углеродисто-карбонатно-терригенная), с которыми парагенетически могут быть связаны эндо- и экзогенные проявления металла.
Впервые в до кембрийских комплексах выделена рудоносная золото- и серебросо держащая формация метаморфизованных вторичных кварцитов; рудолроявления. относимые к этой формации, характеризуются невысокими концентрациями An, но значительными запасами руд.
Выяряена новая для Кольского региона потенциально россыпеобразующая золотоносная конгломерато-глинистая формация как продукт переотложения площадных кор выветривания с ориентировочным возрастом 2.5-2.6 млрд. лет.
Впервые обнаружена золото-селенидная продуктивная ассоциация в кварцевых жилах Карело-Кольского региона.
Дана классификация золоторудных и золотосодержащих проявлений северо-востока Балтийского щита.
Получена первая сводка по геохимии всей группы БМ в интрузивных и некоторых вулканогенно-осадочных комплексах Кольского региона и выявлена его существенно палла-диевая геохимическая специализация.
Показано, что в щелочно-ультраосновных комплексах накопление Pt, Ir, Os связано с формированием оксидной минерализации в ранних дифференциатах, a Pd, Rh, Au и Ag - с формированием сульфидной минерализации в завершающих магматический этап развития зонально-кольцевых интрузий карбонатитах и фоскоритах.
Проведенные технологические исследования свидетельствуют о перспективности использования концентратов из хромитовых руд для извлечения металлов 1г подгруппы, а концентратов из апатит-магнетит-редкометалльных руд - для извлечения металлов Pd подгруппы, Au и Ag.
Разработана модель россыпеобразования в отношении БМ и алмазов на площадях, подвергавшихся ледниковой экзарации и выявлены новые потенциально алмазоносные поля продуктов кимберлитового магматизма на юго-востоке Кольского полуострова.
Дана оценка перспектив на коренные и россыпные проявления БМ и алмазов как нетрадиционных видов минерального сырья Кольского региона.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Изучение распределения Au совместно с петро- и рудогенными элементами в породах
и минералах осадочных, вулканических и интрузивных комплексов Кольского п-ова и Се
верной Карелии дало возможность выделить две специфических для региона золотоносных
формации - конгломерато-глинистую с самым высоким фоновым содержанием металла (эк
зогенную) и дометаморфических вторичных кварцитов (эндогенную).
2. Данные о распределении PGE в породах интрузивных и вулканогенно-осадочных
комплексов свидетельствуют о существенно Pd геохимической специализации Кольской
провинции. Руды платинометалльных, Cu-Ni месторождений и карбонатиты щелочно-
ультраосновных интрузий специализированы преимущественно на Ru, Rh и Pd, а руды хро
митовых месторождений и проявлений - на Pt, Ru и Pd.
3. Благороднометалльное оруденение на территории Кольского п-ова и Северной Каре
лии реализуется в метаморфических и интрузивных комплексах архейского и протерозой
ского возраста. Формирование золоторудных проявлений связано с внутриплитными шов
ными и палеорифтогенными зонами; малосульфидное платинометалльное и хромитовое ору-
_w.^^ —Л
Ч, 8 денение реализуется в массивах, сформировавшихся на начальных стадиях развития narteo-рифтогенных прогибов и в зонах протоактивизации.
4. Анализ россыпеобразующих факторов (формационных, палеогеографических, не
отектонических, геоморфологических, литологических, минералогических и геохимических)
свидетельствует о возможности формирования на Кольском п-ове россыпей золота и плати
ны ближнего сноса (включая и техногенные) и прибрежно-морских россыпей алмазов, вклю
чая и шельф Белого моря.
5. Стратегия развития минеральной базы Мурманской области состоит в расширении
поисков новых и ускоренном вводе в эксплуатацию разведанных месторождений высоколик
видных видов сырья (БМ и алмазы), а также комплексном использовании технологических
продуктов переработки медно-никелевых, железо-титановых, медноколчеданных, редкоме-
талльных, хромитовых руд с извлечением всей гаммы БМ.
Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации положены материалы геологических, геохимических, минералогических и технологических исследований автора за более, чем тридцатилетний период работы на Кольском полуострове и в Северной Карелии.
Геологические исследования включали комплекс существующих методов, включая геохронологические исследования. Автор работал на потенциально золотоносных проявлениях всего Кольского региона и Северной Карелии, где им собраны значительные по объему коллекционные материалы (более 3000 геохимических проб, не считая образцов, шлифов, аншлифов, геохронологических, минералогических и технологических проб). Районы работ - зона Колмозеро-Воронья, Печенгская структура, включая Южно-Печенгскую зону, зона Имандра-Варзуга и ее южное обрамление, Северо-Карельская зона, включающая Пана-Куолаярвинскую и Кукасозерскую структуры, Кицко-Япомская зона Терского блока с колчеданными проявлениями, Малокейвская структурная зона, Усть-Понойская зона и др. Для сравнения привлекаются материалы автора по Южному Тянь-Шаню, Памиру, Шпицбергену. При исследованиях по геохимии PGE, а также Аи и Ag использованы собственные коллекционные материалы по хромитовым рудам Сопчеозерского месторождения, проявлений Па-дос и г. Девичьей, по сульфидным рудам и вмещающим породам массива НКТ Мончеплуто-на, по углеродистым сланцам региона, по магматитам архейской зоны Колмозеро-Воронья, по кимберлитам Терского берега и др. В рамках работ по россыпной тематике использованы собственные материалы автора по Мончегорскому району, по зоне Колмозеро-Воронья, по донным осадкам акватории Горла Белого моря.
Основная геологическая информация получена при детальных исследованиях на ре-перных благороднометалльных объектах, включая составление разрезов и карт, зарисовок обнажений, документирование керна скважин и отбор проб.
Автор принимал участие в разработке спектрохимического метода определения Аи, будучи студентом МГУ, и внедрил эту методику в Геологическом институте КНЦ РАН. Он сам проанализировал на Аи значительную часть геохимических проб как из своих коллекций, так и из коллекций геологов ГИ КНЦ РАН, ВСЕГЕИ, ИГ Карельского НЦ РАН, Мурманской и Центрально-Кольской экспедиций, ПГО "Аэрогеология" и других научных и производственных организаций. Анализы на всю группу БМ, использованные в работе, были получены разработанным в ГИ КНЦ РАН методом сотрудниками руководимой автором лаборатории В.И.Скибой и Ю.Н.Новиковой.
При исследовании минералов проводилось рудно-минераграфическое изучение, выделение мономинеральных фракций; для диагностики и оценки состава и свойств минералов использовались рентгеноструктурный; микрозондовый, изотопный и другие виды анализов.
Технологические исследования руд и концентратов проводились в Горном и Геологическом институтах КНЦ РАН при непосредственном участии автора.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Результаты научных исследований автора нашли отражение в 12 рекомендациях и 30 отчетах, где были предложены как теоретические предпосылки по выявлению новых, так и практические рекомендации по расширению перспектив на благородные металлы уже известных рудных объектов на Кольском полуострове и в Северной Карелии (рудопроявления Аи Оленинское, Ворговый, Майское, Панареченское, участок Малых Кейв, участок Брагинский в Южной Печенге, участок Кувернеринйоки в Северной Печенге, Прихибинье, Лапландский гранулитовый пояс, участки Хирвинаволок и Немиттоваара в Северной Карелии и др.). Разработанные автором критерии поисков Au-оруденения были использованы при проведении договорных работ в Таджикистане. Автором совместно с В.Е.Минаевым было передано в УГ Таджикской ССР несколько рекомендаций по поискам Аи в глаукофан-зеленосланцевьгх комплексах Центрального Тянь-Шаня.
В рамках тематических работ руководимой автором лаборатории геологии и экономики новых видов минерального сырья за последние годы были получены новые оригинальные данные по распределению БМ в породах, минералах, рудах и концентратах интрузивных комплексов Кольского региона. Это позволило передать в Комитет по природным ресурсам Мурманской области ряд рекомендаций на проведение поисковых работ на Pt и Pd в массивах ковдозерской группы (юго-запад Кольского п-ова), на поиски россыпей Pt и Іг в обрамлении массивов Лесная Варака и Салмагора, на комплексное использование сульфидных
10 концентратов от обогащения бадделеит-апатит-магнетитовых руд Ковдорского массива с извлечением Pd, Rh, Au, Ag, на комплексное использование хромитовых концентратов Сопчео-зерского месторождения и проявления Большая Варака с попутным извлечением Pt, Pd, Ir, Os, Au.
Под руководством автора с 1996 года ведутся работы по оценке россыпной алмазо-носности Кольского региона и акватории прилегающих морей. Впервые обнаружен алмаз и его минералы-спутники в центральной части Кольского п-ова (участок Белых тундр). Оконтурены потенциально россыпеносные участки на Терском побережье в междуречье рек Пя-лица и Бабья, где обнаружено несколько зерен алмазов, высокохромистые пиропы, хромди-опсиды и хромшпинелиды, что открьгеает перспективы выявления аламазоносных россыпей в названном районе. Выявлены предпосылки обнаружения россыпей алмазов на шельфе Белого моря, что подтверждается результатами геофизических, литологических и минералогических исследований.
Автором дана металлогеническая оценка Кольского региона на благородные металлы и алмазы, нашедшая отражение в коллективной монографии "Геология рудных районов Мурманской области" (2002 г.).
Материалы автора были использованы при составлении и реализации комплексных региональных и международных программ и проектов "Золотоносность Карело-Кольского региона", "Минерал", "Металлогения докембрия", "Платина России" и др. Автор одним из первых в Геологическом институте КНЦ РАН начал работать по договорам с многочисленными организациями. В рамках проводимых исследований были заключены договора с отдельными партиями Мурманской и Центрально-Кольской экспедиций, ПГО "Аэрогеология", ВСЕГЕИ, ИГЕМ РАН, Институтом геологии Карельского НЦ РАН, ГУП "Минерал", Шпицбергенской партией "ВНИИОкеангеология", Управлением геологии Таджикской ССР, "Северной горной компанией". Работы по оценке алмазоносности шельфа Белого моря несколько лет проводились совместно с фирмой "Gal Marin" (ЮАР).
Работы по оценке россыпной алмазоносности три года ведутся в рамках Программы Президиума РАН "Мировой океан". С 2003 года автор принимает участие в программе по линии ЮНЕСКО подпроекта IGCP "Au-Ag-telluride-selenide Deposits".
Апробация работы. Результаты исследований представлялись и докладывались на международных, всесоюзных, российских и региональных совещаниях, симпозиумах, конгрессах и семинарах, а также на годичных и юбилейных сессиях Геологического института КНЦ РАН. Среди них можно отметить: Всесоюзное совещание "Геохимические методы поисков рудных месторождений в Сибири и на Дальнем Востоке", Новосибирск, 1978; IV Всесоюзный симпозиум по метаморфизму "Метаморфизм и метаморфогенное рудообразование раннего до-
кембрия", Апатиты, 1979; II Всесоюзное совещание по металлогении докембрия, Иркутск, 1981; V Совещание по проблеме "Метаморфогенное рудообразование низких фаций метаморфизма складчатых областей фанерозоя", Ужгород, 1986; Семинар "Геохимия магматических пород", Москва, 1986,2002; 2-ое Всесоюзное совещание по геохимии углерода, Москва, 1986; Всесоюзное совещание по углеродистым сланцам, Сыктывкар, 1987; Всесоюзная конференция "Метасоматизм и рудообразование", Ленинград, 1987; Екатеринбург, 1997; Международное совещание по геологии россыпей и месторождений кор выветривания, Москва, 1994, 2000; симпозиум "Благородные металлы и алмазы Севера Европейской части России", Петрозаводск, 1995; Международное совещание "Метаморфизм вулканогенно-осадочных месторождений", Петрозаводск, 1996; Всесоюзное совещание "Проблемы комплексной переработки руд", Санкт-Петербург, 1996; Biennial SGA-SEG Meeting, Турку, 1997, Краков, 2001; Международное совещание "Металлогения, нефтегазоносность и геодинамика Северо-Азиатского кратона и орогенных поясов его обрамления", Иркутск, 1998; Международное совещание "Рифтогенез, магматизм, металлогения докембрия, корреляция геологических комплексов Фенноскандии", Петрозаводск, 1999; Nordic Mineral Resources Symposium, Трондхейм, 1999; Международная конференция "Industrial Minerals: Deposits & new Developments in Fennoscandia", Петрозаводск, 1999; конференции, посвященные памяти К.О.Кратца, 1999, 2000, 2001; конференция, посвященная 300-летию Горно-геологической службы России "Геология и минерально-сырьевые ресурсы Европейской территории России и Урала", Екатеринбург, 2000; 31st 1GC, 2000, Рио де Жанейро ; EUG 11 Meeting, 2001, Страсбург, 2003, Ницца; 3rd Fennoscandian Exploration and Mining, Рованиеми, 2001; Годичное собрание Минералогического общества при РАН, Санкт-Петербург, 2001; Международная конференция "Геология и полезные ископаемые Балтийского щита", Апатиты, 2002; Goldschmidt Conference, Давос, 2002; Международный симпозиум "Metallogeny of Precam-brian Shields, Киев, 2002; Всероссийское совещание по петрологии и рудоносности магматических образований, Новосибирск, 2003; Научно-практическая конференция АК "АЛРОСА", Мирный, 2003.
Публикации. Автором опубликовано свыше 150 работ, из них по теме диссертации -135. В автореферате приведено 60 работ. Из них: 3 монографии, 1 мультимедийный справочник; 1 препринт; 17 статей в центральных журналах; 4 статьи в зарубежных журналах и сборниках; 4 статьи в региональных журналах; 14 статей в тематических сборниках и трудах совещаний; 3 тезисов российских и 11 тезисов международных совещаний; 2 статьи находятся в печати в центральных изданиях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав и заключения. Общий объем текста 399 страниц, включая 73 таблицы, 117 рисунков и список литературы, содер-
12 жащий 558 наименований. Первая глава посвящена краткой металлогенической характеристике северо-восточной части Балтийского щита. Во второй главе дана подробная картина распределения Аи в породах и минералах региона. Третья глава посвящена геохимии элементов платиновой группы (+' Au, Ag) в интрузивных комплексах Кольского региона. В четвертой главе приводятся сведения по геологии, минералогии и геохимии наиболее перспективных рудных объектов на БМ. Пятая и шестая главы посвящены перспективам выявления россыпей золота, МПГ и алмазов на Кольском п-ове. В седьмой главе содержатся результаты технологических исследований руд и концентратов в отношении БМ. В восьмой главе дана оценка перспектив Кольского региона на БМ и алмазы.
Благодарности. Исследования по геохимии Аи были начаты автором в Северном Казахстане под руководством профессора В. С. Коптева-Дворникова, к которому я испытываю благодарность как человеку, способствовавшему моему становлению в качестве геолога-геохимика. Автор искренне признателен сотрудникам МГУ Н.Т.Воскресенской, Н.ФЛчелинцевой, Э.М.Спиридонову, В.И.Фельдману и др., оказывавшим постоянную поддержку в его первых исследованиях. Автор благодарен И.В.Белькову и А.А.Предовскому, которые инициировали постановку работ по геохимии золота в метаморфических комплексах Кольского региона и поддерживали его работу в этом направлении.
Особую признательность хочется выразить академику Ф.П.Митрофанову. Под его руководством начались интенсивные исследования по оценке платиноносности и алмазоносности Кольского региона, в которых автор принимает участие в течение последних 15-ти лет.
Автор имел возможность обсуждать отдельные вопросы и положения исследований с академиками Н.А.Шило, Л.Н.Когарко, ГХ.Матишовым, Р.Б.Баратовым, Н.П.Щербаком, чл.-корр. РАН В.И.Будановым, Ю.Г.Сафоновым, Н.И.Ереминым, докторами, кандидатами наук и научными сотрудниками М.З. Абзаловым (Австралия), Г.Н.Аношиным, А.М.Ахмедовым, Е.М.Бакушкиным, Ю.А.Балашовым, А.А.Басалаевым, Т.Б.Баяновой, Б.Бедеккером (ЮАР), А.П.Белолипецким, О.А.Беляевым, А.Б. Бобровым (Украина), В.И.Болотовым, А.Н.Виноградовым, Ю.Л.ВоЙтеховским, В.С.Войтовичем, А.В.Волковым, А.В.Волошиным, Г.Л.Вурсием, Л.Н.Гриненко, Т.Л.Гроховской, В.В.Дистлером, В.Н.Долженко (Кыргызстан), В.А.Душиным, В.Я.Евзеровым, А.А.Ефимовым, Т.П.Жадновой, А.А.Жангуровым, Д.В.Жировым, Д.Р.Зозулей, А.А.Ивановым, Ю.И.Ильиным, В.Ю.Калачевым, А.А.Калининым, Н.Е.Козловым, А.Ф.Коробейняковым, О.П.Корсаковой, А.У.Корчагиным, В.А.Костиным, А.А.Матвеевым, В.А.Мележиком (Норвегия), В.Е.Минаевым (Таджикистан), А.Г.Мироновым, О.В.Недаппсовской, В.З.Негруца, Ю.Н.Нерадовским, И.В.Никитиным, Б.В.Олейниковым, Н.Г.Патык-Кара, В.П.Петровым, М.Н.Петровским, В.И.Пожиленко, ЕЗ.Путинцевой, А.И.Ракаевым, Ф.М.Ройзенманом, С.И.Рыбаковым, Б.В.Рыжовым,
13 А.В.Савицким, Ю.Г.Самойловичем, К.Сандбладом (Швеция), В.И.Скибой, П.К.Скуфьиным, В.Ф.Смолькиным, Н.О.Сорохтиным, Х.Стайн (США), В.И.Старостиным, О.В.Суздальским, А.М.Тебеньковым, С.И.Турченко, В.С.Щукиным, Ж.А.Федотовым, И.В.Чикиревым, В.В.Щипцовым, А.К.Шпаченко, Ю.Н.Яковлевым, Всем перечисленным ученым автор выражает свою искреннюю признательность.
Автор активно сотрудничал с геологами производственных организаций В.И.Безруковым, Н.И.Бичуком, А.Д.ДаЙном, О.Я.Даркшевичем, СФ.Клюниным, В.В.Лобановым, В.А.Мокроусовым, В.А.Павловым, И.В.Поляковым, В.М.Рудаковым и др.
Свою благодарность автор выражает всем, кто помогал ему в работе — М.П.Базанову, В.И.Басалаевой, Е.Э.Вашенюк, Н.Н.Галкину, Н.Г.Ивановой, А.Б.Калачевой, Л.И.Коваль, Л.И.Константиновой, В.В.Ладан, М.Ф.Лялиной, Ю.Н.Новиковой, Я.А.Пахомовскому, Л.И.Полежаевой, С.А.Реженовой, Е.Э.Савченко и др.
Основные тенденции поведения золота в метаморфических и метасоматических процессах
Импактный (ударный) метаморфизм представляет собой сложный по механизму процесс, который практически не изучен в отношении поведения БМ. Автором совместно с П.К.Скуфьиным на небольшом коллекционном материале было изучено распределение ру-догенных элементов и Аи в продуктах ударного метаморфизма на примере Болтышской аст-роблемы на Украинском щите. Исследователи крупных астроблем Земли [Рябенко и др., 1982; Фельдман и др., 1981] отмечают, что в результате мощного импактного удара вещество мишени, представленное осадочными, магматогенными или метаморфогенными породами, преобразуется в разного рода коптокластиты - аллохтонные и автохтонные брекчии, в составе которых выделяются туфовидные спекшиеся импактные брекчии (зювиты) и продукты плавления пород мишени (тагамиты), обладающие или текстурой кластолав, или же афани-товой массивной текстурой. По результатам 18 анализов нами были получены следующие результаты по содержанию Аи (мг/т): граниты цоколя - 0,5; граниты из обломков аллогенной брекчии - 0.5-1.0; зювиты - 2.1-2.2; тагамиты - 1.7-2.8-3.0. По сравнению с породами изотропного цоколя, сложенного гранитами кировоградского комплекса, в зювитах н особенно тагамитах происходит некоторое обогащение сидерофильными элементами - Сг (в 4-5 раз), Ni (в 2 раза), Аи (в 4-6 раз). Это частично соответствует уже отмеченной [Фельдман и др., 1981] закономерности накопления в некоторых коптокластитах элементов группы железа -Cr, Ni, Со и Си. Но в то же время тагамиты Болтышской астроблемы обеднены, по сравнению с субстратом, V, Со и Си, что в общем противоречит данной закономерности. Видимо, необходимо учитывать установленные данные о неравномерном распределения сидерофиль-ных элементов в импаюгных расплавах [Palme е.а., 1978], когда часть элементов кристаллизовалась, входя в состав железо-никелевых сульфидов, часть же испарялась при импактном ударе. Интересен также факт почти полной утраты сидерофильных элементов в обломках гранита из аллогенной брекчии, испытавшей сильное воздействие импактного удара; правда, содержание Аи остается при этом соизмеримым с таковым в гранитах цоколя.
Региональный метаморфизм в отношении большинства петрогенных и части рудо-генных (Cr, V, Ni, Со) элементов является изохимическим [Предовский, 1970; Ронов и др., 1977; Ножкин, 2000 и др.]. Проведенный автором анализ распределения Аи в однотипных по составу и генезису породах разного возраста, метаморфизованных в условиях от зеленослан-цевой до гранулитовой фации, показал, что однородный метаморфизм не приводит к существенному перераспределению металла, то есть в целом в отношении Аи он не является ал-лохимическим [Гавриленко, 1982]. Это очень наглядно на статистически представительном материале иллюстрируется данными, приведенными в табл. 1-4 и на рис. 4. В случае зонального метаморфизма [Гавриленко и др., 1976, 1987а; Козлов и др., 1993] наблюдается статистически значимое уменьшение содержания Аи при переходе от низкотемпературных к более высокотемпературным фациям, как это показано нами на примере трех структурных зон Кольского региона (табл. 21). Минимальная миграция Аи отмечается при переходе от зеленосланцевой к эпидот-амфиболитовой фации метаморфизма, а максимальная - при переходе от эпидот-амфиболитовой к амфиболитовой фации и от амфибо-литовой - к гранулитовой, что обусловлено потерей воды, фтора, хлора, углекислоты, то есть тех компонентов пород, которые входят в состав метаморфогенных поровых растворов. Таким образом, зональный метаморфизм представляет собой один из природных механизмов, способствующих переходу Аи в подвижное состояние для последующей миграции и отложения при наличнии геохимических барьеров и благоприятных структурных условий. Частая приуроченность проявлений Аи к площадям распространения пород, метаморфизованных в зеленосланцевой фации, определяется не столько возможным выносом его из сопряженных и пространственно сближенных зон повышенных фаций метаморфизма, сколько средне- и низкотемпературными (350-150) условиями транспортировки и разгрузки золотосодержащих растворов при повышенной проницаемости среды рудоотложения.
Отдельного внимания заслуживает случай изменения концентрации Аи при региональном зеленосланцевом метаморфизме с зонами повышенного давления (глаукофан-зеленосланцевая фация), зафиксированный автором совместно с В.Е.Минаевым в рифейско-протерозойских комплексах Южного Тянь-Шаня [Гавриленко, Минаев, 1981]. На примере метабазитов было показано, что концентрация Аи в вулканитах с барруазитом (фация повышенного давления) статистически значимо уменьшается от 3.4 мг/т (19 анализов) до 1.3 мг/т (9 анализов). Выявленный факт может иметь важное теоретическое и практическое значение, тем более, что в региональных метасоматитах по этим вулканитам при отсутствии сульфидной минерализации концентрация Аи тоже весьма низкая - 1,5 мг/т (24 анализа). На регрессивном этапе метаморфизма начинается метасоматическое преобразование пород, сопровождающееся их структурной перестройкой. Ранние, монодиафторические изменения пород сопровождаются формированием бластомилонитов в зонах тектонических нарушений [Петров, 1981, 1999]. К подобным образованиям могут быть отнесены метасома-титы по биотитовым гнейсам лебяжьйнской свиты Малых Кейв, развитые в области сочленения Имандра-Варзугской и Малокейвской структур. Содержание Аи в них составляет 1.4 мг/т (4 анализа), что ниже концентрации золота в аналогичных породах за пределами полосы метасоматитов - 4.0 мг/т. Пониженным в 3-5 раз содержанием Аи характеризуются расслан-цованные (тектонизированные) эпидот-актинолит-хлоритовые метасоматиты по метадиаба-зам южной зоны Печенгского синклинория (0.5 мг/т; 3 анализа) и по метабазитам кольско-беломорского комплекса в бассейне р. Варзуга (0.7 мг/т; 10 анализов). Дислокационному метаморфизму принадлежит важная роль в начальной мобилизации химических элементов при формировании метаморфогенно-гидротермальных месторождений. Тектониты зон дислокационного метаморфизма представлены рассланцованными, ка-таклазированными и бластомилонитизированными образованиями. Их мощность колеблется от первых метров до сотен метров и более при протяженности в десятки и сотни километров. Они слагают крутопадающие сбросы и сбросо-сдвиги, нередко секущие вмещающие породы. Как правило, рассматриваемые разрывные структуры ограничивают блоки пород с различным характером складчатости. Тектониты формируются чаще всего на регрессивном этапе регионального метаморфизма и сопровождаются комплексом метасоматических изменений, отвечающих по минеральным парагенезисам зеленосланцевой фации. Подобные зеленослан-цевые милониты и катаклазиты (монодиафториты) широко распространены на всех докем-брийских щитах. В настоящее время сходные образования относят к сдвиговым зонам (shear zones), формирующимся под воздействием стресс-метаморфизма [Ramsay, 1980; Ramsay, НиЪег, 1987; Расцветаев, 1987; Лукьянов, 1991; Шерман и др., 1991; Гончаров и др., 1995]. Со сдвиговыми зонами в коллизионных структурах могут быть связаны многочисленные месторождения Au на докембрийских щитах [Groves е.а., 1987; Hatchinson, 1993], так как в этих зонах, вероятно, реализуется механизм атом-вакансионного состояния химических элементов в кристаллах [Панин и др., 1982; Чиков, 1992].
Автором совместно с А.В.Савицким и В.В.Титовым было изучено распределение Аи, U (валового и подвижного) и Th в продуктах зон дислокационного зеленосланцевого метаморфизма (ДЗМ) восточной части Балтийского щита [Гавриленко и др., 19876]. В качестве объектов исследований были выбраны 15 зон тектонитов в различных структурах Карело-Кольского региона.
Протерозойские структурно-вещественные комплексы
Задача распределения продуктов регрессивного этапа регионального метаморфизма и следующего за ним гидротермального метаморфизма представляется трудной и подчас просто невыполнимой в силу близости минеральных парагенезисов, характера их локализации, времени формирования, металлогенической специализации и т.д. Основным преобразующим фактором в обоих процессах являются термальные минерализованные растворы, состав которых в значительной мере зависит от химического состава пород, претерпевающих гидро-термально-метасоматическую переработку. Таким образом, правильнее говорить не о разных процессах, а о разных стадиях единого гидротермально-метасоматического преобразования пород. Собственно гидротермальная стадия проявляется в наиболее тектонически ослабленных и деформированных участках пород - зонах интенсивного рассланцевания, катаклаза, будинажа, тяготеющих к системе сложно пересекающихся разрывных нарушений. Морфологически гидротермалиты представлены кварцево-жильными и прожилково-вкрапленными телами. Площадь распространения гидротермалитов существенно меньше, чем локальных метасоматитов регрессивного этапа метаморфизма. Для них характерны более низкотемпературные и сложные по составу минеральные парагенезисы. Многостадийностъ минерализации приводит к появлению хорошо выраженной зональности. Коэффициент концентрации полезных компонентов существенно выше, чем в регрессивных метасоматитах, хотя их валовое количество может быть и гораздо меньшим. Источником рудных компонентов в мета-морфогенно-гидротермальных проявлениях, наиболее вероятно, являются метаморфические породы, но не только рудовмещающие, но и рудоконтролирующие [Бадалов, 1972; Буряк, 1975 и др.].
На территории Кольского полуострова автором наиболее изучены золотоносные ме-тасоматиты в пределах архейской зоны Колмозеро-Воронья на рудо проявлении Оленинское. Учитывая, что рудовмещающими являются разновозрастные породы, одновременно подвергшиеся прогрессивному и регрессивному метаморфизму (2900-2700 млн. лет), возможный возраст оруденения не древнее границы верхнего архея и нижнего протерозоя. Перспективный район, в пределах которого геологами Центрально-Кольской экспедиции выделено несколько рудных участков (эти работы продолжаются и в настоящее время), пространственно приурочен к субширотному глубинному долгоживущему разлому, протягивающемуся на десятки километров в северо-западной части шовной зоны Колмозеро-Воронья (рис. 3). Географически ой приурочен к возвышенности хребта Оленьего. По этому разлому происходило внедрение магмы разнообразных эффузивных, экструзивных и интрузивных (отчасти комаг-матичных) образований от перидотитов до диоритов. Наибольшим распространением в пределах рудной зоны пользуются метадиабазы и метагаббро-диабазы. Эти породы последовательно испытали прогрессивный метаморфизм, превратившись в амфиболиты, метасоматоз регрессивного этапа метаморфизма и низкотемпературный гидротермальный метасоматоз, с которым во времени связано формирование продуктивной золотой минерализации. На раннещелочной стадии регрессивного метаморфизма в метагаббро-диабазах шло формирование диопсидовых метасоматитов (скарноидов), перекристаллизация роговой обманки, замещение ильменита и титаномагнетита титанитом. Несколько позже на этот парагенезис накладывается в незначительном количестве эпидоти-зация и карбонатизация с локальным развитием пирротиновой минерализации. Мощность отдельных метасоматических прожилков достигает 10-15 см, а ширина зон с интенсивной диопсидизацией - 300 м при протяженности до 10 км. Основная химическая направленность раннещелочной стадии выражается в некотором уменьшении содержания Si02, ТІ, Fe, Mg, Na при значительном привносе Са, Н2СО3, а иногда и S.
Следующее за раннещелочной стадией более низкотемпературное гидротермальное изменение пород габбро-диабазового состава пространственно совпадает с ветвящейся протяженной полосой метасоматитов регрессивного этапа регионального метаморфизма и накладывается на них. В пределах гидротермальной зоны в отдельных местах метабазиты претерпевают настолько сильное выщелачивание, что появляются горизонты мощностью в десятки сантиметров полностью осветленных пород. Окварцование фиксируется в появлении многочисленных кварцевых прожилков и маломощных кварцевых жил. Широко проявлены карбонатизация и эпидотизация. Первичные рудные минералы полностью растворяются и последовательно замещаются серией полисульфидных ассоциации существенно арсенопи-рит-пирротинового состава, увеличивается количество халькопирита, появляются ранее не встречавшиеся в регрессивных метасоматитах по метабазитам галенит, сфалерит, кобальтин, самородное золото, серебро, сульфосоли РЬ и Ag. Гидротермальные изменения охватывают и окружающие породы - гранат-биотитовые сланцы, метапироксениты, метагаббро, пересекая как стратиграфические, так и интрузивные границы пород. Химическая направленность гидротермального преобразования пород выражается в значительном выносе фемических ком-понентов и щелочей, привносе SiC 2, Н2СО3, As и ряда металлов. Интенсивность химических преобразований очень неоднородна - рядом ассоциируют слабо измененные и полностью переработанные породы. При образовании диопсидовых метасоматитов происходит вынос Аи и переотложение его в случае появления сульфидной минерализации (табл. 34). В среднем при диопсидизации содержание Аи уменьшается в породах в 1.5 - 3 раза. Оценка поведения Аи на раннещелочной стадии регрессивного метаморфизма затрудняется наложением на диопсидовые метасоматиты более поздней биотитизации, являющейся отражением локального калиевого метасоматоза в связи с формированием пегматитовых тел. В процессе калиевого метасоматоза содержание Аи в породах также уменьшается, либо остается на исходном уровне, как это имеет место в метагаббро-анортозитах (табл. 26). В экзокон-тактах пегматитовых тел метабазиты претерпевают сложные изменения, которые близки по характеру как преобразованиям раннещелочной стадии регрессивного метамофизма, так и калиевого метасоматоза. Постоянное присутствие сульфидной минерализации определяет в этих породах повышенный фон Аи - 16 мг/т по сравнению с 5.0 мг/т в метагаббро-диабазах. На примере этих же пород можно видеть, что другие рудогенные элементы, за исключением Ag и Sn, остаются практически инертными на всех стадиях их преобразования (рис. 15). Sn, отчасти Ag и Аи привносятся в метабазиты при внедрении в них пегматитовых тел.
На гидротермально-метасоматической стадии наиболее подвижны Au, Ag и As. Концентрация Аи в метагаббро-диабазах возрастает в 20 раз при резко увеличивающейся дисперсии содержания (разброс составляет от 1.9 мг/т до 20 и более г/т). Это находит свое графическое выражение в серии кумулятивных (характеристических) кривых распределения золота в метагаббро-диабазах (рис. 24). В отличие от логарифмически нормального распределения Аи в породах, практически не затронутых метасоматическим преобразованием (а), характеристическая кривая распределения Аи в экзоконтакте пегматитов имеет резко выраженный узкий максимум (б). На контакте с пегматитами в метагаббро-диабазах растет не только концентрация Au, Ag и As, но также Bi, W, Sn.
Россыпеобразующие благороднометалльные формации Кольского региона
Наличие россыпеобразующего источника является непременным условием образования россьтей. Согласно Н.А. Шило [1981], формирование минеральных парагенезисов россьтей отражает уровень эрозионного среза коренного источника и степень гипергенной устойчивости рудных минералов. За исключением Pd, легко переходящего в растворимое состояние при гипергенкых процессах и потому не фиксирующегося в минералах россьшей даже в виде сплавов [Мочалов, 1992; Platinum group..., 1996], остальные PGE (в различных минеральных формах), золото и алмазы являются гипергенноустойчивыми природными фазами и формируют большое число разных генетических типов россьшей. Алмаз обладает к тому же очень высокой миграционной способностью, что позволяет ему почти без изменения сохраняться при транспортировке на многие десятки и даже сотни км. Транзит золота и МПГ не превышает первые десятки км. Среди потенциально россыпеобразующих формаций Кольского региона можно выделить экзогенные и эндогенные. 5.3.1. Экзогенные рудные формации Экзогенные рудные формации представляют собой либо метаморфизованные осадки, либо коры выветривания, нередко превратившиеся в метаморфические сланцы. Определяющими реперами истории россыпеобразования служат структурно-денудационные поверхности, фиксирующие высокую степень химической дезинтеграции пород [Сидоренко, Чайка, 255 1970]. Фанерозойские коры выветривания были изучены весьма детально [Афанасьев, 1977], что позволило создать схематическую карту поверхностей выравнивания и кор выветривания в фанерозое (Афанасьев, Рубинраут, 1980). С.И.Гурвич (1981) была составлена схема развития кор выветривания и эволюции россыпей от мела до настоящего времени и выделены основные эпохи возможного россыпеобразования (рис. 82). Но в длительной истории развития Балтийского щита были и более ранние периоды россыпеобразования. В.З. Негруца с коллегами [Негруца и др., 1987; Негруца, 1992] выделяет структурно-денудационные поверхности между ранним и поздним археєм, археєм и протерозоем, ранним (карелием) и поздним (рифеем) протерозоем, протерозоем и фанерозоєм, четвертичными и более древними образованиями. Докембрийские золотоносные формации Детальное изучение золотоносности Кольского региона позволило выделить древние метаморфизованные осадки, которые могли служить матрицей для формирования метамор-фогенных жил и зон прожилковой минерализации с золотом [Гавриленко, 1982; Гавриленко и др., 1987; Гавриленко, Басалаев, 1991]. Эти породные ассоциации нашли отражение на карте фоновой золотоносности Кольского п-ова (рис, 3). Проведенное автором изучение золотоносности кварцевых и полимиктовых конгломератов разного возраста выявило низкий уровень концентраций металла [Гавриленко, 1982], хотя определенные перспективы с широко представленной на востоке Балтийского щита формацией кварцевых конгломератов сохраняются и сегодня [Негруца, 1990]. Среди потенциально россыпеобразующих докембрийских формаций можно назвать три наиболее вероятные: формация архейских железистых кварцитов, сульфидно-карбонатно-углеродистая формация карельских рифтогенных поясов и конг-ломерато-глинистая формация переотложенных кор выветривания предкейвского возраста (пачка А Больших Кейв и песцовотундровская свита Малых Кейв и Шаломотьяврской площади).
Россыпеобразующая значимость железистых кварцитов, вероятно, невысока, поскольку фоновое содержание Аи даже в сульфидно-силикатных кварцитах редко поднимается до первых долей г/т. Но из хвостов обогащения железистых кварцитов Оленегорского месторождения было выделено самородное золото. Оно высокопробное ( 900 %о), небольших размеров (0.1-0.3 мм). Следует отметить факты повышенного содержания золота в скарниро-ванных с сульфидами породах среди железистых кварцитов в нижнем течении р. Кола (устное сообщение А.Е. Антонюка), где, по историческим сведениям, мыли золото [Ферсман, 1941]. ]. Но в качестве россыпеобразующих формаций интерес могут представить углеродистые сланцы четвертой толщи печенгского комплекса, ильмозерской и соленозерской свит имандра-варзугского комплекса, соваярвинской свиты куолаярвинского комплекса и кисло-губской свиты в южном обрамлении зоны Имандра-Варзута. Именно в породах этих свит нами зафиксированы повышенные концентрации золота до первых г/т. Многие исследователи раньше склонялись к металл-углеродной комплексной форме нахождения Аи и PGE в углеродистых сланцах, но при детальных исследованиях [Дистлер и др., 1996; Ермолаев и др., 1996] получены новые данные, свидетельствующие о том, что Аи находится в углеродистой фракции в атомарном незаряженном состоянии в виде ультратонких частиц, a PGE - в виде самородных выделений, твердых растворов, теллуридов, висмутидов и т.д. Размеры выделений составляют обычно первые микроны, редко больше 10 мкм. Такие мелкие минеральные фазы непосредственно попасть в россыпи не могут, а должны пройти длительную историю высвобождения из минералов-хозяев, растворение, неоднократную перекристаллизацию и рост минеральных индивидов. Эти процессы активно протекают в зонах криолитогенеза, в корах выветривания и при транспортировке вещества в активных гидросредах. Но они происходят и при метаморфогенном преобразовании углеродистого вещества, что на геохимическом уровне было отмечено для сульфидно-углеродистых кианитовых сланцев кейвского комплекса [Чайка, Нежданова, 1969]. В углеродистых породах встречается и более крупное золото. Изучение под микроскопом пиритсодержащих высокоуглеродистых сланцев из месторождения Сухой Лог (коллекция автора) показало наличие относительно крупных выделений золота округлой формы как в пирите, так и вне его. Выделения золота, обнаруженные М.З.Абзаловым [1991] в углеродистых сланцах восточного фланга рудного поля Печенги, имеют размер от первых мкм до долей мм, пробность золота 810-830 %о .
Следует отметить, что если большая часть Аи заключена в сульфидах, это является неблагоприятным признаком для потенциальной россыпеносности [Шило, 1981]. Сульфидно-углеродистые формации сами по себе фактически не россыпеносны. Лишь метаморфо-генно-гидротермальные образования являются тем источником, за счет которого формируются многочисленные россыпи золота Прибайкалья. За счет золота, извлеченного из мета-морфогенно-гидротермальных жил в гранулитах, формируются и россыпи Финской Лапландии. По нашему мнению, зоны переработки карбонатно-углеродистых образований в южно-варзутской зоне смятия, реализовавшиеся в кварцевые штокверки и жилы с золотом, послужили материнскими породами для россыпных проявлений юго-востока Кольского полуострова [Гавриленко и др., 1996]. Конгломерато-глинистая формация была выделена автором совместно с А.А.Басалаевым [Гавриленко и др., 1987]. Детальное изучение минералогии и геохимии сланцев и кварцитов на Малых Кейвах [Гавриленко, Басалаев, 1991] позволило отреставрировать разрез древней переотложенной коры химического выветривания, продукты которой представлены в метаморфическом эквиваленте гранат-ставролит-биотитовыми породами, кварцитами и гравелитами с плавающей кварцевой галькой (см. подробнее об этом раздел 2.1.4.2.). Среднее содержание Аи в "пудинговых" конгломератах нижней части разреза, по данным пробирного анализа, выполненного в ЦНИГРИ, составило 0.1 г/т. В пределах контура распространения верхов песцовотундровской свиты Е.В. Селивановской (1971) было проведено опробование кварцевых гравелитов и кварцитов. Максимальные концентрации в кварцитах составили 0.3 г/т, но фон Аи повышен постоянно. Размер выделений золота 0.05-0.1 мм, редко до 0.5 мм. Цвет яркожелтый, пробность высокая. Форма выделений комковид-ная, редко встречаются октаэдрические кристаллы. Отмечены срастания с висмутом, джем-сонитом. Повышенный фон Аи зафиксирован и для гранатовых сланцев пачки А на Больших Кейвах. Поскольку породы пачки А и породы песцовотундровской свиты представляют собой высокодифференцированные терригенные образования, они могут содержать и алмазы, как это имеет место в близких по возрасту золотоносных конгломератах Витватерсранда [Трофимов, 1967].
Акватория Горла Белого моря
Наиболее распространенные кайнозойские морские россыпи распространены на склонах древних щитов и в краевой части современных шельфовых прогибов. Среди прибрежно-морских россыпей различают автохтонную и аллохтонную группы. К автохтонной группе принадлежат россыпи ближнего сноса (тесно связанные с источниками питания) с рудными минералами большого удельного веса (золото, платина, иридий, касситерит). В аллохтонную группу входят россыпи дальнего переноса и переотложения с отсутствием видимой связи с источниками питания. В них концентрируются минералы ТІ, Zr, Fe, TR, U, Th. Обособленное место занимает алмаз, который в связи с малой удельной массой, высокой подвижностью в водной среде и способностью к длительной транспортировке может накапливаться как в литоральной зоне, так и в аллювиальных и элювиальных отложениях. Современные пляжевые россыпи алмазов приурочены к отложениям, залегающим на участках с повышенной гидродинамической подвижностью, т.е. в зонах воздействия волнений, приливов и отливов, донных течений [Sutherland, 1982; Барковская, 1993]. Благоприятными факторами при образовании современных прибрежно-морских россыпей являются поступление значительного количества обломочного материала в береговую зону и продолжительное время его перемещения, что способствует гранулометрической и минералогической сепарации [Kuhns, 1995; De Decker, Woodbome, 1996].
Высокоширотные регионы с процессами полярного литогенеза были благоприятны для шельфового россыпеобразования в плейстоцен-голоценовое время лишь в периоды климатических оптимумов с межледниковыми трансгрессиями, оживлением эрозии и абразии. Древние палеоген-неогеновые россыпи в таких регионах законсервированы в криолитозоне и служат промежуточными коллекторами для более молодых концентраций лишь на участках их размыва [Иванова и др., 1987]. На акватории Белого моря области возможной локализации россыпей алмазов представлены Горлом Белого моря и южной частью Воронки Белого моря (рис. 95). Участок Горла Белого моря относится к слабо погруженным структурам второго порядка на восточном выклинивании Беломорского грабена. Новейшие структуры краевой части Балтийского щита отличаются унаследованным поднятием относительно рифей-ских образований. Вдоль оси Белого моря известна магнитная аномалия глубинного характера. Отдельные магнитовозмущаюшие объекты находятся в зоне гравитационного максимума и могут представлять продукты магматизма, в том числе и кимберлитового. На дне Белого моря около Терского берега мощность осадочных образований не превышает 20-25 м. Они представлены снизу вверх рифейско-вендскими (песчаники и алевролиты терской и чапом-ской свит), плейстоценовыми (микулинские морские отложения), верхнеплейстоценовыми (озерно-ледниковые и ледниково-морские Кандалакшские слои) и современными морскими осадками (терские и соловецкие слои).
Породы осадочного чехла нередко залегают на абразионных террасах, выработанных в породах архейского фундамента, шириной до 8 км. Впадины в рельефе дна имеют эрозионное происхождение, представляя затопленные речные палеодолины, которые по чертам неотектонического режима обладают признаками замкнутых депрессий (рис. 96а). Рыхлые отложения дна Горла Белого моря выполняют впадины доледникового рельефа или образуют положительные формы, усложняя рельеф дна (рис. 966). Там, где фиксируются реликты погребенных речных долин шириной до 1.5 км, мощность рыхлых отложений во врезах достигает 60 м. Замкнутые глубокие депрессии дна и погребенные палеодолины представляют собой наиболее перспективные структурно-геоморфологические элементы для накопления грубозернистых осадков с россыпными концентрациями алмазов.
Имеющиеся данные говорят о наличии нескольких эпох кимберлитообразования на севере Восточно-Европейской платформы: рифейская, вендско-кембрийская, средне- позднедевонская, пермо-триасовая. Это значительно расширяет перспективы юго-восточной части Кольского п-ова и акватории Белого моря, где могут быть выявлены под молодыми 1 осадочными толщами алмазоносные кимберлиты, лампроиты и продукты их разрушения fr разного возраста. Сегодня алмазы и минералы-спутники алмаза обнаружены в осадочных образованиях рифея, базальных горизонтов венда, силура, в псаммитах среднего и верхнего девона, среднего карбона, перми, триаса, юры и в четвертичных отложениях на сопредель- ной территории Архангельской области [Природные модели..., 1984; Геология..., 1991; Немиров и др., 1994]. Среди перечисленных образований потенциальными источниками для і \ формирования вторичных россыпей, исходя из геологических, литологических и минерало- I гических данных, в первую очередь могли служить осадки рифея, базальные горизонты вен да, отложения урзугской свиты среднего карбона и четвертичные осадки. Модель россыпе- образования для гляциальных шельфов подразумевает три исходных предпосылки: экзара ция ледниками коренных пород питающей провинции (россьтеконтролирующей структу ры); транспортировка продуктов экзарации на шельф; многократный перемыв продуктов в ходе послеледниковой трансгресии [Рыбалко, Спиридонов, 1987]. " Применительно к Белому морю и особенно к Горлу Белого моря все три предпосылки выполняются.
Сравнительно небольшая дальность переноса ослабила в значительной мере влияние таких отрицательных факторов ледникового седиментогенеза как дробление и исти рание минералов. Супесчаный состав морен способствовал гранулометрической дифферен циации при затоплении ледниковых отложений морем. Преобладание в дальнейшем гляцио- 1 изостатического и тектонического поднятия берегов над повышением уровня моря в резуль- тате послеледниковой трансгрессии определили регрессивный характер развития береговой 1 линии, неоднократный перемыв моренных отложений, смещение береговых линий на все бо- лее низкие отметки [Невесский и др., 1977; Кошечкин, 1979; Корсакова, 1996]. Работы Геологического института на первом этапе (1996-1998 гг.) проводились на і акватории Горла Белого моря. По результатам геофизических и литологических исследова- ний были выявлены геоморфологические структуры, благоприятные для накопления рос- I сыпных алмазов [Гавриленко и др., 20006]. На основе анализа пространственного располо- щ жения гранулометрических классов осадков была составлена карта-схема литологических фаций (рис. 97). В отличие от результатов предшественников [Невесский и др., 1977], полученные новые данные свидетельствуют о широком площадном распространении грубозернистых осадков (гравийников, галечников и валунников), с которыми, как правило, ассоциируют алмазоносные россыпи (рис. 98). Основными способами поступления обломочного материала, по-видимому, следует считать абразию берегов и материковый сток. В пользу первого способа свидетельствует широкое развитие абразионных террас вдоль Терского побережья Горла Белого моря, причем специфика механизма разрушения заключается в том, что из прибрежной зоны уносится почти весь материал, поступающий в результате абразии берегов. Материковый сток также имеет важное значение для формирования обломочных пород. Обломочный материал может быть результатом разрушения и последующего переноса как архейских и протерозойских пород, слагающих основную площадь территории
