Введение к работе
Актуальность работы. Никелевые коры выветривания представляют собой совершенно новый промышленный тип платинометальных месторождений, практически не изученный в нашей стране в отношении содержания, распределения и формы нахождения благородных металлов. Вместе с тем, эти широко распространенные образования являются единственным на Урале промышленным типом никелевых руд, составляя сырьевую базу развитой кобальто-никелевой промышленности. Работа тем актуальней, что металлургами СПбГГИ разработана схема металлургического извлечения платиноидов из руд изученного типа для комбината Южуралникель, перерабатывающего руды Сахаринского месторождения. Доказано, что даже при кларковых содержаниях элементов платиновой группы (ЭПГ) существует возможность попутного получения из этих руд в год порядка 100 кг Аи, 50-100 кг Pt, 80-100 кг Pd, 70 кг Ru, 20 кг Іг. В связи с этим геологическое изучение платиноносности кор выветривания и выделение в их разрезе зон платинометального обогащения имеет важное промышленное значение.
Целью работы являлся систематический анализ содержания и распределения элементов платиновой группы в профиле коры выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений Урала, установление минеральных форм нахождения платиноидов в рудах: собственных минералов платиновой группы и возможных дополнительных минералов-носителей ЭПГ, выделение в профиле коры выветривания зон платинометального обогащения в месторождениях разных типов минерально-геохимического профиля выветривания, а также выявление условий минералообразования и поведения платиноидов в коре выветривания.
Фактический материал и методы исследования. В работе обобщены материалы, собранные автором при проведении полевых работ и камеральных исследований в период 1995-1997 г.г. на территории Сахаринского и Елизаветинского рудников, а также при посещении ряда рудных объектов Уфалейского и Орско-Халиловского рудных районов Южного и Среднего Урала. В процессе полевых работ документировались и опробовались породы и руды Центрального карьера Сахаринского рудника и
карьера №1 Елизаветинского рудника на дневной поверхности и в
скважинах. В камеральный период проводилось описание
прозрачных и полированных шлифов, выделение мономинеральных
фракций для последующих анализов. По петрогенным элементам и
элементам-примесям нами в рамках настоящей работы выполнено
30 полных силикатных анализа в сопровождении 30 эмиссионных
количественных спектральных определений по 14 элементам,
(лаборатория Севморгео, Санкт-Петербург, аналитик
А.М. Курочкина), 50 определений спектрального эмиссионного сцинтилляционного экспресс-анализа на Ag, As, Au, Pt, Pd, Rh (лаборатория ИГГ РАН г. Иркутска, аналитик А.С. Мехоношин). ЭПГ также анализировались химико-спектральным методом в лаборатории Севморгео (15 определений, аналитик А. М. Курочкина), пробирно(РЬ)-атомно-абсорбционным методом в лаборатории АО «Механобр-Аналит», Санкт-Петербург (аналитик Л.А. Ушинская), пробирно-атомно-абсорбционным методом в лаборатории ИГГУрОРАН, г.Екатеринбург (18 определений, аналитик И.И. Неустроева). Были применены методы электронно-зондового микроанализа (14 определений, СПбГГИ, аналитик И.М.Гайдамако, 20 определений АО «Механобр-Аналит, аналитик Ю.Л. Крецер), рентгено-фазового анализа (АО "Механобр-аналит", аналитик Яговкина М.А.). В ряде случаев были использованы методы термического и рентгеноструктурного анализа (10 проб). Исследования марганцевых минералов проведены в лаборатории Магнитогорской КГРП. Статистическая обработка аналитических результатов проводилась с использованием современной электронно-вычислительной техники: Intel Pentium-180 (Р54С) при помощи ряда специализированных програмных пакетов.
Научная новизна работы. В результате применения современных методов анализа впервые получена достоверная информация о всех элементах платиновой группы, их концентрациях и характере распределения в рудах разных4 зон коры выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений, впервые получены сведения по содержаниям ЭПГ в минералах марганца изученных месторождений, впервые обнаружены, выделены и описаны минеральные фазы платины и палладия в корах выветривания. Систематический анализ данных позволил установить индивидуальные особенности накопления платины и палладия в корах и выявить горизонты платинометального обогащения в
месторождениях с разным типом профиля выветривания. Установлено, что физико-химическая среда платинометального минералообразования в корах выветривания изученных месторождений характеризовалась высокой и дифференцированной подвижностью всех ЭПГ.
Практическая значимость. Выявлен новый перспективный тип платинометального оруденения. Данные по содержаниям и формам нахождения платиновых металлов в рудах и минералах коры выветривания могут быть использованы при проведении поисковых работ, оценке комплексности никелевых и железо-никель-кобальтовых руд на ЭПГ и их последующей переработке.
Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации обсуждались на заседаниях кафедры минералогии, кристаллографии и петрографии СПбГГИ, отдельные выводы были представлены в материалах и докладах XI Международного совещания по геологии россыпей и месторождений коры выветривания (Москва-Дубна, 1997), 1-ом Международном симпозиуме "Крупные и уникальные месторождения редких и благородных металлов" (Санкт-Петербург, 1996), X Международной конференции «Благородные металлы и алмазы Северо-Западного региона России» (Петрозаводск, 1995), 1-го Всероссийского молодежного научного форума (Санкт-Петербург, 1996), Научной конференции аспирантов и студентов СПбГГИ "Полезные ископаемые России и их освоение" (Санкт-Петербург, 1996, 1997), Летней уральской минералогической школе - 1995, 1996, 1997 гг. и других совещаний.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения и содержит 156 страниц машинописного текста, 34 таблицы, 57 рисунков и фотографий, а также список литературы из 135 наименований, в том числе 30 на иностранном языке. В первой главе дается общая геолого-минералогическая характеристика Сахаринского и Елизаветинского месторождений коры выветривания. Глава II посвящена геохимическим особенностям изученных месторождений, включая данные по содержанию и распределению ЭПГ и других элементов-примесей в
