Введение к работе
Актуальность: Значительным событием заключительного десятилетия XX века явилось открытие уникальных россыпных месторождений минералов платиновой группы (МПГ) в пределах Корякско-Камчатского пояса зонально-концентрических базит-гипербазитовых массивов, что позволило выделить новую платиноносную провинцию, по объему добычи, разведанным запасам и прогнозным ресурсам сопоставимую с Платиноносным поясом Урала. Огромное значение для увеличения прогнозного потенциала региона имеют поиски промышленно значимого платиновометального оруденения в пределах базит-гипербазитовых массивов пояса. В связи с этим, особенно важным является установление факторов, определяющих концентрацию элементов платиновой группы (ЭПГ) в процессе формирования и эволюции массивов.
Наиболее благоприятным объектом для решения поставленных выше вопросов является Гальмоэнанский базит-гипербазитовый массив, Корякия. Массив является типичным представителем дунит-клинопироксенит-габбровых комплексов зонально-концентрического типа с полным разрезом составляющих его магматических серий пород. К массиву приурочены уникальные россыпные месторождения минералов платиновой группы (МПГ), которые позволяют рассматривать его как полигон для выработки критериев поиска коренного платиновометального оруденения. Последнее является актуальным при определении направления геологоразведочных работ в пределах Корякско-Камчатского пояса зонально-концентрических массивов.
Цель и задачи работы: Целью данной работы является петрологическое изучение Гальмоэнанского базит-гипербазитового массива, в контексте его потенциальной платиноносности. Именно это определило необходимость детального изучения івологического строения массива, особенностей вещественного состава, физико-химические условий формирования пород магматических серий и рудных образований, и петролого-геологическую интерпретацию полученных данных.
Фактическая основа работы: Работа выполнена в рамках производственной деятельности автора в ЗАО "Корякгеолдобыча". Фактический материал был собран автором в процессе полевых работ, проходившій на различных участках массива в период с 1993 по 1999 год. Первичный материал представлен в виде коллекций образцов н геологичесюгх карт массива различного масштаба, составленных автором совместно с геологами Северо-Камчатской ГРЭ и ЗАО "Корякгеолдобыча". Значительную часть материалов представляют данные детального петрографического и минералого-геохимического изучения более чем 400 образцов магматических пород и рудных образований различных типов. В работе также использованы материалы, собранные автором при посещении массивов месторождения Гудньюс-Бэй (Аляска). С целью сравнительной характеристики изученных объектов привлекались литературные и фондовые материалы по другим зональным дунит-клинопироксенит-габбровым
комплсксам Камчатки и Коряюіи, а также массивам Урала, Британской Колумбии и юго-восточной Аляски.
Методы исследования: Основные методы исследования включали: геологическое картирование массива, петроструктурные исследования в ориентированных образцах горных пород, исследование распределения главных породообразующих компонентов, элементов-примесей и юотоппых характеристик в породах различных магматических серий, изучение химического состава и парагенетических взаимоотношений главных породообразующих и рудных минералов, термометрические исследования расплавных и флюидных включений в минералах.
Содержания основных породообразующих элементов пород определялись
методом РСФА в ЛХиСА ВСЕГЕИ им Л.П.Карпинского (г.Санкт-Петербург) и
НИИГеолнеруд (г.Казань) (более 300 силикатных анализов), определение концентраций
элементов-примесей (методом ICP-MS) (36 анализов) и изотопных характеристик Sr
(проанализировано 5 образцов) проводилось в Институте геохимии СО РАН (г.Иркутск).
Определение элементов платиновой группы (ЭПГ) осуществлялось методом ААС в ЦХЛ
"Камчатгеология" (г.Петропавловск-Камчатский) (более 300 проб). Исследование
химического состава породообразующих и рудных минералов проводилось на
рентгеноспектральном микроанализаторе "САМЕВАХ", оборудованном
энергодисперсионным спектрометром "KEVEX" в Институте вулканологии ДВО РАН (г.Петронавловск-Камчатский) (более 5000 микрозондовых анализов). Изучение расплавных и флюидных включений в минералах осуществлялось во ВСЕГЕИ им А.П.Карпинского (г.Санкт-Пегербург). Микрофотографирование зерен платины было выполнено на сканирующем электронном микроскопе в ИГЕМ РАН (г.Москва).
Основные защищаемые положения:
1. Установлено, что Гальмоэнанский базит-гипербазитовый массив по своим
структурно-геологическим и минералого-гсохимическим особенностям является
аналогом классических зонально-концентрических массивов Платиноносного пояса
Урала и Юго-восточной Аляски. Зональное строение массива определяется
направленной фракционной кристаллизацией первичного известково-щелочного
расплава, по составу близкого к плагиоклаз-содержащим оливииовым пироксенитам.
2. Установлено, что в пределах Гальмоэнанского массива породы доминирующей
дунит-верлит-клинопироксенит-габбровой магматической серии несут признаки
высокотемпературных пластических деформаций, возникавших на фоне постепенного
снижения температур (от Т = 1300-1000С до 900-750С) при выведении базнт-
гипербазитов в верхние горизонты коры, и деформаций, связанных с дальнейшим
вовлечением первично-интрузивного тела в сослав тектонического покрова (при Т = 600-
450С).
3. В пределах Гальмоэнанского массива выявлены три типа рудных ассоциаций, характерных для зонально-концентрических базит-гипербазитовых комплексов.
платиново-хромитовый, платиноносных дуіінтов и платиноносных титаномагнетитовых пироксенитов. Выделены две стадии формирования и локализации платиновометального оруденения массива: 1 - магмапиеская (аксгракция из расплава с формированием рассеянной вкрапленности минералов платиновой группы) и 2 - позднемагматическая (перераспределение и концентрация платиноидов в условиях интенсивной флюидной проработки).
Научная новизнаработы: В результате проведенных исследований впервые столь детально и комплексно были изучены состав магматических и рудных образований Гальмоэианского массива. Получены принципиально новые данные, характерюующие основные геохимические закономерности и минералогические особенности всех главных магматических серий, слагающих массив, в том числе и основные Р-Т-/02 параметры среды минералообразования для каждой из серий. Впервые дано исчерпывающее описание минералов платиновой группы (Mill) в россыпных и коренных проявлениях и выделены основные этапы формирования коренной платиновой минерализации в породах Гальмоэианского массива.
Практическое значение: Среди дунитов ядра массива выделен и охарактеризован потенциально-рудоносный тип. Тем самым подготовлена основа для поисковых геологоразведочных работ, направленных на обнаружение и прогнозную оценку коренных месторождений МПГ, как в пределах Гальмоэианского базит-гипербазитового массива, так и в других однотипных комплексах Корякско-Камчатского пояса зонально-концентрическік массивов.
Апробация работы: Основные положения диссертационной работы докладывались на Международных чтениях им. А.Н.Заварицкого (1999 г., г.Екатеринбург), Ежегодной конференции Канадской ассоциации горнодобытчиков PDAC (1999 г., г.Торонто, Канада); IV Региональном петрографическом совещании "Магматгам и метаморфизм Северо-Востока Азии" (2000 г. г.Магадан); II Всероссийском петрографическом совещании (2000 г., г.Сыктывкар); Сессии Камчатского отделения ВМО "Базит-гипербазитовые комплексы Камчатки" (2000 г. г.Петропавловск-Камчатский). Работа обсуждалась на семинарах Института вулканологии ДВО РАН и НТС ЗАО "Корякгеолдобыча".
Публикации По теме диссертации оігубликовано 7 работ.
Объем и структура работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 143 страницах машинописного текста. Она содержит 27 таблиц и 54 иллюстраций. Библиография включает 114 наименований.
Работа над диссертацией выполнена автором в ЗАО "Корякгеолдобыча". Научное руководство осуществлялось кандидатом геолого-минералогических наук Е.Г.Сидоровым (Институт вулканологии ДВО РАН), при научном консультировании А.Б.Осипенко (Институт вулканологии ДВО РАН), которым автор приносит искреннюю благодарность.
Лвтор выражает свою признательность коллегам: А.О.Астраханцеву, В.П.Зайцеву, Ю.О.Егорову, Н.Н.Козину, А.А.Коляде, К.А.Крылову, А.Ф.Литвинову, В.А.Логинову, ВЦ Мелкомукову, АГ.Мочалову, В.С.Полянину, Т.А.Поляниной, Е.В.Толмачевой, Н.Д.Толстых за помощь при проведении исследований и продуктивное обсуждение вопросов, возникавших в ходе работы над диссертацией, постоянную поддержку и консультации. Неоценимую помощь в проведении микрозондовых исследовашш оказали В.М.Чубаров и С.В.Москалева, которым автор глубоко признателен.