Введение к работе
Актуальность работы. Промышленно значимые эндогенные месторождения платиноидов на Урале приурочены к породам дунит-пироксенит-габбровой (платиноносной) ассоциации. Они расположены в южной половине складчатого пояса. На Полярном Урале достоверных данных о наличии таких образований нет. Известные здесь небольшие эндогенные проявления платиноидов связаны с хромитоносными ультрабазитами палеозойской офиолитовой ассоциации. При этом минералы платиновой группы представлены относительно тугоплавкими разновидностями Ru-Os-Ir состава при подчиненном значении Pt, Pd и Rh.
В 2002 г. при геологическом доизучении масштаба 1:200 000 на Полярном Урале в бассейне р. Хараматалоу было открыто рудопроявление мало-сульфидных медных руд (М. А. Шишкин и др.), в которых впервые для региона были установлены минералы Аи и Ag в ассоциации с минералами Pd, Bi и Те (Кузнецов и др., 2004). Позднее здесь были также выявлены минералы платины [1]. По данным В. Г. Котельникова и Н. В. Романовой (2004) это рудопроявление, названное «Озерным», принадлежиттитаномаг-нетитовой платино-палладий-содержащей формации, связанной с массивами Платиноносного пояса, и по рудной специализации наиболее близко к баронскому типу. В связи с этим возникает сомнение в правомерности общепризнанного представления о принадлежности вмещающего рудопроявление массива, к кэршорского плутоническому комплексу райизско-войкарской офиолитовой ассоциации. Более того, результаты проводимых с 2006 г. с участием соискателя исследований структуры и вещественного состава пород и самих руд проявления «Озерное», дают основание для предположения о возможности сопоставления с расслоенными плутонами ру-довмещающего верлит-клинопироксенитового массива, названного нами Дзелятышорским.
Таким образом, платиносодержащее рудопроявление, приуроченное к Дзелятышорскому массиву, может быть отнесено к новому для Полярного Урала, а возможно и для Урала в целом, рудоформационному типу. Изучение структуры, вещественного состава и минерагениирудовмещающего массива имеет важное значение как для промышленной оценки самого проявления «Озерное», так и для поисков других подобных объектов на Урале.
Цели и задачи исследования. Целью настоящего исследования является установление структурно-вещественных и минерагенических особенностей Дзелятышорского верлит-клинопироксенитового массива и выявление основных факторов локализации платинометального оруденения.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Исследование структуры Дзелятышорского верлит-клинопироксенитового массива с использованием методов геометрического анализа структур.
Установление взаимоотношений в разрезе основньж разновидностей пород массива и изучение их петрографического и химического состава.
Изучение рудной минерализации, в том числе минералов благородных металлов.
Анализ распределения благородньж металлов в породах и минералах и пространственного размещения благороднометальной минерализации.
Разработка гео лого-генетической модели формирования платиноме-тального рудопроявления в Дзелятышорском массиве.
Фактический материал и методы исследований. Основной фактический материал получен в результате авторских исследований, выполненньж в рамках бюджетной темы Института геологии «Литосфера Северо-Уральского региона: геологическое строение, вещество, геодинамика, минераге-ния» (2006—2008 г.), а также научно-исследовательской темы «Изучение вещественного состава рудоносньж зон проявления «Озерное» с целью выделения природньж типов руд» (2006—2008 гг.). Была использована также представительная коллекция пород и руд проявления «Озерное», имеющаяся в распоряжении ОАО «Ямальская горная компания».
Изучение породообразующих силикатов выполнялось в прозрачных шлифах, рудньж минералов — в аншлифах, с помощью поляризационного микроскопа. Изучение минералов благородньж металлов осуществлялось с помощью электронного микроскопа JSM-6400 с энергодисперсионным спектрометром ISIS и волновым спектрометром Microspec. С применением этого же прибора выполнена основная часть химических анализов породообразующих силикатов и рудных минералов, включая минералы благородных металлов.
Дробление проб, изготовление аншлифов и приполировок, минералогический, химический, фотометрический, рентгено-флюоресцентный, приближенно-количественный спектральный анализы, микрозондовые исследования минералов выполнены в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН. Часть анализов цветных и благородньж минералов выполнена в ГЕО-ХИ РАН (Москва). Анализ рудоносньж пород и концентратов рудных минералов методом HR/ICP-MS выполнен в Институте геологии и геохимии УрО РАН (Екатеринбург). Анализ элементов платиновой группы и золота выполнялся в ЦНИГРИ (пробирный метод), аналитической лаборатории ОАО «Ямальская горная компания» (метод атомно-абсорбционной спектрометрии) и ФГУГП «Александровское ОМЭ» (спектрохимический метод).
В работе использовано 33 химических анализа пород, 613 микрозондо-вьж анализов минералов, в том числе: 125 силикатов, 109 оксидов, 265 сульфидов черньж и цветных металлов, 84 минералов платиновой группы, 30 зо-лото-серебрянньжминеральньжфаз; 112 анализов рудоносньж пород на содержание благородньж металлов, 46 анализов рудоносньж пород и рудньж минералов на содержание рудообразующих элементов (Ті, V, Cr, Co,Ni, Си).
Основные защищаемые положения.
Рудо вмещающие породы вер лит-клинопироксенитового ряда слагают автономный массив, не относящийся к ультрамафитам габброидного комплекса офиолитов райизско-войкарской офиолитовой ассоциации, от которого он резко отличается структурным планом (северо-западным), содержанием петрогенньж компонентов, распределением редкоземельньж элементов, а также химическим составом породообразующих минералов.
Распределение минералов платиновой группы имеет стратиформный характер, они концентрируются в основном в оливиновьж пироксенитах, слагающих среднюю и верхнюю части видимого разреза Дзелятышорского массива. Основными концентраторами элементов платиновой группы являются первичные рудные минералы, в первую очередь, сульфиды.
Платанометальное оруденение в породах Дзелятышорского массива имеет полихронный и полигенный характер. В эволюции рудогенеза выделяются три основньж этапа: магматический, гидротермально-метасома-тический и эпитермальный.
Научная новизна и практическая значимость работы.
В выполненной работе:
На основании петрографических, петрохимических и минералогических данных сделан вывод о том, что породы Дзелятышорского массива сформировались из единого магматического очага и являются одновозрас-тными образованиями. Об этом свидетельствует факт непрерывности их химических составов, а также выдержанный состав породообразующих силикатов (клинопироксена и оливина).
Показано, что по структурно-вещественным признакам Дзелятышор-ский массив, ранее включавшийся в состав кэршорского плутонического комплекса райизско-войкарской офиолитовой ассоциации, обнаруживает черты сходства с верлит-клинопироксенитовыми сериями Платиноносно-го пояса Урала и некоторыми расслоенными интрузивами. Совокупность всех данных позволяет отдать предпочтение гипотезе о принадлежности рассматриваемого массива к расслоенным интрузивам. Этой гипотезе соответствуют особенности состава клинопироксенов, низкое содержание Сг203 в породах Дзелятышорского массива, стратиформный характер пла-тинометального оруденения.
Выявлена полихронность процессов рудогенеза. Установлено, что для первичных рудных минералов характерно наличие элементов-примесей: для оксидов — Сг, V, Ті, Мп, для сульфидов — Со, Ni, иногда следов Au, Ag, Pd, Bi. Новообразованные рудные минералы, как правило, не содержат значительного количества элементов-примесей. Самородные образования и интерметаллиды благородньж металлов, а также сульфиды Pt и Pd, ассоциируются с первичными силикатами и рудными минералами, образуя в них мелкие включения. Арсениды, теллур иды, антимониды, висмутиды обра-
зуют две генетические группы. Одна из них включает продукты замещения и полные псевдоморфозы по самородным платиноидам, интерметаллидам и сульфидам. Другая генетическая группа представлена самостоятельными новообразованиями в ассоциации с вторичными силикатами и рудными минералами.
На основании установленного факта высокой степени корреляции никеля с платиной сделан вывод, что не сульфиды меди, как это известно для многих платинометальных объектов в базит-ультрабазитовых комплексах, а сульфиды, содержащие никель (прежде всего пентландиты), концентрируют основное количество металлов платиновой группы.
Показано, что золото-медное оруденение в Дзелятышорском массиве разобщено с платин ом етальным во времени и пространстве. Au-Cu рудные ассоциации сформировались на относительно поздних этапах эволюции процессов рудогенеза. Они локализованы в крутопадающих линейньж зонах, конкордантньж тектоническим границам вмещающего рудопрояв-ление верлит-клинопироксенитового массива.
Установлено 20 новьж благороднометальньж минеральньж фаз для рудопроявления «Озерное».
Практическое значение работы заключается в возможности использования результатов исследований как для оценки рудопроявления «Озерное», так и для поисков других подобньж объектов на Полярном Урале, а также и других районах Урала. Материалы исследований переданы ОАО «Ямальская горная компания» в виде научного отчета и использованы при подготовке производственного отчета по объекту «Поисковые работы на золото в пределах Войкаро-Щучьинской зоны (Озерно-Пятиреченская площадь) 2004-2008 гг.».
Структура работы. Работа состоит из введения, 6 глав и заключения, изложенных на 213 страницах, включает 102 рисунка, 40 таблиц, список литературы из 126 наименований.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы были представлены на следующих мероприятиях: Всероссийское совещание «Алмазы и благородные металлы Тимано-Уральского региона», Сыктывкар, 2006; Международная научная конференция «Эндогенное оруденение в подвижных поясах» (XIII Чтения памяти А. Н. Заварицкого), Екатеринбург, 2007; «Геодинамика, магматизм, седиментогенез и минерагения северо-запада России», Петрозаводск, 2007; III Полярно-Уральская научно-практическая конференция «Проблемы освоения минерально-сырьевой базы твердьж полезньж ископаемьж на Полярном Урале», Салехард, 2007; Международный минералогический семинар «Структура и разнообразие минерального мира», Сыктывкар, 2008; «проблемы минералогии, петрографии и металлогении» (научные чтения памяти п. н. чирвинского), Пермь, 2008; XV Геологический съезд Республики Коми «Геология и минеральные ресурсы
европейского Северо-Востока России», Сыктывкар, 2009; Международная научная конференция «Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых поясов и связанные с ними месторождения», Екатеринбург—Качканар, 2009; Всероссийская конференция «Минерагения докембрия», Петрозаводск, 2009; Международная научная конференция « Петрогенезис и рудообразо-вание» (XIV Чтения памяти академика А. Н. Заварицкого), Екатеринбург, 2009; Международная конференция «Микроанализ, процессы, время», Эдинбург, 2009; «Рудно-магматические системы орогенных областей», Ташкент, 2010; Всероссийское минералогическое совещание «Геоматериалы для высоких технологий, алмазы, благородные металлы, самоцветы Тимано-Североуральского региона», Сыктывкар, 2010; 20-е Международное минералогическое совещание, Будапешт, 2010.
По теме диссертации опубликованы 21 работа, в том числе одна в рецензируемом журнале, входящих в список ВАК, 5 в научныхжурналах, сборниках научных трудов и других изданиях, 15 в материалах совещаний и конференций.
Благодарности. Автор особо признателен своему научному руководителю д. г.-м. н., профессору А. М. Пыстину. Большая помощь в организации полевьж работ была оказана работниками ОАО «Ямальская горная компания» В. И. Генераловым, В. В. Терешко, А. А. Шлома. В обработке полевьж материалов автору помогали С. А. Онищенко (описание и фотографирование аншлифов), В. Н. Филиппов (диагностика и изучение химического составарудньжминералов), а также Н. В. Шушковаи С. Л. Ничипор (оформление работы). Автор глубоко благодарен руководству Института геологии Коми НЦ УрО РАН за поддержку, возможность проведения полевых работ, лабораторных исследований и участие в совещаниях.
