ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2008, том 50, № 1, с. 47-66
УДК 551.411.491
ЭЛЕМЕНТЫ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ В ЗОЛОТО-СУЛЬФИДНЫХ И ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУДАХ САЯНО-БАЙКАЛЬСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ОБЛАСТИ И ВОЗМОЖНЫЕ ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ ПЛАТИНЫ И ПАЛЛАДИЯ В СУЛЬФИДАХ
© 2008 г. А. Г. Миронов*, С. М. Жмодик**, Г. М. Колесов***, В. Н. Митькин****,
Б. Б. Дамдинов*, С. Б. Заякина**
*Геологический институт СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а **Институт геологии и минералогии СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. акад. В.А. Коптюга, 3 ***Институт геохимии и аналитической химии РАН, Москва, ул. Косыгина, 19 ****Институт неорганической химии СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Лаврентьева, 3 Поступила в редакцию 24.04.2007 г.
Статья посвящена изучению уровня концентраций и особенностям распределения элементов платиновой группы (ЭПГ) в кварц-сульфидных и полиметаллических рудах ряда месторождений Саяно-Байкальской складчатой области. В качестве основного метода анализа использован микропробирный нейтронно-активационный анализ (МПНАА), позволяющий работать на бездеструктивной основе и избежать ошибок, связанных с химической пробоподготовкой. Выделено три типа гидротермальной минерализации с повышенными концентрациями ЭПГ (особенно Pt, Pd и Ru): пирит-пирротиновое (колчеданное) оруденение в черных сланцах ильчирской толщи; золото-сульфидные руды Зун-Холбинского, Таинского, Каменного и некоторых других золоторудных месторождений и серебро-полиметаллические руды Джидино-Витимской зоны. Содержания ЭПГ значительно варьируют - от кларковых значений до десятков г/т. Отсутствие минеральных форм ЭПГ предполагает концентрацию их в тонкодисперсном виде в сульфидных минералах и самородном золоте. Учитывая значительные трудности при переводе ЭПГ в аналитические формы, неоднородность распределения их в сульфидных минералах, высокое сродство их к координационным соединениям и экспериментальные данные, предлагается кластерная форма нахождения Pt и Pd в основных минералах золото-сульфидных и серебро-полиметаллических руд месторождений Саяно-Байкальской складчатой области, связанных с надсубдукционными офиолитами, островодужными и внутриплатными геодинамическими обстановками.
ВВЕДЕНИЕ
Традиционно считается, что элементы платиновой группы (ЭПГ) имеют низкий кларк и образуют рудные скопления и наиболее крупные месторождения в ультраосновных и основных породах, ассоциируя с хромитами или сульфидами в расслоенных интрузиях. Однако в последние десятилетия появилось много сообщений по обнаружению значительных концентраций Pt и Pd в ряде рудных объектов, которые в качестве источников ЭПГ ранее геологами даже не рассматривались (Коробейников и др., 1998, 2004; Дистлер и др., 1996; Додин и др., 2000; Stanley et al, 1990; Olivo et al., 1995; Groves, Vielraicher, 2001 и др.). Это коснулось некоторых типов золоторудных
Адрес для переписки: А.Г. Миронов. E-mail: mironov@gin.bsc.buryatia.ru
месторождений в углеродистых толщах Южного Китая, Средней Азии, Польши, Карелии, Воронежского массива, Патомского нагорья и Северо-Востока страны, обнаружение в которых высоких содержаний платины и палладия позволило поставить проблему выявления новых и нетрадиционных типов платиноидного оруденения (Kucha, 1982; Coveney, Chen, 1991; Гурская, 2000; Черны-шов, 2004; Додин и др., 2000 и др.).
Среди нетрадиционных типов платинометаль-ного оруденения в последние годы стали выделять не только месторождения золото-черносланцевой формации, но и золото-сульфидные, золото-скар-новые, золото-редкометальные и колчеданно-по-лиметаллические (Коробейников, Санин, 2004; Додин и др., 2000 и др.). Однако, если для месторождения Сухой Лог достаточно надежно установлено наличие платины (минеральные формы и
микровключения в углеродистом веществе) (Дис-тлер и др., 1996; Развозжаева и др., 2002), то для других типов гидротермальных месторождений их платиноносность не доказана - минеральные формы, как правило, отсутствуют, а высокие содержания Pt и Pd (более 1 г/т) получены в основном инверсионным вольтамперометрическим методом (Коробейников и др., 1998, 2004 и др.) и не подтверждены в большинстве случаев традиционными методами анализа ЭПГ (Курский и др., 1995; Седельникова, 2005).
Однако ЭПГ (особенно платина и палладий) известны уже давно в некоторых типах гидротермальных золоторудных, медно-молибденовых и золото-урановых месторождений (Бадалов, Тере-хович, 1966; Тимофеева, 1968; Калинин и др., 1963, 1972; Фарамазян и др., 1970; Юшкова-Захарова и др., 1967; Берзина, Сотников, 2001; Sarma et al, 1966; Могош et al., 2001 и др.). Поэтому правомерна постановка задачи по изучению уровня концентраций ЭПГ в сульфидных рудах, выявлению форм и условий их нахождения.
СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Как показано в обобщающей работе Д.А. До-дина и др. (2000), к нетрадиционным типам плати-нометального оруденения относят платиносодер-жащие полиметальные формации черных сланцев и метасоматитов различных типов (Онежский, Су-холожский, Южнокитайский, Саскачеванский типы), платиносодержащие меднорудные формации, соленосные формации и формации щелочных и нефелиновых сиенитов (Мельников и др., 1993; Лаверов и др., 2000 и др.). Сюда же можно отнести океанские железо-марганцевые конкреции, содержащие повышенные концентрации платины в отсутствие палладия и других ЭПГ и достаточно обширную группу низкотемпературных гидротермальных месторождений с золото-платино-палладиевым оруденением (Villas, Santos, 2001; Maroni et al, 2001; Cabral et al., 1995; Stanley et al, 1990 Olivo et al, 1995 и др.).
Рассматривая платиноносность гидротермальных месторождений в целом, следует отметить слабую изученность этого вопроса, хотя первые указания на наличие ЭПГ в рудных минералах были сделаны еще в 30-е годы И. Ноддак и О.Е. Звягинцевым. Впоследствии работами С.Т. Бадалова и др. (1969), Т.С. Тимофеевой (1968), А.С. Фарамазяна и др. (1970), О.Е. Юшко-Захаро-вой (1975), А.Ф. Коробейникова и др. (1998), Н.М. Чернышева и др. (1994) и многих других установлены повышенные содержания ЭПГ в золото-колчеданных, золото-полиметаллических, золото-медно-молибденовых, кобальт-арсенидных, медно-молибден-скарновых, ртутно-сурьмяных и некоторых других типах месторождений. Но только в некоторых из них были зарегистрированы мине-
ралы ЭПГ. В золото-колчеданных рудах месторождения в Средней Азии были установлены сперрилит, поликсен, порпецит, потарит (HgPd) и, возможно, гипергенные самородные платина и палладий (Тимофеева, 1968). В большинстве отмеченных месторождений платиновые минералы не выявлены или встречаются в виде микровключений. Это дало возможность O.E. Юшко-Заха-ровой (1975), обобщая материалы по платинонос-ности рудных месторождений, сделать вывод об отсутствии собственно минералов платиновых металлов, а также низких и довольно равномерных содержаниях платины, палладия и родия в главных сульфидных минералах. При этом палладий, как правило, преобладает над платиной, а уровень содержаний, по данным спектрохимиче-ского анализа, составляет: Pt - 0.05-0.3 г/т (до 7.8 г/т в Мо-концентрате Бощекульского месторождения), Pd - 0.2-8.5 г/т (Юшко-Захарова, 1975).
Сравнительно недавно (в 80-е годы) обнаружена и изучена целая группа необычных Au-Pd-Pt-месторождений, таких как Сьерра Пелада и Ита-бира в Бразилии, Коронейшен Хилл в Австралии, Хопс Ноус в Англии, Ватерберг - в Южной Африке и др. (Olivo et al., 1995; Stanley et al., 1990; Moroni et al, 2001; Groves et al, 2001; Cabral et al., 2002 и др.). Эти месторождения относятся к эпитер-мальным малосернистым, железоокисным типам (тип Олимпик Дэм) с широким развитием палла-диевого и медистого золота, амальгам золота и палладия, палладистой и железистой платины, а также селенидов, арсенидов и антимонидов Pd и Pt. Содержания ЭПГ и золота в отдельных месторождениях достигают уникальных значений, например в рудах месторождения Сьерра Пелада - Au - 4709 г/т, Pd - 1174 г/т, Pt - 204 г/т (Cabral et al., 2002). Минералы Pd, Au, Pt часто ассоциируют с оксидами и гидроксидами Fe и Mn и в ряде случаев обнаруживают гипергенное происхождение.
Подобные минеральные ассоциации установлены и в четвертичных отложениях Приморья (Дальний Восток), где Au-Pd-Pt-минерализация формировалась в гидротермальный этап (Середин, 2003).
Таким образом, прямые (хотя и единичные) находки платиноидной (в основном Pt и Pd) минерализации в гидротермальных месторождениях некоторых типов (от высокотемпературных до эпитер-мальных, высоко- и низкосернистых, колчеданных и медно-молибденовых) или повышенные концентрации ЭПГ говорят о подвижности их в гидротермальных процессах и возможном нахождении в сульфидах и других рудных минералах.
Анализ данных по содержанию ЭПГ в сульфидах показывает широкие вариации содержаний Pt и Pd как в платино-медно-никелевых рудах (халькопирит Pt - 50 г/т, Pd - 0.2-96 г/т), так и в рудах
колчеданных, медно-молнбденовых и других месторождений (халькопирит Р1 - 0.02-0.22 г/т, Рё -0.02-0.32 г/т) (Юшко-Захарова, 1975). Считается, что содержания ЭПГ в халькопирите, не сопровождаемые микровключениями собственных минералов, составляют: Р1 - 0.1-0.2 г/т, Рё - 1-2 г/т, что определяется возможным пределом изоморфной емкости этого минерала в отношении платины и палладия (Юшко-Захарова, 1975).
В последние годы в связи с усилением интереса к новым и нетрадиционным типам платиноме-тальных месторождений значительно расширился круг аналитических методов, что позволило, с одной стороны, увеличить количество изученных на платиноиды объектов, а с другой - выявляет резкие различия в результатах анализа в зависимости от используемого метода, достигающие иногда 2-3 порядков (Курский, 1995; Петров и др., 1999; Додин и др., 2000). Л.Л. Петровым и др. (1999) при подготовке стандартных образцов черных сланцев установлено, что основные погрешности аналитики (колебания до 3-4 порядков) в основном связаны с химической подготовкой проб. Это же касается и сульфидных руд, в которых, как будет показано, наблюдаются значительные различия в содержаниях платины даже в пределах одной пробы.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
При оценке новых и нетрадиционных типов
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.