ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2013, том 55, № 5, с. 443-460
УДК 553.411.9
МЕТАМОРФИЗОВАННОЕ ЛАТЕРИТНОЕ Fe-Ni МЕСТОРОЖДЕНИЕ РЖАНОВО (РЕСПУБЛИКА МАКЕДОНИЯ)
© 2013 г. Т. Серафимовский*, А. В. Волков**, Б. Боев*, Г. Тасев*
*Горно-геологический факультет, Университет им. Госе Делчева, г. Штип, Республика Македония **Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 Поступила в редакцию 10.01.2013 г.
Месторождение Ржаново — уникальный представитель месторождений метаморфизованных лате-ритных Бе-№ руд в знаменитом балканском офиолитовом поясе Вардар. Бе-№-минерализация здесь — продукт формирования раннемеловой латеритной коры выветривания по юрским ультраба-зитам, впоследствии переотложенной в мелководные меловые морские бассейны. В результате этого на месторождении Ржаново сформировался пласт Бе-№ руды мощностью от 30 до 50 м со средним содержанием N1 около 1%, который прослеживается более 4 км по простиранию и 500 м по падению. В конце позднего мела, в связи с интенсивными альпийскими тектоническими подвижками и складкообразованием, произошло опрокидывание первоначально горизонтально залегавшего рудного пласта, который в настоящее время находится в субвертикальном положении. В пределах месторождения Ржаново наиболее распространены сланцеватые гематитовые руды с содержанием N1 в пределах от 0.70 до 1.27%, в то время как наиболее экономически значимый тип представлен массивными гематитовыми рудами, развитыми локально, с содержанием N1 в пределах от 0.93 до 1.49%. Главные никельсодержащие минералы руд представлены: магнетитом, гематитом, хромитом, сульфидами, тальком, хлоритом, амфиболом и стильпномеланом.
БОТ: 10.7868/80016777013050092
ВВЕДЕНИЕ
Месторождение открыто в 1952 г. Поисковые и разведочные работы в его пределах стартовали в 1956 г. и проводились до 1972 г. Рудник Ржаново работает с небольшими перерывами вот уже более 30 лет, его проектная производительность — 534000 т руды в год. С 1980 г. до наших дней было добыто около 11.2 млн т руды со средним содержанием никеля 0.92—0.94%. По проекту глубина карьера составляет 750 м. В настоящее время работы ведутся на горизонте 775—760 м. Соответственно, для открытой добычи осталось около 2 млн т руды. Этого объема достаточно для 3—4 лет работы рудника и металлургического комбината.
Месторождение находится в гористой местности, а металлургический комбинат расположен в 40 км к северо-западу за горным хребтом в широкой долине реки Вардар, поблизости от города Кавардарси. Руда с месторождения Ржаново доставляется на комбинат по транспортерной ленте, перекинутой через горный хребет (фиг. 1). Это один из самых протяженных транспортеров руды в мире.
Конечная продукция металлургического комбината — Бе-№-сплав (N1 — 20%; Бе — 80%), который получается в результате совместной плавки
Адрес для переписки: А.В. Волков. E-mail: alexandr@igem.ru
Ni-силикатной руды, импортируемой из Новой Каледонии и Индонезии, и Fe-Ni-руды, получаемой из месторождения Ржаново.
В последние годы, чтобы продлить срок службы рудника и обеспечить рудой потребности металлургов, была проведена детальная геологическая разведка запасов руды на глубоких горизонтах, где получен прирост запасов около 5 млн т руды со средним содержанием никеля 1.02%, что обеспечит работу рудника еще в течение 10—12 лет.
Наряду с эксплуатацией рудника Ржаново были проведены научные исследования, среди которых следует отметить работы: Ivanov, 1962, 1965; Maksimovic, Panto, 1982; Boev, 1982; Boev, Stojanov, 1985; Boev, Lepitkova, 1994; Boev, Serafimovski, 1992, 1996; Boev, Jankovic, 1996; и др.
После 16-летнего периода отсутствия научного интереса к месторождению Ржаново (и, соответственно, публикаций) в этой статье представлены результаты новейших минералого-геохими-ческих исследований вещественного состава различных типов руд.
В ходе полевых исследований в карьере Fe-Ni-месторождения Ржаново отобрано около 100 образцов из руд и вмещающих пород. Все образцы были предварительно обработаны в лаборатории: выделен материал для прозрачных шлифов и ан-шлифов, минералогического, электронно-микро-
Фиг. 1. Ленточный транспортер руды, Fe-Ni-рудник Ржаново — металлургический комбинат в городе Кавардарси (фотография А.В. Волкова, 2012 г.).
ГЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ РАЙОНА МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Македонский офиолитовый комплекс — неотъемлемая часть Восточного Средиземноморья — региона, обладающего одной из крупнейших в мире концентрацией офиолитов. Большинство юрских офиолитов этого региона принадлежат к Оманскому надсубдукционному типу (Robertson, 2006; Dilek, Thay, 2009).
С появлением теории тектоники плит основная роль в архитектуре региона отводится океану Тетис и сутурам, которые остаются на месте переработанной океанической литосферы. В общих альпийских структурах Македонии и Болгарии преобладают остатки океанической коры, приуроченные к Вар-дарской сутуре, а также ряд доальпийских (докем-брийских и палеозойских) коровых фрагментов, перемежающихся с альпийскими осадочными формациями (Zagorchev et al., 2008).
Остатки тетической океанической коры в Балканском регионе представлены офиолитовыми
зондового, рентгеноструктурного, силикатного и ICP-AES-анализов.
Электронно-микрозондовый анализ выполнен в BRGM (Орлеан, Франция), на Cameca SX 50 с пятью спектрометрами и BSE-детекто-ром. Для определения соответствующих элементов были использованы аналитические стандарты. Режим работы: ускорение электронов — 20 KeV, интенсивность пучка, воздействующего на образец, — 20 Na, отсчет времени — 10 секунд для каждого элемента. Результаты обобщены при помощи программного обеспечения Quanti Tool 3.6. Химические, фазовые рентгенометрические и ICP-AES-анализы были выполнены в Королевском Холлувей-колледже (Royal Holloway) Лондонского университета, Великобритания. Минералогический анализ проведен в лаборатории горногеологического факультета университета им. Госе Делчева в г. Штип Республики Македония.
Фиг. 2. Положение основных месторождений и рудопроявлений силикатного никеля и никель-содержащих железных руд на западе и востоке офиолитового пояса Юго-Восточной Европы (Боеу, .Гапкоую, 1996). Офиолитовые пояса и зоны выделены на рисунке пунктирными линиями и оттенком серого цвета.
1 — дуниты и гарцбургиты; 2 — гарцбургиты; 3 — лерцолиты; 4 — осадки, ассоциирующие с подушечными лавами; 5 — другие породы. 1—21 — №-силикатные и Бе-М-месторождения и рудопроявления: 1 — Конжух (Со, N1, Бе), 2 — Мокра Гора (Бе-№), 3 — Липовак (Бе-№), 4 — Ба (№-силикатное), 5 — Велюч (N1), 6 — Глоговач (N1), 7 — Главица (N1), 8 — Ве-лес-Клера (Fe-Ni), 9 — Ржаново (Бе-№), 10 — Кукес (Бе-№), 11 — Пишкаш (Бе-№), 12 — Буштрак (Fe-Ni), 13 — Гумаж (Fe-Ni), 14 - Гурии Кук (Бе-№), 15 - Билич (Бе-№), 16 - Герония (Fe-Ni), 17 - Беотия (Бе-№), 18 - Ларумна (Fe-Ni), 19 - Централ Ебойя (Fe-Ni), 20 - Арголис ^е-№), 21 - Альмопилас (Fe-Ni).
пластинами, состоящими из лерцолитов, гарцбур-гитов, дунитов, базальтов и подушечных лав, наиболее часто встречающихся в южной части Вардар-ской зоны. Локально они перемежаются с надвиго-выми чешуями триасовых и юрских склоновых осадков. Юрские перидотиты и коры выветрива-
ния, сформировавшиеся по ним, имеют особое значение для возникновения №-силикатных и Fe-№-месторождений. Офиолиты образуют две полосы: западную - во внутренних Албанидах (Мирди-товая зона) и восточную - вдоль Вардарской зоны (фиг. 2).
Многие геологи полагают, что они принадлежат двум самостоятельным тектоническим единицам (поясам), которые формируются близко к континентальной окраине в позднем и раннем мелу. Эти два пояса почти параллельны друг другу. Их близость и параллельное залегание вызвало различные представления об их происхождении. По одной весьма аргументированной гипотезе, рассматриваемые два пояса — остатки двух независимых тетических океанов. По другой гипотезе — офиолиты Мирдитовой зоны представляют собой сжатую в западном направлении чешуйчатую, надвинутую часть Вардарской сутуры. Верхний предел существования океана определяется по отложениям позднеюрских кимеридж-титоновых карбонатов с кальпионелидами (Ivanov et al., 1987).
Процесс обдукции, вероятно, продолжался 15—30 млн лет от образования офиолитов до последующего перемещения на континентальную окраину. Кстати, считается, что северо-восточная субдукция океанической плиты под Сербско-македонской массив продолжалась в меловое время и даже оставила следы в палеогеновой тектонической эволюции.
В течение верхней юры процесс открытия сменился процессом закрытия Вардарского океана, усложнившийся на востоке коротким периодом субдукции, в результате чего сформировался пелагический уровень океанической коры, что сопровождалось развитием гранитоидного магматизма. Этот этап закончился молодым киммерийским орогеном (коллизией в конце верхней юры и в основном в нижнем мелу) и созданием континентальных условий развития в Вардарской зоне. Тектонические движения были представлены складкообразованием, разломообразованием, распадом и имбрикацией юрского комплекса и доюрских образований (Robertson et al., 2009; Zagorchev et al., 2012).
Процесс сжатия, характерный для западной подзоны Вардарской зоны, был вызван протрузи-ей и возникновением СЗ-ЮВ поясов офиолито-вых тектонитов. В континентальных условиях по ним в Вардарском поясе сформировались лате-ритные коры выветривания, в результате переотложения которых в альб-сеноман-туронский период времени вместе с терригенными осадками образовались Fe-Ni-Co-оолитовые руды (фиг. 2).
Таким образом, для возникновения и пространственного перемещения юрских офиолито-вых комплексов и связанных с ними Fe-Ni месторождений в южной части Балканского полуострова (фиг. 2), наиболее важную роль играла Вардарская зона — сложный тектонический блок между сербско-македонским массивом на востоке и Динари-дами и Геленидами на западе. Это более чем 1000 км длиной и 60—80 км шириной пояс, протягивающийся в СЗ-ЮВ направлении, к северу от Белграда
через Сербию и Македонию до Эгейского моря в северной части Греции, где он погруж
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.