ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2013, том 55, № 3, с. 189-202
УДК 553.3/4:553.491.8
ПЛАТИНОМЕТАЛЬНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ДУНИТ-ВЕРЛИТОВЫХ МАССИВОВ ГУТАРО-УДИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (ВОСТОЧНЫЙ САЯН)
© 2013 г. А. С. Мехоношин*,**, Н. Д. Толстых***, М. Ю. Подлипский***, Т. Б. Колотилина***, А. В. Вишневский***, Ю. П. Бенедюк*
*Институт геохимии СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1А **Иркутский государственный технический университет, 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83 ***Институт геологии и минералогии СО РАН, 630090, Новосибирск, пр. Ак. Коптюга, 3
Поступила в редакцию 24.04.2012 г.
В дунит-верлитовых массивах, расположенных в складчатом обрамлении Сибирского кратона, выявлена Р^Рё- и Аи-А§-минерализация, локализованная как непосредственно в верлитах без видимой связи с сульфидной минерализацией (рассеянная ассоциация Тартайского массива), так и во вкрапленных сульфидных Си-№-рудах (рудная ассоциация Огнитского массива). Минералы Р1 в обоих типах ассоциаций представлены сперрилитом (Р1Аб2) и вторичными Р1-Ре-№-сплавами — на Огнитском массиве и Р^Бе-Си и Р^Си — на Тартайском. Минералы Рё широко распространены в рудной ассоциации и представлены его соединениями с Те, БЬ и В1, тогда как в рассеянной ассоциации Рё концентрируется преимущественно в Рё-Си-БЬ-соединениях. Для обеих ассоциаций характерны: одинаковая последовательность замещения сперрилита орселитом (№5 _ хАб2) и затем вторичными Р1-Бе-№- или Р1-Бе-Си- и Р1-Си-сплавами; присутствие Аи-А§-сплавов, в которых А§ преобладает над Аи; на поздней стадии они замещаются аурикупридом (Си3Аи). Установлено, что сперрилит из обеих ассоциаций содержит повышенные примеси 1г, а палладиевые минералы — примеси Си и N1, что является минералого-геохимиче-ской особенностью ассоциаций из ультраосновных интрузий с №-специализацией. Образование МПГ происходило в условиях низкой фугитивности серы и высокой активности Аб, В1 и БЬ. Постмагматическое воздействие флюидов на первичные минеральные ассоциации происходило в восстановительных условиях и привело к замещению сперрилита арсенидом никеля (орселитом) и Р1-Бе-№- и Р1-Бе-Си-сплавами, а также замещению сульфидов N1 и Си аваруитом и самородной медью.
Б01: 10.7868/80016777013030027
ВВЕДЕНИЕ
Изучение ультрабазит-базитовых комплексов, распространенных в выступах фундамента и в складчатом обрамлении Сибирского кратона, в последние годы привело к открытию ряда плати-нометальных рудопроявлений и месторождений, связанных с плагиоперидотит-габбронори-товыми (Платиноносность ..., 1995) и дунит-пе-ридотит-пироксенитовыми (Мехоношин и др., 2008) массивами. В 1утаро-Удинском междуречье платинометальная минерализация обнаружена в ультрабазитовых массивах, расположенных в пределах неопротерозойской вулканогенно-оса-дочной толщи, метаморфизованной в условиях амфиболитовой и эпидот-амфиболитовой фаций. Они представляют собой неправильной формы тела, максимальный размер выходов на поверхность которых составляет ~2 км2 (фиг. 1). По петрографическому составу пород эти масси-
Адрес для переписки: А.С.Мехоношин. E-mail: mekhonos@igc. irk.ru
вы во многом сходны. Они сложены дунит-вер-литовой серией пород с постепенными переходами между петрографическими разностями. Первичные породы в различной степени подвержены вторичным преобразованиям (серпентинизация, хлоритизация, оталькование и в меньшей степени амфиболизация). Геохимические характеристики пород также близки (Мехоношин, Колотилина, 2009). Первично магматические минералы в породах представлены оливином, клинопироксеном, ортопироксеном и хромшпинелидом. Состав оливина характеризуется изменением содержаний фа-ялитового компонента (Ба = Бе2+ х 100/Бе2+ + + М§) от 8 до 26%, клинопироксен содержит повышенные концентрации Сг2О3 (до 2 мас. %) и А12О3 (до 4 мас. %). Хромшпинелиды изменяют состав от 30 до 45 мас. % Сг203 при колебаниях концентрации А1203 от 18 до 43 мас. %. В составе ильменита содержания М§0 достигают 6 мас. %.
В настоящей работе впервые приводятся результаты исследований коренной минерализа-
Фиг. 1. Местоположение (а), схематическая геологическая карта юго-восточной части Гутаро-Удинского междуречья (б). 1 — раннедевонские—позднеордовикские граниты, сиениты, диориты, 2 — нижнедевонские вулканогенные породы, 3 — неопротерозойские метатерригенно-осадочные породы (дербинская серия), 4 — ультрабазитовые массивы, 5 — неопротерозойские метатерригенно-осадочные породы (алхадырская свита), 6 — неопротерозойские метавулканогенно-осадочные породы (хайламинская свита). Цифрами обозначены массивы: 1 — Огнитский, 2 — Тартайский.
ции элементов платиновой группы (МПГ), обнаруженной только в двух массивах дунит-вер-литовой формации. В сравнении рассмотрены
две ассоциации МПГ: рудная, связанная с вкрапленными сульфидными Си-№-рудами массива Огнитский, и рассеянная, обнаружен-
ная в среднезернистых верлитах массива Тар-тайский.
Во вкрапленных сульфидных Си-№-рудах Ог-нитского массива N1 значительно преобладает над Си. Максимальные концентрации этих элементов достигают 1.2 мас. % и 7500 г/т соответственно, при содержании серы — 1.3 мас. %. А концентрация Р1 и Рё составляет 0.7 г/т и 1.69 г/т соответственно. В исследованных образцах с повышенными концентрациями ЭПГ руды сложены пентландитом, хизлевудитом и халькозином с единичными зернами пирротина и халькопирита. Халькопирит почти полностью замещен халькозином. Кроме того, пентландит и халькопирит встречаются в виде структур распада. В составе пентландита величина отношения №/(№ + Бе) варьирует от 0.42 до 0.50; концентрация Со в нем составляет 0.5—0.8 мас. %. В халькопирите отмечаются повышенные концентрации N1 (1.81—7.79 мас. %). В этой ассоциации присутствуют постмагматические минералы: хизлевудит, халькозин, диге-нит, макинавит, шэндит, паркерит, аваруит и самородная медь. Минералы ряда халькозин-диге-нит характеризуются изменением величины отношения Си/8 от 1.80 до 1.98. Паркерит содержит примесь РЬ до 1.5%.
В Тартайском массиве повышенные концентрации ЭПГ (до 1.0 г/т) обнаружены непосредственно в верлитах (малосульфидная минерализация). Концентрации N1 и Си в них составляют 1600 г/т и 50 г/т соответственно, серы — 0.02 мас. %. Акцессорная сульфидная вкрапленность представлена пентландитом и хизлевудитом, кроме того, в породах присутствует самородная медь. В составе пентландита присутствуют Со, концентрация которого изменяется от 0.8 до 24.7 мас. % (кобальтпент-ландит), и примесь Си до 0.8 мас. %. Величина отношения №/(№ + Бе) в пентландите варьирует в пределах 0.38—0.59.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Пробы верлита с повышенными концентрациями ЭПГ и сульфидных руд были издроблены, сконцентрированы в воде, затем разделены на две фракции по крупности зерен (—0.25+0.16 и —0.16 мм). Каждая фракция была сконцентрирована в тяжелой жидкости (бромоформе) до получения минимального остатка (тяжелого концентрата). Все концентраты запрессованы в шашки, которые исследовались на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) для определения видового состава МПГ. Оказалось, что более 95% зерен МПГ сосредоточено в мелкой фракции (—0.16 мм).
Анализы минералов проводились в Институте геологии и минералогии СО РАН на микроанализаторе СашеЬах-ш1его (аналитики Л.Н. Поспелова, О.С. Хмельникова) при напряжении 20 кУ, те-
кущем токе 20—30 мА и длительности измерения 10 секунд на каждой аналитической линии. К анализу МПГ применен индивидуальный подбор эталонов. В качестве стандартов для Р1, Рё, ИИ, Об, 1г, Ии, Аи и А§ были использованы чистые металлы, для Си, Бе, 8 — СиБе82, для Аз — 1пАз, для N1 и Со - Бе№Со, для В1 - В1283, для РЬ - РЬ8 и для 8Ь — 8Ь283. Были выбраны следующие рентгеновские линии: La для Р^ Рё, ИИ, А§, 1г, Ии, Те, Аз, 8Ь; Ка для 8, Бе, Си, N1; Ма для Аи, В1, Об и РЬ. Наложение рентгеновских спектров элементов корректировалось с помощью программы, включающей экспериментально рассчитанные коэффициенты (Лаврентьев, Усова, 1994). Все данные в таблицах приведены с учетом пределов обнаружения элементов.
МОРФОЛОГИЯ ЗЕРЕН
И ВЗАИМООТНОШЕНИЕ МИНЕРАЛОВ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
В двух пробах сульфидных руд из Огнитского массива выявлено 177 зерен минералов благородных металлов. Минералы элементов платиновой группы представлены сперрилитом (Р1Аз2), собо-левскитом (РёВ1), котульскитом (РёТе), геверси-том (Р18Ь2), стибиопалладинитом (Рё58Ь2), мер-тиитом II (Рё88Ь3), Р1-Ре-№-сплавами и другими неназванными фазами. Наиболее распространенным минералом в исследуемой ассоциации является сперрилит, количество которого составляет 114 зерен. Он представляет собой как округлые ксеноморфные зерна, так и кристаллы кубоктаэд-рического габитуса размерами 20—60 мкм. Спер-рилит находится в срастании с пентландитом и другими МПГ (фиг. 2а, б). Значительная часть зерен сперрилита по системам трещин и плоскостям спайности замещается орселитом (№5-хА82) (фиг. 2в, г). Иногда вместе с орселитом встречаются тонкие пластинчатые выделения Р1-Ре-№-сплавов (фиг. 2в). Соединения системы Рё—8Ь— В1—Те (13 зерен) представлены соболевскитом и котульскитом. Соболевскит образует эвгедраль-ные включения в пентландите (фиг. 3а, б). Зерно геверсита размером 20—25 мкм находится в срастании с соболевскитом, сперрилитом, аурикуп-ридом и пентландитом, которые окаймляют его с периферии или заполняют трещинки. К другим МПГ относятся единичные зерна соединений систем Рё—8Ь—А и Р1—8Ь—Аз (всего около 14 зерен). В рудах также присутствуют Аи—А§-сплавы и аурикуприд (АиСи3) (фиг. 4а, б, в), количество зерен которых в сумме составляет 36. Аи-А§-спла-вы представлены большей частью кюстелитом, а также самородным золотом и электрумом.
В пробах верлита из Тартайского массива МПГ представлены Рё-Си-8Ь-соединениями (37 зерен), сперрилитом (24 зерна) и Р^Бе-Си-сплавами (9 зе-
Фиг. 2. Взаимоотношение сперрилита (PtAs2) с пентландитом (Pn), магнетитом (Mt), клинопироксеном (Cpx) и вторичными минералами (орселитом (Ni5_x)As2), Pt-Fe-Ni и Pt-Cu сплавами). Изображения сканирующего электронного микроскопа (СЭМ).
а—г — из рудной ассоциации (Огнитский массив), д—е — из рассеянной ассоциации (Тартайский массив).
рен). Размер зерен
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.