научная статья по теме ПРИРОДА ГРАФИТИЗАЦИИ И БЛАГОРОДНОМЕТАЛЬНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В МЕТАМОРФИТАХ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ХАНКАЙСКОГО ТЕРРЕЙНА, ПРИМОРЬЕ Геология

Текст научной статьи на тему «ПРИРОДА ГРАФИТИЗАЦИИ И БЛАГОРОДНОМЕТАЛЬНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В МЕТАМОРФИТАХ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ХАНКАЙСКОГО ТЕРРЕЙНА, ПРИМОРЬЕ»

ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2013, том 55, № 4, с. 261-281

УДК 553.22:553.41:553.491:553.491

ПРИРОДА ГРАФИТИЗАЦИИ И БЛАГОРОДНОМЕТАЛЬНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В МЕТАМОРФИТАХ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ХАНКАЙСКОГО ТЕРРЕЙНА, ПРИМОРЬЕ

© 2013 г. А. И. Ханчук, Л. П. Плюснина, А. В. Руслан, Г. Г. Лихойдов, Н. Н. Баринов

Дальневосточный геологический институт ДВО РАН 690022 Владивосток, проспект 100-летия Владивостока, 159 Поступила в редакцию 06.12.2012 г.

Повышенное содержание благородных металлов (БМ) установлено в рифей-кембрийских графит-содержащих комплексах пород северной части Ханкайского террейна, метаморфизованных в условиях от зеленосланцевой до гранулитовой фации. На известных здесь ранее месторождениях графита Тургенево-Тамгинской группы БМ представлены (г/т): Р1 (0.04—62.13), Аи (0.021—26), ^ (0.56— 4.41), Рё (0.003-5.67), Яи (0.007-0.2), ИИ (0.001-0.74), 1г (0.002-0.55) и 08 (0.011-0.09). Анализ проб графитизированных пород разными методами (ионная масс-спектрометрия, нейтронно-активацион-ный, атомно-абсорбционный, атомно-эмиссионная спектрометрия и пробирный анализ) обнаружил значительное расхождение результатов, которое связано с подготовкой проб к анализу, в том числе со значительными потерями БМ при термоокислительном разложении. Анализ труднорастворимого графитового остатка, получаемого при обработке проб графитизированных пород, позволил генетически связать БМ-минерализацию в изученном комплексе с процессами углеродизации. На обширной площади развития пород гранулитовой и амфиболитовой фаций установлена связь БМ-минера-лизации и графитизации в самых разных по составу протолитах (магматитах, метаморфитах и т.п.). Неравномерное распределение в породах графита и БМ, тонкая дисперсность и особенности состава последних позволяют считать их происхождение связанным, главным образом, с эндогенными процессами при участии восстановленных глубинных флюидов. В породах зеленосланцевой фации фтор, хлор, бром и иод ассоциируют как с рудными минеральными фазами, так и с графитом, что позволяет сделать вывод о транспортировке благородных металлов галоген- и углеродсодержащими флюидами. Неоднородное распределение металлов в графите, микроглобулярная структура и изотопный состав углерода говорят о его газоконденсатной кристаллизации. Однако наряду с эндогенным графитом присутствует и образованный при метаморфизме углеродистого вещества осадочных пород, что подтверждают его термический анализ и рамановская спектроскопия. Сделан вывод о флюидно-магматическом происхождении преобладающей массы БМ изученного комплекса пород при участии экзо- и метаморфогенных источников металлов.

DOI: 10.7868/S0016777013040047 ВВЕДЕНИЕ

Открытие повышенных содержаний золота и платины в битуминозных углях (Chyi, 1982) и в цехштейне медистых песчаников Польши (Kucha, 1982) стимулировало интерес геологов к углеродсодержащим комплексам пород как источнику благородных металлов (БМ). Позднее промышленные содержания золота установлены в метаморфизованных терригенно-углеродистых формациях, к которым приурочены такие крупнейшие месторождения золота, как Мурунтау (Центральные Кызыл-Кумы), Бакырчик (Восточный Казахстан), Кумтор (Киргизия), Сухой Лог (Патомское нагорье, Россия) и др. Метаморфизм перечисленных стратиформных месторождений, относимых к сульфидизированной черносланце-

Адрес для переписки: А.И. Ханчук. E-mail: Khanchuk@fe-gi.ru, Л.П. Плюснина. E-mail: makarovo38@mail.ru.

вой формации, достигает степени зеленосланцевой фации, а углерод представлен аморфным углеродистым веществом (УВ) органического происхождения. Однако наряду с биогенным углеродом обсуждается проблема возможной эндогенной углеродизации горных пород и связанной с ней полезной рудной минерализации (Буслаева, Новгородова, 1992; Винокуров и др., 1997; Лаверов и др., 2000; Иванкин, Назарова, 2001). Установлена возможность аккумуляции и переноса металлов восстановленными углеродсодер-жащими глубинными флюидами из эндогенных источников.

Участие эндогенной углеродизации в рудооб-разовании подтверждено открытием нового типа благороднометальной минерализации в метаморфических комплексах рифей-кембрийского возраста в северной части Ханкайского террейна, Приморье (Ханчук и др., 2007). Специфика этого

типа минерализации состоит в его тесной связи с процессами региональной графитизации, проявившейся на обширной площади в породах различного состава: кристаллосланцах, гнейсах, гра-нитогнейсах, мраморах и дайках лампрофиров, испытавших метаморфизм от гранулитовой до зе-леносланцевой фации. В отличие от упомянутой выше черносланцевой формации здесь отсутствуют проявления сульфидизации и стратиформный характер оруденения.

В Лесозаводском районе геологической разведкой выделены три крупных графитоносных узла (км2): Тамгинский — 400, Тургеневский — 225 и Ин-нокентьевский — 100, общей площадью 1900 (Со-лоненко, 1951) (фиг. 1). Предварительное опробование этих пород на БМ, в том числе и элементы платиновой группы (ЭПГ), позволяет считать наиболее перспективными графитовые месторождения Тургеневско-Тамгинской группы (Ханчук и др., 2010). В этой связи основными задачами данного исследования являются: описание структурного состояния графита, определение источника углерода, оценка связи благороднометальной минерализации с графитизацией, изучение характера распределения и фазового состава БМ. Результаты позволят сделать вывод о генезисе графито-носных пород и их перспективности на БМ. Ниже рассмотрены особенности благороднометальной минерализации и графитизации на Тургеневском и Тамгинском месторождениях графита.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Низкое содержание БМ в углеродистых породах, ультрамелкие размеры их зерен и частое отсутствие собственных минеральных форм, вместе с трудностями разложения матрицы вмещающих пород, сужают круг методов, пригодных для их определения и анализа. Порог обнаружения БМ при геохимических поисках в графитизирован-ных комплексах должен быть, кроме того, на уровне кларков.

В работе использовали ряд количественных физико-химических методов: нейтронно-актива-ционный анализ (НАА), атомно-эмиссионную спектрометрию (АЭС), масс-спектрометрию с ин-

дуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) и атом-но-абсорбционную спектрометрию (ААС). Ранее эти методы успешно применялись при анализе БМ в высокоуглеродистых терригенных породах (Kucha, 1993; Курский, 1999). В ходе определения элементов платиновой группы и золота в метаморфических графитизированных породах Ханкай-ского террейна чаще других применялся метод ААС с электротермической атомизацией (ЭТА). Высокая чувствительность ЭТА ААС обеспечивает определение ЭПГ на уровне 10-6 мас. %, требуя пробоподготовку, аналогичную используемой для АЭС.

В ходе анализа пород Ханкайского террейна использовали несколько способов пробоподго-товки. При определении Au, Pt и Pd в большинстве случаев использовали метод НСАМ-404-С: пробы последовательно разлагали смесями концентрированных кислот (в соотношениях) HF+HNO3 (2 : 1) ^ HCl+HNO3 (3 : 1) ^ HCl. Нерастворимый осадок графита отфильтровывали, растворяли в HClO4, растворы объединяли и переводили в 2n HCl. Затем БМ экстрагировали в алки-ланилин и определяли методом ЭТА ААС со спектрофотометром Shimadzu AA-6800.

В рамках совместных с Институтом неорганической химии СО РАН (Новосибирск) работ было проанализировано существенное число проб гра-фитизированных пород уссурийской и митрофа-новской свит после предварительного фторокис-лительного разложения. Методика разработана группой В.Н. Митькина для черных сланцев и адаптировалась для анализа изучаемых графитизированных пород (Ханчук и др., 2007, Митькин и др., 2009). В рамках этой методики пробы фторируются плавлением с BrF3 и KBrF4, фториды конвертируются в хлориды и определяются различными инструментальными методами. Ввиду того, что графитизированные породы оказались наиболее упорными, иногда требовалось неоднократное последовательное фторирование и специальные методы анализа, более подробно рассмотренные в (Митькин и др., 2009). Степень извлечения анализируемых компонентов, даже из наиболее упорных графитизированных пород,

Фиг. 1. Геологическая карта северной части Ханкайского террейна (составлена по материалам ОАО "Приморгеоло-гия").

1 — неогеновые базальты; 2 — кайнозойские осадочные отложения; 3 — нижнемеловые дациты и их туфы; 4 — ранне-меловые граниты; 5 — нижнепермские риолиты и их туфы; 6 — раннепермские граниты; 7 — нижнедевонские песчаники, сланцы, известняки; 8 — раннеордовикские граниты; 9 — нижнекембрийские графит-серицит-хлоритовые сланцы, кварциты, известняки, базальты, марганцевые руды.

10—13 — позднепротерозойские образования. 10—12 — лесозаводская серия: 10 — биотит-серицитовые сланцы (кабар-гинская "свита"), 11 — высокоуглеродистые графит-серицит-кварцевые сланцы, (митрофановская "свита"), 12 — графитовые кристаллические сланцы, кварциты, мрамора (спасская "свита"); 13 — уссурийская серия, тургеневская "свита": графитовые гнейсы, кристаллические сланцы, амфиболиты, мрамора; 14—17 — иманская серия, матвеевская "свита": 14 — гнейсы, 15 — графитовые гнейсы, кварциты, мрамора, эвлиазиты, 16 — высокоуглеродистые графитовые гнейсы, кварциты, мрамора, эвлиазиты, 17 — графитовые кристаллические сланцы, мрамора; 18 — иманская серия, ру-жинская "свита": графитовые мрамора, кальцифиры, гнейсы; 19 — месторождения и рудопроявления графита.

133°30'

133°45'

45°40'

45°30'

45°20'

V"

х \ л/1; ; с -

• »■>!■1 Ж- з- х*1 "«

1- 1_ 1 2

11 Ч * \ X 12 — '

13

14 15

+ 6

16

8

18 ♦ ♦♦

.10

близка при этом к 100%, однако метод в целом сложен и затратен. Всего этим способом проанализировано около 40 проб и установлен широкий спектр БМ в графитизированных породах (г/т): Au - 0.021-3.57, Ag - 0.2-4.41, Pt - 0.04-3.56, Pd -0.02-0.55, Ir - 0.002-0.055, Os - 0.011-0.09, Ru -0.007-0.2, Rh - 0.001-0.74 (Ханчук и др., 2010).

Содержание золота непосредственно в графите (порошковая проба массой 0.5 кг) было установлено нейтронно-активационным анализом (НАА) в Институте химии ДВО РАН с помощью ионизирующего источника 252Cf (Ханчук и др., 2007).

Знач

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.

Показать целиком