ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2010, том 431, № 2, с. 233-237
= ГЕОХИМИЯ
УДК 553.43+546.719 (470.5)
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕНИЯ В МОЛИБДЕНИТЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МИКРОЗОНДОВОГО СКАНИРОВАНИЯ (МЕДНО-ПОРФИРОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, УРАЛ) © 2010 г. А. И. Грабежев, Е. С. Шагалов
Представлено академиком Д.В. Рундквистом 04.06.2009 г. Поступило 04.06.2006 г.
Геохимия рения в рудах медно-порфировых месторождений различных регионов рассматривалась в многочисленных статьях, приведенных в сводках [1—3 и др.]. Недавно нами систематизированы анализы и по Уралу [4]. Определения этого элемента в различных частях отдельных зерен молибденита весьма немногочисленны [3, 5, 6 и др.]. Данные по сканированию рения в зернах молибденита нам неизвестны. Вместе с тем картина распределения рения в зернах молибденита совершенно необходима для понимания условий его отложения и дальнейшего перераспределения в пределах месторождений, особенно охваченных низкотемпературными и деформационными изменениями.
Картины распределения рения в пределах отдельных зерен молибденита получены нами при сканировании на микрозонде 8Х-100 в Институте геологии и геохимии УрО РАН. Диаметр зонда составляет 1 мкм, и = 25 кВ, I = 30 нА, предел обнаружения рения — 0.02 мас. %. Стандарты представлены металлическими рением, молибденом и пиритом. Аналитической являлась спектральная линия ЯеМа. Расположенная рядом линия СаКа выполаживается в районе линии ЯеМа и практически не влияет на измеряемое содержание рения, однако четко фиксирует зерна кальцита (рис. 1) ввиду значительной продолжительности экспозиции. Съемка полигона в обратно отраженных электронах и сканирование с использованием спектральной линии СаКа свидетельствуют об отсутствии кальцита в областях повышенных содержаний рения. На предварительной стадии работы содержания рения определялись в отдельных микроучастках зерен молибденита. При повышенных содержаниях в них рения зерна подвергались сканированию. Полигон сканирования примерно ограничен контурами зерна мо-
Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого Уральского отделения Российской Академии наук, Екатеринбург
либденита. Для приводимых здесь двух образцов время экспозиции составляло 16 и 6 ч.
Подавляющая часть медно-порфировых месторождений Урала парагенетически связана [7] с малокалиевыми малыми интрузиями (габбро)-диорит-плагиогранодиоритового состава при абсолютном преобладании кварцевых диоритов или кварц-диоритовых порфиритов мезо-гипабис-сальной фации глубинности ("диоритовая" модель). Возраст варьирует от 8 до С2. Плагиограни-тоиды повсеместно гидротермально изменены. Минимально серицитизированные и пропилити-зированные кварцевые диориты характеризуются низкими значениями отношения (878г/868г), (0.7038—0.7048, до 0.7052), высокими величинами 6Ш(7) (4.1—7.5, в единичных пробах опускаются до 0.9—2) и низкими содержаниями ТЯ (29—67 г/т) при отсутствии европиевой аномалии [8]. Эти данные свидетельствуют о том, что рудоносные гранито-иды содержат преобладающую долю мантийного компонента и их необходимо относить к острово-дужному геохимическому типу, формирующемуся за счет преобразования метабазитового источника в нижней коре—верхней мантии или в верхней мантии. Судя по низкому значению отношения 878г/868г (0.704—0.705) в жильных карбонатах, величинам 518О (7.4.8.5%, ), 5D (—49...—61%о, 8МО^) и 5348 (0 ± 2%, CDT) в других гидротермальных минералах, первичный флюид имел магматическую природу и наследовал геохимические характеристики рудоносных гранитоидов. Соответственно, рений также может иметь мантийный первоисточник. Магматические параметры флюида характерны и для многих других гидротермальных месторождений [9 и др.]. Обычные величины Си/Мо-отношения в уральских месторождениях с диоритоидным субстратом составляют 70—400, содержания меди 0.3—0.8 мас. %, молибдена 5—27 (до 80 и более) г/т, рения до 0.3—2 г/т [4]. Количество рения в молибдените сильно варьирует, достигая, по нашим последним определениям, 0.63 мас. % (см. ниже). Месторождения "диоритовой" модели считаются весьма благоприятными для накопления рения в
Рис. 1. Распределение содержания Яе в зерне молибденита (а) и вид зерна в обратно рассеянных электронах (б). Из кварцевого прожилка шириной 3 мм с единичными зернами халькопирита и молибденита (Михеевское месторождение, скв. 10405, гл. 145 м). Числа — содержания Яе в мас. %. Экспозиция 16 ч. Белая кайма слева и белые лин-зовидные участки в пределах зерна — кальцит (Са), темно-серая кайма слева и мелкие участки в других местах — кварц ^12).
рудах [1 и др.], хотя иногда значительные содержания рения (0.1—0.3 мас. % и более) наблюдаются и в молибденитах тех месторождений "монцо-нитовой" и "гранодиоритовой" моделей, рудоносные гранитоиды которых имеют существенно корово-мантийные Мё—8г-характеристики (ряд месторождений Анд, штата Аризона, Армении, возможно месторождение Алмалык в Узбекистане и др.). Исключительно широкое распространение на Урале слабо изученных сульфидизирован-ных кварц-диоритовых массивов, а также наличие промышленных порфировых объектов, с обычно высокими содержаниями рения в сульфидных скоплениях, может свидетельствовать в соответствии с недавно приведенными металло-геническими обобщениями [10] о том, что восточный склон Урала является перспективной ре-ниеносной провинцией месторождений медно-порфировой "диоритовой" модели.
В настоящем сообщении приводятся сведения о распределении рения в зернах молибденита из двух уральских объектов. Месторождения приурочены к пограничным частям Восточно-Уральской
вулканогенной зоны. Первый объект представлен наиболее крупным на Урале промышленным Ми-хеевским Мо—Аи—Си-порфировым месторождением (Южный Урал), парагенетически связанным с дайковым комплексом кварц-диорит-плагиогра-нодиоритового состава (до 1.5—2.0 мас. % К20) D3—C1-возраста (по зернам циркона — 355.7 ± ± 5.7 млн. лет, СКВО = 0.028, конкордантность составляет 0.87, прибор 8НШМР-П, ВСЕГЕИ). Мелко- и среднечешуйчатый молибденит наблюдается в кварцевых прожилках, часто в ассоциации с халькопиритом и другими сульфидами. Однако большая часть молибденита представлена мелкотонкочешуйчатой разновидностью, выполняющей более поздние притертые волосовидные сухие трещины (примазки молибденита). Руды содержат 0.3—1.5 мас. % Си. Количество молибдена (20—70, редко до 120 г/т) и рения (от 0.01—0.05 до 0.27—0.40 и даже 2.7 г/т) сильно варьирует [4], так же как и содержание рения в молибдените (289—3140 г/т по кинетическому анализу и расчетным данным). Крайне неравномерное распределение рения фиксируется в отдельных чешуй-
Таблица 1. Распределение Яе, 8 и Мо (мас. %) в молибдените по микрозондовому анализу
№ анализа Яе 8 Мо Сумма Точка анализа в зерне
Михеевское м е с то р о жд е н и е (скв. 10405, гл. 145 м)
1 0.03 39.25 58.61 97.89 Слабо деформированная одна чешуйка, см. рис. 1
2 0.06 39.78 60.54 100.38
3 0.06 39.50 58.92 98.48
4 0.07 39.73 59.57 99.37
5 0.07 39.67 59.65 99.49
6 0.11 39.85 60.03 99.99
7 0.13 39.29 58.92 98.34
8 0.15 39.21 59.36 98.72
9 0.20 39.35 59.62 99.17
10 0.20 40.21 61.08 101.49
11 0.20 39.64 59.79 99.63
Михеевское месторождение четыре сближенные чешуйки (скв. 10405, гл. 196 м)
12 0.02 39.49 59.31 98.82 Чешуйка длиной 0.3 мм, периферия
13 0.00 38.82 58.51 97.33 центральная часть
14 0.02 39.50 60.49 100.01 центральная часть
15 0.01 39.84 60.05 99.80 Чешуйка длиной 0.2 мм, периферия
16 0.06 38.81 59.48 98.35 центральная часть
17 0.02 40.03 58.45 98.47 противоположная периферия
18 0.02 39.17 58.31 97.50 Чешуйка длиной 0.1 мм, центральная часть
19 0.11 40.25 60.60 100.96 периферия
20 0.14 39.48 58.63 98.25 Чешуйка длиной 0.1 мм, центральная часть
21 0.07 39.01 58.77 97.85 периферия
Восточно-Артемовский массив (скв. 1013, гл. 80.5 м)
22 0.03 38.62 58.40 97.05 Сильно деформированная чешуйка, см. рис. 2.
23 0.07 39.42 59.40 98.89
24 0.22 39.07 59.05 98.34
25 0.23 37.64 57.37 95.24
26 0.28 28.08 43.96 72.32
27 0.50 39.63 59.98 100.12
28 0.63 38.17 58.23 97.03
Восточно-Артемовский массив, три сближенные чешуйки размером примерно по 0.05 мм
(скв. 1013, гл. 80.5 м)
29 0.00 39.42 59.44 98.86 Первая чешуйка, центральная часть
30 0.00 39.54 59.50 99.04 Вторая чешуйка, центральная часть
31 0.05 39.70 60.80 100.55 периферическая часть
32 0.03 39.03 58.35 97.41 Третья чешуйка, центральная часть
33 0.07 38.98 59.34 98.39 периферическая часть
34 0.04 39.22 60.62 99.88 противоположная периферическая часть
ках молибденита и по результатам микрозондово-го анализа и сканирования. Так, в скв. 10405 (глубина 145 м) в зерне молибденита размером примерно 1.0 х 1.5 мм из халькопиритсодержаще-го кварцевого прожилка шириной 3 мм содержа-
ние рения изменяется от 0.03 до 0.20 мас. % (рис. 1, табл. 1). Повышенные содержания рения наблюдаются в неравномерно распределенных участках шириной 3—60 мкм, в некоторых из них в различной степени выражена ритмично-зональная
15 14 13 12 11 10 9 8
Рис. 2. Распределение содержаний Яе в сильно деформированном зерне молибденита (а) и вид зерна в обратно рассеянных электронах (б). Из кварцевой жилы шириной 9 см с единичными зернами молибденита, пирита и халькопирита (Восточно-Артемовское рудопроявление, скв. 1013, гл. 80.5 м). Числа — содержания Яе в мас. %. Экспозиция 6 ч.
структура. Ширина отдельных полосок с высоким содержанием рения (до 0.20 мас. %) достигает 3—30 мкм. Хорошо видны также обогащенные рением одиночные мелкие линзовидные полоски. Общий фон содержаний рения в данном зерне составляет 0.03—0.07 мас. %. На глубине 196 м в четырех сближенных мелких (от 0.1 до 0.3 мм) зернах молибденита из белого кварцевого прожилка содержание рения изменяется от 0.02 до 0.08, реже до 0.11-0.14 мас. % (табл. 1, ан. 12-21). В скв. 1037 в крупном зерне молибденита (размером 3 х 7 мм), приуроченном к трещине в диорите, содержание рения варьирует от 0.05 до 0.08 мас. % (6 ан.).
Температура гомогенизации двухфазовых включений в кварце из прожилков Михеевского месторождения весьма невелика и составляет 178-255°С, концентрация солей (NaCl, KCl) в растворе 8.
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.