ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2013, том 55, № 1, с. 16-32
УДК 553.43:546.719(470.5)
РЕНИЙ В МЕДНО-ПОРФИРОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ УРАЛА
© 2013 г. А. И. Грабежев
Институт геологии и геохимии УрО РАН 620151. Екатеринбург, пер. Почтовый, 7 Поступила в редакцию 19.07.2012 г.
Подавляющая часть Mo-Au-Cu-порфировых месторождений Урала парагенетически связана с малокалиевыми малыми интрузиями кварц-диоритового состава островодужного типа, сформировавшимися в период от силура до нижнего-среднего карбона. На месторождениях Южного Урала с запада на восток наблюдаются, по мере увеличения сиаличности коры и K-щелочнометальности рудоносных диоритоидов, тенденции уменьшения отношения Cu/Mo, увеличения содержания Re в рудах и уменьшения в молибдените. Гранитоиды наиболее рениеносных месторождений содержат 1—2 мас.% K2O. В большинстве месторождений и рудопроявлений D1-2 возраста западной островодужной феми-ческой мегазоны — Тагило-Магнитогорско-Западномугоджарской, молибденит встречается спорадически. Содержание Re в породах определялось преимущественно кинетическим методом, в ограниченном объеме — методом ICP-MS. При изучении молибденита использовался также микрозонд "Cameca SX—100". В рудах величина отношения Cu/Mo превышает 600, содержание Mo обычно составляет 1—15 г/т (редко до 30 г/т и более), Re — до 0.01—0.04 г/т (редко 0.08—0.17 г/т). Наблюдается высокое содержание Re в молибдените — часто до 0.2—0.4 мас. %. Максимальная концентрация Re
2 1
установлена в рудах наиболее крупного Михеевского месторождения (D3—C1), локализованного в восточной краевой части Восточно-Уральской вулканогенной сиало-фемической мегазоны. Содержание Re в рудных телах этого месторождения нередко составляет 0.2—0.5 г/т (до 1.4—2.7 г/т), а в молибдените — в среднем 0.21 мас. %. Среднее содержание Mo в рудах отвечает 80 г/т, а величина отношения Cu/Mo — 66. Эти данные и изотопные характеристики рудоносных гранитоидов и гидро-термалитов — (87Sr/86Sr)t = 0.7038—0.7051 и (sNd)t = 3—7, свидетельствуют о мантийном (с небольшой примесью корового материала) источнике вещества и, по-видимому, соответственно, Re, Cu (в отличие от Mo). Данное положение аргументируется и наличием обратной зависимости между отношениями Cu/Mo и Mo/Re в рудах. Усиление флюидно-кристаллизационной дифференциации рудоносных диоритоидов сопровождается увеличением содержания Mo в рудах. При этом уменьшается количество Re в молибдените. В пределах Тарутинского рудного поля наблюдается, в соответствии с последовательным внедрением базокварцевых диоритовых порфиритов и гранодиорит-порфиров, смена пирит-халькопиритового оруденения молибденитовой минерализацией. В связи с уменьшением основности гранитоидов количество Re в молибдените обычно не превышает 0.07 мас. %, как и в редко наблюдающихся месторождениях, находящихся в сиалических мегазонах.
DOI: 10.7868/S0016777013010048
ВВЕДЕНИЕ
Медно-порфировые месторождения являются основным промышленным источником Re. Геохимия его неоднократно рассматривалась в литературе (Иванов и др., 1969; Попов, 1977; Рехарский и др., 1983; Филимонова и др, 1984; Попов, Кудрявцев, 1995; Giles, Shilling, 1972; Berzina et al, 2005; Vbudouris et al., 2009 и др.), однако для уральских месторождений содержания Re в медных рудах и молибдените приведены в единичных работах (Филимонова и др., 1984; Грабежев, 2007; Грабежев, Шагалов, 2010; Трач, Бескин, 2011). Специфическая особенность большинства уральских месторождений заключается в их ассоциации с ма-
Адрес для переписки : А.И. Грабежев. Е-mail: gra-bezhev@igg.uran.ru
лыми интрузиями кварц-диоритового состава островодужного типа (Кривцов, 1983; Грабежев, Белгородский, 1992 и др.). Именно в островодуж-ных структурах ряда регионов мира медно-пор-фировые рудно-магматические системы "диоритовой" модели нередко характеризуются повышенными содержаниями Яе в молибдените (Попов, Кудрявцев, 1995 и др.). Месторождения этого типа мало распространены по сравнению с месторождениями "монцонитовой" модели мед-но-порфировых систем. В этом плане изучение уральских объектов может представлять определенный теоретический и практический интерес. Ранее нами, совместно с Б.М. Шаргородским и Е.А. Белгородским, были получены первые сведения о повышенных содержаниях Яе в рудах Михеевского месторождения (Грабежев, Белго-
родский, 1992; Грабежев, 2007). Вероятно, уральские месторождения (и месторождение Аксуг в Туве) — пока единственные эндогенные объекты в России, из которых возможно промышленное извлечение Яе, являющегося дефицитным стратегическим металлом в нашей стране. Ниже приводятся сведения о концентрации Яе и во многом определяющего его поведение Мо, в порфировых месторождениях различного геолого-тектонического положения Южного и Среднего Урала. Характеристика месторождений приведена в ряде обобщающих работ (Кривцов, 1983; Грабежев, Белгородский, 1992; Овчинников, 1998; Золоев и др., 2004; Пучков, 2006; Салихов и др., 2010; Се-равкин и др., 2011; Нет^Шп г1 а1, 2005 и др.).
КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
В слабо изученном районе от Северного до Полярного Урала известно несколько медно-пор-фировых (Лекын-Тальбейское и др.) и молибден-порфировых (Янослор и др.) мелких месторождений и рудопроявлений (Душин и др., 1997 и др.). Лекын-Тальбейское месторождение сформировалось в условиях островодужной обстановки (Душин и др., 1997) и очень похоже на порфировые объекты Южного Урала.
На Среднем и особенно Южном Урале выявлено большое число месторождений и рудопроявле-ний, пять из которых отрабатывается или лицензировано. В трех месторождениях запасы Си превышают 1.5 млн. т. Месторождения и рудопроявления приурочены преимущественно к краевым (периферическим) частям вулканогенных мегазон (Грабежев, Белгородский, 1992; Серавкин и др., 2011 и др.). С запада на восток они представлены (фиг. 1,
Фиг. 1. Схема распространения медно-порфировых месторождений Урала.
I—VI — главные структуры Урала (I, III, V — соответственно: Центрально-Уральская, Восточно-Уральская и Зауральская сиалические мегазоны; II, IV, VI — соответственно: Тагило-Магнитогорско-Западному-годжарская, Восточно-Уральская и Валерьяновская вулканогенные (островодужные) мегазоны). 1—4—месторождения и рудопроявления: 1 — (Au)-Cu-порфировые (1 — Гумешевское, 2 — Вознесенское, 3 — Салаватское), 2 — (Мо,Аи)-Си-порфировые (4 —То-минское, 5 — Зеленодольское, 6 — Тарутинское, 7 — Михеевское, 8 — Бенкалинское), 3 — Cu-Мо-порфи-ровые (9 — Верхнеуральское, 10 — Талицкое, 11 — Ба-талинское), 4 — Au-эпитермальные с медью (12 — Бе-резняковское). Большие знаки — крупные месторождения, мелкие — небольшие месторождения и рудопроявления. Юбилейное месторождение, Карак-сакское и Жалтыркольское рудопроявления находятся в мугоджарской части Урала (значительно южнее). Прерывистые линии — субширотные тектонические структуры.
Таблица 1. Характеристика медно-порфировых месторождений Урала
Месторождение Структура. Вмещающие породы рудного поля Состав рудоносных интрузий Гидротермальные изменения Руды Cu/Mo в руде Мо в руде, г/т Re в руде, мг/т Re в Mol, мае. %
Тагило-Магнитогорско-Западномугоджарская вулканогенная мегазона
Гуме-шевское скарново-порфировое (Au)-Си Синклиналь в зоне Серовско-Маукского глубинного разлома. Метаморфиты по карбонатно-вулкано-миктовым породам Б— Кварцевые диориты, жильные д.п. 390.0 ± 2.8 млн. лет <Г>1_2) Пропилиты, Gr-Гр скарны, апокарбонатные м., слабая Ser Сср-Ру, Mag-Ccp-Py, Bn, Ро 600-1700 1-4 <1-1 (до 2-9)
Салаватское (Аи)-Си Т>1 2 базальт-андезит-риолитовый комплекс Ирендыкской структур-но-фациальной зоны. Андезиты и базальты Базокварцевые д.п., жильные д.п., дацитовые п., послерудное габбро 2) Пропилиты, пумпеллиит, Qtz-Chl, кварциты. Слабая Ser, Ру-ореол Сср-Ру, Редко Ро, Mo, Mag 600-1000 1-15 (до 20) <10-30, до 4700 0.24*, 0.46*
Возне-сенское (Аи, Мо)-Си Вблизи главного Уральского разлома, 8-спилит-диабазовая формация Поляковской зоны. Серпентиниты, известняки Кварцевые диориты, тела плагиогранитов, д.п. 381+5 млн. лет (С2, 8 ?) Ser, Chi, пренит, Bi, кварцевый штокверк, слабый Ру-ореол Сср-Ру, Редко Мо. Тела Ро 250-300 и более 3-25 (до 70) 0.15**, 0.23-0.44***
Юбилейное (Си)-Au Западная часть Западно-мугоджарской вулканогенной зоны. 8 спилит-диабазовая формация Ат1~-В1 К-№ адамеллитпорфиры (г>2 ?) Кварциты, Ser, Chi, Bi Au-Ccp-Py, Mag, Gn 600->1000 2-15 (до 30) <10-40
Верхнеуральское Си-Мо Учалинско -Алек-сандринская структура. Базальт-трахитовая фор- мация 133, шошонит- монцонит-сиенитовая серия Диориты, монцогранодиориты, порфиры. 362 ± 9 млн. лет Ореол Ser, Chl-Ser-Ca, Chl-пропилиты. Слабый Ру-ореол Сср-Ру, Mo. Люцонит 16-35, до 45 и более 10-90 (до 200) <10-30 0.02**, 0.05**, 0.34**, 0 J7***
м и о и о м К Л ч
Д Е х
и о н о ч о
и
д
S К<
Gl
И *
И И
Восточно-Уральская вулканогенная мегазона
Томинское Увельская зона в запад- Кварцевые Ореол (Ра + Ser)-Chl, Сср-Ру, 100-300, 3-80 — 0.05-0.12*,
(Mo)-Cu ной части мегазоны — диориты и д.п., Ser-Chl, редко Мо, редко 25—50 0.02**,
туфо-турбидиты, Б—Ох реже — кислые Са-пропилиты, Mag, Sp, Bn 0.03**,
базальт-андезит-риоли- плагиогранитоиды. слабый Ру-ореол. 0.31**
товая серия,вулкано- 429 ± 4, 428 ± 3 млн. лет Chl-просечки
ы генно-осадочные поро- (S, D3—Cj ?)
OJ ды Сх. О—8 базальты
Таблица 1. Окончание
Месторождение Структура. Вмещающие породы рудного поля Состав рудоносных интрузий Гидротермальные изменения Руды Си/Мо в руде Мо в руде, г/т Яе в руде, мг/т Re в Mol, мае. %
Михеевское (Мо,Аи)-Си Южное выклинивание Б—Т>2 грабен-синклина-ли (граница с Зауральской мегазоной). Б—Т>2 вулканиты, осадки и В3 Сх андезитовый комплекс Диориты— плагиогранодиориты и их порфиры, субвулканиты. 356 ± 6 млн. лет (о3 Сх) Ореолы 8ег-СЫ, 8ег-пропилиты. Са, эйситы, Ра, Бег-С^-Са, АЬ, крупный Ру-ореол Сср-Ру, часто Мо, Po, Mag, Sp, Bn. Ср = 66 Ср = 80 (20-130) Ср = 200 (до 3 г/т) 0.03-0.32, 0.09-0.28**, ср = 0.21
Тарутинское скарново-Си-порфи-ровое (Аи)-Мо-Си Северное выклинивание Б—Т>2 грабен-синклина-ли (Варненский синкли-норий). В2-толща туфо-алевролитов, изве
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.