научная статья по теме РЕНИЙ В РУДАХ МИХЕЕВСКОГО MO-CU-ПОРФИРОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, ЮЖНЫЙ УРАЛ Геология

Текст научной статьи на тему «РЕНИЙ В РУДАХ МИХЕЕВСКОГО MO-CU-ПОРФИРОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, ЮЖНЫЙ УРАЛ»

ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2015, том 57, № 2, с. 132-147

УДК 553.43:553.25

РЕНИЙ В РУДАХ МИХЕЕВСКОГО Mo-Cu-ПОРФИРОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, ЮЖНЫЙ УРАЛ

© 2015 г. О. Ю. Плотинская*, А. И. Грабежев**, Р. Зелтманн***

*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Ж-17, Москва, Старомонетный пер., 35 **Институт геологии и геохимии им. акад. А.Н. Заварицкого 620151, Екатеринбург, Почтовый пер., 7 ***Center for Russian and Central EurAsian Mineral Studies, Department of Earth Sciences, Natural History Museum

Cromwell Road, London SW7 5BD, UK Поступила в редакцию 09.07.2014 г.

Изучено распределение рения в рудах Михеевского Mo-Cu-порфирового месторождения (Ю. Урал). Установлено, что количество рения в рудах обычно не превышает 0.5 ppm. Выявлена положительная корреляция между содержаниями Re и Mo (r = 0.94), а также Re и Cu (r = 0.52). РСМА индивидуальных выделений молибденита показал, что содержания рения, превышающие предел обнаружения микрозонда, встречаются в большинстве изученных выделений и, как правило, составляют не более 0.4—0.5 мас. % Re, но иногда достигают 1.34 мас. %. Примеси Re в пределах чешуек молибденита всегда распределены неравномерно. Встречается точечное (пятнистое), линейное и концентрически-зональное распределение участков с повышенными содержаниями рения (обычно 0.5—1 мас. % Re, иногда более) на фоне невысоких содержаний (до 0.2 мас. % Re), равномерно распределенных в пределах зерна. При наложении более поздних гидротермальных процессов и механической деформации зерен имеет место эпигенетическое перераспределение примесей рения в молибдените, которое приводит к гомогенизации состава молибденита и "размыванию" первоначальной зональности или к выносу рения из молибденита.

DOI: 10.7868/S0016777015020057

ВВЕДЕНИЕ

Главным промышленным источником рения в настоящее время являются месторождения медно-порфирового типа (Dill, 2010; Трач, Бескин, 2011), а основным минералом-концентратором этого элемента — молибденит. Исследованию причин и факторов концентрирования и распределения рения на молибден- и медно-порфировых месторождениях посвящено большое число работ (Попов, 1977; Рехарский и др., 1983; Филимонова и др., 1984; Попов, Кудрявцев, 1995; Sun et al., 2003, 2004; Berzina et al., 2005; Tessalina et al., 2008; Максимюк, Куликова, 2013; и др.). В России рений в настоящее время является остродефицитным стратегическим металлом (Трач, Бескин, 2011), и это определяет актуальность изучения особенностей его распределения на разрабатываемых или готовящихся к разработке порфировых месторождениях. В связи с этим Михеевское молибден-мед-но-порфировое месторождение представляет несомненный интерес — оно было разведано и

Адрес для переписки: О.Ю. Плотинская. E-mail: plotin@igem.ru

введено в эксплуатацию в конце 2013 года и пока является единственным эксплуатируемым месторождением порфирового семейства на Российской территории Урала. Запасы месторождения, по данным ресурса www.mineral.ru, составляют около 1.8 млн тонн меди и 14 тыс. тонн молибдена. Однако в работе (Трач, Бескин, 2011) оно было признано неперспективным на рений — по данным авторов, среднее содержание рения в молибдените Михеевского месторождения составляет менее 500 г/т при средних содержаниях Мо в рудах около 0.004%. Тем не менее, сравнительно недавно нами при помощи микрозондового анализа в отдельных участках выделений молибденита были зафиксированы необычно высокие содержания рения — до 0.6 мас. % при крайне неравномерном его распределении (Грабежев, Шагалов, 2010; Грабежев и др., 2010). Поэтому в настоящей работе мы рассмотрим особенности поведения рения на месторождении как в рудах, так и в пределах индивидуальных выделений молибденита.

Фиг. 1. Схематическая геологическая карта и разрез по профилю 103 (по Шаргородский и др., 2005). 1 — кора выветривания (на разрезе); 2—4 — вулканогенно-осадочная толща Вз—С^ 2 — грубообломочные вулканокла-стические породы (туфы, туффиты), 3 — андезитобазальты порфировые, 4 — песчаники, туфопесчаники и силициты; 5—6 — вулканогенная толща С^ 5 — афировые базальты, лавокластиты, 6 — кремнистые и углисто-кремнистые породы, песчаники; 7—9 — Михеевский интрузивный комплекс: 7 — кварцевые диориты, 8 — диоритовые порфириты, 9 — плагиогранодиорит-порфиры; 10 — Ульяновский комплекс, диоритовые порфириты и дациты; 11 — серпентиниты; 12 — разрывные нарушения; 13 — контур оруденения с содержанием Си 0.3%; 14 — разведочные скважины и интервалы опробования, изученные в настоящей работе (а — на карте, б — на разрезе).

КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ, РУД И ОКОЛОРУДНЫХ МЕТАСОМАТИТОВ

Михеевское месторождение расположено примерно в двухстах километрах к югу от г. Челябинска (фиг. 1, врезка). Оно локализовано в пределах Ново-николаевско-Тарутинской минерагенической зоны, которая в геотектоническом отношении (Пучков, 2010) приурочена к границе Восточно-Уральской вулканогенной зоны (островной дуги силурийско-раннекаменноугольного возраста) и Зауральского поднятия (окраины андийского типа каменноугольного возраста). Михеевское месторождение является частью Новониколаевского рудного поля, которое включает еще несколько мало изученных порфировых рудопрояв-лений (Шаргородский и др., 2005).

По данным (Грабежев, Белгородский, 1992; Шаргородский и др., 2005), в геологическом строении территории Михеевского месторождения (фиг. 1) принимают участие вулканогенно-осадочные породы позднедевонско-раннекамен-ноугольного и раннекаменноугольного возрастов. Первые представлены переслаивающимися песчаниками, туфопесчаниками, андезибазальтами и их туфами и туфобрекчиями при подчиненной роли алевролитов, углисто-кремнистых пород, базальтов и др. Верхняя вулканогенная пачка сложена лавами и лавокластитами афировых базальтов с прослоями песчаников, силицитов и углисто-кремнистых пород с телами серпентинитов.

Интрузивные породы подразделены на два комплекса (Грабежев, Белгородский, 1992; Грабежев, 2014): Ульяновский и Михеевский. Интрузии позднедевонско-раннекаменноугольного Ульяновского комплекса представлены, главным образом, штоками и дайками диоритовых порфиритов и андезитов, реже дацитами, риодацитами, пла-гиогранодиоритами и диабазами. Молибден-мед-но-порфировое оруденение связывают с породами Михеевского комплекса каменноугольного возраста (Грабежев, Белгородский, 1992). Они представлены несколькими равномернозерни-стыми и порфировыми разностями, среди которых наиболее широко развиты диориты, диоритовые порфириты и плагиогранодиорит-порфи-ры, а также пострудные адамеллит-порфиры (Грабежев, Белгородский, 1992). Предполагается, что на глубине дайки и штоки соединяются в единый материнский плутон (Грабежев, Белгородский, 1992).

Основные гипогенные рудные минералы — пирит и халькопирит, менее распространены борнит, молибденит, магнетит, рутил, к редким относятся кобальтин-герсдорфит, арсенопирит, сфалерит, галенит, самородное золото и др. Молибденит встречается в кварцевых прожилках, где образует срастания с халькопиритом, борнитом,

хлоритом, мусковитом или эпидотом, или в виде нитевидных просечек, не содержащих видимых жильных минералов.

Оруденение приурочено к поясу даек кварцевых диоритов и их порфировых разностей общей площадью примерно 0.5 на 3 км, который протягивается субмеридионально между двумя крупными (порядка 1 км в диаметре) штоками диоритов Михеевского комплекса. Такое строение не позволяет выстроить четкую схему метасоматиче-ской и рудной зональности. Поэтому здесь мы ограничимся краткой характеристикой основных типов метасоматитов и сопряженной с ними рудной минерализации. Na-Ca-метасоматиты встречаются в центральных зонах месторождения и представлены ассоциацией актинолит ± эпидот. Они сопровождают магнетитовую минерализацию, на которую обычно наложены более поздние пирит, халькопирит и молибденит. К-метасо-матиты широко развиты в центральной части, особенно в северном сегменте месторождения. Они представлены ассоциацией биотит + мусковит ± КПШ и сопровождают борнит-халькопири-товую минерализацию. Филлизиты (кварц-сери-цитовые метасоматиты) встречаются повсеместно, сопровождают молибденит-халькопиритовую минерализацию. Пропилиты (хлорит + эпидот + серицит) широко развиты на периферии месторождения, сопровождают пиритовую и пирит-халько-пиритовую минерализацию. Хлорит-серицитовые метасоматиты распространены наиболее широко и представляют собой переходные зоны между филлизитами и пропилитами. Месторождение отнесено к "диоритовой" модели по (НоИ^ег, 1975).

МЕТОДИКА АНАЛИЗА

Содержания рения в рудах были определены кинетическим методом в лаборатории Уральского геологического управления и в Институте минералогии и геохимии редких элементов, Москва (аналитик Е.В. Поплавко). Исследования проводились совместно с Б.М. Шаргородским в пробах, отобранных из керна разведочных скважин (длина интервала опробования составляла от 0.5 до 2 м). Методика анализа описана в работе (Яцимирский, 1967). Предел обнаружения Яе составлял 0.01 ррт, ошибка анализа не превышала 15 отн. %. Содержания Си, Мо и Яе были определены в 40 пробах, результаты приведены в таблице 1.

Анализ содержаний Re в индивидуальных выделениях молибденита проводился на микрозонде Сатеса 8Х-100 в Институте геологии и геохимии УрО РАН (аналитики В.Г. Гмыра и В.В. Хиллер) и в Музее естественной истории, Лондон, Великобритания (аналитик Дж. Спратт). Сначала снимались карты распределения интенсивностей характеристического рентгеновского излучения для аналитических линий ЯеХа, ЯеМа, МоЬа, Ч$Ка,

Таблица 1. Вариации содержаний Яе, Мо и Си и их отношений в пробах руд с высоким содержанием молибдена

Кол-во проб Содержания: от—до (среднее)

Скв., профиль Re, ppm Mo, ppm Cu, % Mo/Re Cu/Mo Re в MoS2, ppm

3006, профиль 103 7 0. 11 -1 . 44 60 -280 0. 33 -1 . 13 1 94 -68 2 40- 111 880-3084

( 0. 42 ) ( 1 15 ) ( 0. 65 ) ( 360 ) ( 62 ) (2041)

3007, профиль 103 5 0. 21 -1 . 22 8 8-360 0. 12 -1 . 79 250 -593 9 .4 -179 1012 -2 399

( 0. 48 ) ( 1 62 ) ( 0. 70 ) ( 374) ( 53) (1759)

3058, профиль 103 21 0 . 01 -2.72 5

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

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»