УДК 553.31:549.32/.32:553.491.4(470.5)
ВОЛКОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ И МЕДНО-ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ РУД С СОПУТСТВУЮЩЕЙ БЛАГОРОДНОМЕТАЛЬНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИЕЙ (СРЕДНИЙ УРАЛ, РОССИЯ)
© 2011 г. Ю. А. Полтавец, З. И. Полтавец, Г. С. Нечкин
Институт геологии и геохимии УрО РАН 620075, Екатеринбург, пер. Почтовый, 7 Поступила в редакцию 12.10.2010 г.
Рассматривается геологическое строение Волковского месторождения, состав и петро-геохимиче-ские особенности его пород, титаномагнетитовых и медно-титаномагнетитовых руд с сопутствующей благороднометальной минерализацией, а также условия их образования. Особое внимание уделено изучению благороднометальной минерализации, выявленной в результате исследований последних лет, и показан ее "сопутствующий" титаномагнетитовому оруденению характер. Приводится характеристика минералов руд и их взаимоотношений, описаны ранние ликвационные сульфидные образования и прослежена их эволюция вплоть до взаимоотношений с кумулятивными формами оксидов и силикатов, отражены основные закономерности распределения благородных металлов (БМ) в титаномагнетитовых и медно-титаномагнетитовых рудах. Показано, что на протяжении всего рудообразующего процесса происходит постепенное накопление БМ в минералах: силикатах—оксидах—сульфидах; максимальное же накопление (высокие концентрации) БМ связано с образованием сульфидных шлиро- и жилоподобных обособлений в габброидах. Предполагается, что формирование месторождения обусловлено дифференциацией базитового расплава. Отложение собственно медно-железных руд и выделение в них благородных металлов в виде самостоятельных минералов (преимущественно теллуридов), а также самородного золота происходило в конечные этапы кристаллизации габбровой интрузии из остаточных флюидсодержащих расплавов, обогащенных Си, Fe, И, V и летучими компонентами — Р и Показано, что формирование главных рудных минералов и благороднометальной минерализации происходило в широком интервале температур (800—570°С).
ВВЕДЕНИЕ
Волковское месторождение комплексных апатит- и ванадийсодержащих титаномагнетитовых и медносульфидных руд с сопутствующей золото-палладиевой минерализацией было открыто еще в начале XIX в. и рассматривалось вначале как медное месторождение вкрапленных руд в габбро. По железу оно является средним, а по меди — крупным, кроме того, обладает значительными запасами апатита, золота и платиноидов. Структурно-геологическая и петрографическая характеристика его освещена в работах (Кашин, 1948; Тимохов, 1963, 1967; Штейн-берг и др., 1963; Николайченков, 1981; Фоминых, Клевцов, 1984). Достаточно подробные, но разобщенные сведения о минералах рудных парагенези-сов, главным образом титаномагнетите и апатите, приведены в работах (Фоминых, Клевцов, 1984; Штейнберг и др., 1965), сульфидах меди и минералах благородных металлов (Мурзин и др., 1988; Нечкин, Полтавец, 2003; Нечкин, Шагалов, 2004; Полтавец и др., 2006, 2007 и др.). Новейшие изотоп-
Адрес для переписки: З.И. Полтавец. E-mail: pol-tavetszi@igg.uran.ru
но-геохимические данные приведены в статьях (Краснобаев и др., 2006; Мурзин и др., 2007). Однако вопросы, касающиеся физико-химических условий образования габброидов Волковского месторождения и генетических особенностей титаномаг-нетитовых и медносульфидных руд, остаются еще дискуссиоными. Решению этих задач посвящена предлагаемая работа. Основное внимание сосредоточено на закономерностях строения рудных залежей, характере взаимосвязи титаномагнетитового и медносульфидного оруденения, размещении в них благородных металлов. Также рассмотрены возможные физико-химические условия концентрирования благородных металлов и генезис месторождения.
ГЕОЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЛКОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Волковское месторождение расположено в 26 км к северо-западу от г. Н.Тагила и в 14 км к юго-востоку от г. Кушвы в северо-восточной части Волков-ского дифференцированного габбрового массива
59°50'
["* ^ 9 0 0.5 1 км
Фиг. 1. Схематическая геологическая карта Волковского месторождения (по материалам Красноуральской ГРП).
2
1 — вулканогенно-осадочные породы ^р—В!); 2 — диорит-сиенитовый комплекс (Кушвинский); 3 — диориты кварцевые и кварцсодержащие (Черновский массив); 4 — диориты пироксен-роговообманковые; 5 — габбро-диориты; 6 — габбро пироксен-оливиновые; 7 — габбро нормальные; 8 — рудные тела; 9 — разрывные нарушения.
размером 15 х 9 км (фиг. 1). Особенность массива — его псевдостратификация, или грубая неявно выраженная расслоенность. Расслоенность согласуется с текстурной полосчатостью габбро (чередованием светлых слоев, обогащенных полевым шпатом, и более темных, обогащенных темноцветными минералами) и нередко проявляющейся плоскостной ориентировкой плагиоклазов. Наиболее отчетливо псевдостратификация массива выражается в расположении рудных тел Волковского месторождения.
Среди пород, слагающих Волковское месторождение, доминируют габбро нормального ряда с различным содержанием оливина; количество 8Ю2 в них колеблется в пределах 42—52 мас. %, но в рудных меланократовых разностях оно понижается до 38 мас. %. Незначительным распространением пользуются также габбро-нориты и нориты, образующие обособленные полосы и участки. Состав плагиоклаза габброидов варьирует от Ап50 до Ап98. Основность его (увеличение анортитовой составляющей в плагио-
клазах) возрастает с глубиной и от периферии к центру месторождения. Так, плагиоклазы, отвечающие по составу битовниту и анортиту, более присущи габбро, слагающим срединную и нижнюю области разреза в центральной части месторождения, а также северо-западную и северную краевую часть его, рассматриваемую как выдвинутый вверх блок, представленный габбро с повышенным содержанием оливина. Разности габбро с плагиоклазом состава Ап50 — Ап70 (лабрадором) преобладают в восточной, северо-восточной периферии месторождения и в верхних горизонтах его центральной части. Они связаны между собой постепенными переходами. Наиболее распространены — габбро мезократовые, реже — мелано- и лейкократовые. В целом это полнокристаллические средне- и мелкозернистые породы с однородной или такситовой текстурой. Они подвержены вторичным низкотемпературным изменениям: соссюритизации и деанортизации плагиоклаза, уралитизации пироксена, а также их хло-ритизации, пренитизации, цоизитизации. Отдельно
следует отметить процессы биотитизации и амфи-болизации пород, широко развитые в рудных габбро такситовой текстуры; они проявляются в образовании мелких зерен биотита и амфибола, часто создающих каймы вокруг пироксена и акцессорного ти-таномагнетита.
Волковское месторождение представляет собой в плане дугообразно вытянутую рудную зону протяженностью 3.5 км при ширине в 1 км. Она содержит серию многочисленных субпараллельных кулисо-образно расположенных рудных тел, характеризующихся постепенно меняющимся простиранием от северо-западного на севере до субмеридионального на юге с углами падения на запад от 75° до 30°—50° . На месторождении выделено более 200 рудных тел; наиболее крупные — рудные тела 1, 7, 24, 32, 67, 501 (фиг. 2а).
В поперечном разрезе рудные тела имеют линзообразную форму, тогда как в продольном их можно представить в виде протяженных изогнутых "слоев", залегающих согласно с элементами грубой рас-слоенности габброидов. Они характеризуются протяженностью от нескольких десятков до 1500 м, мощностью от 10 до100 м, преобладают слепые рудые тела, смещающиеся на глубину по мере приближения к восточному краю массива ( фиг. 3). Границы рудных тел, представленных на разрезе, проведены условно, по данным химических анализов (кондиционное содержание не ниже 14% железа и 0.4% меди). Рудные тела представляют собой габбро с богатой рудной вкрапленностью, образующей иногда при максимальной насыщенности сплошные руды. Однако внутри тел нередко отмечаются и участки с некондиционным содержанием полезных компонентов. Руды — комплексные, содержащие, кроме титаномагнетита с ванадием, борнита, халькопирита, апатита, самородного золота также и минералы элементов платиновой группы (МПГ), преимущественно в виде теллуридов палладия, открытые на Волковском месторождении в последнее двадцатилетие и еще мало изученные.
В технологических целях на месторождении принято выделять титаномагнетитовые, медно-ти-таномагнетитовые (борнит-халькопирит-титано-магнетитовые) и медносульфидные (халькопирит-пиритовые) руды. Резко преобладают первые два типа, которые и определили понятие "волковский" тип оруденения. Последний тип руд — медносуль-фидный — представляет собой, в сущности, про-жилково-вкрапленную халькопирит-пиритовую минерализацию, генетически связанную со становлением более позднего кварц-диоритового Чернов-ского массива (Николайченков, 1981), примыкающего к месторождению с юга и имеющего интрузивные контакты с габбро (Маегов, 1999). Эта минерализация наложена на первые два типа руд в самой южной части месторождения (в Лаврово-Ни-колаевском карьере) и выходит за пределы рудных
габброидов, прослеживаясь по тектонически ослабленной зоне северо-западного направления.
Распространение главных типов руд имеет следующие закономерности (Николайченков, 1981): 1) центральные части крупных рудных тел сложены преимущественно медно-титаномагнетитовыми рудами, а на периферии тел преобладают титано-магнетитовые; 2) мелкие тела, как правило, сложены каким-либо одним типом руд. Разрез (фиг. 3) в целом подтверждает это положение.
Крупные тектонические нарушения непосредственно на месторождении не выявлены, но здесь явно выражена пострудная трещиноватость. Трещины, располагающиеся в зоне сочленения габбро с кварцевыми диоритами на юге месторождения, контролируют размещение незначительных объемов прожилково-вкрапленной халькопирит-пиритовой минерализации, связанной чаще всего с участками эпидотизации, хлоритизации в габброи-дах, реже — с кварцевыми или карбонатными жилами мощностью в первые сантиметры.
Все исследователи Волковского месторождения в качестве литологического контроля отмечают приуроченность оруденения как апатит-титаномаг-нетитового, так и борнит-халькопирит-титаномаг-нети
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.