ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2011, № 4, с. 344-351
УДК 551.311.231(571.61)
ЛИНЕЙНЫЕ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ ВЕРХНЕГО ПРИАМУРЬЯ © 2011 г. В. А. Степанов, А. В. Мельников*
Научно-исследовательский геотехнологический центр ДВО РАН 683002 Петропавловск-Камчатский, Северо-Восточное шоссе, 30, а/я 56; E-mail: vitstepanov@yandex.ru *Институт геологии и природопользования ДВО РАН 675000 Благовещенск, пер. Рёлочный, 1; E-mail: anton_amur@mail.ru Поступила в редакцию 10.08.2009 г.
На территории Верхнего Приамурья широко развиты коры выветривания, в том числе на сульфидных медно-никелевых рудопроявлениях, что значительно затрудняет их поиски. Для разработки поисковых критериев нами исследован состав линейных кор выветривания на никеленосной дайке кортландитов, безрудной дайке пироксенитов и в зоне разлома на метаморфических образованиях. Определен химический состав материала кор, а также минеральный состав новообразованных глинистых фракций и шлиха. Установлено, что характерным признаком коры выветривания на никеленосной дайке кортландитов является преобладание в составе тонкой фракции ярозита с примесью кристобалита. В шлиховых пробах отмечаются ярозит, небольшие количества реликтовых сульфидов (пирита, галенита) и самородного золота. Эти критерии могут быть использованы при поисковых работах на сульфидное медно-никелевое оруденение в Верхнем Приамурье и в сходных с ним регионах.
В Приамурье широко развиты коры выветривания (КВ) площадного и линейного морфологических типов. По породам основного и, реже, среднего состава формируются хлорит-смектито-вые (бейделлитовые) профили выветривания, а по кислым и средним — гидрослюдистые и гидро-слюдисто-каолинитовые. Возраст линейных КВ предположительно плиоцен-раннеплейстоцено-вый [Орлова и др., 1996]. Для большинства разрезов КВ характерны каолиновые продукты гипер-генеза.
Линейные коры выветривания в Приамурье развиты вдоль зон разломов по породам различного состава, на минерализованных дайках кислого, среднего и основного состава, а также интрузиях гипербазитов с медно-никелевым оруде-нением. Наличие над зонами сульфидных медно-никелевых руд линейных кор выветривания, мощность которых достигает первых сотен метров, значительно затрудняет поиски этих руд в коренном залегании. Поэтому возникла необходимость разработки критериев отличия состава кор выветривания, образованных на сульфидных медно-никелевых рудах от кор, сформированных на геологических объектах другого типа (дайки базитов и гипербазитов без сульфидной минерализации, зоны разломов в породах различного состава и др.).
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для решения поставленной задачи нами был изучен состав кор выветривания трех объектов: 1) породы с сульфидными медно-никелевыми рудами, 2) дайки пироксенитов без видимой сульфидной минерализации и 3) породы в зоне разлома субширотного простирания. Они расположены в пределах Джалтинского никеленосного узла Становой никеленосной провинции [Степанов и др., 2008].
Джалтинский никеленосный узел сложен преимущественно раннеархейскими метаморфическими образованиями Дамбукинской серии. В ее составе преобладают биотитовые и амфиболовые гнейсы, нередко графитсодержащие, а также кри-сталлосланцы с прослоями и линзами амфиболитов, кальцифиров и железистых кварцитов. Породы рассечены крупными разрывными нарушениями преимущественно северо-западного субширотного простирания и прорваны сериями небольших интрузивов (силлы и дайки кортландитов, горнблендитов, пироксенитов и габбро-норитов) джалтинского комплекса раннемелового возраста [Стриха и др., 2006]. Протяженность даек и сил-лов достигает 1—2 км при мощности от десятков до первых сотен метров. Породы комплекса постоянно содержат сингенетичную вкрапленность сульфидов — пирротина, халькопирита и пент-ландита до 1—5%, а также примесь самородного золота. Нередко количество сульфидов увеличи-
Таблица 1. Химический состав кор выветривания (в %)
Проба
Компоненты С-113 С-114 К-18-1-5 К-18-2-32 К-21-16 К-22-80
По никеленосным кортландитам По зоне разлома По пироксенитам
43.51 46.4 51.31 49.63 43.8 46.9
ТЮ2 0.57 2.1 2.01 2.24 0.28 0.66
А1203 7.11 9.36 12.21 11.82 2.44 3.19
р^А 6.75 6.0 4.33 5.27 2.81 6.64
Fe0 4.9 6.73 7.03 7.52 14.61 8.83
МпО 0.19 0.2 0.199 0.209 0.31 0.204
СаО 7.25 8.96 6.03 6.73 8.24 10.44
МБО 22.16 13.11 7.2 7.5 23.16 20.41
№2О 0.301 0.78 5.01 3.39 0.25 0.37
К2О 0.015 0.103 0.1 0.73 0.101 0.185
Р2О5 0.061 0.156 0.186 0.182 0.172 0.139
ппп 6.7 5.48 3.96 4.25 3.03 1.73
Сумма 99.517 99.379 99.575 99.471 99.203 99.698
S 0.0413 0.0341 0.0203 0.0079 0.0027 0.0651
р 0.701 0.0129 0.0614 0.1001 0.0129 0.0344
Примечание к табл. 1 и 2. Анализ выполнен на рентгенофлюоресцентном спектрометре S4-PЮNEER в лаборатории ИГиП ДВО РАН. Аналитик В.И. Рождествина.
вается до 10—20% и более. Они образуют эпигене-тичные, прожилковые, брекчиевые и массивные сульфидные медно-никелевые руды.
Рудопроявление Стрелка расположено в верховье р. Ульдегит. Оно представлено дайками кортландитов и роговообманковых пироксенитов с сульфидным медно-никелевым оруденением. Одна из даек прослежена канавами на 1000 м и скважинами колонкового бурения на глубину в 200 м (рисунок). Сульфиды образуют в дайке рассеянную вкрапленность, прожилки и жилы массивных медно-никелевых руд. Минеральный состав руд постоянный: пирротин (90—95%), халькопирит (до 3—5%) и пентландит (1—3%) с примесью пирита, сфалерита, арсенопирита, галенита и самородного золота. Содержание никеля, по данным штуфного опробования керна скважин, достигает 1%, меди — 6%. С поверхности по рудам развита линейная кора выветривания, достигающая глубины в 100 м. Материал коры выветривания в канавах представлен рыхлым глинистым материалом буроватого цвета (85— 90%) с мелкими блоками слабовыветрелых гнейсов, сланцев, реже порфировидных пород кислого состава. Породы в блоках осветлены, каолини-зированы, местами окремнены и ожелезнены.
Кора выветривания на дайке пироксенитов вскрыта и прослежена по простиранию на 100 м двумя канавами на правом борту руч. Горациев-
ского. Мощность дайки меняется от 3 до 11 м. Вмещающими служат амфибол-биотитовые гнейсы. На дайке развита линейная кора выветривания. Она представлена рыхлым материалом зеленого цвета, состоящего из смектитов с примесью полуразложенных кристаллов пироксена и полевого шпата, а также гётита. Среди выветре-лых, рыхлых пород встречаются мелкие блоки слабовыветрелых пироксенитов и гнейсов.
Линейная кора выветривания по метаморфическим породам в зоне разлома северо-западного субширотного простирания прослежена двумя канавами на 100 м на водоразделе руч. Горациев-ского и Радостного. Мощность зоны, вскрытой канавами, достигает первых десятков метров. Она представлена пестрой по окраске бурой и желтой до зеленоватой грубо полосчатой глинистой породой. Полосы ориентированы субвертикально. Материал зоны представлен рыхлым глинистым материалом, местами ожелезненным. Он включает большое количество блоков слабовыветрелых гнейсов и амфиболитов. Они рыхлые, нередко ожелезнены.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Из кор выветривания каждого объекта по стенкам канав с глубины 1.5—2 м отобраны по две бороздовые пробы весом 15—20 кг каждая. Химический состав проб определен рентгенофлюорес-
центным спектрометрическим методом на приборе S4-PIONEER. Набор глинистых и других тонкодисперсных минералов проанализирован на рентгеновском дифрактометре ДРОН 3.0 на монохроматизированном медном излучении, при напряжении 25 кУ и силе тока 20 тА, со скоростью счетчика 1 град/мин. Из фракции 1—2 ц готовились ориентированные препараты методом капли. Каждый образец снимался три раза: воздушно-сухой, насыщенный этиленгликолем и прокаленный. Диагностика минералов подтверждена рентгеновскими анализами. Кроме того, выполнен минералогический анализ шлиха, полученного при промывке части проб на лотке.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Валовый состав материала кор выветривания приведен в табл. 1. По составу породообразующих оксидов материал кор по безрудной дайке пироксенита и оруденелой дайке кортландитово-го состава сходен. Это выражено в примерно одинаковой низкой концентрации кремнезема (43.8—46.9 и 43.51—46.4% соответственно) и высокой оксида магния (20.41—23.16 и 13.11—22.16% соответственно), свидетельствующих об образовании кор обоих объектов по ультраосновным породам. Примерно одинаковы в обоих корах количества натрия и калия, а также оксидов марганца и титана. В то же время, в материале коры по дайке пироксенита гораздо больше оксидов железа и кальция, но значительно меньше оксида алюминия. Обращает на себя внимание и несколько большее количество серы в коре выветривания, образованной по дайке кортландитов с медно-никелевым оруденением (см. табл. 1). По содержанию основных рудных элементов (никель, медь, кобальт, свинец, цинк) материал кор по ни-келеносной и безрудной дайкам существенно не различается (табл. 2).
Состав коры выветривания по метаморфическим породам в зоне разлома значительно отличается от двух предыдущих. В ней значительно больше кремнезема, оксидов алюминия и натрия, несколько больше титана, но значительно меньше магния. Меньше, хотя и не намного, кальция и железа. Какой-либо рудной специализации не отмечается.
Наиболее существенны различия в составе новообразованных и реликтовых минералов в корах выветривания рассматриваемых объектов. В со-
ставе новообразованных минералов коры над никеленосной дайкой преобладает ярозит, в небольшом количестве присутствуют смектиты и кри-стобалит. В отличие от никеленосной, в коре над безрудной дайкой пироксенитового состава среди минералов преобладают смектиты, встречаются хлорит, тремолит и серпентин. Состав минералов коры выветривания по метаморфическим породам в зоне разлома значительно отличается от первых двух типов. В ней преобладают смектиты, кроме того, встречаются реликты кварца, плагиоклаза и тремолита (табл. 3).
Состав тяжелой фракции шлиховых проб приведен в таблицах 4, 5, 6. В составе шлиха из коры выветривания по никеленосным кортландитам главную долю составляют минералы электромагнитной фракции, среди
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.