ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2009, том 428, № 6, с. 801-804
ГЕОХИМИЯ
УДК 553.691(470.32)
НОВЫЕ ДАННЫЕ О МИНЕРАЛЬНОМ СОСТАВЕ БЛАГОРОДНОМЕТАЛЬНОГО ОРУДЕНЕНИЯ СТОЙЛЕНСКОГО ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КМА (ЦЕНТРАЛЬНАЯ РОССИЯ)
© 2009 г. Член-корреспондент РАН Н. М. Чернышов, В. С. Кузнецов, С. В. Петров
Поступило 20.05.2009 г.
В пределах Курской магнитной аномалии (КМА) известно около 60 рудных объектов, в том числе ряд крупных и гигантских месторождений железистых кварцитов и сформировавшихся за их счет богатых железных руд. Одним из крупнейших является Стойленское месторождение, основные черты геологического строения которого обобщены на рис. 1.
Важнейшим компонентом углеродсодержащих сланцевых толщ, железистых кварцитов, а также сформировавшихся за их счет залежей богатых железных руд доверхневизейской коры выветривания являются благородные металлы, выступающие в качестве одного из крупнейших нетрадиционных источников селективной и попутной золото-плати-нодобычи XXI столетия [3, 5]. Среди разнообразных по составу железных руд месторождений КМА выделено четыре генетических типа золото-платино-метального оруденения: осадочно-метаморфоген-ный, метаморфогенно-метасоматический (страти-формный), гидротермально-метасоматический и гипергенно-метасоматический [4]. Каждый из этих типов характеризуются специфическими условиями локализации, морфологией и масштабами рудных залежей, типом минерализации, содержани-
ем благородных металлов и практической значимостью.
Для определения содержаний и выявления минеральных форм нахождения благородных металлов в пределах Стойленского месторождения отобраны две малые технологические пробы, которые подверглись обработке по известной методике [2], включающей измельчение, гравитационную и магнитную сепарации. Из одной половины полученного гравитационного концентрата выполнено определение содержаний благородных металлов в исходных кварцитах, сланцах и их технологических продуктах. Весь материал второй половины концентрата был использован на изготовление препаратов для микрорентгено-спектральных исследований.
Впервые выполненными исследованиями по распределению ЭПГ и Аи в продуктах гравитационной сепарации сульфидизированных сланцев и железистых кварцитов Стойленского месторождения установлена высокая степень обогащения благородными металлами как сланцев (ЕЭПГ = = 5.30 г/т, Аи = 309 г/т), так и кварцитов (£ ЭПГ = = 12.29 г/т, Аи = 1160 г/т) (табл. 1).
Таблица 1. Содержание металлов платиновой группы и золота в сульфидизированных железистых кварцитах (проба СТ-105) и межрудных сланцах (проба СТ-18) Стойленского месторождения и продуктах их обогащения, г/т
Порода 08 1г Яи Рг ра Аи
Железистые кварциты 0 . 01 0 . 02 0. 01 0. 07 0 . 01 0 . 08 0 .01 0 .16 0 . 02 5 . 90 0. 03 6. 10 2. 3 1 160
Межрудные сланцы 0 . 01 0 . 01 0. 01 0. 02 0 . 01 0. 02 0 .01 0 .05 0 . 01 1 . 80 0. 02 3 . 40 0 . 67 309
Примечание. Числа над чертой — содержание компонента в исходной породе, под чертой — в гравитационном концентрате.
Воронежский государственный университет Санкт-Петербургский государственный университет
802
ЧЕРНЫШОВ и др.
Пр-ГУ
ЮЗ
0 500 1000м
1_I_I
Пр-ГУ
СВ
1 НИ
4
7
< X X X X X X X < X X X X X X X 10
Рис. 1. Схема геологического строения и разрез Стойленского месторождения [1]. 1 — осадочные породы чехла (на разрезе); нижний протерозой — курская серия: 2—6 — коробковская свита (2 — остаточные богатые железные руды, 3 —
осадочные сидерит-мартитовые руды, 4 — верхняя железорудная подсвита (РЯ} кгз), 5 — нижняя сланцевая подсвита
(РЯ} кг2), 6 — нижняя железорудная подсвита (РЯ} кг1)); 7 — стойленская свита нерасчлененная (РЯ} 81;); верхний
архей — михайловская серия: 8 — лебединская свита (АК^Пэ); 9 — гранитомигматитовый комплекс (шу(АЯ— РЯ}));
10 — габбро-диориты, кварцевые диориты стойло-николаевского комплекса (у8РЯ} 8п); 11 — границы действующего карьера по рудно-кристаллическому фундаменту.
Руда/Хондрит
Рис. 2. Хондрит-нормализованное распределение благородных металлов в руде (индекс р) и гравитационных концентратах (индекс к) золотосодержащих руд Стойленского месторождения.
Эта особенность отчетливо прослеживается и на диаграмме хондрит-нормализованного распределения благородных металлов в благородно-металлосодержащих исходных объектах и гравитационных концентратах руд Стойленского месторождения (рис. 2), при этом распределение благородных металлов, как и в других месторождениях Старооскольского рудного района [3, 4], имеет ахондритовый тренд с последовательным накоплением платиноидов в ряду от 08 к 1г ^ Яи ^ ИИ и далее к Р1 ^ Рё ^ Аи.
В процессе микрозондовых исследований тяжелых фракций гравитационного концентрата проб помимо сульфидных минералов (пирит, пирротин, халькопирит, галенит, сфалерит) были установлены висмут самородный, висмутин, тел-луриды висмута, тетрадимит, алтаит, цумоит, пет-цит, сильванит, волынскит, мутманнит, мальдо-нит, гессит, хедлиит, жозеит (жозеит А), лиллиа-нит и количественно преобладающее самородное золото, с которым ассоциируют монацит, шеелит, уранинит и барит. Типичные формы их выделения иллюстрируются рис. 3, химический состав минералов приведен в табл. 2. Следует особо подчеркнуть присутствие в ультратяжелом концентрате значительного количества самородного зо-
—СТ-18р □ СТ-105р О СТ-18к □ СТ-105к
НОВЫЕ ДАННЫЕ О МИНЕРАЛЬНОМ СОСТАВЕ
803
Рис. 3 Формы выделения самородного золота (Au) и сопутствующих минералов (петцит (Ptz), гессит (Hss), мутма-нит (Mut), волынскит (Vln), самородный висмут (Bi), висмутит (Bin), шеелит (Sch), барит (Ba), уранинит (U) и циркон (Zrn)) из гравитационного концентрата проб.
лота, а также висмутидов и теллуридов золота и серебра.
В результате исследований установлено многократное обогащение (табл. 3 и 4) различных
продуктов технологических проб (концентрат и хвосты доводки немагнитного продукта, магнитной фракции, флотационного концентрата и др.) золотом и высокая степень его извлечения — от
Таблица 2. Химический состав (мас. %) минералов золота и сопутствующих (Ag, Те, В1) металлов в пробах суль-фидизированных сланцев и железистых кварцитов Стойленского месторождения КМА (по данным микрорент-геноспектрального анализа)
Минерал Au Ag Bi Te S Cu Pb Сумма
Золото самородное 93.31* 86.15* 6.20* 13.53* 0.64 0.71 100.18 99.68
Сильванит 32.75 7.96 59.24 99.9
Петцит 25.296 41.446 32.786 99.5
Волынскит 19.08 36.52 43.98 99.6
Мутманит 34.51 19.87 46.02 100.4
Мальдонит 63.22 2.51 33.89 99.62
Гессит 62.66 36.94 99.60
Цумоит 61.87 38.77 100.64
Хедлиит 80.30 20.02 100.32
Алтаит 36.52 0.55 63.1 100.2
Bi самородный 99.62 1.46 99.62
Жозеит А 80.42 13.04 5.83 (Se 0.78) 100.07
Тетрадимит 60.31 36.30 4.57 101.18
Висмутин 80.83 17.96 (Se 0.60) 99.32
Лиллианит 34.91 15.3 49.4 99.61
Примечание. Число анализов: для золота высокопробного 14, для золота с меньшей пробностью — 7; для остальных минералов — 1.
* Приведено среднее содержание.
804
ЧЕРНЫШОВ и др.
Таблица 3. Результаты гравитационной сепарации благороднометаллосодержащих железистых кварцитов Стой-ленского месторождения
Продукт разделения пробы Выход, мас. % Содержание золота, г/т Извлечение золота, %
1. Концентрат доводки немагнитного продукта 0.061 1160 40.23
2. Хвосты доводки немагнитного продукта гравитационного концентрата 1.22 32.2 22.56
3. Итого: Немагнитная фракция гравитационного концентрата (1 + 2) 1.29 85.39 62.79
4. Магнитная фракция 2.34 7.50 10.04
5. Итого: Промпродукт доводки (2 + 4) 3.56 15.99 32.60
6. Итого: Гравитационный концентрат (3 + 4) 3.63 35.1 72.83
7. Промпродукт гравитационного концентрирования 10.54 1.9 11.45
8. Хвосты гравитации 85.84 0.32 15.72
9. Итого: Исходная проба (6 + 7 + 8) 100 1.748 100
Таблица 4. Результаты гравитационно-флотационного обогащения благороднометаллосодержащих железистых кварцитов Стойленского месторождения
Технологический продукт Выход, % Содержание золота, г/т Извлечение золота, %
Концентрат доводки немагнитного продукта 0.08 1100.00 51.54
гравитационного концентрата
Флотационный концентрат 32.65 2.37 44.23
Объединенный концентрат 32.73 5.12 95.77
Отвальные хвосты 67.27 0.11 4.23
Исходная проба 100.00 1.75 100.00
62.8% в немагнитной фракции до 95.8% в объединенном концентрате гравитационно-флотационного продукта.
Таким образом, многократное обогащение золотом (по сравнению с исходной породой) различных продуктов технологической переработки руд позволяет использовать выбор реальных технологий попутного извлечения благородных металлов из железорудных толщ КМА, выступающих в качестве уникального крупномасштабного источника золотодобычи в Центральной России.
Работы выполнены при финансовой поддержке гранта Президента РФ "Ведущие научные
школы" (НШ-2211.2008.5) и РФФИ, грант 08-05-00158а.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Орлов В.П. Железные руды КМА. М.: Геоинформ-марк, 2001. 616 с.
2. Чернышов Н.М., Изоитко В.М., Петров С.В., Молотков С.П. // ДАН. 2003. Т. 391. № 1. С. 104-107.
3. Чернышов Н.М. Платиноносные формации Кур-ско-Воронежского региона (Центральная Россия). Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2004. 448 с.
4. Чернышов Н.М. // Вестн. ВГУ. 2007. Сер. Геология. № 1. С. 101-104.
5. Шелехов А.Н. // Руды и металлы. 1999. № 1. С. 123125.
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.