Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геохимические особенности сульфидной и вольфрамовой минерализации оловорудных месторождений Комсомольского района

ВАК РФ 04.00.02, Геохимия

Автореферат диссертации по теме "Геохимические особенности сульфидной и вольфрамовой минерализации оловорудных месторождений Комсомольского района"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ОЛЬХОВАЯ Елена Анатольевна

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СУЛЬФИДНОЙ И ВОЛЬФРАМОВОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ОЛОВОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОМСОМОЛЬСКОГО РАЙОНА (ХАБАРОВСКИЙ КРАЙ)

Специальность 04.00.02 - геохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степенн кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 1998

Работа выполнена на кафедре геохимии геологического факультета Санкт Петербургского государственного университета.

Научные руководи гели: заслуженный деятель науки РСФСР,

доктор геолого-минералогических наук,

профессор_

Барабанов Владимир Федорович_

кандидат геолого-минералогических наук Гавриленко Владимир Васильевич

доктор геолого-минералогических наук Иванова Анжелика Анатольевна (ВСЕГЕИ)

кандидат геолого-минералогических наук доцент Карякин Иван Александрович (СПбГГИ)

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институ геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИОкеангеология).

Защита состоится 1998 г. в /У~час. мин.

аудитории заседании Диссертационного Совета К 063.57.44 г

защите диссертации на соискание ученой степени кандидата геолоп минералогических наук в Санкт-Петербургском государственном университете

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им.А.М.Горького пр СПбГУ

Автореферат разослан года

Отзывы, заверенные печатью учреждения, в двух экземплярах, проси направлять по адресу: 199034 Санкт-Петербург, Университетская наб., д.7/ Государственный университет, геологический факультет, Диссертационнь совет.

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат геол.мин. наук

Л.Г. Виноградова

Актуальность работы. Комсомольский район, расположенный в северной части Хабаровского края, является одним из крупнейших оловорудных узлов мира. Здесь на относительно небольшой территории сосредоточено несколько крупных, в настоящее время эксплуатируемых (Солнечное, Перевальное, Придорожное, Фестивальное), и целый ряд средних и мелких месторождений. В этом районе открыто еще одно крупное месторождение - Соболиное, являющееся примером слепого оловянного оруденения.

Как известно, оловянно-полимегаллические руды Комсомольского района являются комплексными и кроме Бп содержат V/, РЬ, 2п, Си и такие важнейшие элементы-примеси как Со, В!, 1п, Ац, БЬ, Аи. В связи с тем, что сырьевая база России в последнее время сократилась и месторождения многих промышленно важных металлов, в частности В|, Ац и других, оказались за пределами нашего государства, встает необходимость максимального извлечения этих компонентов из добываемых руд и прежде всего - из получаемых при обогащении оловянных руд сульфидных концентратов. Поэтому изучение попутных компонентов руд, их содержания, закономерности их распределения и накопления в пространстве является в настоящее время особенно актуальным.

Цель и задачи исследования. Основной целью данной работы является изучение эволюции во времени и пространстве минерального и химического состава сопутствующей оловянному оруденению вольфрамовой и сульфидной минерализации и использование полученной информации при локальном прогнозировании оруденения. Для ее достижения решались следующие задачи:

1. Выявление характера взаимоотношений рудных минералов и их парагенезисов в рудоносных зонах, развитых в разных по составу вмещающих породах - осадочных, вулканогенных, интрузивных.

2. Выявление изменчивости химического состава рудных минералов во времени и в пространстве.

3. Установление типоморфных признаков рудных минералов для использования их в качестве индикаторов минералого-геохимической зональности оруденения.

4. Разработка рекомендаций по применению полученных минералого-геохимических данных для оценки перспективности оруденения на глубине и флангах известных оловоносных зон и комплексному-использованию руд.

Фактический материал и методы исследования. В работе обобщены материалы, собранные автором при проведении полевых работ и камеральных исследований в период с 1982 по 1992 годы в рамках договоров между СПбГУ и Комсомольской ГРЭ ЦГО "Дальгеология" и Солнечной ГРЭ Солнечного ГОКа по темам: "Геохимическое и минералогическое картирование Соболиного месторождения", "Исследование вещественного состава минерализованных зон Ленинградской, Нежданной и других месторождения Соболиного", "Изучение вещественного состава руд и метасоматических образований глубоких горизонтов Перевального месторождения", "Изучение вещественного состава и перспектив рудоносности минерализованных зон, развитых в пределах

интрузивных образований". Каменный материал отбирался из керна буровых скважин, в подземных и поверхностных горных выработках равномерно по падению и простиранию каждой из исследуемых рудоносных зон.

При проведении исследования автором были описаны 2000 образцов, 980 аншлифов с детальными зарисовками и фотографиями, отобраны и изучены 700 мономинеральных фракций арсенопирита, сфалерита, галенита, халькопирита и других рудных минералов. Минералы были проанализированы различными методами (при участии автора): количественного спектрального анализа (70000 э/о), микрорентгеноспектрального (1960 э/о) и микрозондового (1000 э/о) анализов; для выяснения структурных особенностей и диагностики использовались методы рептгеноструктурного анализа (114 проб), а также метод фотолюминесценции и метод электронного парамагнитного резонанса. Полученные данные обработаны с использованием методов математической статистики.

Научная новизна работы. Выявлены особенности геохимической эволюции сопутствующей оловянному оруденению вольфрамовой и сульфидной минерализации как во времени минералообразования, так и в пространстве рудоносных зон.

Установлены закономерности накопления и распределения элементов-примесей в рудных минералах оловоносных зон в зависимости от глубины залегания, состава боковых пород, удаленности от гранитного массива и других условий.

Установлены типоморфные признаки главных сульфидных минералов в рудах района, отражающие условия их формирования, которые могут быть использованы для решения прогнозных задач.

Применение современных тонких методов исследования вещества позволило выявить восемь, ранее не известных для руд района, сульфидных минералов, которые явились важным звеном в общей схеме геохимической эволюции рудной минерализации.

Практическая значимость. Данные по содержанию элементов-примесей в рудных минералах использованы при подсчете запасов и сдаче в ГКЗ материалов по месторождению Соболиное, а также при пересчете Солнечным ГОКом запасов попутных компонентов в рудных телах месторождений Придорожное и Перевальное. Установленные закономерности распределения элементов-примесей в рудных минералах использованы при оценке перспективности минерализованных зон на флангах и глубине. Полученные материалы вошли в учебные курсы общей и прикладной геохимии на геологическом факультете СПб ГУ.

Защищаемые положения:

1. Геохимической особенностью всех рудных минералов гидротермально-метасоматических пород Комсомольского района является резко повышенное содержание в них олова. Среди факторов, определяющих ассоциации других

элементов-примесей в рудах и слагающих их минералах главную роль играет характер размещения в пространстве продуктов разных стадий минералообразования.

2. Состав и содержание элементов-примесей в рудных минералах проявляют определенные тенденции изменения во времени и являются индикаторами разновозрастных минеральных ассоциаций, в связи с чем могут быть использованы при выявлении стадийности минералообразования в пределах рудных полей.

3. Геохимическая зональность отложения в сложных комплексных рудах Комсомольского района, выявленная при анализе одностадийных выделений минералов, особенно отчетливо выражается в направленном изменении в объеме рудного тела отношений S/As в арсенопирите, Sb/Bi в халькопирите, галените и состава сульфосолей висмута и свинца в соответствии с изменением температуры минералообразования.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации обсуждались на заседаниях кафедры геохимии СПбГУ, докладывались на IV Всесоюзном минералогическом семинаре (Душанбе, 1986 г.), на международной конференции "Закономерности эволюции земной коры" (Санкт-Петербург, 1996 г.), неоднократно представлялись на техсоветах Комсомольской и Солнечной ГРЭ и отражены в 6 научных отчетах и публикациях.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Она содержит 117 страниц текста, 53 приложения, 34 таблицы, 115 рисунков и фотографий и список литературы из 166 наименований.

Диссертационная работа выполнена под научным руководством заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора геолого-минералогических наук, профессора В.Ф.Барабанова и кандидата геолого-минералогических наук

B.В.Гавриленко, которым автор выражает глубокую благодарность.

Проведению аналитических исследований во многом способствовала

помощь сотрудников кафедры геохимии Л.А.Тимохиной, И.А.Гучис, И.В.Власовой, Е.Б.Беневоленской, И.И.Храмцовой, И.С.Долгушиной, Е.В.Саввы, студентов И.А.Анисимова, Л.Ю.Константиновой, И.К.Кузьменко, Г.А.Гашимовой, сотрудника МНТК «Механобр» Е.Э.Михеевой. В проведении экспериментальных исследований и их интерпретации большую помощь оказал

C.М.Сухаржевский. Полезным для автора было обсуждение отдельных вопросов работы с Е.М.Леоновой, Большую помощь при исследовании рудной минерализации и в оформлении работы оказала H.A.Погребе. Всем сотрудникам кафедры геохимии автор выражает свою благодарность за помощь, внимание и доброжелательное отношение. Автор признателен доценту кафедры полезных ископаемых СПбГУ М.М,Болдыревой, чьи консультации по рудной микроскопии на разных этапах работы были очень ценными. Большую помощь в проведении рентгеноструктурных исследований и интерпретации

данных оказала старшин научный сотрудник МНТК "Механобр" И.В.Михеева, сотрудничество с которой явилось полезным и благотворным, за что автор выражает особую признательность. Автор глубоко благодарен геологам Комсомольской ГРЭ Г.Е.Медведевой, Н.Ф.Васильеву, В.К.Кузьменко, В.С.Дмитренко, Н.В.Огнянову, А.С.Дмитренко, Л.П.Еловской, геологам Солнечной ГРЭ В.И.Сучкову, А.Д.Ваневой, без помощи и внимания которых проведение работ было бы невозможным.

Содержание работы

Глава 1. Методика проведения исследования

Изложена методика проведения исследования, включающая описание отбора материала при опробовании скважин, подземных и поверхностных горных выработок, использованных методов анализа минералов, в том числе и специально разработанных на кафедре геохимии геологического факультета СПбГУ, и обработки полученной информации.

Глава 2. Основные черты геологического строения Комсомольского оловорудного района

Уникальный по своей промышленной ценности Комсомольский оловорудный район открыт в 1955 г. и изучен довольно детально (Онихимовский, 1959; Бакулин, Житинев, Асманов,1970; Радкевич,1971; Коростелев, Гоневчук, Кокорин, 1982; Огнянов,1983 и др.). Он принадлежит к Сихотэ-Алиньской области мезозойской складчатости, испытавшей в меловое время тектономагматическую активизацию. Район расположен на участке сочленения Баджапьского антиклинория и Горинского синклинория и локализован в пределах Мяочанской вулканической зоны. Нижний этаж этой структуры представлен породами юрско-раннемелового терригенного комплекса, а верхний - образованиями позднем елового вулканогенного комплекса. Вдоль региональных разломов локализуются интрузивные массивы - крупный Чалбинский гранитный и более мелкие тела гранитоидов повышенной основности силинского комплекса. Рудопроявления района, возраст которых определяется как поздневерхнемеловой, представлены линейными крутопадающими зонами кварц-турмалиновых метасоматитов, с которыми связаны оловянная и олово-полиметаллическая минерализация. Все они имеют сходное строение. Центральная часть таких зон представлена жилообразными телами кварц-турмалиновых метасоматитов, в зальбандах локализованы кварц-серицитовые метасоматиты и пропилиты. Простирание рудных тел меняется от субмеридионального в южной части района до северозападного на севере. Они имеют вертикальное падение, мощность до первых десятков метров. Главными минералами в рудах являются: кварц, турмалин,

касситерит, арсенопирит, халькопирит, сфалерит, галенит. Выделены следующие минеральные ассоциации, отражающие стадии процесса минералообразования: 1) кварц-турмалиновая, 2) кварц-касситеритовая, 3) кварц-сульфидиая, 4) кварц-карбонатно-сульфидная, 5) кварц-пирит-кальцитовая (Радкевич, 1971), последняя присутствует локально. Вся территория района характеризуется широким набором гидротермально-метасоматических образований (Кокорин, 1975; Гавриленко, Леонова, 1990), площадное картирование которых позволило выявить зональность в их размещении относительно Чалбинского массива и интрузий силинского комплекса. Проявления оловянной (и вольфрамовой) минерализации тяготеют к участкам перехода биотитовых метасоматитов, границы которых подчиняются контурам интрузивных куполов, в хлоритовые.

Глава 3. Краткая геологическая характеристика месторождений района и минеральные ассоциации рудоносных зон

Оловянное оруденение района относится к турмалиновому типу касситерит-силикатной формации по классификации Е.А.Радкевич (1956). В районе выделено три рудных узла - Силинский, Лево-Хурмулинский и Чалбинский. В пределах первых двух сосредоточены основные рудоносные структуры меридионального простирания - Солнечная, Перевальная, Придорожная, Соболиная и другие, к которым приурочены наиболее крупные месторождения района. Особенности рудной минерализации определяются глубиной формирования месторождений, их положением в разрезе и составом вмещающих пород. Условная схема геолого-структурной позиции изученных минерализованных зон Комсомольского района приведена на рис. 1.

В главе охарактеризованы разрабатываемые месторождения - Солнечное, Придорожное, Перевальное и сданное в ГКЗ в 1987 г. месторождение Соболиное, состав руд которого был детально изучен автором. В отличие от других месторождений района оно является примером слепого оруденения. Своеобразной особенностью этого месторождения (и района в целом) является развитие в его пределах кроме крутопадающих рудоносных структур субмеридионального простирания (з. Соболиная, Нежданная) пологой надвиговой структуры субширотного-северо-восточного простирания (з. Ленинградская), являвшейся своеобразным экраном при продвижении растворов вдоль основных крутопадающих разломов. В конце главы кратко излагаются сведения о других минерализованных зонах (Лучистая, Озерная, Галенитовая, Летняя), рудные минералы из которых были исследованы в работе.

В завершение подробно рассмотрены развитые в рудах минеральные ассоциации, отражающие стадии процесса минералообразования, особенности развития и пространственного размещения их в каждой из изученных минерализованных зон названных месторождений.

Место-

ЙИЙ

Солнечное <-Рестче.»пьчое Перевальное ПрчАорокисе Сс&сличсе

О * □ з ЕЭ 2 а ' ЕЗ СИЗ е

Рис.1. Условная схема геолого-структурной позиции минерализованных зон Комсомольского района. Условные обозначения: 1 - верхнемеловые вулканиты среднего состава (туфы кварцевых, пироксеновых порфиритов, андезиты, туфы андезитов); 2 -нижнемеловые вулканиты кислого состава (туфы липарито-дацитов, туфопесчаники, туфоконгломераты); 3 - юрские терригено-осадочные породы (песчаники, алевролиты, кремнисто-глинистые сланцы); 4 - интрузивные породы повышенной основности С1Ш1НСКОГО комплекса (диоритовые порфириты, кварцевые диориты, гранодиориты); 5 -литологичесие границы; 6 - минерализованные зоны.

Глава 4. Вольфрамовая и сульфидная минерализация оловорудных зол

В этой главе изложены результаты изучения вольфрамовой и сульфидной минерализации отрабатываемых и разведуемых в последние годы рудных зон. Они значительно дополняют опубликованные данные (Радкевич,1971; Коростелев,1985; Долгушина, 1986; Кокорин,1987 и др.), и содержат много нового фактического материала как для эксплуатируемых месторождений, так и для вновь открытых минерализованных зон.

Вольфрамит является ранним рудным минералом кварц-касситеритовой стадии и начинал кристаллизоваться раньше основной массы касситерита. Распространен крайне неравномерно, встречается в виде отдельных зерен в зальбандах кварцевых и кварц-турмалиновых, реже - касситерит-кварцевых прожилков в турмалинитах. Из изученных зон наиболее обогащена вольфрамитом зона Силинская, где отмечены его гнездообразные скопления в кварц-турмалиновом метасоматите. Методом микрозондового анализа установлено, что в вольфрамите вблизи контактов с кристаллами касситерита и

турмалина заметно уменьшается его марганцовистость. В пределах одного зерна содержание M11WO4 (номер вольфрамита) меняется от 3,8 до 16 %. Это свидетельствует об изменении кислотно-щелочных условий минерало-образования при замещении вольфрамита, о перераспределении в нем Fe и Мл во время кристаллизации касситерита.

По своему составу все исследуемые вольфрамиты отнесены к фербериту, однако установлено, что наиболее марганцовистыми являются вольфрамиты из рудных зон, развитых среди юрских осадочных пород, а наиболее железистыми - вольфрамиты рудных зон, локализованных в диоритах. По сравнению с вольфрамитами грейзеновых и касситерит-кварцевых месторождений они обеднены Nb, Та, Sc. В вольфрамите из кварц-касситеритовых прожилков отмечается до 1 % Sn.

Шеелит присутствует наряду с вольфрамитом в рудных телах, развитых среди юрских осадочных пород. Он встречается в виде отдельных зерен и скоплений в кварцевых, реже в кварц-сульфидных прожилках в турмалинитах, нередко замещает вольфрамит. В ассоциации с касситеритом не наблюдается. Ранее (Гавриленко и др., 1985) для месторождения Солнечное (верхние горизонты) установлено три генерации шеелита, сопоставление которых позволило выявить зависимость содержания и валентного состояния РЗЭ в них в зависимости от времени выделения; поздняя генерация шеелита резко обеднена элементами-примесями.

В последние годы на глубоких горизонтах зоны Главной этого месторождения в диоритах были вскрыты шеелитоносные кварц-полевошпат-биотитовые жилы, являющиеся новым типом минерализации района, где шеелит ассоциирует с молибденитом, леллингитом, высокотемпературным арсенопиритом, самородным висмутом, висмутином, флюоритом. Он резко обогащен РЗЭ по сравнению с шеелитами верхних горизонтов, кристаллизовался при более высоких температурах и окислительных условиях, что подтверждается данными ЭПР и фотолюминесцентного метода.

Арсенопирнт является одним из главных сульфидных минералов рудных зон. Начинал кристаллизоваться в кварц-касситеритовую стадию (арсенопирит I), продолжал выделяться во время кварц-сульфидного минералообразования (арсенопирит II), отмечены единичные находки арсенопирита III в кварц-карбонатно-сульфидном парагенезисе. В пространстве рудоносных зон арсенопирит 1 распространен преимущественно на глубоких горизонтах и по восстанию их постепенно сменяется арсенопиритом II. В ассоциации с арсенопиритом установлены такие редкие для руд района минералы, как леллингит (з.Главная, Силинская, Придорожная), молибденит (з.Главная, Силинская), фалькманит (з.Центральная).

Это типоморфный минерал руд, изменчивость состава которого зависит от условий минералообразования. По данным рентгеноструктурного анализа (методика Сахаровой, Кривицкой, 1969) для отдельных рудных зон с глубиной в арсенопиритах уменьшается значение отношения S/As (от 1.17 до 1.09)

(рис. 2), что указывает на повышение температуры минералообразующей среды (Кларк, 1966; Кречмар, Скотт, 1976). Логическим продолжением этой тенденции является появление на глубоких горизонтах некоторых рудных зон леллингита. Кроме того, минимальные значения S/As, (1.09-1.12) наблюдаются для арсенопиритов из зон, развитых в юрских терригенно-осадочных породах (з.Главная, Придорожная, Центральная, Майская), а максимальные (1.18-1.28) имеют место для рудных зон, полностью или частично локализованных в верхнемеловых вулканитах (з.Северная, Соболиная).

Рис.2. Изменение величины отношения S/As в арсенопиритах на вертикальной проекции зоны Соболиной.

1 - контур промышленного оруденения, 2 - изолинии значений отношения S/As.

Номер профиля Л JV VJ m

Е3; Шг

Параллельно с этим меняется с глубиной и содержание элементов-примесей в нем: в арсенопирите 1 возрастает количество Со, В1, Бп, в арсенопирите 11 накапливаются В1, Си, Zn, РЬ, Ag, 1п, (рис. 3). Это подтверждается и микрозондовыми исследованиями отдельных кристаллов ( Со и № обогащены центральные зоны, БЬ - краевые). Этим методом проводилось также изучение форм нахождения микропримесей в арсенопирите. Если Со и №, частично В1 , присутствуют в нем изоморфно, то основная доля В1 и остальные примеси - в виде собственных минералов и других сульфидов. Установлено, что В1 минерализация связана прежде всего с арсенопиритом (реже - с халькопиритом). Особенностью арсенопирита рудных зон является его обогащенность Бп (до 0,5-1%), в некоторых случаях в нем отмечено до 7 г/т Аи.

По результатам количественного спектрального анализа рассчитаны средние содержания элементов-примесей для каждой рудной зоны, месторождения и района в целом. При сопоставлении арсенопирита из разных месторождений района установлено увеличение содержания Со, №, В1 при продвижении с запада на восток от Солнечного месторождения к Соболиному.

Халькопирит - характерный минерал кварц-сульфидной стадии. Отличительной чертой его является наличие многочисленных включений других сульфидов. Состав и содержание элементов-примесей в халькопирите

зависит от того, в ассоциации с какими из них он отлагался: совместно с арсенопиригом, пирротином, минералами висмута - Со, В1, 1а, Ац, в парагенезисе со сфалеритом, станнином, галенитом, буланжеритом - Zn, 5п, РЬ, БЬ. Для халькопирита отдельных зон, месторождений и всего района также рассчитаны средние содержания элементов-примесей. По сравнению с другими типами месторождений, халькопириты района обогащены Бп (до 0.26%). При сопоставлении месторождений выявляется тенденция увеличения Со, №, В) в них с запада на восток к Соболиному месторождению, в рудах которого широко проявлена висмутовая минерализация, и В1 связан как с арсенопиритом, так и с халькопиритом.

Ш* ош 5 [Z23 ЕЛ «

Рис.3. Распределение значений фактора

Со75 Niss

F, = -------------- (вес 32,7%)

ln8i CU72

в арсенопиритах на вертикальной проекции зоны Соболиной. 1-7 - значения фактора Fi: 1 -> 1,5; 2-1,5-1,0; 3-1,0-0; 4 -0-(-0,5); 5 - (-0,5-(-1,0); 6 - (-1,0)-(-1,5); 7 -<(-1,5). 8 - контур рудного тела.

Для отдельных рудных зон можно отметить достаточно устойчивое повышение в халькопирите В1 с глубиной и, наоборот, понижение количества БЬ (рис. 4), в связи с чем отношение БЬ/В» можно использовать как показатель положения халькопирита в общей схеме зональности оруденения.

Во время кварц-сульфидной стадии минералообразования в ассоциации с тирротином, халькопиритом, станнином I выделялся сфалерит I; более юздний сфалерит II, насыщенный включениями галенита I, II, станнина II, Зуланжерита, формировался в кварц-карбонатно-сульфидную стадию. В 1СС0аиации с антимонитом и пирит-марказитовым агрегатом впервые в рудах эайопа установлен вюртцит (з. Северная) - наиболее позднее проявление ZaS $ рудах района.

Сфалериты 1 и И являются железистыми разностями - марматитами, удержание Ре в них колеблется от 12.46% в сфалерите I до 6.85% в сфалерите I, в вюртците - 0.1%. Изменяется и содержание элементов-примесей от ранних

стадий к поздним: в сфалерите I накапливаются 1п, Сс1, Мп, в сфалерите II - БЬ, РЬ, Бп, Ag, в вюртците - БЬ, РЬ, Бп (1п, Сё в нем отсутствуют). Учитывая, что сфалерит 1 наиболее распространен в рудных зонах, залегающих в юрских терригенно-осадочных породах, а сфалерит II - в рудных зонах в верхнемеловых вулканитах, можно говорить о том, что на макро- и микроэлементный состав сфалерита оказывают влияние и условия минералообразования и состав боковых пород.

Рис.4. Распределение висмута (а) и сурьмы (б) в халькопиритах на вертикальной проекции зоны Соболиной.

1-3 - содержания в %: 1 - более 0.05, 2 - 0.05-0,01, 3 - менее 0,01.

Для сфалеритов всех рудных зон, месторождений и района в целом были рассчитаны средние содержания элементов-примесей. Важной особенностью сфалерита является высокое содержание Бп (до 0.39% в сфалерите II). Из сопоставления сфалеритов разных месторождений следует тенденция обогащения Со, БЬ сфалеритов восточной части района (месторождение Соболиное, з.Северная месторождения Перевальное).

Галенит - один из поздних сульфидов, начал кристаллизоваться в конце кварц-сульфидной стадии (галенит I) и продолжал выделяться во время кварц-карбонатно-сульфидной (галенит II), поэтому он содержит многочисленные включения пирротина, халькопирита, сфалерита, станнина, сульфосолей РЬ. От ранних генераций к поздним изменяется содержание микропримесей: уменьшается количество Си, Zn, Сс1,1п и увеличивается - БЬ, Ag, Бп. Так как галенит I наиболее распространен на средних уровнях рудных тел, а галенит II тяготеет в верхнерудным и надрудным сечениям, то микроэлементный состав может служить индикатором геохимической зональности оруденения при

оценке его эрозионного среза. Удобным в этом плане является отношение БЬ/Вь закономерно уменьшающееся с глубиной.

Изучение форм нахождения (микрозондовый анализ) таких важных примесей как В(, Ац, БЬ свидетельствует об их изоморфном вхождении, а Bi и БЬ - еще и в виде включений собственных минералов. Ранее (Радкевич, 1971) в галените были установлены единичные включения В» самородного, висмутина, айкинита, нами - В1-содержащего буланжерита. Для галенитов всех рудных зон, месторождений и района в целом рассчитаны средние содержания элементов-примесей. Установлена значительная обогащенность галенита Бп , особенно галенита II (до 0.91%). В1 обогащены галениты всех месторождений, но больше его в галените I Солнечного месторождения; в нем и самое низкое содержание БЬ .

Станннн, второй важный минерал олова, является второстепенным минералом в рудах. Однако в некоторых рудных зонах (Лучистая, Нежданная) встречаются участки с содержанием этого минерала от 15 до 50 %. Он кристаллизовался в кварц-сульфидную (станнин 1) и кварц-карбонатно-сульфидную (станнин II) стадии, ассоциируя со всеми сульфидами этих парагенезисов; частично благодаря этому сульфиды обогащены оловом.

Минералы В| н БЪ, постоянно присутствующие в рудах, также проявляют закономерную изменчивость состава. Выделения их, особенно минералов В1, очень малы, поэтому они исследовались методом микрозондового анализа. От ранних стадий к поздним существенно висмутовые минералы (Ш самородный, висмутин), ассоциирующие с леллингитом, арсенопиритом I, частично халькопиритом, сменяются их сурьмянистыми разновидностями (сурьмяный козалит, сурьмяный галенобнсмутит, сурьмяный лиллианит, кобеллнт), выделявшимися с арсенопиритом II, халькопиритом, и затем собственными минералами сурьмы. Состав последних изменяется от бурнонита до антимонита; наиболее распространен в рудах буланжерит, впервые установлены бертьерит и фалькмамит. Минералы сурьмы наиболее характерны для кварц-карбонатно-сульфидного парагенезиса. Тенденции изменчивости состава этих минералов во времени проявляются и в пространстве: наиболее ранние минералы В! проявлены преимущественно на глубоких горизонтах, а более поздние - сурьмянистые - на верхних. Это не всегда строго выдерживается, однако наличие крайних членов эволюционного ряда можно использовать для оценки уровня эрозионного среза оруденения.

Меняется во времени процесса минералообразования и состав сульфидов железа, из которых в рудах преобладает пирит-марказитовый агрегат. Он является продуктом дисульфидизации пирротина и характерен для кварц-карбонатно-сульфидного парагенезиса. Оловоносная специфика района проявляется и для сульфидов железа. Если пирротин, ранний минерал кварц-сульфидной стадии, содержит до 0.2% Эп, то в продукте его изменения - до 1% Бп. Накопление БЬ в сульфидах железа месторождний Перевальное и Соболиное и отсутствие ее в них для месторождения Солнечное позволяет

говорить о повышении роли 5Ь при формировании рудных зон района при продвижении с запада на восток от Солнечного месторождения к Соболиному.

Редкие сульфидные минералы оловорудных зон представлены борнитом, ковеллином, дигенитом и описаны для их верхних горизонтов как продукты изменения ранее выделившихся сульфидов.

Применение современных методов исследования вещества позволило выявить восемь, ранее не известных для руд района сульфидных минералов -вюртцит 2и5(8Н+10Н), бертьериг РеБЬ^, фапькматит РЬзБЬгБб, сурьмяный галенобисмутит РЬ(В1,5Ь)254, сурьмяный козалит РЬг^.БЬ^Б*, сурьмяный лиллианит РЬ^В^Ь^Бб, кобеллит РЬ^В^БЬ)^,,, дигенит Си985, которые явились важным звеном в общей схеме геохимической эволюции рудной минерализации.

Результаты исследования химизма рудных минералов отражены в основных защищаемых положениях.

Глава 5. Закономерности изменчивости состава рудной минерализации во времени и пространстве

Основная масса рудных минералов исследуемых минерализованных зон сформировалась в условиях кварц-касситеритовой, кварц-сульфидной и кварц-карбонатно-сульфидной стадий. Минеральные ассоциации, отражающие стадии минералообразования, охарактеризованные ранее (Радкевич, 1971), присутствуют во всех изученных нами оловорудных зонах. Детальное изучение взаимоотношений рудны?с минералов позволило выявить последовательность их образования. От ранних стадий к поздним менялся минеральный состав руд, химический состав рудных минералов и элементов-примесей в них, что являлось результатом длительной эволюции во времени минералообразующих растворов как внутри одной стадии, так и от стадии к стадии.

Согласно исследованиям последних лет основным физико-химическим фактором, определяющим отложение рудного вещества как во время кварц-касситеритовой, так и последующих стадий на месторождениях Комсомольского района, явилось изменение окислительно-восстановительных условий, контролируемое соединениями углерода. Именно повышение степени окисленности среды способствовало осаждению касситерита (Банникова,1990; Сущевская,1990 и др.). В частности это фиксируется изменением валентного состояния лантаноидов в шеелите (Гавриленко и др.,1985) и изменением отношения Ре+3/Ре+2 в биотитах и турмалинах пропилитов и околотрещинных метасоматитов снизу вверх по разрезу рудной зоны на месторождении Соболином (Леонова, 1987). Уровень концентрации Аб в растворах при этом сопоставим или превышает содержания Би, а окислителем наравне с сульфатной Б выступает А$(Ш) (Сущевская и др., 1992). Принимая во внимание высокое содержание Ре в системе и данные об изменении его валентного состояния в турмалинах разных генераций на месторождении Соболином,

следует учитывать роль этого элемента в качестве возможного осадителя олова (Гавриленко, и др., 1986).

В процессе формирования кварц-сульфидной ассоциации увеличивались сернистостъ минералообразующего раствора, активность Fe, Си, Zn, Bi, а позднее Pb, Sb, Ag. Это фиксируется появлением последовательных генераций сульфидов, а также минералов Bi и их сурьмянистых разновидностей. Концентрация Sn в растворе остается высокой, и оно, связываясь с серой, выделяется в виде станнина и рассеивается в сульфидах.

Во время кварц-карбонатно-сульфидной стадии, наоборот, снижается активность Си, Zn, Bi в рудообразующем растворе и увеличивается - Pb, Sb, Ag и все еще Su. Это отражается на обогащенности сульфидов данной ассоциации Su, которое накапливается в виде примеси в сульфидах, и Sb, вплоть до появления собственных минералов сурьмы.

Эволюция во времени минералообразующих растворов обусловила изменчивость состава рудных минералов, что отражается в возникновении пространственной минералого-геохимической зональности рудных зон, выражающейся в смене снизу вверх по разрезу высокотемпературной минеральной ассоциации низкотемпературной. Это проявляется в изменении с глубиной отношения S/As в арсенопирите, Sb/Bi в галените и халькопирите, изменении содержания элементов-примесей от ранних генераций к поздним в касситерите,*) шеелите, во всех исследованных сульфидных минералах, появлении на глубоких горизонтах некоторых зон высокотемпературных сульфидов - леллингита и молибденита, а на глубоких горизонтах зоны Главной - кварц-полевошпатовых жил с биотитом, шеелитом, леллингитом, молибденитом, высокотемпературным арсенопиритом, и наконец, в изменении состава минералов висмута и сурьмы и широким развитием сурьмяной минерализации преимущественно на верхних горизонтах рудных зон.

Установленное изменение химизма некоторых рудных минералов при продвижении с запада на восток от Солнечного месторождения к Соболиному (в касситерите увеличивается содержание Nb, In, в сульфидах - Со, Ni, Bi, Sb) предположительно можно объяснить позицией района в геологических структурах активной континентальной окраины с характерной для них сменой в указанном направлении литофильных геохимических ассоциаций сидерофильнымн и халькофильными (Гавриленко и др., 1995).

Таким образом, изменение химизма рудной минерализации во времени и пространстве отражает историю ее формирования в трещинных системах и специфику состава минералообразующего раствора. По современным предста-

*) Чтобы проследить изменение химизма рудных минералов в общей последовательности, в работе приводятся основные результаты изучения состава касситерита, полученные при участии автора в ходе выполнения хоздоговорных работ.

влениям, в том числе и на основании исследований состава флюидных включений и изотопии кислорода, водорода, кварца и других минералов рудных зон и вмещающих пород, он носил гетерогенный характер. В его образовании принимали участие два типа флюидов, один из которых, глубинного генезиса, являлся основным источником Sn, W и других металлов и имел водно-хлоридный состав, другой представлял собой инфильтрационные воды метеорного происхождения, насыщенные летучими. До попадания в гидротермальную систему месторождения последние взаимодействовали с вмещающим породами, обогащаясь при этом заимствованными из них элементами. При смешении этих флюидов и вовлечении в конвективное движение вокруг гранитоидных интрузий повышалась щелочность и окисленность минералообразующей среды (Jackson, 1989; Сущевская, Дервиц и др.,1989, 1991; Сущевская и др., 1992,1995).

Принимая во внимание зависимость содержания макро- и микрокомпонентов в вольфрамите, шеелите, сфалерите изученных рудных зон от состава боковых пород, можно предполагать частичное заимствование из них Fe, Мл, Са и других элементов. Очевидно, это происходило также под воздействием метеорных вод.

Результаты изучения миграции химических элементов в зоне околотрещинных метасоматитов и расчет привноса-выноса вещества, полученные для Соболиного месторождения (Леонова, 1987), свидетельствуют о том, что породы, вмещающие оруденение, являются одним из источников Sn, В, S, Ag и других элементов.

Вполне вероятно, под влиянием метеорных вод увеличивалась сернистость минералообразующих растворов, менялись формы переноса олова (Некрасов, 1984), увеличивалась активность одних компонентов и снижалась активность других. Это и фиксируется в составе и содержании элементов-примесей в разных генерациях исследуемых рудных минералов.

Глава 6. Практические рекомендации по использованию результатов исследования

В главе представлено использование типоморфных свойств сульфидных минералов как индикаторов минералого-геохимической зональности оруденения с целью оценки перспектив его на глубину, а также рекомендаций по комплексному использованию руд. Главным типоморфным признаком сульфидных минералов оловорудных месторождений Комсомольского района является их оловоносность. Другие типоморфные признаки установлены конкретно для различных минералов. Для 'арсенопирита наблюдается уменьшение значений S/As сверху вниз по разрезу рудного тела и увеличение его от ранних генераций к поздним, а также изменение содержаний Со, Ni, Си,

А{>, РЬ, 1и с глубиной. Для халькопирита характерно устойчивое уменьшение БЬ/Ш с глубиной. Для сфалерита имеет место изменение содержания Мп, 1п, Сс1, БЬ, РЬ, Бп, Ау в зависимости от генераций и состава боковых пород, а также изменение параметра а» элементарной ячейки в зависимости от содержания Ре и Сс1. Для галенита отмечается закономерное уменьшение БЬ/В1 с глубиной. Для минералов висмута и сурьмы установлено изменение их химического состава в пространстве рудного тела: висмутовые минералы, характерные для ранних стадий, снизу вверх постепенно сменяются их сурьмянистыми разновидностями, выделявшимися на поздних стадиях, а затем и собственными минералами сурьмы.

При использовании на практике не одного, а двух или трех типоморфных признаков надежность прогноза возрастает. На примере месторождения Соболиное показано, что в совокупности с критериями, установленными для метасоматитов (Леонова, 1987), они могут помочь при оценке перспективности глубоких горизонтов и флангов рудоносных зон.

В главе приводятся и сведения по исследованным вольфрамовым и сульфидным минералам рудоносных зон района с точки зрения возможности их комплексного использования. Предлагаются некоторые рекомендации, выполнение которых будет способствовать наиболее полному извлечению основных и попутных компонентов из руд. 1.Особенности распределения элементов-примесей и формы их нахождения в сульфидных минералах играют важную роль при промышленной оценке месторождений района. Поэтому изучение их необходимо осуществлять не только на всех стадиях разведки, но и при эксплуатации месторождений по мере выявления и вскрытия новых рудных тел, а также и при опробовании товарных руд и концентратов на обогатительных фабриках. 2. В связи с локальной изменчивостью состава рудных минералов при прогнозировании характера оруденения следует опираться на анализы не валовых проб, передробленных при производственных работах, а мономинеральных фракций этих минералов, сопровождающихся изучением их взаимоотношений, генераций и парагенезисов в условиях конкретных рудо подводящих и рудовмещающих структур. 3. Оловоносная специфика Комсомольского района проявляется в резко повышенных концентрациях олова прежде всего в сульфидных минералах, вместе с которыми оно поступает в процесс технологического обогащения. Особо следует обратить внимание на арсенопиритовый концентрат, который кроме Бп содержит Со, В1, Аи, но промышленностью не используется и поступает в отходы. При планировании количества извлекаемого из руд олова следует учитывать и безвозвратные его потери, а также потери Со, В1, Аи. 4. Как следует из проведенных исследований, при разведке рудных тел необходимо производить подсчет запасов не только промышленно ценных металлов, но и вредных в экологическом отношении компонентов (Аб, Сс1, БЬ, РЬ и другие), которые будут извлекаться на земную поверхность при разработке месторождений. Вопросы экономической целесообразности их использования

должны рассматриваться в качестве составной части затрат на охрану окружающей среды.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Структурные и геохимические закономерности локализации оловянного оруденения на месторождении Соболином// Геол. рудн. месторожд. 1985. Вып.4. С.50-59. Соавторы: Гавриленко В.В., Огнянов Н.В., Кузьменко В.К., Леонова Е.М.

2. Элементы-примеси в арсенопиритах касситерит-силикатно-сульфидного месторождения// Вестн.ЛГУ. 1986. сер.7. вып.4. Соавтор Гавриленко В.В.

3. Использование химизма сульфидных минералов для выявления зональности касситерит-силикатно-сульфидного оруденения // Минеральные кларки. Материалы IV Всесоюзн. минералогического семинара. Тез. докл. Душанбе, 1986. С. 129-130.

4. Эволюция висмутовой и сурьмяной минерализации при формировании касситерит-силикатно-сульфидного оруденения//ЗВМО. 1987. Вып.З. С.343-346. Соавторы: Гавриленко В.В., Яковлева O.A.

5. Галениты Комсомольского оловорудного района// ЗВМ0.1994. №1.

6. Об изменчивости химизма рудных минералов в олово-полиметаллических месторождениях Комсомольского района (Дальний Восток) //ЗВМО. 1995. №5. С.31-46. Соавтор Гавриленко В.В.

7. Вюртцит из оловорудного месторождения Перевальное (Комсомольский район, Хабаровский край)// ЗВМО. 1996. №3. С.52-60. Соавторы: МихееваИ.В., Ванева А. Д..

8. Новый тип вольфрамовой минерализации Комсомольского рудного района// Закономерности эволюции земной коры. Тез. докл. междунар. конференции. Санкт-Петербург.: СПбГУ, 1996. т.2. с.113. Соавторы Леонова Е.М., Гашимова Г.А.

9. Типоморфные особенности шеелита из кварц-полевошпат-биотитовых жил - нового типа рудной минерализации на месторождении Солнечном (Комсомольский район, Хабаровский край)// Вопросы геохимии и типоморфизм минералов. Санкт-Петербург.: СПбГУ, 1998. с. 132-136. Соавторы: Леонова Е.М., Гашимова Г.А., Сухаржевский С.М.

С.88-95.

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Ольховая, Елена Анатольевна, Санкт-Петербург

САНКТ -ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ОЛЬХОВАЯ Елена Анатольевна

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СУЛЬОВДНСЙ И ВОЛЬФРАМОВОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ОЛОЗОРУДНЫХ МЕСТОРОВДЕНИЙ КОМСОМОЛЬСКОГО РАЙОНА (ХАБАРОВСКИЙ КРАЙ)

Специальность: 04.00.02 - геохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-

минералогических наук

Научные руководители: заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор геолого- минералоги-

ческих наук, профессор! В.Ф.Барабанов кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры МКП СПбГГИ

В.В.Гавриленке

Санкт-Петербург 1998 г.

Содержание

Введение.............................................................................................................4

Глава 1. Методика проведения исследования ..........................................................................................9

Глава 2. Основные черты геологического строения Комсомольского

оловорудного района ......................................................................................................................................20

Глава 3. Краткая геологическая характеристика месторождений района и

минеральные ассоциации рудоносных зон........................................................................28

3.1. Месторождение Солнечное............................................................................................................30

3 .2. Месторождение Придорожное................................................................................................34

3.3. Месторождение Перевальное....................................................................................................38

3.4. Месторождение Соболиное........................................................................................................41

3.5. Другие минерализованные зоны района (Лучистая, Озерная, Летняя, Галенитовая)..........................................................................................................................................47

3.6. Минеральные ассоциации рудоносных зон......................................................50

Глава 4. Вольфрамовая и сульфидная минерализация оловорудных зон... 57

4.1. Вольфрамит............................................................................................................................................................57

4.2. Шеелит......................................................................................................69

4.3. Арсенопирит........................................................................................................................................................77

4.4. Халькопирит..........................................................................................................................................................107

4.5. Сфалерит....................................................................................................................................................................121

4.6. Станнин......................................................................................................................................................................138

4.7. Галенит..........................................................................................................................................................................146

4.8. Сульфиды железа........................................................................................................................................162

4.9. Минералы висмута......................................................................................................................................176

4.10. Минералы сурьмы....................................................................................................................................183

4.11. Второстепенные сульфидные минералы..........................................................190

Глава 5. Закономерности изменчивости состава рудной минерализации

во времени и пространстве..........................................................................................192

Глава 6. Практические рекомендации по использованию результатов

исследования..................................................................................................................216

6.1. Использование типоморфных свойств сульфидных минералов как индикаторов минералого-геохимической зональности

оруденения с целью оценки перспектив его на глубину........................216

6.2. Рекомендации по комплексному использованию руд

Комсомольского района........................................................................................................................221

Заключение....................................................................................................................................................................................................227

Список литературы........................................................................................................................................................................230

Приложения................................................................................................................................................................................................246

Введение

Актуальность работы. Комсомольский район, расположенный в северной части Хабаровского края, является одним из крупнейших оловорудных узлов мира. Здесь на относительно небольшой территории сосредоточено несколько крупных, в настоящее время эксплуатируемых (Солнечное, Перевальное, Придорожное, Фестивальное) и целый ряд средних и мелких месторождений. В этом районе открыто еще одно крупное месторождение - Соболиное, являющееся примером слепого оловянного оруденения.

Как известно, оловянно-полиметаллические руды Комсомольского района являются комплексными и кроме 8п содержат \¥, РЬ, Ъъ, Си, а также такие важнейшие элементы-примеси как Со, ЕН, 1п, А§, БЬ, Аи. В связи с тем, что сырьевая база России в последнее время сократилась и месторождения многих промышленно важных металлов, в частности В1, А§ и других, оказались за пределами нашего государства, встает необходимость максимального извлечения этих компонентов из добываемых руд и прежде всего - из получаемых при обогащении оловянных руд сульфидных концентратов. Поэтому изучение попутных компонентов руд, их содержания, закономерности их распределения и накопления в пространстве является в настоящее время особенно актуальным.

Цель и задачи исследования. Основной целью данной работы является изучение эволюции во времени и пространстве минерального и химического состава сопутствующей оловянному оруденению вольфрамовой и сульфидной минерализации и использование полученной информации при локальном прогнозировании оруденения. Для ее достижения решались следующие задачи:

1.Выявление характера взаимоотношений рудных минералов и их парагенезисов в рудоносных зонах, развитых в разных по составу вмещающих породах - осадочных, вулканогенных, интрузивных.

2. Выявление изменчивости химического состава рудных минералов во времени и в пространстве.

3. Установление типоморфных признаков рудных минералов для использования их в качестве индикаторов минералого-геохимической зональности оруденения с целью оценки его на глубину.

4. Разработка рекомендаций по применению полученных минералого-геохимических данных для оценки перспективности оруденения на глубине и флангах известных оловоносных зон и комплексному использованию руд.

Фактический материал и методы исследования. В работе обобщены материалы, собранные автором при проведении полевых работ и камеральных исследований в период с 1982 по 1992 годы в рамках договоров между СПбГУ и Комсомольской ГРЭ ПГО "Дальгеология" и Солнечной ГРЭ Солнечного ГОКа по темам: "Геохимическое и минералогическое картирование Соболиного месторождения", "Исследование вещественного состава минерализованных зон Ленинградской, Нежданной и других месторождения Соболиного", "Изучение вещественного состава руд и метасоматических образований глубоких горизонтов Перевального месторождения", "Изучение вещественного состава и перспектив рудоносности минерализованных зон, развитых в пределах интрузивных образований". Каменный материал отбирался из керна буровых скважин, в подземных и поверхностных горных выработках равномерно по падению и простиранию каждой из исследуемых рудоносных зон.

При проведении исследования автором были описаны 2000 образцов, 980 аншлифов с детальными зарисовками и фотографиями, отобраны и изучены 700 мономинеральных фракций арсенопирита, сфалерита, галенита, халькопирита и других рудных минералов. Минералы были проанализированы методами количественного спектрального анализа (70000 э/о), микрорентгеноспектрального (1960 э/о) и микрозондового (1000 э/о) анализов. Для выяснения структурных особенностей и диагностики использовались методы рентгеноструктурного анализа (114 проб), а также метод фотолюминесценции и метод электронного парамагнитного резонанса. Полученные данные обработаны с использованием методов математической статистики.

Научная новизна работы. Выявлены особенности геохимической эволюции сопутствующей оловянному оруденению вольфрамовой и сульфидной минерализации как во времени минералообразования, так и в пространстве рудоносных зон.

Установлены закономерности накопления и распределения элементов-примесей в рудных минералах оловоносных зон в зависимости от глубины залегания, состава боковых пород, удаленности от гранитного массива и других условий.

Установлены типоморфные признаки сульфидных минералов месторождений Комсомольского района, отражающие условия их формирования, которые могут быть использованы для решения прогнозных задач.

Применение современных тонких методов исследования вещества позволило выявить восемь, ранее не известных для руд района, сульфидных минералов, которые явились важным звеном в общей схеме геохимической эволюции рудной минерализации.

Практическая значимость. Данные по содержанию элементов-примесей в рудах и рудных минералах использованы при подсчете запасов и при сдаче в ГКЗ материалов по месторождению Соболиное, а также при пересчете запасов Солнечным ГОКом попутных компонентов в рудных телах месторождений Придорожное и Перевальное. Установленные закономерности распределения элементов-примесей в рудных минералах использованы при оценке перспективности минерализованных зон на флангах и глубине. Полученные материалы вошли в учебные курсы по общей и при-кладной геохимии на геологическом факультете СПбГУ.

Защищаемые положения.

1. Геохимической особенностью всех рудных минералов гидротермально-мета-соматических пород Комсомольского района является резко повышенное содержание в них олова. Среди факторов, определяющих ассоциации других элементов- примесей в рудах и слагающих их минералах, главную роль играет характер размещения в пространстве продуктов разных стадий минералообразования.

2. Состав и содержание элементов-примесей в рудных минералах проявляют определенные тенденции изменения во времени и являются индикаторами разновозрастных минеральных ассоциаций, в связи с чем могут быть использованы при выявлении стадийности минералообразования в пределах рудных полей.

3. Геохимическая зональность отложения в сложных комплексных рудах Комсомольского района, выявленная при анализе одностадийных выделений минералов^ особенно отчетливо выражается в направленном изменении в объеме рудного тела отношений S/As в арсенопирите, Sb/Bi в халькопирите, галените и состава сульфосолей висмута и свинца в соответствии с изменением температуры минералообразования.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации обсуждались на заседаниях кафедры геохимии СПбГУ, докладывались на IY Всесоюзном минералогическом семинаре (Душанбе, 1986 г.), на международной конференции "Закономерности эволюции земной коры" (Санкт-Петербург, 1996 г.), неоднократно представлялись на техсоветах Комсомольской и Солнечной ГРЭ и отражены в 6 научных отчетах и публикациях.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Она содержит 117 страниц текста, 53 приложения, 34 таблицы, 115 рисунков и фотографий и список литературы из 166 наименований.

Диссертационная работа выполнена под научным руководством заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора геолого-минералогических наук, профессора В.Ф.Барабанова и кандидата геолого-минералогических наук В.В.Гавриленко, которым автор выражает глубокую благодарность.

Проведению аналитических исследований во многом способствовала помощь сотрудников кафедры геохимии Л.А.Тимохиной, И.А.Гучис, И.В.Власовой, Е.Б.Беневоленской, И.И.Храмцовой, И.С.Долгушиной, Е.В.Саввы, студентов И.А.Анисимова, Л.Ю.Константиновой, И.К.Кузьменко, Г.А.Гашимовой, сотрудника МНТК "Механобр" Е.Э.Михеевой. В проведении экспериментальных исследований и их интерпретации большую помощь оказал С.М.Сухаржевский. Полезным для автора было обсуждение отдельных вопросов работы с Е.М.Леоновой. Большую помощь при исследовании рудной минерализации и в оформлении работы оказала Н.А.Погребс. Всем сотрудникам кафедры геохимии автор выражает свою благодарность за помощь, внимание и доброжелательное отношение.

Автор признателен доценту кафедры полезных ископаемых СПбГУ М.М.Болдыревой, чьи консультации по рудной микроскопии на разных этапах работы были очень ценными. Большую помощь в проведении рентгеноструктурных исследований и интерпретации данных оказала старший научный сотрудник МНТК "Механобр" И.В.Михеева, сотрудничество с которой явилось полезным и благотворным, за что автор выражает особую признательность.

Автор глубоко благодарен геологам Комсомольской ГРЭ Г.Е.Медведевой, Н.Ф.Васильеву, В.К.Кузьменко, В.С.Дмитренко, Н.В.Огнянову, А.С.Дмитренко,

Л.П.Еловской, геологам Солнечной ГРЭ В.И.Сучкову, А.Д.Ваневой, без помощи и внимания которых проведение работ было бы невозможным.

Глава 1. Методика проведения исследования

Уникальный по своей промышленной ценности и геологическому строению Комсомольский оловорудный район явился своеобразным научным полигоном, на котором проводили исследования многие ведущие геологи, минералоги и геохимики Советского Союза. Он открыт в 1955 г. и изучен довольно детально. Успешное изучение его в течение ряда лет проводил : коллектив геологов Комсомольской экспедиции и тематической партии Дальневосточного геологического управления: В.В.Онихимовский, П.Н.Селезнев, Ю.И.Бакулин, В.Б.Кушев, П.Н.Кошман, В.Н.Главацкая и другие. Всесторонние комплексные геологические и минералогические исследования со времени открытия первых месторождений проводит здесь коллектив сотрудников ДВГИ Сибирского отделения АН СССР под руководством Е.А. Радкевич и П.Г.Коростелева. Результатом их работ явилось детальное описание и выявление основных минералого-геохимических особенностей оруденения в Комсомольском районе [88]. Большое внимание этим коллективом уделялось также изучению околорудных метасоматитов и физико-химических условий их формирования [152, 153], а также рассмотрению особенностей магматизма в районе [146].

Многолетние геохимические работы, направленные на выявление источников рудного вещества и на разработку признаков слепого оруденения, были проведены группой сотрудников ГЕОХИ АН СССР под руководством В.Л.Барсукова. В результате теоретических и практических исследований были выявлены главные формы переноса олова в гидротермальных растворах и сделаны предположения' о его источниках [140, 141].

Большинство исследователей, занимавшихся геохимическими работами в районе, делали попытки выявления коэффициентов зональности, мультипликативных показателей, основанных на соотношении выявленных эмпирически на том или ином объекте элементов подрудных и надрудных ореолов. В частности, такая попытка была сделана Н.Н.Никулиным и Ю.И.Бакулиным и основывалась на использовании

взаимосвязи между средними содержаниями В и Sn в рудных телах [73].

Н.Н.Никулиным предложен метод оценки оловорудных объектов по соотношению содержаний Nb и In в касситерите [73,160,161]. По мнению автора, содержание Nb в касситерите растет, а содержание In убывает с глубиной, в связи с чем

и отношение №>/1п имеет устойчивую тенденцию возрастать от верхних горизонтов к нижним. Однако по данным других исследователей распределение элементов-примесей в касситерите не столь закономерно, в связи с чем трудно надеяться на универсальность данного метода [80,88].

Многолетние работы по геохимическим поискам рудных тел в Комсомольском районе проводились сотрудниками НПО "Рудгеофизика" (А.И.Боголюбов, Н.А.Ворошилов, Н.З.Евзикова и др.), главное внимание которых уделялось изучению вторичных ореолов рассеяния [142]. Достижением этой группы, и в частности Н.З.Евзиковой, является разработка метода оценки эрозионного среза и перспективности месторождения на глубине по кристалломорфологическим характеристикам касситерита [42].

Методические работы по оценке уровня сечения рудных тел на основе показателей зональности проводились сотрудниками ИМГРЭ под руководством А.А.Шашкова. На основе исследования ряда промышленных рудных тел района с учетом работ С.В.Григоряна ими предлагаются обобщенные ряды зональности и эмпирические коэффициенты типа РЬхгпхБЬ / БпхСихВ! для оценки уровня сечения рудных тел [126].

Обзор многочисленных геохимических исследований, проведенных в Комсомольском районе приведен в работах Ю.И Бакулина и др. [138] и Е.М.Квятковского и др. [50].

Проводимые работы геохимического направления подразделяются на две группы. В первую группу входят детальные исследования вещественного состава руд, околорудных метасоматитов и главных особенностей их формирования; ко второй группе относятся работы чисто поисковые, имеющие своей целью выявление эмпирических коэффициентов зональности и не сопровождающиеся изучением особенностей формирования оруденения и условий появления околорудных ореолов.

С 1980 по 1992 г. г. кафедра геохимии и л�