Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геологическое строение, условия формирования и платиноносность Ковдозерского базит-гипербазитового массива

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Ефимов, Александр Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

1.ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ К0ВД03ЕРСК0Г0 МАССИВА

2 . ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

МАССИВА

2.1 Вмещающие породы, морфология и внутреннее строение массива

2.2 Возраст массива

2.3 Формационная принадлежность

2 . 4 Петрографическая характеристика пород

2.5 Характеристика главных силикатных минералов

2 . 6 Реакционные каймы

3 . ПЕТРОЛОГИЯ БАЗИТ-ГИПЕРБАЗИТОВ

3 .1 Генезис реакционных кайм

3.2 Особенности формирования пород центральной дифференцированной серии и краевой зоны

4 . СУЛЬФИДНОЕ Си-Ш- и Р1:-Рс1-оруденение

4.1 Распространение, вещественный состав, закономерности локализации

4.2 Связь состава оливина и никеленосности рудоносных пород

4.3 Оценка И-фактора

4 . 4 Генезис оруденения

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения", Ефимов, Александр Анатольевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Структурно-тектоническое положение Ковдозерского массива, его крупные размеры и сложная морфология (сочетание ряда блоков); возраст формирования, тип дифференциации, петрохимия и минералогия горных пород, слагающих интрузив, а также наличие в его составе комплексной Си-Ы1- и Р1:-Рс1-минерализации, позволяют рассматривать его как промежуточное звено между типовыми расслоенными интрузивами Карело-Кольского региона и образованиями лерцолит-габброноритового комплекса - ".чрузитами".

Выделяемые в пределах массива блоки имеют, вероятно, муль-дообразную (Якушиха, Варба) или пластообразную (Габриш, Пуахта) форму. Они слагаются двумя группами магматических пород: центральной дифференцированной серией и краевой зоной. На основании анализа различий во внутреннем строении отдельных блоков и специфики локализации краевых зон представляется возможным рассматривать отдельные фрагменты массива как самостоятельные магматические камеры.

Становление пород центральной дифференцированной серии происходило в спокойных малоглубинных условиях в результате процесса гравитационно-кристаллизационной дифференциации из исходного расплава, содержащего 12.0-14.0 мас.% МдО. Повышение концентрации легкоплавких компонентов в краевых частях магматического тела в результате действия процессов молекулярно-ионной диффузии (эффект Соре) и контаминации явилось причиной возникновения дифференциатов краевой зоны.

Снижение температуры и железистости (/) магматического расплава, наряду с увеличением концентрации БЮ2 в приконтактовой зоне массива привело к выделению из сравнительно небольшого объема силикатного расплава (К«700-2000) сульфидной жидкости. Как показывают детальные исследования оливинов Ковдозерского

113 массива, в ходе процесса каймообразования из них из-влекалась часть никеля, которая впоследствии могла быть перераспределена в сульфидную фазу.

В отличие от классических расслоенных комплексов (Бушвельд, Стиллуотер), а также от известных массивов Кольского полуострова (Мончегорский, Федорово-Панский, Генеральская) здесь нет мощных базитовых толщ, с которыми иногда (Бушвельд, Стиллуотер, Панские тундры) связано нахождение "критических горизонтов", содержащих маломощные слои (рифы) с малосульфидным богатым ЭПГ оруденением. Подавляющая масса пород изучаемого объекта представляет собой оливинсодержащие меланократовые дифференциаты, сходные по составу и строению с породами нижних придонных частей разреза крупных расслоенных интрузивов. Учитывая это, нет оснований ожидать нахождения в нем малосульфидных горизонтов с богатой платинометальной минерализацией. Вероятно, в силу тех же причин нельзя ожидать выявления богатых ЭПГ горизонтов, связанных с хромитами. По своим характеристикам (местоположение в интрузиве, состав рудоносных пород и др.) изучаемые рудопрояв-ления соответствуют образованиям краевых зон расслоенных интрузивов типа Плэтрифа в Бушвельде или зоны придонных вкрапленных руд Мончегорского массива. Литературные данные показывают, что такого типа оруденение по своим запасам сопоставимо с рудами в критических горизонтах. Так, например, ресурсы рифов Меренского и 110-2 оцениваются соответственно в 16.96 и 32.05 тыс.тон, а Плэтрифа - в 11.38 тыс.тон (Платиноносность., 1995) . Тем самым, объект исследования может представлять практический интерес. Такому предположению в наибольшей степени отвечает оруденение блока Якушиха.

В краевой части блока Якушиха располагается зона вкрапленной сульфидной минерализации мощностью до 7м с содержанием до 2.8 6 мас.%, ЭПГ до 6.7 4 г/т. Образования краевой зоны также

114 контролируют размещение всех известных точек локальной сульфидной минерализации с повышенными содержаниями платиноидов. Поэтому вся приконтактовая часть блока должна рассматриваться как потенциально рудоносная. Учитывая то, что контакты блока Якуши-ха с вмещающими его гранито-гнейсами не обнажены, и полная мощность сульфидной зоны неизвестна, правомочно предположить, что она должна иметь большую мощность по сравнению с наблюдаемой сейчас.

При мульдообразной форме глубоких частей блока, вследствие гравитационных процессов, в них возможно образование значительных по размерам придонных сульфидных рудных залежей.

В соответствии с изложеным, на территории блока Якушиха целесообразна постановка поисковых работ, направленных на выявление оруденения в других частях краевой зоны, а также на оценку рудоносности глубоких частей блока.

Геолого-петрологические и рудно-минералогические материалы по Ковдозерскому массиву позволяют расширить круг расслоенных базит-гипербазитовых потенциально рудоносных объектов в рамках выделенной в последнее время Кольской платинометальной провинции (Митрофанов и др., 1994).

Ковдозерский массив является лишь одним из представителей формации лерцолит-габброноритов в Северо-Западном Беломорье. Другие массивы являются менее изученными. Полученые с участием автора новые данные по массивам Глубокий, Тупой и др. (Ковдо-зерская группа интрузий) свидетельствует об их потенциальной платиноносности, что может повлиять на стратегию поисковых работ.

115

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Ефимов, Александр Анатольевич, Апатиты

1. Бакушкин Е.М., Ефимов A.A., Пахомовский Я.А., Реженова С.А. Состав оливина и никеленосность базит-гипербазитов Ковдозерский массива //Записки ВМО (в печати).

2. Бакушкин Е.М., Ефимов A.A. Некоторые вопросы петрологии восточной части Ковдозерского габбро-перидотитового комплекса. // Беломорский подвижный пояс :геология, геодинамика, геохронология/ Тез. докл. Междунар. конф. Петрозаводск, 1997. С.14-15.

3. Балаганский В.В., Богданова М.Н., Козлова Н.Е. Структурно -метаморфическая эволюция Северо-Западного Беломорья. Апатиты., 1986, 102 с.

4. Балаганский В.В., Пожиленко В.И. Беломорский геотектонический район //В кн.: Эндогенные режимы метаморфизма раннего докембрия. Л., Наука, 1990, С. 56-70.

5. Безмен Н.И., Бругманн Г.Е., Налдретт А.Дж. Механизм концентрации элементов платиновой группы: распределение между сульфидным и силикатным расплавами // Геология рудных месторождений., 1991, №5.

6. Богачев А.И.,Горбик H.A. Ковдозерский массив //В кн.: Геохимия гипербазитов Карело-Кольского региона. J1. : Наука, 1971, С.94-98 .

7. Бойд Ф.Р., Ингленд Дж.Л., Девис Б.Г.К. Влияние давления на плавление и полиморфизм энстатита (MgSi03) //В кн.: Петрология верхней мантии. М.: Мир, 1968, С. 307-317.

8. Бочаров В.Л., Плаксенко А.Н., Чернышев Н.М., Исаичкин A.A. Распределение платины и палладия в породах никеленосных интрузий Воронежского кристаллического массива //Геохимия, 1985, №10, С.1464-1473.

9. Гирнис A.B., Рябчиков И.Д., Богатиков O.A. Генезис коматии-тов и коматиитовых базальтов. М.: Наука, 1987, 121 с.

10. Грин Д.Х., Рингвуд А.Э. Экспериментальное изучение перехода габбро в эклогит и применение результатов этого изучения в петрологии //В кн. Петрология верхней мантии. М.: Мир, 1968, С. 978 .

11. Дистлер В.В., Гроховская Т.Л., Евстигнеева Т.Л. и др. Петрология сульфидного магматического рудообразования. М. : Наука, 1988, 232 с.

12. Додин Д.А., Чернышев Н.М., Д.В.Полферов, JI.Л.Тарновецкий / Платинометальные месторождения мира.-Т.1.-Кн.1: Платинометаль117ные малосульфидные месторождения в ритмично расслоенных комплексах. -М.: АО «Геоинформмарк», 1994, 279 с.

13. Додин Д.А., Чернышев Н.М. Сульфидно-никелевые рудномагмати-ческие системы и их эволюция //Изв. АН ССР.Сер.геол., 1992, №5, С. 84-101.

14. Дубровский М.И. Тренды дифференциации оливин-нормативных магм нормальной щелочности и соответствующие им природные се-рии//Под ред.А.Н.Виноградова Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 1998, 336 с.

15. Ефимов A.A., Бакушкин Е.М., Пахомовский Я. А. Реакционные каймы на границе оливина и плагиоклаза в породах Ковдозерского базит-гипербазитового массива и условия их генезиса //ЗВМО, 1997, №5, С. 83-92.

16. Ефимов A.A. Сульфидное Cu-Ni и Pt-Pd оруденение Ковдозерского базит-гипербазитового массива В.сб.ст. ГИ КНЦ РАН (в печати).

17. Ефимов A.A. Петрология и рудоносность восточной части Ковдозерского базит-гипербазитового массива //Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента9: Материалы б-й научн. конф. ИГ КомиНЦ УрО РАН, Сыктывкар, 1997, С. 54-55.

18. Ефимов М.М., Турченко С.И., Бакушкин Е.М., Ефимов A.A., Караваев С.С. Ковдозерский массив представитель раннедокембрий-ских расслоенных базит-гипербазитовых рудоносных комплексов Карело-Кольского региона - В сб. ст. "Платина России" (в печати).

19. Земная кора восточной части Балтийского щита. Л.: 1978,232с.118

20. Йодер Г.С., Тилли К.Э. Происхождение базальтовых магм. М.: Мир, 1965, 247 с.

21. Классификация и номенклатура плутонических (интрузивных) горных пород. Рекомендации подкомиссии по систематике изверженных пород Международного Союза геологических наук. М. : Недра, 1975, 24 с.

22. Козлов Е.К. Естественные ряды пород никеленосных интрузий и их металлогения. JI. : Наука, 1973, 288с.

23. Кривцов А.И. Месторождения платиноидов ( геология , генезис, закономерности размещения) //Итоги науки и техники, 1988, Т.18, 132с.

24. Кудряшов Н.М. U-Pb геохронология друзитового массива Жемчужный //Беломорский подвижный пояс: геология, геодинамика, геохронология/Тез. докл. Междунар. конф. Петрозаводск, 1997, С.39.

25. Лаврентьева И. В., Перчук JI.JI. Экспериментальное изучение равновесия амфибол-гранат (свободная от кальция система). //Докл. Акад. Наук, 1989, том 306, №1, С. 173-175.

26. Майсен Б.О., Беттчер А.Л. Плавление водосодержащей мантии. М.: Мир, 1979, 123 с.

27. Миллер Ю.В., Милькевич Р.И. Покровно-складчатые структуры беломорской зоны и ее соотношения с Карельской гранит-зеленокаменной областью. //Гетектоника, 1995, №3, С. 80-92.

28. Митрофанов Ф.П., Яковлев Ю.Н., Дистлер В. В. и др. Кольский регион новая платинометальная провинция //В сб. Геология и генезис месторождений платиновых металлов. М. : Наука, 1994, С.65-79.

29. Молотков С.П. Никеленосная габбро-норит-гипербазитовая формация юго-восточного склона Воронежского кристаллического массива. Автореф. канд.дисс. Воронеж, 1974, 26 с.119

30. Налдретт А.Дж. Сульфидные никелевые месторождения: классификация, состав и генезис /Генезис рудных месторождений.-Т.2.-M. : Мир, 1984, С.253-343.

31. Некрасов И.Я., Горбачев Н.С. Физико-химические условия формирования дифференцированных и медно-никелевых руд норильского типа //В кн. Очерки физико-химической петрологии. М. : Наука, 1978, С. 92-123.

32. Платиноносность ультрабазит-базитовых комплексов Юга Сибири/Труды НИЦ ОИГГМ, вып. 829, Новосибирск, 1995, 151 с.

33. Рыбаков С.И., Голубев А.И.,Лавров M.M.,Слюсарев

34. B.Д.,Степанов B.C. Платиноиды в докембрийских комплексах Карелии //В сб. Минералогия магматических и метаморфических пород докембрия Карелии. -Петрозаводск.: Изд-во КарНЦ РАН, 1994,1. C.77-105.

35. Степанов C.B. Основной магматизм докембрия западного Бело-морья. Л.: Наука, 1981, 216 с.

36. Тимофеев В.М. Петрография Карелии. М.-Л., 1935, 256 с.

37. Уиллемз Дж. Геология Бушвельдского комплекса крупнейшего вместилища магматических рудных месторождений мира //В кн. Магматические рудные месторождения. М.: Недра, 1973, С.7- 25.

38. Уэйджер Л., Браун Г. Расслоенные изверженные породы. М.: Мир, 1970, 552 с.

39. Фаусетт Дж.Дж. Верхний предел стабильности магнезиальных хлоритов //В кн. Экспериментальная петрология и минералогия /Тр.геофиз.лаб. института Карнеги, вып.63-65. Л.: Недра, 1971, С. 87-88.

40. Чернышев H.M., Бочаров В.Л., Фролов С.М. Гипербазиты КМА. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1981, 252 с.

41. Чернышев Н.М., Дмитренко Г.Г. Породообразующие минералы ни-келеносных интрузий Воронежского кристаллического массива. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1979, 248 с.120

42. Шарков Е.В. Петрология расслоенных интрузий. JI. : Наука, 1980, 184 с.

43. Шарков Е.В. Крупные расслоенные интрузивы как природные модели диссипативных систем //ЗВМО, 1996, №5, С.23-34.

44. Шарков Е.В., Смолькин В.Ф., Красивская И. С. Раннепротеро-зойская магматическая провинция высокомагнезиальных бонинитопо-добных пород в восточной части Балтийского щита //Петрология, 1997, том 5, №5, С. 503-522.

45. Шуркин К.А., Горлов Н.В., Салье М.Е., Дук B.JI., Никитин Ю.В. Беломорский комплекс Северной Карелии и Юго-Запада Кольского полуострова (геология и пегматитоносность). M.-JI.: 1962,306 с.

46. Campbell I.H., Barnes S.J. A model for geochemistry of the platinum group elements in magmatic sulfide deposits // Ca-nad.Miner., 1984, V.22, p.151-160.

47. Campbell I.H., Naldrett A.J.,. Barnes S.J. A model for origin of the platinum-rich sulfide horisons in the Bushveld and Stillwater Complexes // J.Petrol., 1983, №24, p.133-165.

48. Barnes S.J., Francis D.M. The distribution of platinum-group elements, nikel, copper, and gold in the Muskox layered intrusions, Northwest Territories,. Canada //Euon. Ceol., 1995,1. Vol. 90, P. 135-154.

49. Barnes S.J., Naldrett A.J. Geochemistry of J-M (Howland) Reef of the Stillwater Complex, Minneapolis Adit Area I.121

50. Sulfide chemistry and sulfide-olivine equilibrium //Econ. Geol., 1985, Vol. 80, №3, P.627-645.

51. Boyd F.R. The ortopyroxee geothermometer // Geochim. cosmochim. Acta, 32, 1973, P. 2533-2546.

52. Brugmann C.E., Naldrett A.J., MacDonald A.J. Magma mixing and constitutional zone refining in the Lac des Illes Complex, Ontario: genesis of PGE-mineralization //Econ. Geol., 1989, Vol.84, P. 1557-1573.

53. Ferry J.M., Spear F.S. Experimental calibration of the partitioning of Fe and Mg between biotite and garnet //Carnegieinst.Year Book, 1977, Vol.76, P. 579-581.

54. Fleet M.E., MacRae N.D. Partition of Ni between olivine and sulfide and its application to Ni-Cu sulfide deposit

55. Contrib. Miner. Petrol., 1983, Vol. 83, №1/2, P. 75-81.

56. Hammarstrom J.M., E-an Zen Aluminium in hornblende : An empirical igneous geobarometer //Amer.Mineral. , 1986, Vol. 71, P. 1297-1313.

57. Haughton D.R., Roeder P.L., Skinner B.J. Solubility of sulfur in mafic magmas. Econ.Geol., 1974, Vol.69, P. 451-467.

58. Hoatson D.M. and Keays R.R. Formation of platiniferous sulfide horisons by crystal fractionation and magma mixing in the Munni Munni layered intrusion, West Pilbara Block, Western Australia // Econ. Geol., 1989, Vol.84, P. 1775-1804.

59. Hollister L.S. et al. Confirmation of the empirical correlation of Al in hornblende with pressure of solidification of calc-alcaline plutons //Amer.Mineral. , 1987, Vol. 72, P.231-239 .

60. Keays R.R. and Campbell I.H. Precious metals in the Jimberlana intrusion, Western Australia: Implications for the genesis of platiniferous ores in layered intrusions //Econ. Geol., 1981, Vol.76, P. 1118-1141.122

61. Miller C. Reaction between olivine and plagioclase in metaperidotites, Otztal Alps, Austria //Contrib. Mineral. Petrol. 1974. V. 43. №4. P. 333-342.

62. Mori T., Green D.H. Laboratory duplication of phase equilibria observed in natural garnet lherzoltes. //J. Geol., 1978, V.8 6, p.83-97.

63. Naldrett A.J. et al. The composition of Ni-sulfide ores with particular reference to their content of PGE and Au // Ca-nad.Miner., 1979, V.17, p.403-415.

64. Obata M., Tompson A.B. Amphibole and chlorite in mafic and ultramafic rocks in the lower crust and upper mantle a theoretical approach // Contrib.Mineral.Petrol. 1981. V. 77. №1. P.74-81.

65. Perchuk L.L., Lavrent'eva I.V. Some equilibria involving garnet, orthopyroxene and amphibole as geothermometers and geobarometers for metamorphic rocks. Experiment-89, Informative volume, M., Nauka, 1990, p.44-45.

66. Perchuk L.L. Pyroxene barometer and pyroxene geotherms. //Dokl. Akad. Nauk USSR, 1977, v.233, №6, p. 1196-1199.

67. Perchuk L.L. Modification of two-pyroxene geothermometer for deep-seated peridotites. //Dokl. Akad. Nauk USSR, 1977, v. 233, №3, p. 456-459.

68. Scoon R.N.,. De Klerk W.J. The relationship of olivine cumulates and mineralization to cyclic units in part of the Upper Critical Zone of the Western Bushveld Complex //Canad. Miner. 1987. Vol. 25. part 1. P. 51-77.

69. Sen S.K., Bhattacharya A. An orthopyroxene-garnet thermometer and its application-- for the Madras Charnockites. //Contrib. Miner, and Petrol., 1984, V.88, №1/2, p.64-71.

70. Sharp M.P. Noble metals in the marginal rocks of the Bushveld Complex // Econ.Geol., 1982, V.77, P. 1286-1295.

71. Spear F.S. An experimental study of hornblende stability and compositional variability in amphibole //Amer.Journ.Scien. 1981. V. 281. P. 697-734.

72. Thompson A.B. Mineral reactions and mineral equilibria and their use in geothermometry, geobarometry and geohydrometry. in: Thermometric Et Barometric Geologiques, Lagache M. (Ed.) . Soc. 7 Ranc. Mineral. Crystall. 1984, V.l, p.174-199.

73. Wells P.R.A. Pyroxene thermometry in simple and complex systems. //Contr. Miner, and Petrol., 1977, V.62, p.129-139.

74. Wood B.J., Banno S. Garnet-orthopyroxene and orthopyroxene-clinopyroxene relationships in simple and complex systems. //Contr. Miner, and Petrol., 1973, V.42, p.109-124.

75. Zientek M., Foose M.P., Mei L. Palladium platinum and rhodium contents of rocks near the lower margin of the Stillwater Complex, Montana // Econ.Geol., 1989, V.81, №5, p.1169-1178.1241. ФОНДОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

76. Иванова Л.И. (1978) Отчет о геологическом доизучении масштаба 1:50000 и поисковых работах на апатит в пределах Вуорияр-винской структуры, проведенных в 1976-1977 годах в ЮЗ части Кольского п-ова. Фонды МГРЭ, инв. 2633.

77. Мурова Э.В. (1975) Отчет о поисково разведочных работах на никель в районе оз. Ковдозеро за 1975 год, Кандалакшский район Мурманской области, 1952 год. Фонды МГРЭ, инв. 281.

78. Неуструев Ю.С. (1940) Окончательный отчет Ковдозерской (№60) геолого-съемочной партии по геологической съемке масштаба 1:100000 за 1939,1940 годы. Фонды МГРЭ, инв. 142.

79. Поротова Г.А. (1951) Отчет о геолого-поисковых работах на никель в районе оз. Ковдозеро. Мурманская партия №40, 1951. Фонды МГРЭ, инв.260.