Геология и рудоносность Калнинского ультрабазитового массива

Еханин, Дмитрий Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геология и рудоносность Калнинского ультрабазитового массива
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Геология и рудоносность Калнинского ультрабазитового массива"

На правей рукописи

Еханин Дмитрий Александрович

ГЕОЛОГИЯ И РУДОНОСНОСТЬ КАЛНИНСКОГО УЛЬТРАБАЗИТОВОГО МАССИВА (ЗАПАДНЫЙ САЯН)

25.00.11 - Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Красноярск - 2010

16 т 2ою

004618281

Работа выполнена в ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

Научный доктор геолого-минералогических наук, профессор руководитель: Макаров Владимир Александрович

Официальные доктор геолого-минералогических наук, профессор оппоненты: Чернышев Алексей Иванович

доктор геолого-минералогических наук, профессор Глазунов Олег Михайлович

Ведущая ОАО «Минусинская геологоразведочная экспедиция»

организация: (г. Минусинск)

Защита диссертации состоится «21» декабря 2010 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.099.09 при ФГАОУ ВПО «Сибирский Федеральный Университет» по адресу: 660025, г. Красноярск, пер. Вузовский 3, ауд.237

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского Федерального университета.

Автореферат разослан «19» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, Кандидат геолого-минералогических наук, доцент

М.В. Вульф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Массивы ультрабазитов вызывают интерес геологов как с позиции генезиса, учитывая их мантийную природу образования и связь с ранними этапами развития складчатых сооружений, так и с позиции рудоносности. Ультраосновные породы являются источником рудных и нерудных полезных ископаемых - золота, элементов платиновой группы (ЭПГ), никеля, меди, хрома, асбеста, драгоценных и поделочных камней, футеровочного камня и др. В связи с острым дефицитом легирующих добавок для черной металлургии в последние годы резко возрос интерес к изучению ультрабазитовых массивов как единственному источнику хрома.

Проявления хромовых руд в пределах Красноярского края известны на Енисейском кряже и Западном Саяне. Наиболее перспективным признан Амыль-ский хромитоносный район с прогнозными ресурсами по категории Рз в количестве 54,0 млн. тонн (Филиппов, 1994). В пределах данного района располагается один из перспективных на хромиты Калнинский массив. В последние годы интерес к изучению и последующему освоению массива возрастает в связи с перспективой развития инфраструктуры Западного Саяна. В 2015 году ожидается окончание строительства железной дороги Курагино-Кызыл, в связи, с чем по последним экономическим оценкам (Курганьков, 2010) минимальное промышленное содержание СГ2О3 может быть снижено до 13,6%, что значительно увеличивает инвестиционную привлекательность района.

О перспективности Калнинского массива на обнаружение хромовых руд стало известно после проведения крупномасштабных геологосъемочных работ (Коллеганов, 1964), выявивших ряд разномасштабных проявлений. С того времени и по сегодняшний день по вопросу образования и формационной типизации массива сложилось и существует два представления - «расслоенных интрузий» или «офиолитовых ультрабазитов». Отнесение к тому или иному типу существенно влияет на выбор поисковых методов и оценку рудоносности массива. До выполнения настоящего исследования доминировало мнение о расслоенной природе интрузии (Катанов, 2003). Тела хромититов представлялись, в виде горизонтов с повышенным содержанием платиноидов платино-палладиевой ассоциации в «прикорневых» частях и руген-иридосминовой - в кровельных.

Данные, накопленные в процессе поисковых работ последних лет, имеют существенные противоречия с концепцией расслоенного массива. Обобщение и детальный анализ материалов поисковых работ позволяют уточнить формацион-ную принадлежность, поведение платиноидов и хромового оруденения, а также повысить достоверность геологического прогноза.

Помимо практической ценности, определенный интерес представляет вопрос о геодинамической обстановке формирования Калнинского гипербазитового массива, выяснение которой поможет сделать еще один шаг в понимании истории развития области сочленения Куртушибинского и Северо-Саянского офиолитовых поясов.

Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы является установление формационной принадлежности и геодинамической позиции Калнинского массива, а так же оценка его перспектив на хромовое и благороднометальное оруденение. Для достижения цели в работе решались следующие задачи: Доизучение геологического строения Калнинского массива; Изучение состава пород, руд, породообразующих и акцессорных минералов и выявление особенностей их распределения в объеме массива; Анализ закономерностей распределения ЭПГ в породах и рудах; Изучение и оценка масштабности процессов серпентинизации; Выделение поисковых критериев и признаков для прогнозирования хромового и платинометального оруденения. Фактический материал. Работа выполнена на основе материала, собранного и проанализированного автором за период 2008-2010 г.г. в процессе выполнения государственного контракта по объекту «Ревизионно-поисковые работы на хромиты на юге Красноярского края и Республике Тыва» в составе коллектива ГПКК КНИИГиМС.

родообразующих и акцессорных минералов (1381 анализ) проведено в Институте минералогии СО РАН (г. Новосибирск, аналитик В.Н. Королюк) на рентгеноспек-тральном микроанализаторе 1ХА-8100. В лаборатории при кафедре ГМиМР СФУ выполнено 140 анализов биогеохимических проб методом РФ А на 8 элементов. Научная новизна проведенных исследований заключается в том, что впервые для изучаемого объекта:

Обоснована принадлежность пород Калнинского массива к реститовому дунит-гарцбургитовому комплексу офиолитов;

Уточнено геологическое строение Калнинского массива, составлена карта степени его серпентинизации;

Изучен химический состав породообразующих, акцессорных и рудных минералов в породах массива;

Изучены геохимические особенности всех разновидностей пород (РЗЭ, ЭПГ, малые элементы) и выявлены закономерности их распределения. Практическая ценность. В работе дана прогнозная оценка массива на хромовое и платинометальное оруденение. В частности, определены перспективы флангов уже известных рудоносных зон, а так же указано на возможность выявления новых тел хромититов. Проведенное изучение благородных металлов в различных типах пород позволило обосновать необходимость постановки более детальных работ на поиски самостоятельного Р1-Р(1 оруденения на ряде участков развития пород дунит-гарцбургитового комплекса. Переданные в ГПКК КНИИГиМС материалы и результаты исследований, полученные в процессе выполнения работы, использованы для корректировки направления поисков в пределах Калнинского массива и войдут составной частью в отчет ГПКК КНИИГиМС по завершению ревизионно-поисковых работ. Защищаемые положения.

1. Калнинский ультрабазитовый массив сложен реститовыми породами ду-нит-гарцбургитового полосчатого комплекса офиолитов, сформированными в островодужных супрасубдукционных условиях.

2. Хромовое оруденение сформировано на поздних этапах становления Калнинского массива и относится к типу высокохромистых. Рудообра-зующий процесс связан с перераспределением хрома в дунитах и гарц-

бургитах в процессе их метаморфогенного преобразования и наиболее ярко выражен в интенсивно деплетированных частях массива.

3. Платинометальное оруденение массива представлено двумя ассоциациями: Os-Ir-Ru и Pt-Pd. Содержания элементов первой, наиболее ранней ассоциации, равномерно распределены в дунитах и гарцбургитах и незначительно возрастают в хромититах. Pt-Pd ассоциация является наложенной и устанавливается как в хромовых рудах, так и породах, лишенных признаков хромитового оруденения. Массив имеет перспективы обнаружения выдержанных зон Pt-Pd минерализации с промышленным содержанием платиноидов.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Она изложена на 112 страницах текста и сопровождается 53 иллюстрациями и 10 таблицами. Список литературы включает 123 наименования. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на II Всероссийской конференции по прикладной геохимии «Поисковые геолого-геохимические модели рудных месторождений» (Воронеж, 2009), XIII Международном научном симпозиуме им. академика М.А.Усова для студентов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2009), на XLVII Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2009), III-IV Сибирском горно-геологическом деловом форуме «МИНГЕО СИБИРЬ» (Красноярск, 2009-2010), V межвузовской научной конференции «Молодые - наукам о Земле» (Москва, 2010), научно-практической конференции «Геология и минерально-сырьевые ресурсы Центральной Сибири» (Красноярск, 2010). По теме диссертации опубликовано 12 работ, из которых одна в журнале рекомендованном ВАК.

Работа выполнена на кафедре «Геология месторождений и методика разведки» института горного дела, геологии и геотехнолоши ФГАОУ ВПО Сибирского федерального университета под руководством доктора геол.-мин. наук В.А. Макарова, которому автор выражает особую признательность. Автор благодарит доктора геол.мин. наук Т.Я. Корнева, д.г-м.н A.M. Сазонова, д.г-м.н А.Э. Изоха, д.г-м.н Б.В. Шибистова, к.г-м.н. И.Н. Целюка, к.г-м.н. А.П. Романова, к.г-м.н. П.П. Курганькова, А.В.Власова за ценные советы при обсуждении результатов

исследований, кандидатов геол.-мин. наук А.П. Романова , А.И. За-

бияку, П.Н. Самородского, В.Н. Князева, В.Г. Михеева, а также сотрудников отдела региональной геологии и металлогении ГПКК КНИИГиМС - C.B. Ладыгина, В.К. Ояберя, М.А. Чурилина, В.Н. Смирнову и Н.Ф. Сержантова за помощь на всех стадиях подготовки диссертации. Отдельно автор выражает благодарность А.Г. Еханину за неоценимую поддержку и помощь на всех этапах составления диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Калнинский ультрабазитовый массив сложен реститовыми породами дунит-гарцбургитового полосчатого комплекса офиолитов, сформированными в островодужных супрасубдукционпых условиях.

Калнинский массив располагается в Западном Саяне в междуречье нижнего течения p.p. Кална и Весь, левых притоков р. Амыл. В геологическом отношении он находится в пределах северо-восточного окончания Куртушибинского офиолитово-го пояса (ОП), где последний имеет торцовое сочленение с Северо-Саянским ОП на севере (Попов, 1999) и Западно-Саянской структурно-формационной зоной (СФЗ) на западе. С востока распространение Куртушибинского пояса ограничено терри-генными отложениями Хемчикско-Систигхемской СФЗ, которые имеют конкордатные соотношения с офиолитовыми образованиями.

Массив заметно деформирован субширотными (85-95°) и северовосточными (50-60°) тектоническими нарушениями, которые разделяют его на Северный и Восточный блоки, с суммарной площадью - 73 км2. Северный блок за счет широкого развития разрывных нарушений приобрел изометричную форму. По геолого-геофизическим данным его форма определяется как пластина, круто падающая в юго-западном направлении. Восточный блок также представляет собой пластину, но погружающуюся в юго-юго-восточном направлении. По геофизическим данным вертикальная мощность Северного блока составляет около 7,0 км, Восточного значительно меньше - не превышает 1,0 км.

Контакты ультрабазитов массива с вмещающими породами тектониче-

ские. Малоамплитудные разрывные нарушения придают границе неровный, «зазубренный» вид. В эндоконтакте юго-западной части Северного блока закартиро-вана зона тектонического меланжа шириной 130-250 м, прослеженная на протяжении 7 км. В других фрагментах контакта зона меланжа либо имеет незначительную мощность, до 30 м, либо перекрыта делювиальными отложениями.

Рис. 1. Схема геологического строения Калнинского улырабазитового массива

1- дуниты, 2-гарцбургиты, 3-серпентиниты аподунитовые, 4-серпентиниты апогарцбургитовые, 5-серпентиниты нерасчлененные, 6-фрагменты полосчатой дунит-гарцбургитовой ассоциации, 7-зоны прожилковой вкрапленности хромшпинелидов, 8-серпентинитовый меланж, 9-осадочно-вулканогенные образования (У-£1ат), 10-четвертичные отложения, 11-дайки долеритов (а) и пирок-сенитов (б), 12-разрывные нарушения: а) достоверные, б) предполагаемые, в) перекрытые.

Калнинский массив сложен преимущественно дунитами и гарцбургитами, которые интрудированы более поздними дайками диопсидитов, энстатититов и

долеритов (рис.1). На контакте с последними отмечается большая степень серпен-тинизации ультрабазитов, в дайках долеритов увеличивается доля оливина по мере приближения к зоне контакта, а непосредственно в контактовой части плагиоклаз замещается клиноцоизитом.

Петрохимические особенности пород отражены в таблице 1. Известно, что среди перидотитовых массивов выделяется три разновидности: офиолитовые, орогенные и абиссальные перидотиты (Holland, 2003). Отличаются они, как по структурному положению, так и по петрохимическому и петрографическому составу. Для абиссальных и орогенных перидотитов характерна постоянная примесь клинопироксена, а среди их породных разновидностей часто преобладают лерцо-литы. Офиолитовые массивы отличаются наибольшей истощенностью сиаличе-скими компонентами. Для Калнинского массива содержание нормативного оливина в породах близко к 100%, a AI2O3 имеет узкий диапазон колебаний от 0,1 до 2,5 вес.% (см. табл. 1), что указывает на их офиолитовую природу.

Таблица 1

Средние содержания петрогенных элементов в породах Калнинского массива

п Si02 тю2 АЬОз Fe203 FeO MgO CaO Cr2Oj ппп сумма Название

74 35,5 0,02 0,6 4,1 6,4 41,4 0,2 0,4 9,2 97,7 Дуниты

44 38,4 0,02 0,3 6,0 4,3 42,4 0,2 0,1 6,5 98,1 Гарцбургиты

14 36,3 0,01 0,1 7,4 2,5 41,3 0,0 0,1 12,3 99,7 Энстатитовые дуниты

2 50,1 0,03 0,2 7,1 3,1 32,5 0,8 0,2 6,5 100,0 Ортопироксениты

2 52,5 0,10 0,3 1,2 2,8 22,0 18,9 0,5 1,1 99,7 Диопсидиты

Примечание: п — количество силикатных анализов, ппп — потери при прокаливании

В металлогеническом плане для офиолитовых массивов характерна специализация на хромовое оруденение. Калнинский массив, как видно из диаграммы А.И. Богачева, также специализирован на хромовые руды (рис.2).

Наряду с петрологическими данными, отражающими офиолитовую природу Калнинских ультрабазитов, косвенно об этом свидетельствует состав редких и редкоземельных элементов (РЗЭ) в дунитах и хромититах массива. Спектры

данных элементов, нормированные к хондриту С1 и примитивной мантии (РМ) (рис.3.), указывают на значительную истощенность ультрабазитов, характерную для офиолитовых массивов (Еханин, 2010). Форма спектров 11-образная, за счет повышенного содержания легких лантаноидов, что в сочетании с пиками Ва и 8г, указывает на особый флюидный режим в процессе серпентинизации и эксгумации

массива.

Для уточнения форма-ционной принадлежности в мировой практике принято использование состава рудных, породообразующих и акцессорных минералов. Так для офиолитовых массивов характерны поди-формные руды, хромшпинелиды которых характеризуются изоморфным замещением Сг + и

А 13 +

А1 , в расслоенных массивах развиты стратиформные руды, а замещение хрома в хромшпинелидах происходит на трехвалентное железо, для концентрически-зональных интрузий такой изоморфизм не характерен. Составы хромшпинелидов изученного массива попадают в поля от хромпикотита до хромита, что свойственно офиолитовым перидотитам (Еханин, 2010).

В сравнении с составами хромшпинелидов значительно реже используются составы оливинов и пироксенов. Так, в изучаемом массиве железистость оливинов колеблется в диапазоне от 5,94 до 11,97, в среднем составляя 8,43%. Ор-топироксены массива отвечают по составу энстатиту Еп^з^сцдаРв^з^ю^уХУоо^-г.о^

0 02 04 06 08 1

СаО+^О+КзО

Рис.2. Положение пород Калнинского массива на диаграмме А.И. Богачева

а клинопироксен соответствует диопсиду Епз2,95р82,2^о64,84. Составы, приведенные выше, соответствуют допустимым интервалам для офиолитовых массивов (Богатиков, 1988).

10,00

Rb Ва Th Та Nb La Ce Sr й- Ш 2г Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Hf Y Yb

—*—Хромитит —•—Хромитит —*—Хромитит -Хромитит

-—Хромитит —•—ДуНИТ -Дунит —■—Дунит

Дунит —»— Дунит —•— Дунит —РМ

Рис. 3. Спайдер-диафамма редких и редкоземельных элементов для дунитов и хромититов массива, нормированных к примитивной мантии (по Sun, McDonough, 1989)

На основании совокупности вышеизложенных данных были сделаны выводы об офиолитовой природе массива. Массивы такого типа принято считать тугоплавким остатком - реститом, возникшим в результате выплавления базалъ-тоидных компонентов из субстрата верхней мантии. Экспериментальные исследования последних десятилетий позволяют оценивать степень частичного плавления неистощенного мантийного источника и условия формирования массивов на основании составов сосуществующих оливин-шпинелевых парагенезисов (рис. 4).

Рис.4. Диаграмма отношений хромистости и магнезиальности в сосуществующих хромшпинелиде (Хр) и оливине (Ол). Пунктиром показана область составов равновестных оливин-хромшпинелевых мантийных парагенезисов (ОБМА) по (Ага1, 1994). Оконтурены поля составов абиссальных (точками) и супрасубдукци-онных (сплошная) мантийных перидотитов. Цифры на модельной кривой соответствуют степени плавления МСЖВ (отн.%) из неистощенного мантийного источника.

Ко. эт. % (Ол)

2. Хромовое оруденение сформировано на поздних этапах становления Кал-нинского массива и относится к типу высокохромистых. Рудообразующий процесс связан с перераспределением хрома в дунитах и гарцбургитах в процессе их метаморфогенного преобразования и наиболее ярко выражен в интенсивно деплетированных частях массива.

В пределах Калнинского массива выделено более 100 проявлений и точек хромовой минерализации, в распределении которой прослеживается зональность, обусловленная уменьшением масштаба оруденения с востока на запад. Наиболее крупные проявления хромититов приурочены к центральной части северовосточного поля дунитов. В северо-западной части этого поля дунитов, ближе к границе с гарцбургитами тела хромититов обладают меньшими параметрами, как по мощности, так и по содержанию. В западной части массива среди гарцбурги-тов известно лишь одно проявление хромититов, которое приурочено к полосчатой дунит-гарцбургитовой ассоциации.

Среди проявлений в центральной части поля дунитов отмечаются 5 лин-зовидных рудных тел, прослеженных по простиранию от 100 до 350 метров, с мощностью от 3 до 6 метров. Содержание Сг203 зависит от густоты вкрапленности, которая в большинстве случаев увеличивается от краев к центру, местами приобретая массивную текстуру, с увеличением содержания СГ2О3 до 45%. Минеральный состав хромититов отличается от вмещающих дунитов большей степе-

нью серпентинизации оливина и развитием хлорита. Рудные минералы: хромит, феррохромит, магнетит, также отмечаются (Подлипский, 2005) находки сперри-лита (Р^г), осарсита ((ОвД^АвЗ), различные сплавы П-Ре-Си и Рё-содержащий антимонид (Рс^СиБЬ).

На границе с гарцбургитами отмечается 2 тела хромититов с содержанием Сг20з до 30%. Мощность их не превышает 1,5-2,9 метра. Представлены тела вкрапленными хромититами, в которых местами по трещинам отмечаются маломощные (до 5 см) линзы массивных руд. По простиранию они прослежены от 50 до 150 метров. Минеральный состав хромшпинелидов из хромититов не отличается от их акцессорных аналогов из вмещающих дунитов. Среди них преобладает хромит, реже встречен феррохромит, местами отмечается замещение обоих минералов магнетитом. Для руд характерна примесь тугоплавких платиноидов (Оз-1г-Г^и), суммарное содержание которых не превышает 0,3-0,5 г/т.

Единственное проявление хромовых руд, известное среди гарцбургитов, имеет линзовидную форму с максимальной мощностью 80 сантиметров. Прослежено оно на 50 метров, а в зоне выклинивания продолжается струйчатой вкрапленностью хромшпинелидов. Проявление приурочено к энстатитовым дунитам полосчатой дунит-гарцбургитовой ассоциации. Состав шпинели из хромититов также близок по составу к акцессорной шпинели из гарцбургитов в целом и соответствует алюмохромиту. Суммарное содержание платиноидов в данной линзе не превышает 0,3-0,4 г/т.

Зональность, охарактеризованная выше, близка к зональности, выявленной при изучении распределения показателя относительной степени плавления М(ЖВ (отн.%) из неистощенного мантийного источника для пород Калнинского массива, рассчитанного по методике Ф.В. Леснова (2008). Как видно на рисунке 5, центральная часть поля дунитов обладает наивысшим показателем степени плавления, который уменьшается в восточном направлении. В процессе деплетирова-ния из пород массива выносились сиалические компоненты и накапливались MgO, РеО и Сг203, в связи с чем наиболее рестированные породы - дуниты оказались наиболее благоприятны для процессов рудообразования.

Поктнпмь степени частичного плавления неистощенного мантийного источника, отн.%:

16.73 -23,30

23.30 - 27,98

27,98-31,31

31.31 - 33.68 ■I 33.68 - 35,37 ■I 35.37 - 36.57 ■■ 36,57 - 37.43 ■I 37.43 - 38.63 ■1 38.63 - 40.32 ■■ 40.32 - 42.69

Л шч\ т 73" С-37 Г-38 ►

А«

Разрез по линии Д1>

С-31 (-32 с ,,

А. А С-34 г.^ с-зл

1 •• шА ■ 4

\ \ у \ \

\ \ Л \ : \

■■ \ 1 ■ 3> '.

. 100

И Метры

Рис.5. Распределение показателя степени частичного плавления неистощенного

мантийного источника. 1- точки отбора проб, 2-скважина и её номер, 3-рудные тела хромититов,

4-наиболее перспективная область дунитов для локализации хромового оруденения

Все крупные тела хромититов непосредственно связаны с зонами про-жилковой вкрапленности в дунитах. Зоны характеризуются проявлением субпараллельных строчек, линзочек хромшпинелидов мощностью до первых сантимет-

ров. Мощность самих зон вкрапленности достигает первых сотен метров, при протяженности по простиранию до километра. В поле гарцбургитов наблюдаются подобные рудоносные зоны, которые ориентированы согласно со струйчатой ориентировкой зерен хромшпинелидов и энстатита во вмещающих породах полосча-тостой дунит-гарцбургитовой ассоциации. В отличии от гарцбургитов в пределах дунит-гарцбургитовой ассоциации отмечаются существенные вариации по содержанию породообразующих минералов. В гарцбургитах массива ортопироксен незакономерно распределен в количестве от 10 до 30%, а хромшпинелид встречается в единичных зернах. В дунит-гарцбургитовой ассоциации наблюдается сгущение энстатита до 50% в гарцбургитах с постепенным переходом в энстатитовые дуниты практически лишенные ортопироксена (2-5%), а затем в дуниты. При этом «струйки» хромшпинелидов в пределах ассоциации отчетливо согласуются с направленной ориентировкой ортопироксенов (рис.6).

Рис. 6. Структурные особенности гарцбургитов (А) и пород дунит-гарцбургитового комплекса (Б). За счет перераспределения минералов - хромшпинели (Chr) и энстатита (Орх) и оливина (Ol), формируются породы дунит-гарцбургитового комплекса: энстатитовые дуниты (ЭД) и гарцбургиты (Г)

Помимо процессов перераспределения рудного вещества на сходство зон рудной прожилковой вкрапленности в дунитах и дунит-гарцбургитовой ассоциации в гарцбургитах указывает близкая пространственная ориентировка зерен минералов (рис.7) не согласная с границами первичного породного комплекса. По наблюдениям автора, ассоциации дунит-гарцбургитового состава на продолжении в поле дунитов сменяются зонами вкрапленной минерализации хромшпинелидов (см. рис.1).

В пользу наложенного характера оруденения также указывает изоморфизм Сг3+ с А13+, характерный для хромшпинелидов подиформных месторождений.

Таким образом, установлено, что хромовое оруденение массива связано с процессами рестирования мантийного субстрата, которые сопровождались формированием полосчатой дунит-гарцбургитовой ассоциации. Эти процессы способствовали перераспределению рудного вещества и образованию зон с прожилками и вкрапленностью хромшпинелидов. Именно с ними в пространстве и во

времени сопряжены основные рудные тела массива.

Наиболее перспективной для поисков крупных тел хромититов является обширное поле дунитов Северного блока Калнинского массива, в центральной части которого выявлен ряд проявлений с суммарными ресурсами 1,99 млн.тонн (категория Р2), в том числе для одного рудного тела рассчитаны ресурсы по категории Pt в количестве 0,39 млн.тонн Сг203. Рудоносный потенциал Калнинского массива оценивается в 15,7 млн.тонн (Еханин, 2010).

3. Платинометальное оруденение массива представлено двумя ассоциациями: Os-Ir-Ru и Pt-Pd. Содержания элементов первой, наиболее ранней ассоциации, равномерно распределены в дунитах и гарцбургитах и незначительно возрастают в хромититах. Pt-Pd ассоциация является наложенной и устанавливается как в хромовых рудах, так и породах, лишенных признаков хромитового ору-денения. Массив имеет перспективы обнаружения выдержанных зон Pt-Pd минерализации с промышленным содержанием платиноидов.

О перспективах платиноносности Калнинского массива стало известно после работы А.В.Крюкова (1954 г.). Им впервые в аллювии р. Калны было установлено содержание платиноидов в 130 мг/куб.м. Впоследствии, при поисках россыпного золота в бассейне р. Амыл (Домрачев, 1990), в нижнем течении р.Кална была разведана россыпь прослеженная на 2,6 км с содержаниями от 131 до 1689

Рис.7. Диаграмма плоскостной ориентировки: 1-зерен ортопироксена дунит-гарцбургитовой ассоциации, 2-хромшпинелидов из зон про-жилковой вкрапленности

мг/м3, в среднем 910 мг/м3. Прогнозные ресурсы платиноидов составили 23,7 кг по категории Рь среди платиноидов россыпи преобладает осмистый иридий. Позднее при изучении левых притоков р.Кална, размывающих северную часть Калнинского массива (Подлипский, 2003), наряду с рутениридосмином были выделены: изоферроплатина (Р^Ре), тетраферроплатина (Р1Ре), железистая платина, туламинит (Р^еСи), ферроннкельплатина (Pt2FeNi), высоконикелистая платина (Р1(Ре№)2 и Р(Ре№2), а также сперрилит (РГЛя2), потарит (PdHg) и сульфиды, сульфоарсениды, теллуриды, арсениды, антимониды палладия и родия. При этом из всех диагностированных минералов платиноидов преобладали минералы платины, а рутениридосмин выявлен лишь в трети находок.

В результате поисковых работ, выполненных в пределах Калнинского массива (Катанов, 2003), на основании десятка анализов содержаний элементов платиновой группы (ЭПГ), вкрапленные хромититы были разделены на две группы. Первая группа (8 анализов) представлена тугоплавкими платиноидами (Об, 1г, Ли) с невысокими содержаниями ЭПГ от 0,10 до 0,66 г/т. Вторая группа (2 анализа) характеризуется преобладанием легкоплавких платиноидов (Р1, Pd), содержания которых составили соответственно 1,95 и 0,86 г/т. В ряде проб суммарные содержания ЭПГ достигли 3,07 и 1,75г/т.

В пробах с высоким содержанием легкоплавких платиноидов были диагностированы сперрилит (Р1Аз2), различные сплавы Р^е-Си и Pd-coдepжaщий антимонид (Pd2CuSb). В пробах с высокими содержаниями тугоплавких платиноидов обнаружены лишь сплавы Р1-Ре-Си и осартит ((ОйД^ЛбЗ).

В ходе выполнения данной работы изучению подверглись рудопроявле-ния хромитовых руд из центральной части поля дунитов, в том числе те, где были уже описаны повышенные концентрации Р1 и Pd. В хромититах и вмещающих дунитах исследовалось содержание Р1, Pd, Г1Ь, 1г, Ли.

Помимо связи платиноидов с хромититами, повышенные концентрации элементов платиновой группы (ЭПГ) фиксируются во вмещающих дунитах. На основе спектров распределения ЭПГ были выделены по две разновидности дунитов и хромититов. Спектры дунитов 1 и хромититов 1 соответствуют фоновым содержаниям ЭПГ в массиве. Дуниты 2 и хромититы 2 встречаются значительно реже, именно в них содержание платиноидов максимально и достигает 3-3.5 г/т. Как можно наблюдать на рисунке 8, распределение платиноидов в данных породных группах отличается незначительно. Дуниты 2 отличаются от хромититов 2 несколько меньшим содержаниям

с.

X й

сЗ г* о со

0,1 -

0,01 -

0,001

- Хромититы 2.

- • — Хромититы И.

......... Дуннты ^

- Душгты

Рис.8. Особенности распределения ЭПГ, нормированных по хондриту С] (А.1^а1сЗгеН, .ГЛЮике), в дунитах и хромититах Калнинского массива

Статистическими методами, при помощи корреляционного и факторного анализов из всего массива данных были выделены 2 ассоциации платиноидов: 1г-1111-111} и РьРё. Первая ассоциация имеет слабую прямую корреляционную связь с содержанием хромшпинелида, для второй каких-либо существенных связей не выявлено. Между собой элементы платиновой группы имеют либо сильные, либо функциональные корреляционные связи, для ассоциации в целом их связь уменьшается до средней (таблица 2).

Таблица 2

Корреляционная матрица связей ЭПГ и хрома

1г Ии И) Р1 ра Сг Сумма ЭПГ Р1-Рс!

1г 1,00 0,66 0,60 0,35 0,53 0,38 0,65 0,78 0,48

Яи 0,66 1,00 0,83 0,24 0,44 0,40 0,62 0,93 0,38

ЯЬ 0,60 0,83 1,00 0,20 0,40 0,54 0,59 0,95 0,33

Р1 0,35 0,24 0,20 1,00 0,75 0,03 0,84 0,27 0,92

Рс1 0,53 0,44 0,40 0,75 1,00 0,14 0,94 0,49 0,95

Сг 0,38 0,40 0,54 0,03 0,14 1,00 0,25 0,51 0,10

Сумма ЭПГ 0,65 0,62 0,59 0,84 0,94 0,25 1,00 0,67 0,95

1г-Яи-Ш1 0,78 0,93 0,95 0,27 0,49 0,51 0,67 1,00 0,42

Р1-Гс1 0,48 0,38 0,33 0,92 0,95 0,10 0,95 0,42 1,00

Условные обозначении

Ж 2

Факюр 1г-Ки-К1| Факюр !'!- 1М Содержание ')ПГ, |/т

-3.2--1.2 -1.2--0.62 -0.62 - -0.46 -0.46 - -0.42 -0.42 - -0.4 I -0.4 - -0.36 I -0.36 - -0.2 I -0.2 - 0.38 10.38 - 2.46 I 2.46 - 9.96

-1.83 -0.93 -0.49 -0.28 -0.17 I 0.04 -I 0.48 -I 1.3813.24-I 7.05 -

- -0.93

- -0.49

- -0.28 - -0.17 -0.04 0.48 1.38 3.24 7.05 14.86

0.036 - 0.068 0,068 - 0.085 0.085 - 0.094 0.094-0.11 0.11-0.14 10.14-0.2 10.2-0.32 10.32-0.54 10.54-0.95 10.95 - 1.73

Различие в распределении ассоциаций ЭПГ наиболее наглядно можно наблюдать в разрезе скважин по линии скважин С31-35 (рис. 9), где хорошо заметно разнородное поведение отдельных групп платиноидов. Высокие суммарные содержания ЭПГ (до 1,73 г/т) определяются главным образом РьРс! ассоциацией.

Распределение фактора 1г-Ки-КЬ Распределение фактора ГМ'<1

Рис.9. Распределение платиноидов по разрезу скважин С31-35. 1 — места отбора проб, 2 — вкрапленные хромититы, 3 - скважина и её номер

Выделенные ассоциации платиноидов и их особенности распределения указывают на сложную дифференциацию ЭПГ в процессе становления массива и формирования рудных зон. Распределение ассоциации 1г-11и-Ш5 довольно равномерно в породах массива, средние содержания суммы ее элементов составляют 0,1 г/т и зависят от содержания хромшпинелида. В рудных скоплениях последнего суммарные содержания элементов ассоциации поднимаются до 0,3-0,5 г/т. Р1-Р(1

Распределение суммы )ПГ

ассоциация демонстрирует наложенный характер оруденения и, очевидно, проявилась позднее 1г-11и-И1 ассоциации. Геолого-геохимические предпосылки указывают на возможное выявление самостоятельного промышленного платиноме-тального оруденения в породах Калнинского массива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения диссертационной работы на основании результатов изучения фондовой и литературной информации, выполнения полевых и лабораторных исследований с последующей камеральной обработкой материалов, были получены следующие научно-практические результаты:

1. Посредством использования набора петрохимических и петрографических методов, а также изучения состава рудообразующих и акцессорных минералов охарактеризованы породы и руды Калнинского массива. В результате исследований уточнена его формационная принадлежность и условия образования. Обосновано отнесение пород массива к офиолитовому типу ультрабазитов.

2. На основании геолого-структурных наблюдений и изучения изменчивости составов акцессорных и породообразующих минералов выполнена оценка перспектив рудоносности массива и даны рекомендации по направлению дальнейших поисковых работ, в частности, рекомендовано более детальное изучение центральной части поля дунитов.

3. На основании изучения петрографического и петрохимического состава пород, с применением площадных гравиметрических и магнитометрических исследований, впервые для Калнинского массива была составлена карта серпентинизации. Наименее серпентинизированные участки массива рекомендованы как перспективные на поиски магнезиального сырья для металлургического производства.

4. Исследование распределения элементов платиновой группы в породах массива позволило выявить две ассоциации платиноидов. Ассоциация Гг-Яи-ГИг относительно равномерно распределена во всех разновидностях пород, в то время как Р^ Рс1 ассоциация имеет признаки наложенного оруденения с содержаниями, достигающими 3 г/т. Рекомендуется дальнейшее изучение распределения Р1-Рс1 ассоциации, как самостоятельного полезного ископаемого

5. Изучение распределения хрома в биогеохимических ореолах рассеяния позволило рекомендовать применение биогеохимических методов поисков в качестве

альтернативных для замены литогеохимических методов, имеющих значительные ограничения в условиях накопления хрома во вторичных ореолах рассеяния (Еха-нин, 2010).

6. По результатам исследований, руды массива классифицированы как высокохромистые, относящиеся к подиформному типу. Общие прогнозные ресурсы Сг203 в массиве по категории Р3 оцениваются в 15,7 млн.тонн.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в научных изданиях перечня аннотированных ВАК:

1. Еханин Д.А. Геологическое строение и перспективы рудоносности Кал-нинского ультрабазитового массива // Разведка и охрана недр, вып. 9. -Москва, 2010.-С. 24-28.

Публикации в прочих научных изданиях:

2. Еханин А.Г., Власов A.B., Заболотский А.Д., Курганьков П.П., Романов А.П., Сержантов Н.Ф., Целюк И.Н., Юркин В.В., Еханин Д.А. Новые данные о хромитоносности гипербазитового Калнинского массива (Красноярский край) // Геология и полезные ископаемые Красноярского края. -Красноярск: КНИИГиМС, 2008, вып. 9. - С. 173-180.

3. Д. А. Еханин. Геолого-геохимическая модель Калнинского ультрабазитового массива // Проблемы геологии и освоения недр: Сб. науч. трудов XIII Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 110-летию со дня рождения профессора, Лауреата государственной премии СССР К. В. Радушна. -Томск: 2009. - С. 66-68.

4. Д.А.Еханин., А.В.Власов. Использование геохимических данных для анализа геологического строения Калнинского хромитоносного массива (Западный Саян) // Поисковые геолого-геохимические модели рудных месторождений. Материалы II Всероссийской конференции по прикладной геохимии, г.Воронеж, 26-28 февраля 2009 г. - Воронеж: ИП Гончаровой, 2009.-С. 183-185.

5. Д. А. Еханин. Генетическая природа Калнинского ультрабазитового массива на основе выделенных минералогических особенностей // Материалы XLVII Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Геология. - Новосибирск: Новосиб. гос.

ун-т. 2009. - С. 44-45.

6. Еханин Д.А. Опыт применения биогеохимических исследований для поисков хромовых руд Калнинского ультрабазитового массива (Западный Саян) // Материалы конференции V Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые - Наукам о Земле». - Москва: РГГРУ, 2010. - С. 94.

7. Еханин Д.А. Вещественный состав пород и руд Валунной хромитонос-ной зоны Калнинского ультрабазитового массива (Западный Саян) // Материалы конференции V Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые - Наукам о Земле». - Москва: РГГРУ, 2010. - С. 95.

8. Еханин Д.А. Природа гравитационной аномалии в пределах Валунной хромитоносной зоны Калнинского ультрабазитового массива (Западный Саян) // Материалы международного молодежного научного форума «Ломоносов-2010» [Электронный ресурс]. - Москва: МАКС Пресс, 2010. 1 эл.опт.диск.

9. Еханин Д.А. Строение и особенности метаморфизма Калнинского ультрабазитового массива (Западный Саян) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Центральной Сибири. Материалы юбилейной научно-практической конференции, г. Красноярск. 25-26 апреля 2010 г. - Красноярск: изд-во ОАО «Красноярскгеолсъемка», 2010. - С. 236-240.

10. Еханин Д.А. Геохимические особенности дунитов валунной хромитоносной зоны Калнинского ультрабазитового массива (Западный Саян) // Геология в развивающемся мире: материалы 1 Всеросс.конф. студ., асп. и молодых ученых: в 2 т. - Пермь: ПГУ, 2010. - Т.1. С. 11-13.

И. Еханин Д.А. Дунит-гарцбургитовая ассоциация Калнинского ультрабазитового массива (Западный Саян) // Геология в развивающемся мире: материалы 1 Всеросс.конф. студ., асп. И молодых ученых: в 2 т. - Пермь: ПГУ, 2010.-Т.1.С. 14-16.

12. Еханин Д.А. Особенности платиноносности пород Калнинского гиперба-зитового массива // IV Международный горно-геологический форум Мингео Сибирь 2010 и международный семинар «Платина в геологических формациях мира». Тезисы докладов. - Красноярск: КНИИГиМС, 2010.-С. 139-146.

Подписано в печать 15.11.2010 Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,4 Тираж 100 экз. Заказ №2673

Отпечатано:

Полиграфический центр БИК Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Еханин, Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

1 ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ КАЛНИНСКОГО МАССИВА И СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ.

1.1 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА.

1.2 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ КАЛНИНСКОГО МАССИВА.

2 ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОД.

3 ПЕТРОХИМИЧЕСКАЯ И ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОД.

3.1 ПЕТРОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОРОД.

3.2 ГЕОХИМИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ.

3.3 ГЕОХИМИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

4 СОСТАВ И ТЕРМОБАРОМЕТРИЯ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ, РУДНЫХ И АКЦЕССОРНЫХ МИНЕРАЛОВ.

4.1 СОСТАВ МИНЕРАЛОВ.

4.2 ТЕРМОБАРОМЕТРИЯ.

4.3 ДЕПЛЕТИРОВАННОСТЬ МАССИВА.

5 МЕТАМОРФИЗМ ГИПЕРБАЗИТОВ МАССИВА.

6 СТРУКТУРЫ МАССИВА.

6.1 ПЕТРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ.

7 ПЕРСПЕКТИВЫ КАЛНИНСКОГО МАССИВА НА РУДНОЕ И НЕРУДНОЕ СЫРЬЕ.

7.1 МЕТОДЫ ПОИСКА ХРОМИТОВ.

7.2 ПЕРСПЕКТИВЫ ХРОМИТОВОГО ОРУДЕНЕНИЯ;.

7.3 ПЕРСПЕКТИВЫ ПЛАТИНОМЕТАЛЬНОГО ОРУДЕНЕНИЯ.

7.4 СЫРЬЕ ДЛЯ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ОГНЕУПОРОВ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геология и рудоносность Калнинского ультрабазитового массива"

Актуальность. Массивы ультрабазитов вызывают интерес геологов как с позиции генезиса, учитывая их мантийную природу образования и связь с ранними этапами развития складчатых сооружений, так и с позиции рудоносности. Ультраосновные породы являются источником рудных и нерудных полезных ископаемых — золота, элементов платиновой группы (ЭПГ), никеля, меди, хрома, асбеста, драгоценных и поделочных камней, фу-теровочного камня и др. В связи с острым дефицитом легирующих добавок для черной металлургии в последние годы резко возрос интерес к изучению ультрабазитовых массивов как единственному источнику хрома.

Проявления хромовых руд в пределах Красноярского края известны на Енисейском кряже и Западном Саяне. Наиболее перспективным признан Амыльский хромитоносный район с прогнозными ресурсами по категории Р3 в количестве 54,0 млн. тонн [121]. В пределах данного района располагается один из перспективных на хромиты Калнинский массив. В последние годы интерес к изучению и последующему освоению массива возрастает в связи с перспективой развития инфраструктуры Западного Саяна. В 2015 году ожидается окончание строительства железной дороги Курагино-Кызыл, в связи, с чем по последним экономическим оценкам [44] минимальное промышленное содержание Сг203 может быть снижено до 13,6%, что значительно увеличивает инвестиционную привлекательность района.

О перспективности Калнинского массива на обнаружение хромовых руд стало известно после проведения крупномасштабных геологосъемочных работ [116], выявивших ряд разномасштабных проявлений. С того времени и по сегодняшний день по вопросу образования и формационной типизации массива сложилось и существует два представления — «расслоенных интрузий» или «офиолитовых ультрабазитов». Отнесение к тому или иному типу существенно влияет на выбор поисковых методов и оценку рудоносности массива. До выполнения настоящего исследования доминировало мнение о расслоенной природе интрузии [115]. Тела хромититов представлялись, в виде горизонтов с повышенным содержанием платиноидов платино-палладиевой ассоциации в «прикорневых» частях и рутен-иридосминовой - в кровельных.

Данные, накопленные в процессе поисковых работ последних лет, имеют существенные противоречия с концепцией расслоенного массива. Обобщение и детальный анализ материалов поисковых работ позволяют уточнить формационную принадлежность, поведение платиноидов и хромового оруденения, а также повысить достоверность геологического прогноза.

Помимо практической ценности, определенный интерес представляет вопрос о геодинамической обстановке формирования Калнинского гипербази-тового массива, выяснение которой поможет сделать еще один шаг в понимании истории развития области сочленения Куртушибинского и СевероСаянского офиолитовых поясов.

Для достижения цели в работе решались следующие задачи:

- доизучение геологического строения Калнинского массива;

- изучение состава пород, руд, породообразующих и акцессорных минералов и выявление особенностей их распределения в объеме массива;

- анализ закономерностей распределения ЭПГ в породах и рудах;

- изучение и оценка масштабности процессов серпентинизации;

- выделение поисковых критериев и признаков для прогнозирования хромового и платинометального оруденения.

Фактический материал. Работа выполнена на основе материала, собранного и проанализированного автором за период 2008-2010 г.г. в процессе выполнения государственного контракта по объекту «Ревизионно-поисковые работы на хромиты на юге Красноярского края и Республике Тыва» в составе коллектива ГПКК КНИИГиМС.

Работа базируется на описании 400 прозрачных и 110 полированных шлифов, результатах 140 силикатных анализов, в том числе 97 авторских, выполненных в лаборатории ГПКК КНИИГиМС. Изучено 11 проб дунитов и хромититов методом ЮР-МБ на редкоземельные и малые элементы и 539 проб на элементы группы платины (аналитик А.П.Соловьева), а также выполнено 1625 спектральных анализов (аналитик С.Н. Шведова). Изучение химического состава породообразующих и акцессорных минералов (1381 анализ) проведено в Институте минералогии СО РАН (г. Новосибирск, аналитик В.Н. Королюк) на рентгеноспектральном микроанализаторе 1ХА-8100. В лаборатории при кафедре ГМиМР СФУ выполнено 140 анализов биогеохимических проб методом РФА на 8 элементов.

Научная новизна проведенных исследований заключается в том, что впервые для изучаемого объекта:

- Обоснована принадлежность пород Калнинского массива к реститово-му дунит-гарцбургитовому комплексу офиолитов;

- Уточнено геологическое строение Калнинского массива, составлена карта степени его серпентинизации;

- Изучен химический состав породообразующих, акцессорных и рудных минералов в породах массива;

- Изучены геохимические особенности всех разновидностей пород (РЗЭ, ЭПГ, малые элементы) и выявлены закономерности их распределения.

Практическая ценность. В работе дана прогнозная оценка массива на хромовое и платинометальное оруденение. В частности, определены перспективы флангов уже известных рудоносных зон, а так же указано на возможность выявления новых тел хромититов. Проведенное изучение благородных металлов в различных типах пород позволило обосновать необходимость постановки более детальных работ на поиски самостоятельного РММ оруденения на ряде участков развития пород дунит-гарцбургитового комплекса. Переданные в ГОКК КНИИГиМС материалы и результаты исследований, полученные в процессе выполнения работы, использованы для корректировки направления поисков в пределах Калнинского массива и войдут составной частью в отчет ГПКК КНИИГиМС по завершению ревизионно-поисковых работ. Защищаемые положения.

2. Хромовое оруденение сформировано на поздних этапах становления Калнинского массива и относится к типу высокохромистых. Рудооб-разующий процесс связан с перераспределением хрома в дунитах и гарцбургитах в процессе их метаморфогенного преобразования и наиболее ярко выражен в интенсивно деплетированных частях массива.

3. Платинометальное оруденение массива представлено двумя ассоциациями: Оэ-к-Яи и Р1-Рс1. Содержания элементов первой, наиболее ранней ассоциации, равномерно распределены в дунитах и гарцбургитах и незначительно возрастают в хромититах. РьРё ассоциация является наложенной и устанавливается как в хромовых рудах, так и породах, лишенных признаков хромитового оруденения. Массив имеет перспективы обнаружения выдержанных зон Р1:-Рс1 минерализации с промышленным содержанием платиноидов.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Она изложена на 112 страницах текста и сопровождается 53 иллюстрациями и 10 таблицами. Список литературы включает 123 наименований. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на II Всероссийской конференции по прикладной геохимии «Поисковые геолого-геохимические модели рудных месторождений» (Воронеж, 2009), XIII Международном научном симпозиуме им. академика М.А.Усова для студентов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2009), на XLVII Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2009), III-IV Сибирском горногеологическом деловом форуме «МИНГЕО СИБИРЬ» (Красноярск, 20092010), V межвузовской научной конференции «Молодые - наукам о Земле» (Москва, 2010), научно-практической конференции «Геология и минерально-сырьевые ресурсы Центральной Сибири» (Красноярск, 2010). По теме диссертации опубликовано 12 работ, из которых одна в журнале рекомендованном ВАК.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Еханин, Дмитрий Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

3. На основании изучения петрографического и петрохимического состава пород, с применением площадных гравиметрических и магнитометрических исследований, впервые для Калнинского массива была составлена карта сер-пентинизации. Наименее серпентинизированные участки массива рекомендованы как перспективные на поиски магнезиального сырья для металлургического производства.

4. Исследование распределения элементов платиновой группы в породах массива позволило выявить две ассоциации платиноидов. Ассоциация Ir-R.ii-Rh относительно равномерно распределена во всех разновидностях пород, в то время как Р^Рё ассоциация имеет признаки наложенного оруденения с содержаниями, достигающими 3 г/т. Рекомендуется дальнейшее изучение распределения Рг-Рё ассоциации, как самостоятельного полезного ископаемого

5. Изучение распределения хрома в биогеохимических ореолах рассеяния позволило рекомендовать применение биогеохимических методов поисков в качестве альтернативных для замены литогеохимических методов, имеющих значительные ограничения в условиях накопления хрома во вторичных ореолах рассеяния [29].

6. По результатам исследований, руды массива классифицированы как высокохромистые, относящиеся к подиформному типу. Общие прогнозные ресурсы Сг2Оз в массиве по категории Р3 оцениваются в 15,7 млн.тонн.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Еханин, Дмитрий Александрович, Красноярск

1. Абдулин, А А. Офиолиты Текст.: науч. изд. / A.A. Абдулин, Е.И. Паталаха. Алма-Ата : Наука КазССР, 1981. - 180 с.

2. Агафонов, JI.B. Платиноносность ультрамафит-мафитов Монголиии и Тувы Текст.: науч. изд. / Л.В. Агафонов, Ж. Лхамсурэн, К.С. Кужугет. -Улаанбаатар, 2005. 224 с.

3. Балашов, Ю.А. Геохимия редкоземельных элементов Текст.: науч. изд. / Ю.А. Балашов. Москва : Наука, 1976. - 268 с.

4. Белоусов, В.В. Методы моделирования в структурной геологии Текст.: науч. изд./ В.В. Белоусов, A.B. Вихерт, A.M. Гончаров. Москва: Недра, .1988.-222 с.

5. Белоусов, В.В. Структурная геология Текст.: науч. изд. / В.В. Белоусов. Москва : Московский университет, 1971. - 278 с.

6. Богатиков, O.A. Магматические горные породы Текст.: науч. изд. в 5 т. Т. 5. / O.A. Богатиков, Ю.Р. Васильев, Ю.И. Дмитриев и др. — Москва: Наука, 1988.-512 с.

7. Богоявленская, Г.Е. Магмообразование и его отражение в вулканическом процессе Текст.: науч. изд. / Г.Е. Богоявленская, П.И. Токарев, Е.К. Мархинин и др. Москва : Наука, 1977. — 268 с.

8. Браун, Д.М. Эволюция извержнных пород Текст.: науч. изд. / Д.М. Браун, Э. Рёддер, Д.К. Преснал и др. Москва : Мир, 1983. - 528 с. - Пер. с англ.

9. Варлаков, A.C. Петрология, петрохимия и геохимия гипербазитов Оренбургского Урала Текст.: науч. изд. / A.C. Варлаков. Москва: Наука, 1978.-240 с.

10. Варлаков, A.C. Серпентиниты ультраосновных пород Урала / A.C. Варлаков // Уральский минералогический сборник. 1999. - № 9. - С. 78-101.

11. Вильданова, Е.Ю. Корякско-Камчатский регион — новая платиноносная провинция России Текст.: науч. изд. / Е.Ю. Вильданова, В.П. Зайцев, Л.И. Кравченко и др. СПб.: СПб картфабрики ВСЕГЕИ, 2002. - 383 с.

12. Волченко, Ю.А. Структурно-вещестенная эволюция комплексов платиноносного пояса Урала при формировании хромит-платиновых месторождений уральского типа Часть II / Ю.А. Волченко, К.С. Иванов, В.А. Коротеев и др. // Литосфера. 2005. - №4. - С. 73-101.

13. Волченко, Ю.А. Типы распределения платиноидов в альпинотипных комплексах складчатых поясов / Ю.А. Волченко, В.А. Коротеев // Геохимия рудных элементов в базитах и гипербазитах. — Иркутск : Институт геохимии СО АН СССР, 1990.-С. 17-21.

14. Глазунов, О.М. Геохимия и рудоносность габброидов и гипербазитов Текст.: науч. изд. / О.М. Глазунов. Новосибирск : Наука, 1981. - 192 с.

15. Гончаренко, А.И. Деформация и петроструктурная эволюция альпинотипных гипербазитов Текст.: науч. изд. / А.И. Гончаренко. Томск : Томский университет, 1989. -200 с.

16. Гурская, Л.И. Платиноиды хромитоносных массивов Полярного Урала Текст.: науч. изд. / Л.И. Гурская, Л.В. Смелова, Л.Р. Колбанцев и др. — Спб : Изд-во СПб картфабрики ВСЕГЕИ, 2001. 306 с.

17. Добрецов, Н.Л. Глубинная геодинамика. 2-е изд., доп.' и перераб. Текст.: науч. изд. / Н.Л. Добрецов, А.Г. Кирдяшкин, A.A. Кирдяшкин. -Новосибирск : Изд-во СО РАН, филиал «ГЕО», 2001. 409 с.

18. Добрецов, Н.Л. Петрология и метаморфизм древних офиолитов на примере Полярного Урала и Западного Саяна Текст.: науч. изд. / Н.Л. Добрецов, Ю.Е. Молдаванцев, А.П. Казак, Л.Г. Пономарева, Г.Н. Савельева, A.A. Савельев. Новосибирск : Наука, 1977.-223 с.

19. Додин, Д.А. Платинометальные месторождения России Текст.: науч. изд. / Д.А. Додин, Н.М. Чернышов, Б.А. Янкевич. СПб. : Наука, 2000. — 755 с.

20. Еханин, А.Г. Новые данные о хромитоносности гипербазитового Калнинского массива (Красноярский край) / А.Г. Еханин, A.B. Власов, А.Д. Заболотский и др. // Геология и полезные ископаемые Красноярского края. -Красноярск : КНИИГиМС, 2008. № 9 - С. 173-180.

21. Еханин, Д.А. Вещественный состав пород и руд Валунной хромитоносной зоны Калнинского ультрабазитового массива (Западный

22. Саян) / Д.А. Еханин // Материалы V Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые — Наукам о Земле». -Москва: РГГРУ, 2010. С. 95.

23. Еханин, Д.А. Дунит-гарцбургитовая ассоциация Калнинского ультрабазитового массива (Западный Саян) / Д.А. Еханин // Геология в развивающемся мире: материалы 1 Всеросс.конф. студ., асп. И молодых ученых: в 2 т. -Пермь: ПГУ, 2010. — Т.1. С. 14-16.

24. Еханин, Д.А. Геологическое строение и перспективы рудоносности Калнинского ультрабазитового массива/ Д.А. Еханин // Разведка и охрана недр. 2010. - № 9. - С. 24-28.

25. Каячев, Н.Ф. Химический состав оливина и акцессорных хромшпинелидов ультраосновных пород гипербазитовой формации Сумозерско-Кенозерского зеленокаменного пояса / Н.Ф. Каячев // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Материалы

26. Всероссийской петрографической конференции. Томск: ЦНТИ, 2009. — В.7.-С. 146-155.

27. Конди, К. Архейские зеленокаменные пояса Текст.: науч. изд. / К. Конди. Москва : Мир, 1983. - 390 с. - Пер. с англ.

28. Корнев, Т.Я. Эталон глубокинского дунит-гарцбургитового комплекса (Енисейский кряж) Текст.: науч. изд. / Т.Я. Корнев, А.П. Романов, В.Н. Князев. Красноярск : КНИИГиМС, 1999. - 116 с.

29. Костюхин, М.Н. Петрология офиолитов Хадатинского габбро-гипербазитового массива (Полярный Урал). Текст.: науч. изд. / М.Н. Костюхин, Д.Н. Ремизов. Спб.: Наука, 1995. - 118 с.

30. Кравченко, Г.Г. Роль тектоники при кристаллизации хромовых руд Кемпирсайского плутона Текст.: науч. изд. / Г.Г. Кравченко. — Москва: Наука, 1969.-218 с.

31. Лапин, .Б.Н. Атлас структур пород альпинотипных гипербазитов Сибири и Дальнего Востока Текст.: науч. изд. / Б.Н. Лапин под ред. Ф.П. Леснова. Новосибирск : СО РАН, НИЦ ОИГТМ, 1997. - С. 331.

32. Леснов, Ф.П. Петрохимия полигенных базит-гипербазитовых плутонов складчатых областей Текст.: науч. изд. / Ф.П. Леснов.- Новосибирск: Наука, 1986.-С. 136.

33. Леснов, Ф.П. Геохимические свойства и типоморфизм оливинов из гетерогенных ультрамафитовых пород / Ф.П. Леснов, А.И. Чернышов, В.Е. Истомин // Геохимия. 2005. - № 4. - С. 395-414.

34. Леснов, Ф.П. Редкоземельные элементы в ультрамафитовых породах и их минералах Текст.: науч. изд. в 2 т. Т.2. / Ф.П. Леснов. — Новосибирск : Академическое изд-во «Гео», 2007. — 402 с.

35. Лихачев, А.П. Шатино-медно-никелевые и платиновые месторождения Текст.: науч. изд. / А.П. Лихачев. Москва : Эслан, 2006. - 496 с.

36. Макеев, А.Б. Хромитоносность Полярного Урала Текст.: науч. изд. / А.Б. Макеев, Б.В. Переводчиков, А.К. Афанасьев Сыктывкар : Коми филиал АН СССР, 1985.-152 с.

37. Маракушев, A.A. Петрогенезис и рудообразование (геохимические аспекты) Текст.: науч. изд. / A.A. Маракушев. Москва : Наука, 1979. - 264 с.

38. Миясиро, А. Орогенез Текст.: науч. изд. / А. Миясиро, К. Аки, А. Дж. Шенгёр, Москва : Мир, 1985. - 288 с. - Пер. с англ.

39. Москалева, C.B. Гипербазиты и их хромитоносность Текст.: науч. изд. / C.B. Москалева Ленинград : Недра, 1974. - 279 с.

40. Никольская, Н.Е. Геохимические особенности гипербазитов разлома Романш (Эквадориальная Атлантика) / Н.Е. Никольская, Л.Н. Когарко// Геохимия. -1995. № 9 - С. 1280-1295.

41. Олейник, Е.С. Выявление платиноносности серпентинитовых массивов Валерьяновской островной дуги. / Е.С. Олейник // Петрология магматических и метаморфических комплексов Томск : ЦНТИ, 2007. — В.6 — С. 205-207.

42. Осипенко, А.Б. Хромититы гипербазитовых массивов п-ова Валижген, Корякия / А.Б. Осипенко, Е.Г. Сидоров, А.И. Костоянов и др. // Геология рудных месторождений. — 2002. — 1 : Т. 44. — С. 77-92.

43. Очеретенко, И.А. Стереографические проекции в структурной геологии Текст.: науч. изд. / И.А. Очеретенко, В.В. Трощенко. Ленинград : Недра, 1978.-136 с.

44. Павлов, Н.В. Закономерности формирования хромитовых месторождений Текст.: науч. изд. / Н.В. Павлов, И.И. Григорьева-Чупрынина. Москва : Наука, 1973. - 200 с.

45. Павлов, Н.В. Хромиты Кемпирсайского плутона Текст.: науч. изд. / Н.В. Павлов, Г.Г. Кравченко, И.И. Чупрынина. Москва : Наука, 1968. -180 с.

46. Петренко, Г.В. О мобилизации платиноидов в гидротермальных условиях / Г.В. Петренко, Л.А. Арутонян // Геохимия рудных элементов в базитах и гипербазитах. Критерии прогноза. Иркутск : Институт геохимии СО АН СССР, 1990.-С. 12-16.

47. Петрографический кодекс России: магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования Текст.: науч. изд.- Спб : ВСЕГЕИ, 2009.-200 с.

48. Пэк, A.B. Трещинная тектоника и структурный анализ Текст.: науч. изд. / A.B. Пэк. Москва : Академия наук СССР, 1939. - 153 с.

49. Савельев, Д.Е. Новые данные по геохимии пород полосчатого комплекса массива Средний Крака (Южный Урал) / Д.Е. Савельев, В.И. Сначев, М.А. Романовская// Вестник Московского университета, серия 4 геология. 2000. - № 6. - С. 32-40.

50. Савельев, Д.Е. Геология, петрохимия и хромитоносность габбро-гипербазитовых массивов Южного Урала Текст.: науч. изд. / Д.Е. Савельев, В.И. Сначев, E.H. Савельева, Е.А. Бажин. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. - 320 с.

51. Савельева, Г.Н. Габбро-ультрабазитовые комплексы офиолитов Урала и их аналоги в современной океанической коре Текст.: науч. изд. / Г.Н. Савельева. Москва : Наука, 1986. — 246 с.

52. Сибилев, А.К. Петрология и асбестоносность офиолитов (на примере Иджимского массива в Западном Саяне) Текст.: науч. изд. / А.К. Сибилев -Новосибирск : Наука, 1980.-213 с.

53. Симонов, В.А. Новые данные об особенностях хромшпинелидов из ультраосновных пород Западной Сибири / В.А. Симонов, С.И. Ступаков, Н.Ф. Каячев // Петрология магматических и метаморфических комплексов. -Томск : ЦНТИ, 2008.-В.7.-С. 102-109.

54. Скляров, Е.В. Интерпретация геохимических данных: учебное пособие / Е.В. Скляров Москва : Интермет Инжиниринг, 2001. - 288 с.

55. Скляров, Е.В. Механизм эксгумации метаморфических комплексов / Е.В. Скляров // Геология и геофизика. 2006. - №1, Т. 47. — С. 71-75.

56. Смирнов, В.И. Рудные месторождения СССР Текст.: науч. изд. в 3 т. Т.1./ В.И. Смирнов Москва : Недра, 1978. - 328 с.

57. Уэйджер, Л. Науки о земле. Расслоенные изверженные породы. Текст.: науч. изд. / Л. Уэйджер, Г. Браун Москва : Мир, 1970 - Т. 26 - 552 с.

58. Ферштатер, Г.Б. Геохимическая типизация Уральских офиолитов // Г.Б. Ферштатер, Ф. Беа / Геохимия. 1996. - № 3. - С. 195-218.

59. Чернышов, А.И. Ультрамафиты (пластическое течение, структурная и петроструктурная неоднородность) Текст.: учеб. пособие / А.И. Чернышов -Томск : Чародей, 2001. 214 с.

60. Чернышов, А.И. Петрографическое и петроструктурное изучение ультрамафитов Калнинского и Кызыр-Бурлюкского массивов Текст. / А.И. Чернышов, А.Н. Юричев, А.С. Кульков и др. Томск : ТГУ, 2010 - 87 с.

61. Шарков, Е.В. Механизмы концентрирования элементов платиновой группы в расслоенных интрузивах Карело-Кольского региона / Е.В. Шарков, О.А. Богатиков // Геология рудных месторождений. Москва : Наука, 1998. -№5, Т. 40.-С. 419-439.

62. Штейнберг, Д.С. Серпентинизация ультрабазитов Текст.: науч. изд. / Д.С. Штейнберг, И.С. Чащулин Москва : Наука, 1977. - 312 с.

63. Boudreau, А. Е. Modeling the Merensky Reef, Bushveld Complex, Republic of South Africa / A. E. Boudreau // Contrib Mineral Petrol. 2007. - P. 1-17.

64. Distler, V.V. Ore petrology of chromite-PGE mineralization in the Kempirsai ophiolite complex / V.V. Distler, V.V. Kryachko, M.A. Yudovskaya // Mineralogy and Petrology. 2008. - P. 31-58.

65. Fonseca, R. О. C. Oxygen solubility and speciation in sulphide-rich mattes / R. О. C. Fonseca, I.H. Campbell, H St.C. O'Neill // Geochimica et Cosmochimica Acta.-2008.-P. 1-17.

66. Ghorfi, M. El. Platinum group minerals in podiform chromitites of the Bou Azzer ophiolite, Anti Atlas, Central Morocco / M. El. Ghorfi, F. Melcher, T. Oberthur // Mineralogy and Petrology. 2007. - P. 59-80.

67. Ghosh, B. Pal T. Petrogenetic implications of ophiolitic chromite from Rutland Island, Andaman—a boninitic parentage in supra-subduction setting / B. Pal T. Ghosh, A. Bhattachaiya // Miner Petrol. 2009. - P. 59-70.

68. Godel, B. Image analysis and composition of platinum-group minerals in the j-m reef, Stillwater complex / B. Godel, S-J. Barnes // Society of Economic Geologists. 2008. - № 5. - P. 637-651.

69. Holland, H.D. Treatise on Geochemistry. The mantle and core Книга.: науч. изд. / H.D. Holland, K.K. Turekian Carnegie institution of Washington, 2003.-T. 2-P. 546.

70. Holwell, D.A. Distribution of platinum-group elements in the Platreef at Overysel, northern Bushveld Complex: a combined PGM and LA-ICP-MS study

71. Журнал. / D.A. Holwell, I. McDonald // Contrib Mineral Petrol. 2007. - P. 120.

72. Li, C. Origin of phlogopite-orthopyroxene inclusions in chromites from the Merensky Reef of the Bushveld Complex, South Africa / C. Li , E.M. Ripley, A. Sarkar at al. // Contrib Mineral Petrol. 2005. - P. 1-12.

73. Maier, W.D. Platinum-group elements in the Boulder Bed, western Bushveld Complex, South Africa / W.D. Maier, S-J. Barnes // Mineralium Deposita. -2003.-P. 370-380.

74. Naldrett, T. Concentration of PGE in the Earth's Crust with Special Reference to the Bushveld Complex / T. Naldrett J. Kinnaird A. Wilson // Earth Science Frontiers. 2008. - №5. - P. 264-297.

75. Nixon, G.T. Metallogeny of ultramafic-mafic rocks in British Columbia with Emphasis on the platinum-group element / G.T. Nixon, J.L. Hammack// Earth Science Frontiers. -2008. P. 125-161.

76. Oberthur, T. Detrital platinum-group minerals in rivers draining the eastern Bushveld Complex, South Africa / T. Oberthur, F. Melcher, L. Gast// The Canadian Mineralogist. 2004. - T. 42. - P. 563-582.

77. Pina, R. Mineralogy and geochemistry of platinumgroup elements in the Aguablanca Ni-Cu deposit (SW Spain) / R. Pina, F. Gervilla, L. Ortega// Mineralogy and Petrology. 2008. - P. 259-282.

78. Pomonis, P. Petrogenetic evolution of the Koziakas ophiolite complex (W. Thessaly, Greece) / P. Pomonis, B. Tsikouras // Mineralogy and Petrology. 2007. -P. 77-111.

79. Prendergast, M.D. Archean Komatiitic Sill-hosted Chromite Deposits in the Zimbabwe Craton / M.D. Prendergast // Society of Economic Geologists. 2008. -P. 981-1004.

80. Tsoupas, G. Economou-EIiopoulos M.High PGE contents and extremely abundant PGE-minerals hosted in chromitites from the Veria ophiolite complex, northern Greece / G. Tsoupas // Ore Geology Reviews. — 2008. № 33. — P. 3-19.

81. Zaccarini, F. Platinum-group element mineralogy and geochemistry of chromitite of the Kluchevskoy ophiolite complex, central Urals (Russia) / F. Zaccarini, E. Pushkarev, G. Garuti // Ore Geology Reviews. 2008. - № 33. — P. 20-30.1. Фондовая литература

82. Блинов, В.А. Геолого-геоморфологические исследования и поисковые работы на алмазы в районе бассейна среднего течения р. Амыл и его левых притоков p.p. Шадат, Тайгиш, Тюхтет. Москва, ВИМС, 1954. - 281 с.

83. Домрачев, О.Н. Поиски россыпного золота в бассейне р. Амыл / О.Н. Домрачев, В.А. Меткин, С.П. Чуваков и др. Кызыл, ПГО «Красноярскгеология», 1990. - 155 с.

84. Катанов, С.Г. Поиски хромитов в бассейне верхнего и средних притоков р.Амыл. / С.Г. Катанов. Минусинск : ОАО «Минусинская ГРЭ», 2003.-314 с.

85. Коллеганов, Ю.М. Геологическое строение и полезные ископаемые района междуречья p.p. Амыл-Систиг-Хем. / Ю.М. Коллеганов и др.-Минусинск, 1964. 232 с.

86. Попов, В.А. Геологическое доизучение масштаба 1:200000 в Западном Саяне на Систиг-Хемской площади в пределах листа N-46-XX1X. / В.А. Попов Кызыл, 1999. - 424 с.

87. Романов, А.П. Оценка перспектив рудоносности ультрабазит-базитовых комплексов юга Красноярского края. / А.П. Романов -Красноярск, 2004. 494 с.

88. Филиппов, Г.В. Отчет по теме: Оценка перспектив на хромитовое оруденение зоны сочленения З.Саяна с Минусинской и Тувинскойкотловинами. / Г.В. Филиппов, Г.Г. Карасева и др. — Красноярск, 1973. — 257 с.

89. Филиппов, Г.В. Отчет по теме: «Программа поисковых работ на хромиты в южных районах Красноярского края» / Г.В. Филиппов -Красноярск : «Красноярскгеология», 1994. 84 с.

90. Херасков, H.H. Материалы к государственной геологической карте масштаба 1:200000 Северо-Западной половине листа N-46-XXIX. Геологическое строение бассейна верхнего течения р.Амыл. / H.H. Херасков, Н.Ю. Бардина Москва : ВАТТ, 1960. - 232 с.

91. Херасков, H.H. Геологическая карта СССР. Масштаб 1:200000. Серия Западно-Саянская. Лист N-46-XXIX. / H.H. Херасков, Т.А. Алексеева и др. -Москва: ВАТТ, 1965.

Информация о работе

Еханин, Дмитрий Александрович
кандидата геолого-минералогических наук
Красноярск, 2010
ВАК 25.00.11

Диссертация

Геология и рудоносность Калнинского ультрабазитового массива - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы