Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минерально-геохимические особенности платиноносности руд коры выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений, Урал

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Минерально-геохимические особенности платиноносности руд коры выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений, Урал"

РГб од

- а Ш <сп7

На правах рукописи

ТАЛОВИНА Ирина Владимировна

МИНЕРАЛЬНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЛАТИНОНОСНОСТИ

РУД КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ САХАРИНСКОГО И ЕЛИЗАВЕТИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ, УРАЛ

Специальность: 04.00.20 Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогаческих наук

Санкт-Петербург

1997

Работа выполнена на кафедре Минералогии, кристаллографии и петрографии Санкт-Петербургского государственного горного института им. Г.В. Плеханова (технического университета).

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Вадим Григорьевич Лазаренков

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

с.н.с. Давид Абрамович Додин

доктор геолого-минералогических наук, с.н.с. Борис Михайлович Михайлов

Ведущая организация: Санкт-Петербургский Государственный

Университет.

Защита состоится " £9 ' г. в ^ час. СО мин,

на заседании диссертационного Совета Д.063.15.04 в Санкт-Петербургском государственном горном институте им.Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199026, Санкт-Петербург, В.О., 21-я линия, д. 2, ауд.^гйУ /</£

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПГГИ (ТУ). Автореферат разослан _ 1997 года

Ученый секретарь диссертационного Совета, к.г.-м.н., доцент

/

7

М.А. Иванов.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Никелевые коры выветривания представляют собой совершенно новый промышленный тип платинометальных месторождений, практически не изученный в нашей стране в отношении содержания, распределения и формы нахождения благородных металлов. Вместе с тем, эти широко распространенные образования являются единственным на Урале промышленным типом никелевых руд, составляя сырьевую базу развитой кобальто-никелевой промышленности. Работа тем актуальней, что металлургами СПбГГИ разработана схема металлургического извлечения платиноидов из руд изученного типа для комбината Южуралникель, перерабатывающего руды Сахаринского месторождения. Доказано, что даже при кларковых содержаниях элементов платиновой группы (ЭПГ) существует возможность попутного получения из этих руд в год порядка 100 кг Аи, 50-100 кг Р1, 80-100 кг Рс1, 70 кг 20 кг 1г. В связи с этим геологическое изучение платиноносности кор выветривания и выделение в их разрезе зон платинометального обогащения имеет важное промышленное значение.

Целью работы являлся систематический анализ содержания и распределения элементов платиновой группы в профиле коры выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений Урала, установление минеральных форм нахождения платиноидов в рудах: собственных минералов платиновой группы и возможных дополнительных минералов-носителей ЭПГ, выделение в профиле коры выветривания зон платинометального обогащения в месторождениях разных типов минерально-геохимического профиля выветривания, а также выявление условий минералообразования и поведения платиноидов в коре выветривания.

Фактический материал и методы исследования. В работе обобщены материалы, собранные автором при проведении полевых работ и камеральных исследований в период 1995-1997 г.г. на территории Сахаринского и Елизаветинского рудников, а также при посещении ряда рудных объектов Уфалейского и Орско-Халиловского рудных районов Южного и Среднего Урала. В процессе полевых работ документировались и опробовались породы и руды Центрального карьера Сахаринского рудника и

карьера N21 Елизаветинского рудника на дневной поверхности и в скважинах. В камеральный период проводилось описание прозрачных и полированных шлифов, выделение мономинеральных фракций для последующих анализов. По петрогенным элементам и элементам-примесям нами в рамках настоящей работы выполнено 30 полных силикатных анализа в сопровождении 30 эмиссионных количественных спектральных определений по 14 элементам, (лаборатория Севморгео, Санкт-Петербург, аналитик А.М. Курочкина), 50 определений спектрального эмиссионного сцинтилляционного экспресс-анализа на Ag, As, Au, Pt, Pd, Rh (лаборатория ИГГ РАН г. Иркутска, аналитик A.C. Мехоношин). ЭПГ также анализировались химико-спектральным методом в лаборатории Севморгео (15 определений, аналитик А. М. Курочкина), пробирно(РЬ)-атомно-абсорбционным методом в лаборатории АО «Механобр-Аналит», Санкт-Петербург (аналитик Л.А. Ушинская), пробирно-атомно-абсорбционным методом в лаборатории ИГГУрОРАН, г.Екатеринбург (18 определений, аналитик И.И. Неустроева). Были применены методы электронно-зондового микроанализа (14 определений, СПбГГИ, аналитик И.М.Гайдамако, 20 определений АО «Механобр-Аналит, аналитик Ю.Л. Крецер), рентгено-фазового анализа (АО "Механобр-аналит", аналитик Яговкина М.А.). В ряде случаев были использованы методы термического и рентгеноструктурного анализа (10 проб). Исследования марганцевых минералов проведены в лаборатории Магнитогорской КГРП. Статистическая обработка аналитических результатов проводилась с использованием современной электронно-вычислительной техники: Intel Pentium-180 (Р54С) при помощи ряда специализированных програмных пакетов.

Научная новизна работы. В результате применения современных методов анализа впервые получена достоверная информация о всех элементах платиновой группы, их концентрациях и характере распределения в рудах разных зон коры выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений, впервые получены сведения по содержаниям ЭПГ в минералах марганца изученных месторождений, впервые обнаружены, выделены и описаны минеральные фазы платины и палладия в корах выветривания. Систематический анализ данных позволил установить индивидуальные особенности накопления платины и палладия в корах и выявить горизонты платинометального обогащения в

месторождениях с разным типом профиля выветривания. Установлено, что физико-химическая среда платинометального минералообразования в корах выветривания изученных месторождений характеризовалась высокой и дифференцированной подвижностью всех ЭПГ.

Практическая значимость. Выявлен новый перспективный тип платинометального оруденения. Данные по содержаниям и формам нахождения платиновых металлов в рудах и минералах коры выветривания могут быть использованы при проведении поисковых работ, оценке комплексности никелевых и железо-никель-кобальтовых руд на ЭПГ и их последующей переработке.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации обсуждались на заседаниях кафедры минералогии, кристаллографии и петрографии СПбГГИ, отдельные выводы были представлены в материалах и докладах XI Международного совещания по геологии россыпей и месторождений коры выветривания (Москва-Дубна, 1997), 1-ом Международном симпозиуме "Крупные и уникальные месторождения редких и благородных металлов" (Санкт-Петербург, 1996), X Международной конференции «Благородные металлы и алмазы Северо-Западного региона России» (Петрозаводск, 1995), 1-го Всероссийского молодежного научного форума (Санкт-Петербург, 1996), Научной конференции аспирантов и студентов СПбГГИ "Полезные ископаемые России и их освоение" (Санкт-Петербург, 1996, 1997), Летней уральской минералогической школе - 1995, 1996, 1997 гг. и других совещаний.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения и содержит 156 страниц машинописного текста, 34 таблицы, 57 рисунков и фотографий, а также список литературы из 135 наименований, в том числе 30 на иностранном языке. В первой главе дается общая геолого-минералогическая характеристика Сахаринского и Елизаветинского месторождений коры выветривания. Глава II посвящена геохимическим особенностям изученных месторождений, включая данные по содержанию и распределению ЭПГ и других элементов-примесей в

профиле выветривания, а также выявлению элементов-коррелянтов платиновых металлов в рудах. Глава III посвящена описанию главных минералов коры выветривания изученных месторождений и выявлению среди них возможных минералов-концентраторов ЭПГ. В главе IV излагаются фактические материалы по особенностям содержания ЭПГ в минералах марганца и хромшпинелидах кор выветривания, а также данные о собственных минералах платиновых металлов в рудах изученных месторождений. Глава V посвящена интерпретации полученных данных, сопоставлению с данными, имеющимися в литературе и выявлению особенностей поведения ЭПГ в корах выветривания. В заключении приводятся основные выводы по результатам проделанной работы.

Диссертационная работа выполнена под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора В. Г. Лазаренкова, которому автор выражает свою глубокую благодарность. Автор искренне признателен д.г.-м.н. Д.А. Додину и программе «Платина России» за постоянную поддержку при выполнении исследований и проведении командировок. Автор выражает искреннюю благодарность к.г.-м.н. (O.A. Волченко (ИГГ УрО РАН) за помощь в выполнении аналитических исследований, текущее обсуждение многих проблем и основных положений диссертации. Большую помощь в проведении аналитических и экспериментальных работ оказали также К.Г.-М.Н. A.C. Мехоношин (Иркутск, ИГГ РАН), к.г.-м.н, Е.Д. Кравцов, к.г.-м.н. И.М.Гайдамако (СПбГГИ). Консультации в процессе работы над минералогическим описанием руд оказывал Б.М. Михайлов (ВСЕГЕИ). Ряд исследованных в работе проб минералов и пород месторождения был любезно предоставлен главным геологом Сахаринского рудника С.Н.Шафранским и д.г.-м.н. О.К.Ивановым (УГГГА). Всем им автор выражает свою искреннюю благодарность. Автор хотел бы поблагодарить также сотрудников кафедры МКП СПбГГИ, ВМО РАН, а также асп. Н.И. Воронцову, асп. C.B. Петрову, к.г.-м.н. В. В. Смоленского за оказанную помощь и поддержку на различных этапах выполнения диссертации.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

ПЕРВОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

В рудах Сахаринского и Елизаветинского месторождений коры выветривания содержатся повышенные концентрации элементов платиновой группы, особенно платины и палладия, с высокими величинами коэффициентов накопления относительно коренных пород. Этому соответствует обнаружение в рудах минералов платиновой группы. представленных главным образом самородной платиной и палладием, развитыми преимущественно в тонкодисперсном состоянии.

Месторождения силикатных никелевых руд в корах выветривания ультраосновных пород характеризуются, как известно, развитием сложной минералого-геохимической зональности. В условиях тропического климата с переменной влажностью на ультрамафитах развиваются мощные элювиальные покровы серпентин-нонтронит-охристого состава (Ю.Ю.Бугельский, 1994 г.). Нами для изучения платиноносности кор выветривания были выбраны два классических объекта кор выветривания ультрамафитов: Сахаринское месторождение силикатных никелевых руд и Елизаветинское железо-кобальт-никелевое месторождение. Сахаринское месторождение принадлежит полному серпентин-нонтронит-охристому профилю выветривания, развивавшемуся по дунитам и аподунитовым серпентинитам Сахаринского габбро-пироксенит-дунитового массива (К.Ф. Самарина и др., 1964 г., ф.). На Елизаветинском месторождении развит сокращенный серпентин-охристый профиль выветривания, субстратом для образования которого послужили дуниты Уюусского габбро-пироксенит-дунитового массива (К.Е. Кожевников, 1954 г.).

Никелевые руды оксидно-железной зоны, зоны нонтронитовых глин и зоны выщелоченных серпентинтов Сахаринского месторождения и железо-никель-кобальтовые руды оксидно-железной зоны Елизаветинского месторождения опробовались и анализировались нами на содержание платины, палладия, родия, золота и частично на рутений, иридий и осмий. Установлено, что в рудах изученных месторождений постоянно присутствуют

платиноиды и золото в повышенных, а иногда и в высоких количествах. Среднее суммарное содержание платиновых металлов в них составляет 400-600 мг/т, достигая в отдельных горизонтах и зонах 800-1000 мг/т и более. Это свидетельствует о существенном накоплении платиноидов в процессах корообразования. Геохимическая специализация руд определяется платиной и палладием (рис. 1) при весьма неравномерном распределении всех ЭПГ по различным зонам профиля коры выветривания.

Сахаринское месторождение

1г+Оа+ Яи № 11%

6%

Елизаветинское месторождение

1г+Оэ+

№ Я"

3% 5%

Рис. 1. Диаграммы относительного содержания платины, палладия, родия, и суммы редких платиноидов в корах выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений.

На примере Сахаринского и Елизаветинского месторождений нами рассчитаны коэффициенты накопления платиновых металлов в никеленосных корах. По данным В. Г. Лазаренкова (1996), содержания платины, палладия, родия, рутения в клинопироксенитах и дунитах, подстилающих месторождения никелевых руд, составляют соответственно 21,6-36,7, 16,7-13,2, 0,8-2,4 и 1,9-1,4 мг/т, при суммарном содержании платиноидов около 40-55,7 мг/т. В соответствии с полученными данными, в Сахаринских

рудах максимальные содержания платины и родия наблюдаются на границе оксидно-железной зоны и горизонта обохренных нонтронитовых глин (700 мг/т Р1 и 55 мг/т Палладий ведет себя сложнее. Высокие содержания его обнаружены в рудах зоны керолитизированных выщелоченных серпентинитов (до 770 мг/т Рс1) и горизонте обохренных нонтронитовых глин {до 860 мг/т Рс1). В оксидно-железной зоне Елизаветинского месторождения содержания платины и палладия приблизительно одинаковы и чуть выше, чем в Сахаринском месторождении - до 820 мг/т Р1:, 820 мг/т Р<1 Особенно высокие концентрации ЭПГ обнаружены в местах скопления минералов марганца (до 1000 мг/т в сумме платиноидов и более). Таким образом, платиноиды обладают большими и разными значениями коэффициентов накопления: они изменяются от 5-10 до 20 и более раз и особенно велики для палладия (Кн 25 в Сахаринском и Кн 32 в Елизаветинском месторождении), а также для платины (Кн 17 в Сахаринском и Кн 18 в Елизаветинском месторождении) и родия (Кн 17 в Сахаринском и Кн 24 в Елизаветинском месторождении). По величине коэффициентов накопления можно построить частный ряд подвижности платиноидов в коре выветривания: (Рс1>Р1>ВЬ>Яи>0$>1г). Пропорции ведущих платиновых металлов в ультрамафитах и продуктах выветривания не сохраняются, т.к. известно, что дуниты Платиноносного пояса Урала специализированы на платину и иридий, а роль палладия в них весьма ограничена. Следовательно, схема распределения ЭПГ в коре выветривания принципиально отличается от схемы платинометальной специализации в дунитах зональных массивов и при этом очень близка к схеме распределения ЭПГ во многих осадочных породах - черных сланцах, углях и других. Это, вероятно, свидетельствует о значительном перераспределении платиновых металлов в ходе выветривания и преимущественном накоплении палладия по отношению к другим элементам платиновой группы.

Высокие содержания платины и палладия, обнаруженные в рудах Сахаринского и Елизаветинского месторождений, предполагают наличие в них собственных минералов платиновой группы. С целью выделения зерен элювиальных платиноидов из руд коры выветривания, нами была получена тонкая фракция тяжелых минералов оксидно-железной зоны Елизаветинского месторождения. С использованием нового центробежного концентратора ЦКПП-120 (разработка Е.Д. Кравцова, СПбГГИ),

впервые из руд российских кор выветривания нами были извлечены зерна платиноидов, имеющие, как оказалось, очень мелкие размеры - 5-25 (до 100) мкм. Значительная часть платиноидов в рудах коры выветривания присутствует и в более мелких частицах, не улавливаемых ЦКПП-120, либо утерянных при ручной доводке тяжелого концентрата. По данным спектрального эмиссионного сцинтилляционного анализа, основное количество тонкодисперсных платины и палладия (а также золота и серебра) в коре выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений приходится на частицы размером 3-5 мкм и менее; крупнее 9 мкм встречаются лишь единичные зерна. По результатам микрозондовых определений качественного состава выделенных зерен, в корах выветривания изученных месторождений платиновые металлы присутствуют, главным образом, в самородной форме и представлены самородной платиной и палладием (рис. 2 и рис. 3). Обнаружено также два зерна соединений палладия, теллура и висмута и палладия теллура и олова. Микрозондированием выявлено, что все изученные зерна платиноидов имеют однородное строение, у некоторых из них наблюдается высокая пористость, хорошо заметен коррозионный мелкоямчатый рельеф поверхности с выступами в 1-2 мкм.

Рис. 2. Зерно самородной платины из оксидно-железной зоны Елизаветинского месторождения.

Рис. 3. Зерно самородного палладия из оксидно-железной зоны Елизаветинского месторождения.

Таким образом, высокие геохимические содержания платины и палладия в коре выветривания Елизаветинского месторождения подтверждаются наличием в них собственных платиновых и палладиевых минералов, представленных самородными элементами, интерметаллидами системы Р1-Рс1, развитыми преимущественно в тонкодисперсном состоянии.

ВТОРОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Марганцевые минералы в коре выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений выступают в качестве концентраторов элементов платиновой группы, в первую очередь платины, а также палладия. Горизонты и зоны с повышенным содержанием минералов марганца являются перспективными «рифами» и участками на обнаружение платинометальной минерализации в профиле изученных месторождений.

Геохимическое родство платины и марганца, близость их атомных и ионных радиусов (особенно при низких температурах), а

также высокие положительные корреляционные связи марганца и платиноидов в изученных месторождениях, заставили нас обратить особое внимание на минералы-гидроокислы марганца как возможные концентраторы ЭПГ в корах выветривания. Прежде на высокие концентрации ЭПГ в марганцевых образованиях указывали В.М. Гольдшмидт (1932г.), О.Е.Звягинцев (1936г.) и другие. Данные, полученные в результате проведенных нами исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1

Содержание ЭПГ в марганцевых минералах Сахаринского и Елизаветинского месторождений, мг/т.

Минерал п Pt Pd Rh lr Os Ru Au 2 ЭПГ

1 Псиломелан-вад, Сахари некоем., оксидно-железная зона* 1 100 60 40 160

2 Никелемелан, Сахаринское м., зона нонтронитовых глин 1 360 660 80 <30 <30 16 0 1160

3 Кобальтомеланы, Елизаветинское м. 6 3S3 83 20 <10 12 68 59 560

Примечание: п - число анализов.

Из таблицы видно, что минералы марганца в рудах коры выветривания изученных месторождений способны образовывать значительные концентрации платиновых металлов. Среднее содержание платины в асболан-вадах Сахаринского месторождения составляет 230 мг/т, палладия 360 мг/т, золота 100 мг/т. Среднее содержание платиноидов в минералах марганца Елизаветинского месторождения составило: платины 393 мг/т, палладия 83 мг/т, золота 59 мг/т при сумме платиноидов 560 мг/т.

В профиле Сахаринского месторождения особенно высокие концентрации марганцевых минералов, как указано выше, сосредоточены, на границе зоны нонтронитовых глин и оксидно-железной зоны в так называемом «черном» горизонте, где они

ассоциируют с магнетитом и хромшпинелидами. На Елизаветинском месторождении большие скопления марганцевых минералов наблюдаются в участках развития окремненных охр и вдоль даек габброидов. Кроме того, они образуют незакономерно разбросанные гнездовые скопления в нижней части оксидно-железной зоны, также тесно связанные с магнетитом и хромшпинелидами. Во всех указанных выше случаях марганцевые минералы образуют богатые скопления, однако общее среднее содержание их в валовой руде является низким (3-5 %) и не позволяет выделить их в самостоятельный тип никелево-кобальтовых руд.

Подавляющее большинство минералов марганца, распространенных в корах выветривания Сахаринского и Елизаветинского месторождений, характеризуются слоистой структурой (асболаны, литиофорит). Минералы группы голландита (голландит, романешит), и пиролюзит с туннельными структурами находятся в подчиненных количествах. Все эти минералы тесно пространственно связаны между собой и с другими минералами коры выветривания (глинистыми, оксидами железа и др.). Благодаря хорошо развитой удельной поверхности индивидов и обладая высокой сорбционной способностью, асболаны характеризуются повышенными содержаниями основных катионов и элементов примесей вплоть до образования новых минеральных разновидностей (никеле-кобальтомеланы), здесь же присутствуют никель- и кобальтсодержащие криптомеланы, романешиты (Витовская И.В., 1988 г.). По данным К.Ф.Самариной (1968 г., ф.), в зоне нонтронитовых глин Сахаринского месторождения асболаны обогащены !\Н по сравнению с Со, а в оксидно-железной зоне картина противоположная, здесь наблюдается явная тенденция увеличения содержаний Со в минералах по сравнению с 1\П. Учитывая положительные корреляционные связи Со с Р1 и N1 с Рс1 мы можем предположить наличие такой зависимости и для платиноидов. Действительно, минералы марганца оксидно-железной зоны Сахаринского и Елизаветинского месторождений сравнительно обогащены кобальтом и платиной по отношению к никелю и палладию. Напротив, в минералах марганца зоны нонтронитовых глин Сахаринского месторождения ведущим платиноидом оказался палладий. Видимо, это отражает меньшую миграционную способность Со (Р^ по сравнению с № (Рс1) в оксидно-железной зоне.

Высокая контрастность сорбционного и окислительного барьера, создаваемого оксид-гидроксидными минералами марганца, позволяет рекомендовать опробование марганцевых горизонтов при поисках связанного с корами выветривания платинометального оруденения.

ТРЕТЬЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Значительное изменение платинометапьной геохимической и минералогической специализации в рудах Сахаринского и Елизаветинского месторождений по сравнению с их материнскими породами, а также высокие и разные величины коэффициентов накопления платиноидов по отношению к ним, позволяют заключить, что физико - химическая среда платинометального минералообразования на изученных месторождениях характеризуется высокой и дифференцированной подвижностью ЭПГ.

Сведения о геохимических особенностях платиновых металлов в обстановке гипергенеза очень ограничены. До недавнего времени считалось, что растворение платиноидов в природных условиях и миграция в форме химических соединений очень слабо проявлены, и единственной активной формой миграции является механический перенос МПГ в процессе эрозии и образования россыпей. По данным современных исследований (Bowles J.F.W., 1985, Fuchs A.W., 1974), в зонах гипергенеза, в условиях быстрого просачивания грунтовых вод, обогащенных активными реагентами, значительная роль в выветривании МПГ отводится процессам биогеохимического выщелачивания под воздействием комплексных органических кислот. В настоящее время установлено, что все платиновые металлы в определенных условиях могут проявлять индивидуальность и способность к миграции и концентрации в зоне гипергенеза.

Результаты проведенных исследований соответствуют данным о подвижности платиноидов в процессе выветривания и способности их к перераспределению. Об этом свидетельствуют а) высокие, и главное, разные коэффициенты накопления ЭПГ в корах выветривания, б) индивидуальные места концентрации платины и палладия в профиле выветривания: по результатам проведенных

нами исследований платина накапливается только в оксидно-железной зоне изученных месторождений, тогда как высокие содержания палладия обнаружены и в зоне выщелоченных серпентинитов Сахаринского месторождения, в) иная по сравнению с первичным породами схема платинометальной специализации кор выветривания: Pd>Pt>Rh>Ru>Os>lr, тогда как дуниты Платиноносного пояса Урала специализированы на платину и иридий, а роль палладия в них весьма ограничена.

Относительно высокая геохимическая подвижность платиноидов в коре выветривания находит свое отражение и на минералогическом уровне. Если главными минералами дунитов Платиноносного пояса Урала являются изоферроплатина и осмистый иридий, то в рудах коры выветривания Елизаветинского месторождения наиболее распространены самородные платина и палладий. Отсутствие в коренных породах Уктусского массива собственных палладиевых минералов указывает на его гипергенное происхождение. Что касается самородной платины, ее высокопробный нежелезистый состав также свидетельствует о ее осадочном генезисе, поскольку в дунитах Платиноносного пояса Урала платина обычно представлена железистыми соединениями: изоферроплатиной, тетраферроплатиной и др. (Иванов O.K., Бегизов В.Д., 1986 г.). О значительной доле новообразованных минералов платиновой группы в рудах коры выветривания Елизаветинского месторождения свидетельствуют данные о размере зерен элювиальных платиноидов, который в супертяжелом концентрате ЦКПП редко превышает 7-10 мкм (-95 % зерен), тогда как мы знаем, что в первичных породах зерна изоферроплатины часто достигают в размере 50-100 мкм и более.

В связи с вышеизложенным, можно считать, что в коре выветривания распространены платиноиды двух генетических типов: 1) эндогенные реликтовые, неизмененные или слабо измененные экзогенными процессами. Отдельную группу составляют МПГ, содержащиеся в виде включений в устойчивых к выветриванию минералах, главным образом, хромшпинелидах; и 2) гипергенные, образованные в результате окисления и разложения антимонидов, теллуридов, селенидов и других собственных минералов платиновых металлов, а также платиносодержащих сульфидов. Помимо образования собственных гипергенных МПГ, может происходить сорбция платиновых металлов оксидами-гидроксидами железа и, главным образом, марганца.

В соответствии с этим, можно выделить два основных механизма образования концентраций платиновых металлов в корах выветривания. В случае медленного протекания процессов выветривания, обогащение коры выветривания платиновыми металлами является, в значительной степени, результатом остаточного накопления реликтовых платиноидов, как например, это наблюдается в латеритах массива Файфилд, Австралия (Martin A.R., Keays R.R., 1991 г.) и в Новой Каледонии, массив Дю Сюд (Auge Т., Legendre О., 1994 г.). При интенсивном протекании процессов выветривания возможен другой механизм накопления платиноидов, а именно - быстрое разрушение платиносодержащих сульфидов и мелких зерен МПГ и переотложение платины и палладия на месте в виде зерен собственных минералов. Видимо, на месторождениях коры выветривания всегда присутствуют оба этих процесса, развитых в той или иной степени, вносящих свой вклад в общую платиноносность минерализованных зон.

Таким образом, при формировании коры выветривания платинометальная специализация руд Сахаринского и Елизаветинского месторождений принципиально изменила свой геохимический и минералогический план, что свидетельствует о том, что процесс выветривания коренных пород характеризовался высокой и дифференцированной подвижностью платиноидов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В результате проведенных исследований установлено, что никелевые руды Сахаринского месторождения и железо-никель-кобальтовые руды Елизаветинского месторождения содержат повышенные концентрации платиновых металлов (на уровне 500 мг/т и более) и специализированы на платину и палладий. Все платиноиды имеют высокие и разные коэффициенты накопления в рудах изученных месторождений, что говорит о высокой подвижности и значительном перераспределении платиновых металлов в процессе выветривания. Минералы платиновой группы в коре выветривания представлены, главным образом, самородной платиной и интерметаллидами платины и палладия, а также более редкими соединениями состава Рс1-В1-Те, Рс1-В1-Те-8п. Кроме того, определенное количество платиноидов в коре выветривания связано с марганцевыми минералами,

способными накапливать ЭПГ и образующими в корах выветривания горизонты и скопления, перспективные на обнаружение платинометальной минерализации. Проведенные исследования полностью соответствуют современным данным о подвижности платиноидов в коре выветривания и подтверждаются как геохимически, по иной по сравнению с первичными породами схеме платинометальной специализации и высоким и разным коэффициентам накопления ЭПГ, так и по минералогическим данным - набору МП Г и их типоморфным свойствам осадочных новообразований.

В заключение необходимо отметить, что никеленосные коры выветривания Урала являются концентраторами элементов платиновой группы и даже при современном уровне технологических решений представляют промышленный интерес как источник попутного получения платиновых металлов.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Лазаренков В.Г., Абрамов В.Ю., Таловина И.В. Никелевые коры выветривания как потенциальный промышленный источник элементов платиновой группы. В сб. Платина России, Москва, АО "Геоинформмарк", 1995 г.

2. Лазаренков В.Г., Марченко А.Г., Таловина И.В. Геохимия платиновых элементов. Учебное пособие., Изд-во С-ПбГГИ, 1996, 93 с.

3. Волченко Ю.А., Коротеев В.А., Лазаренков В.Г., Неустроева И.И., Таловина И.В. Платиноносность никеленосных кор выветривания Урала. Тезисы докладов IX Международного совещания по проблемам платиноносности россыпей и месторождений кор выветривания. Москва-Дубна, 1997. С. 58

4. Лазаренков В.Г., Таловина И.В., Воронцова Н.И. Коэффициенты накопления ряда элементов-примесей и элементов платиновой группы в никелевых рудах Сахаринского месторождения, Южный Урал. Тезисы докладов VI Уральского петрографического совещания, часть 2. Екатеринбург. 1997. С. 133-134.

5. Таловина И. В. Предпосылки к существованию гидрогенных месторождений платины латеритных кор выветривания. Аспирантский сборник СПбГГИ (ТУ), 1995 г.

6. Лазаренков В.Г., Таловина И.В. Проблемы платиноносности месторождений никелевых кор выветривания. Тезисы докладов IX Международного совещания по проблемам платиноносности россыпей и месторождений кор выветривания. Москва-Дубна, 1997. С. 140

7. Таловина И.В., Воронцова Н.И. Превращение минералов платиновой группы в ходе вторичных процессов серпентинизации и выветривания. Материалы летней Уральской минералогической школы, Екатеринбург, УГГГА, июль 1995 г.

8. Таловина И.В., Воронцова Н.И. Платинометальная минерализация в никелевых латеритных корах выветривания Южного и Среднего Урала. Материалы летней Уральской минералогической школы, Екатеринбург, УГГГА, июль 1996 г.

9. Воронцова Н.И., Таловина И.В. Минералы марганца и хромшпинелиды никелевых руд Сахаринского и Елизаветинского месторождений, Урал. Материалы летней Уральской минералогической школы, Екатеринбург, УГГГА, июль 1997 г.

10.Таловина И.В., Лазаренков В.Г. Коэффициенты накопления ряда элементов-примесей и элементов платиновой группы в никелевых рудах Елизаветинского месторождения, Южный Урал. Тезисы докладов IX Международного совещания по проблемам платиноносности россыпей и месторождений кор выветривания. Москва-Дубна, 1997. С. 140

11.Лазаренков В.Г., Таловина И.В. Промышленные перспективы никелевых кор выветривания на элементы платиновой группы. Тезисы докладов II международного симпозиума "Проблемы комплексного использования руд", Санкт-Петербург, 1996 г.

12.Лазаренков В.Г., Таловина И.В. Распределение элементов платиновой группы в никелевых латеритных корах Сахаринского и Елизаветинского месторождений, Урал. Тезисы докладов I Международного симпозиума "Крупные и уникальные месторождения редких и благородных металлов.", 1996.

13.Воронцова Н.И., Таловина И.В. Минералого-геохимичесше индикаторы платиноносности никелевых руд Уфалейского и Серовского месторождений, Урал. Тезисы докладов конф. "Полезные ископаемые России и их освоение", СПГГИ(ТУ), апрель 1997.

14.Таловина И.В. Распределение элементов платиновой группы в никеленосных корах выветривания. Тезисы докладов конф.

"Полезные ископаемые России и их освоение", СПГГИ(ТУ), апрель 1996 г, с.24.

15.Таловина И. В. Минералы марганца и хромшпинелиды как индикаторы платинонссности никелевых руд Сахаринского и Елизаветинского месторождений, Урал. Тезисы докладов конф. "Полезные ископаемые России и их освоение", СПГГИ(ТУ), апрель 1997.

РИЦ СПГГИ. 18.11.97. з.350. т.90 экз. 198026 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2