Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Особенности вещественного состава и геохимические поисковые признаки малосульфидной платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах Карело-Кольского региона и Полярного Урала
ВАК РФ 25.00.09, Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Особенности вещественного состава и геохимические поисковые признаки малосульфидной платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах Карело-Кольского региона и Полярного Урала"

На правах рукописи

КОЛОНСКИХ Наталья Сергеевна

ОСОБЕННОСТИ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОИСКОВЫЕ ПРИЗНАКИ МАЛОСУЛЬФИДНОЙ ПЛАТИНОМЕТАЛЛЬНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В БАЗИТ-ГИПЕРБАЗИТОВЫХ МАССИВАХ КАРЕЛО-КОЛЬСКОГО РЕГИОНА И ПОЛЯРНОГО УРАЛА

Специальность 25.00.09 - Геохимия, геохимические

методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

2 6 НОЯ 2009

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003484988

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор геолого-минералогических наук,

член-корреспондент РАН

Марин Юрий Борисович

Официальные оппоненты'.

доктор геолого-минералогических наук

Ланда Эдуард Александрович, кандидат геолого-минералогических наук

Таловина Ирина Владимировна

Ведущая организация - ГГУП Специализированная фирма «Минерал».

Защита диссертации состоится 4 декабря 2009 г. в 16 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.04 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.4312.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 3 ноября 2009 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета канд. геол.-минерал. наук, доцент

Ю.Л.ГУЛЬБИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Северо-Западный федеральный округ является одним из ведущих минерально-сырьевых регионов России. Необходимость расширения минерально-сырьевой базы платиновых металлов в этом регионе, в первую очередь, диктуется наличием необходимой инфраструктуры для транспортировки, обогащения и переработки руд. Однако задача поисков и разведки платинометалльных объектов на этой территории с широким развитием покровно-ледниковых и других дальнеприносных рыхлых отложений далека от решения, в том числе из-за недостаточной эффективности применявшихся методик геохимических поисков.

Увеличение эффективности геохимических поисков может быть достигнуто путем пополнения знаний об особенностях вещественного состава малосульфидной (вкрапленной) медь-никель-платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах, которая относится к нетрадиционному, но весьма перспективному формационному типу платинометалльного оруденения. В последние годы на европейском севере России выявлены рудные объекты такого типа (месторождение Вуручуайвенч, рудопроявление горы Генеральской и др.), геохимические характеристики которых до сих пор не были в достаточной степени изучены.

Повышению эффективности геохимических поисков платинометалльных месторождений будет способствовать и углубление знаний о геохимических характеристиках, которые могут стать индикаторами платинометалльной минерализации, таких как геохимические ассоциации элементов платиновой группы (ЭПГ) и их спутников, геохимические спектры рудной минерализации, характер проявления и элементный состав вторичных ореолов, формирующихся над базит-гипербазитовыми массивами, вмещающими гшатинометалльную минерализацию.

В последние годы активно совершенствуются методики проведения поисков по вторичным ореолам рассеяния, все чаще применяются новые методы, нацеленные на выявление подвижных и вторично закрепленных форм нахождения элементов-индикаторов в наложенных ореолах рассеяния (МДИ, МАСФ, атмохимические методы и др.). Их применение может привести к выявлению

платннометалльных проявлений в сложных для опоискования стандартными методами условиях. Однако для результативного применения таких методов необходимо изучить свойства тех наложенных вторичных ореолов, которые выявлены над известными платинометалльными залежами в коренном залегании.

Важный вклад в изучение геохимических особенностей и вещественного состава платиносодержащих объектов внесли Д.А. Додин, Н.М. Чернышов, В.Г. Лазаренков, O.E. Юшко-Захарова, Э.А. Ланда, Ф.П. Митрофанов, Т.В. Рундквист, И.В. Таловина, А.Г. Марченко и многие другие. Теоретические основы и применение геохимических методов поисков по наложенным вторичным ореолам развивают С.Г. Алексеев, H.A. Ворошилов, С.А. Вешев, О.Ф. Путиков, И.С. Гольдберг, А.Г. Марченко, C.B. Соколов, A.A. Кременецкий и другие.

Цель работы - установить главные особенности вещественного состава и геохимические поисковые признаки малосульфидной платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах Карело-Кольского региона и Полярного Урала.

Основные задачи:

1) выявить тенденции изменчивости химического состава минерализованных пород и руд, ассоциации ЭПГ и их спутников, геохимические спектры платинометалльной минерализации, соотношения содержаний меди и никеля, с одной стороны, и платины и палладия, с другой;

2) выполнить сравнительный анализ геохимических характеристик изученных проявлений платинометалльной минерализации в базит-гипербазитах европейского севера России;

3) выяснить, как проявляются платинометалльные объекты Карело-Кольского региона и Полярного Урала во вторичных ореолах рассеяния;

4) определить геохимические поисковые признаки платинометалльного оруденения для их использования при геохимических поисках по первичным и вторичным ореолам.

Фактический материал, методы исследования и личный вклад автора. В основу диссертационной работы положены материалы, полученные лично автором при полевых исследованиях на массиве горы Генеральской, материалы отдела региональной

геохимии ФГУП «ВСЕГЕИ», в работах которого автор принимает непосредственное участие с 2007 года, а также материалы группы компаний «Теллур» и Печенгской КГРЭ. Фактическим материалом для работы послужили: 346 проб коренных пород и около 1000 проб рыхлых отложений, отобранные на участках четырех массивов Карело-Кольского региона, 84 пробы коренных пород и более 1000 проб рыхлых отложений с участка Озерный (Дзелятышорский массив Полярного Урала). Все геохимические данные были обработаны или переобработаны автором.

Геохимические пробы анализировались приближенно-количественным эмиссионным спектральным (ГЖСА), атомно-абсорбционным (AAA), атомно-эмиссионно-спектрометрическим (ICP-AES) и масс-спектрометрическим (ICP-MS) с индуктивно-связанной плазмой, рентгенофлуоресцентным спектральным (РФСА) методами. Аналитические исследования проводились в ЦЛ ФГУП «ВСЕГЕИ» - анализ геохимических проб; в НОЦ СПГГИ(ТУ) и ИГГД РАН - минералогические исследования. Автором изучено около 50 полированных шлифов методами оптической и растровой электронной микроскопии и сделано около 100 микрорентгеноспектральных анализов рудных минералов (ИГГД РАН АВТ-55 (Akashi), аналитик М.Д. Толкачев; НОЦ СПГГИ (ТУ) JXA 8600S (JEOL, Япония), аналитик И.М. Гембицкая).

Для обработки данных использовались методы статистического определения параметров распределений содержаний элементов, корреляционного и факторного анализов (программы Excel и Statistica 7.0). Геометризация результатов производилась при помощи моно- и полиэлементного геохимического картирования с использованием программ Surfer 8.0 и Grapher 7.0.

Научная новизна работы.

• Выявлены главные индикаторные элементные ассоциации платинометалльной минерализации в изученных базит-гипербазитовых массивах.

• Оценены зависимости суммарного содержания платины и палладия от суммарного содержания меди и никеля для малосульфидной платинометалльной минерализации платино-палладиевого типа.

• Установлено, что над проявлениями платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах формируются не только остаточные, но и наложенные сорбционно-солевые литохимические и атмохимические вторичные ореолы рассеяния индикаторных элементов.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования установленных индикаторных ассоциаций элементов, характерных для изученных платинометалльных проявлений, при геохимических поисках новых объектов по первичным и вторичным ореолам. Показанная в диссертации целесообразность применения геохимических методов поисков платинометалльного оруденения по наложенным вторичным ореолам будет способствовать более успешному проведению различными геологическими организациями геохимических поисков месторождений платиновых металлов на полузакрытых и закрытых территориях Северо-Западного федерального округа.

Достоверность результатов диссертационного исследования определяется использованием аналитических данных, полученных по сертифицированным методикам в аккредитованной лаборатории (ЦЛ ВСЕГЕИ), статистической представительностью выборок геохимических данных, корректным применением методов математической обработки и графического представления информации, непротиворечивостью полученных автором результатов и геологической информации по участкам, подтверждением наличия коренных источников вторичных ореолов результатами буровых и горных работ на участках массивов горы Генеральской, Вуручуайвенч и Дзелятышорского.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на всероссийских и международных конференциях: «Геология, геохимия, экология северо-запада России» (Санкт-Петербург, 2005), конференциях, посвященных памяти члена-корреспондента АН СССР К.О.Кратца (Апатиты, 2005 и Санкт-Петербург, 2007), «Молодые - наукам о Земле» (Москва, 2005), «Проблемы рационального природопользования» (Санкт-Петербург, 2006), «New developments in geoscience, geoengineering, metallurgy and mining economics» (Freiberg, Germany, 2007), XLVIH students

scientific session (Krakov, Poland, 2007), VII Межрегиональной научно-практической конференции (Уфа, 2008), I Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П. Карпинского (Санкт-Петербург, 2009), были представлены в виде стендового доклада на XXIII Международном симпозиуме по прикладной геохимии (Овьедо, Испания, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 1 статья в издании, входящем в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 155 страниц, включая 76 рисунков, 8 таблиц и список литературы из 102 наименования. Введение аналогично вводной части автореферата. В первой главе приведены современные представления о вещественном составе платинометалльного оруденения в базит-гипербазитовых комплексах и геохимических методах поисков ЭПГ. Во второй главе описана методика исследований. Третья глава посвящена элементам-индикаторам платинометалльной минерализации, типоморфным геохимическим и минералогическим свойствам платинометалльных проявлений в Карело-Кольском регионе и на Полярном Урале. В четвертой главе содержится анализ результативности геохимических поисков платинометалльных проявлений по вторичным ореолам рассеяния с применением различных методов. Материалы третьей главы обосновывают 1-е и 2-е защищаемые положения, а материалы четвертой главы - 3-е положение. В заключении приведены главные выводы.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю члену-корреспонденту РАН профессору Ю.Б. Марину и всему коллективу кафедры МКП, д.г.-м.н. профессору А.Г. Марченко. Автор благодарен заведующему отделом региональной геохимии ВСЕГЕИ д.г.-м.н. С.В. Соколову за предоставленные фактические материалы и консультации. Автор также признателен группе компаний «Теллур» (генеральный директор к.г.-м.н. С.П. Сергеев) за предоставленные материалы, М.М. Трушику и А.Е. Борисову (Печенгская КГРЭ) за возможность отбора проб для исследований. Автор благодарит за помощь и замечания к.г.-м.н. В.В. Смоленского, к.г.-м.н. Д.А. Петрова, к.г,-

м.н. Ю.В. Макарову, И.В. Берлинского. Автор признателен мужу A.B. Колонских за моральную поддержку и веру в силы жены.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

1. В малосульфидной платинометаллъной минерализации платино-палладиевого типа расслоенных массивов горы Генеральской и Вуручуайвенч Карело-Кольского региона индикаторную геохимическую ассоциацию образуют Pd, Pt, Си, Ni, Со, Au, Ag, Те, Bi, проявляющие положительные корреляции и накапливающиеся совместно. При тесной линейной положительной взаимозависимости суммарных содержаний Cu+Ni и Pd+Pt пропорциональные соотношения цветных и платиновых металлов неодинаковы в разных рудопроявлениях.

Материалом для исследования закономерностей поведения индикаторных элементов платинометалльной минерализации в коренных породах различных базит-гипербазитовых массивов Карело-Кольского региона послужили 346 проб, отобранные из естественных и искусственных обнажений, а также скважин в пределах массивов горы Генеральской, Вуручуайвенч, Улитаозерского (Кольский полуостров) и нескольких массивов куземского комплекса (Лоухская площадь северной Карелии). Массивы горы Генеральской и Вуручуайвенч представляют собой расслоенные базит-ультрабазитовые плутоны, вмещающие одноименные рудопроявление и месторождение малосульфидного платино-палладиевого типа. Основными рудными минералами являются пентландит, халькопирит и пирротин в массивах горы Генеральской и куземского комплекса; миллерит и халькопирит с пентландитом и пиритом в подчиненных количествах в массиве Вуручуайвенч. В Улитаозерском массиве отмечалась крайне бедная сульфидная вкрапленность.

По результатам обработки геохимических данных по оруденелым породам массива горы Генеральской были выделены важнейшие индикаторные геохимические ассоциации. В первую очередь, это тесная ассоциация элементов, формирующих малосулйфидную платинометалльную минерализацию: Pd, Pt, Си, Ni, Со, Ag, Те, Bi, с которыми коррелирует Au (рис.1). Суммарное содержание палладия

и платины показывает прямую линейную зависимость от суммарного содержания меди и никеля с высоким коэффициентом корреляции (+0.84).

Следует отметить обособленное положение Аи, которое тяготеет как к платинометалльной, так и к уран-молибденовой ассоциации и занимает на факторной диаграмме промежуточное положение. Взаимозависимость содержаний золота и урана характеризуется двумя тенденциями. Первая тенденция накопления Аи связана с уменьшением содержания урана, а, следовательно, с более основными дифференциатами, где золото концентрируется вместе с элементами сульфидно-платинометалльной минерализации; вторая (с менее интенсивным накоплением золота) - с увеличением содержания урана и накоплением золота вместе с фельсифильной ассоциацией в лейкократовых и окварцованных разностях пород.

В результате минералогических исследований автора было установлено, что в составе платинометалльной минерализации преобладают теллуровисмутиды палладия. Это согласуется с вхождением Те и В1 в рудную геохимическую ассоциацию. С другой стороны, несмотря на то, что в изученных автором образцах были обнаружены зерна арсенидов и сульфоарсенидов платиновых металлов (сперрилита и минералов ряда ирарсит-холлингвортит), мышьяк не проявляет тенденции к существенному накоплению в платинометалльной минерализации и не входит в индикаторную ассоциацию.

Следовательно, накопление Ав связано не только и не столько с образованием минералов, представляющих собой соединения Ав с П, Р(1, Си, № и Со, сколько с его вхождением в другие минералы (пирит?), либо с формированием собственных минеральных фаз, не связанных с платинометалльной минерализацией.

Тесная связь сульфидной (Си, "№, Со, Б) и платинометалльной минерализации в рудопроявлении горы Генеральской подтверждается результатами выполненного автором статистического анализа данных, полученных из Печенгской КГРЭ.

Выборка включала данные по 160 пробам, отобранным из зон рудной минерализации массива горы Генеральской. Выявлена корреляция Р1 и Р(1 с Си, № и Б, к которым тяготеет Со; вторая ассоциация - это Аи, Ag и Шт, причем обе ассоциации проявляют тенденции к совместному накоплению.

Поведение железа при этом не коррелирует с поведением элементов рудных ассоциаций.

Изучение проб массива Вуручуайвенч показало, что, как и в массиве горы Генеральской, индикаторной ассоциацией платинометалльной минерализации является Рс!, Р1, Си, N1, Те, В), Аи, Ag, (Со). Можно отметить слабую степень накопления кобальта, в отличие от меди и никеля. Здесь тоже наблюдается линейная положительная взаимосвязь суммарных содержаний Рс!+Р1 и Си+№. Геохимические спектры оруденения обоих массивов (рис. 2) проявляют сходство: группа элементов уверенного накопления включает Рс1, Си, Р^ Те, А§, Аи, к которым в массиве горы Генеральской добавляется кобальт.

По результатам изучения проб массивов куземского комплекса: Келейногубского, Кябского и Елового - существенное накопление ассоциации, включающей платиноиды (Рё, Си, Вц 14, Ag), установлено только в Келейногубском массиве. Однако в этом массиве № и Со преимущественно коррелируют с Сг и -типоморфными элементами ультрамафитов, что, по-видимому, отражает преимущественно силикатную форму нахождения N1 и Со в виде изоморфных примесей в оливинах и пироксенах. Геохимический спектр рудной минерализации Келейногубского массива (рис. 2) демонстрирует накопление Рё, Си, В1, И, Ag совместно с N1, Те, в меньшей степени с Ъп, Аи, Со, РЬ.

- О.0 6

9 42

II п | е |

С Сто

А V ¿1 >» в

"си

т.

вВа Т1 « п « вь

------- Аи "Г" МО «и у--" )

-10 -08 -0.6 -0.4 0 2 00 фактор 1:39.0%

Рис. 1. Диаграмма факторных нагрузок (на факторы 1 и 2) по выборке логарифмов содержаний элементов в массиве горы Генеральской

Р(1 Те Си И Ад М Аи В) Со Ва Мп Ав V ЭЬ 2п тГ РЬ и Сг

__ к]

Рис. 2. Геохимические спектры платинометалльной минерализации массивов горы Генеральской (1), Вуручуайвенч (2) и Келейногубского (3). Примечание: геохимические спектры здесь и далее построены по коэффициентам концентрации (КК) элементов, рассчитанным как отношения средних содержаний в минерализованных пробах по отношению к местному фону пород соответствующего массива.

Следовательно, здесь мы имеем индикаторную группу элементов, в главных чертах сходную с вышеописанными. Таким образом, из трех рассмотренных массивов куземского комплекса только в Келейногубском массиве выявлены геохимические признаки возможной малосульфидной платинометалльной минерализации платино-палладиевого типа.

В опробованных с поверхности породах Улитаозерского массива не установлено значительного накопления платиновых металлов, не наблюдается и положительных корреляционных связей между ЭПГ и золотом. Отсутствуют тесные взаимосвязи между Р1, Рё, Си, N1, и, соответственно, нет взаимозависимости содержаний РсМЧ и Си+№. Можно сделать вывод, что накопление ЭПГ непосредственно не связано с вкрапленной медно-никелевой минерализацией, т.е. в Улитаозерском массиве не выявлено геохимических признаков малосульфидной платинометалльной минерализации Р1-Рс! типа.

Для сравнительного анализа геохимических характеристик разных массивов, вмещающих платинометалльную минерализацию, были использованы данные по вышеупомянутым массивам, а также по главному хромитовому горизонту Бураковско-Аганозерского массива (Карелия), Дзелятышорскому массиву (Полярный Урал) и взятому для сравнения массиву Аквабланка (Испания) с

0.1 0.01

одноименным Си-№-ЭПГ месторождением. Было установлено, что геохимические особенности минерализации малосульфидного медь-никель-платинометалльного (с преобладанием палладия) типа, характерные для оруденения горы Генеральской, проявлены также в массивах Вуручуайвенч, Келейногубский и Аквабланка, а Дзелятышорский массив имеет существенные геохимические отличия. Во всех массивах со сходными геохимическими характеристиками проявлены положительные корреляционные связи суммарных содержаний Си+№ и Рс1+1Ч, однако уравнения линейной регрессии различаются, отражая пропорциональные, но различные соотношения цветных и благородных металлов (рис. 3).

■ о / /о а

О '/ о /

£ / / ь / О

1 у 1 / 1 / 1 / ' „О/ о

!Я / <р о . 7 о/ о Г и..*!-— *

О 10000 20000 30000 40000 50000 60000

♦ 4

Си+1Ч1, г/г

Рис. 3. Зависимости суммарного содержания палладия и платины от суммарного содержания меди и никеля.

Массивы: 1 -горы Генеральской (24 пробы); 2 -Вуручуайвенч (4 пробы); 3 -Келейногубский (14 проб); 4—Аквабланка (Испания, 3 пробы).

Уравнения регрессионных зависимостей:

Га) Массив горы Генеральской: №Рс1=0.00020(Си+№)

(b) Массивы Вуручуайвенч и Келейногубский: Р1+Рё=0.00068(Си+№)

(c) Массив Аквабланка: Р1+Рс1=0.00001(Си+№)

Наиболее низкое отношение Рс1+Р1 к Си+№ наблюдается в рудах месторождения Аквабланка, которое отличается наибольшей сульфидностью оруденения. Это отношение смещается в пользу Р<1 и Р1 в массиве горы Генеральской и, в еще большей степени, в массивах Вуручуайвенч и Келейногубском, минерализация которых отличается наименьшей сульфидностью.

2. Малосульфидная медь-золото-платинометалльная минерализация рудопроявления Озерное, локализованного в Дзелятышорском верлит-клинопироксенитовом массиве Полярного Урала, разделяется на два геохимических типа: собственно платинометаллышй (Р1, Рф и медно-благороднометалльный (Си, Аи, Ag, Рф - и существенно отличается от малосульфидной нлатинометалльной минерализации платино-палладиевого типа расслоенных массивов отсутствием линейной корреляции содержаний Си, № и платиноидов.

Материалом для исследования послужили 84 пробы, отобранные в ходе работ ВСЕГЕИ из канав, пройденных на участке рудопроявления Озерное. Дзелятышорский массив приурочен к полосе развития кэршорского дунит-верлит-клинопироксенит-габбрового комплекса. Оруденение локализовано преимущественно в клинопироксенитах вдоль их контактов с габброидами. Формирование малосульфидной минерализации связано (Пыстин и др., 2009) с гидротермально-метасоматическими процессами. Низкотемпературные изменения пород (в основном серпентинизация) способствовали перераспределению и накоплению золота и сульфидов меди, а также кристаллизации платиноидов в форме собственных минералов, таких как арсениды, сульфоарсениды, антимониды, теллуриды и висмутиды.

С помощью кластерного и факторного анализов геохимических данных были выявлены основные закономерности распределения рудных элементов в минерализованных породах массива. На кластерной и факторной (рис. 4) диаграммах выделяются две ассоциации: 1Ч-Р(1 (фактор 3) и Cu-Ag-Au (фактор 1), не имеющие прямой корреляционной связи между собой (хотя Рс1 проявляет сближение со второй ассоциацией). Эти ассоциации соответствуют двум разным геохимическим типам минерализации. В свою очередь, фактор 2 характеризует породную изменчивость и делит породы на ультрамафические (обогащенные хромом) и мафические (обогащенные титаном и ванадием), а фактор 4 с максимальными нагрузками на N1 и Со и менее высокими нагрузками на Си и 2п, по-видимому, отражает наличие в рудах высокотемпературной

кубанит-пентландит-пирротин-халькопиритовой минеральной

ассоциации, описанной A.M. Пыстиным с соавторами (2009).

Автором диссертации установлено, что элементы Cu-Ag-Au ассоциации, теснее всего коррелирующие между собой, преимущественно накапливаются отдельно от платины с палладием, хотя зоны минерализации обоих типов пространственно сближены. Накопления Си, Аи, Ag, Pt и Pd совместно с никелем не обнаружено - никель не имеет значимых коэффициентов корреляции ни с одним из элементов выделенных рудных ассоциаций.

По средним коэффициентам концентрации элементов в группах аномальных проб (по элементам двух указанных ассоциаций) построены геохимические спектры соответствующих типов благороднометалльной минерализации, которые демонстрируют (рис. 5), что накапливающиеся элементы - почти одни и те же, а ассоциации отличаются друг от друга интенсивностью накопления и преобладанием того или иного элемента.

Первый тип - собственно платинометалльная минерализация (Pt и Pd накапливаются примерно в одинаковой степени), незначительно накапливаются также Со, Си, V и Аи. Второй тип - медно-благородноме-талльная минерализация, в которой преимущественно концентрируются Си, Аи, Pd и Ag, на следующем месте по интенсивности накопления стоит Со, a Pt накапливается незначительно, так же как V, РЬиЖ

Взаимоотношения суммарных содержаний Pd+Pt и Cu+Ni характеризуются тем, прямая статистическая зависимость отсутствует, однако можно выделить две тенденции накопления платиноидов. Первая, где Pt и Pd накапливаются более интенсивно, не связана с концентрацией Си и Ni. Вторая - это слабое повышение

Г и « Pd

cZn —„

О, V«, Со О Г"

м* Т1 э а РЪ [ Си 1 о ч„ » Ад

-0-2 ОД 0.2 0.4 04 0.8 1.0 Факгар1:20.3%

Рис. 4. Диаграмма варим аксных факторных нагрузок (на факторы 1 и 3) по выборке логарифмов содержаний элементов в Дзелятышорском массиве

содержания платиноидов по мере увеличения суммарного содержания Си и №.

Урал).

Следует отметить, что Дзелятышорский массив отличается от изученных расслоенных массивов Кольского полуострова, вмещающих малосульфидное платинометалльное оруденение, по составу пород: здесь преобладают клинопироксениты, там -габбронориты. Как показывают результаты исследований автора, не менее существенны и геохимические различия благороднометалльной минерализации, локализованных в этих массивах. В Дзелятышорском массиве, помимо двух геохимических типов благороднометалльной минерализации, присутствует и сульфидная, в составе которой преобладают N1 и Со с сопутствующими Си и Ъл, не связанная с благородными металлами.

3. При геохимических поисках по вторичным ореолам поисковыми признаками платинометалльной минерализации являются ореолы индикаторных элементов (Рй, Рь, Си, N1, Со, Аи, Ag, Те и ВЦ в перекрывающих базит-гипербазитовые массивы отложениях, где формируются не только остаточные, но и наложенные сорбционно-солевые литохимические и атмохимические ореолы рассеяния. Моноэлементные ореолы разных элементов на поверхности могут быть проявлены рассредоточенными аномалиями, смещенными друг

относительно друга, поэтому более надежную информацию о минерализованных зонах несут полиэлементные вторичные ореолы.

На участке массива горы Генеральской для выявления скрытой платинометалльной минерализации ЗАО «Теллур СПб» был использован модифицированный метод диффузионного извлечения элементов (МДИ-М). Один из элементоприемников был заполнен 1 Н раствором НИОз (традиционный вариант МДИ, нацеленный на преимущественное извлечение из почвы катионов металлов), а другой - дистиллированной водой. Выполненная автором переобработка исходных данных показывает, что малосульфидная платинометалльная минерализации отражается вторичными ореолами, уверенно выявляемыми по комплексным (мультипликативным и мультипликативно-аддитивным) геохимическим показателям, рассчитанным через коэффициенты концентрации индикаторных элементов. Это, прежде всего, показатели Си№Со (кислота), ГЧР(1 (вода), Р1Рс1 (кислота), РгРс! (кислота х вода), СиМ1Со+Р1Рс1 и КЬОэ1г (вода). Комплексный показатель Си№Со+Р1Р<1 уверенно выделяет оруденелый блок массива (рис. 6). Максимумы аномалий расположены в пределах пикетов 55-50 и 15-10, т.е. по краям рудного блока, где наблюдается выход на поверхность тектонических зон, ограничивающих блок с рудной платинометалльной минерализацией. Аномалии показателя ШЮвГг (рис. 6) также связаны с рудным блоком, при этом наблюдается дополнительный максимум в центре. Это свидетельствует о миграции ЭПГ в подвижных формах и последующем их вторичном закреплении и накоплении в наложенных вторичных литохимических ореолах рассеяния.

На участке массива Вуручуайвенч, для оценки возможностей выявления скрытого на глубине или перекрытого моренными отложениями малосульфидного платинометалльного оруденения, силами группы компаний «Теллур», ФГУП «ВСЕГЕИ» и ЦКГЭ были проведены опытно-методические геохимические работы с использованием различных методов геохимических поисков по вторичным ореолам. Работы выполнялись: 1) методом тиллевой литохимической съемки; 2) по стандартной методике литохимических поисков по вторичным ореолам; 3) методом

16

анализа сверхтонкой фракции - МАСФ (разработчик ФГУП «ВСЕГЕИ»); 4) атмохимическим методом по оригинальной методике. Весь комплекс геохимических работ проводился по профилю 35, пересекающему рудную зону массива, с шагом геохимической съемки 20 метров. Автором выполнены переобработка и переинтерпретация исходных данных.

При тиллевой литохимической съемке опробовались придонные горизонты моренного покрова (базального тилла) с помощью переносного мотобура. На интервале пикетов 184-176, где главная рудная зона наиболее близко подходит к поверхности и местами выходит на уровень ледниковой эрозии, тиллевой съемкой выявляется контрастный вторичный литохимический ореол комплексного показателя элементов-индикаторов малосульфидного платинометалльного оруденения (CuNiCoPtPd). Этот ореол имеет остаточную природу и практически не смещен от коренного источника (рис. 7). Слабая аномалия присутствует также на пикете 162.

Результаты стандартного варианта литохимических поисков по вторичным ореолам показали, что литохимические аномалии в этом случае менее контрастны и не так четко локализованы, как в случае тиллевой литохимической съемки.

По результатам МАСФ положение главной рудной зоны фиксируется с пикета 188 (слабое повышение Pt) до пикета 162 (комплексная аномалия Те и Bi). Максимум мультипликативного показателя CuNiCoPtPd приходится на пикет 180 (рис. 7). В целом же на указанном интервале пикетов выявлены наложенные сорбционно-солевые литохимические ореолы всего комплекса элементов-индикаторов платинометалльного оруденения, которые тяготеют к краевым частям этого интервала и представлены не сплошными, а рассредоточенными моноэлементными аномалиями. Дополнительная слабая аномалия, возможно, связанная с глубокозалегающим оруденением, обнаружена на пикетах 134-120. Таким образом, МАСФ является эффективным методом поисков платинометалльного оруденения по наложенным вторичным ореолам.

Атмохимические поиски с опробованием надпочвенного воздуха, несмотря на то, что надежно определить сами ЭПГ не удалось из-за

недостаточной чувствительности анализа, привели к выявлению атмохимических ореолов рассеяния всех остальных рудных индикаторов: Си, N1, Со, Аи, Ag, Те и Вь Моноэлементные аномалии рассредоточены по профилю, поэтому наиболее информативными оказались аномалии мультипликативного показателя Си№СоАиА§ТеВ1 (рис. 7). Метод позволяет выявить не только главную рудную зону на интервале пикетов 184-158, но и приближающиеся к поверхности вспомогательные минерализованные зоны на интервалах пикетов 152-142 и 104-100. Результаты применения атмохимического метода показывают, что над платинометалльным оруденением, перекрытым ледниковыми отложениями, выделяются наложенные атмохимические вторичные ореолы широкого круга элементов-индикаторов, включая такие ультраредкие элементы, как Аи и Те, мигрирующие к поверхности в подвижных формах в составе газовых потоков.

На участке Келейногубского массива ВСЕГЕИ были проведены геохимические поиски МАСФ. В центре участка выявлено полиэлементное аномальное геохимическое поле (АГХП), перспективное на малосульфидное платинометалльное оруденение. Это АГХП лежит в аномальной зоне повышенной полязируемости, намагниченности и кажущегося сопротивления пород, выявленной геофизическими работами. Соотношения и интенсивности магнитных и электроразведочных аномалий говорят о наличии вкрапленного типа рудной минерализации с небольшим количеством сульфидов. В пределы АГХП попадает и точка минерализации в коренных породах с содержанием Р1+Рс1 около 0.9 г/т. Таким образом, результаты геохимических поисков МАСФ по полиэлементным вторичным ореолам индикаторных элементов (Си, №, Со, Р(1, Р1, Аи, Ag) позволили выявить признаки перспектив Келейногубского массива на платинометалльное оруденение.

Как отмечено выше, породы Улитаозерского массива не проявляют тенденции к значимому накоплению платинометалльной ассоциации в приповерхностной зоне. Это находит отражение и в отсутствии вторичных литохимических ореолов ЭПГ над массивом.

Геохимические поиски МАСФ на участке рудопроявления Озерное и его обрамления (Дзелятышорский массив), выполненные ВСЕГЕИ, позволили уверенно выявить вторичные ореолы главных

Пикеты

12 3 4 5 6 7 8

Рис.6. Графики комплексных геохимических показателей и вертикальный разрез (по материалам

000 «Печенгагеология») массива горы Генеральской по профилю 0.

1 - мигматиты и гранито-гнейсы; 2 - плагиомикроклиновые граниты; 3 - габбронориты; 4 - горизонты с сульфидной вкрапленностью, вмещающие платинометалльную минерализацию; 5 - горизонты с убогой сульфидной вкрапленностью; 6 - рыхлые отложения; 7 - главные разломы; 8 - скважины.

Рис. 7 . Графики мультипликативных геохимических показателей и вертикальный разрез (по материалам ООО «Печенгагеология») массива Вуручуайвенч по профилю 35. Породы Иминдра-Варзугской структуры (1-2): I - метабазальты; 2 - метабазальты и конгломераты. Габбронориты г. Вуручуайвенч (3-6): 3 - габбронориты мезомеланократовые измененные; 4 - габбронориты такситовые измененные; 5 - габбронориты лейкократовые измененные; 6 - плагиоклазиты-анортозиты пятнистые до существенно кварц-плагоклазовых пород, измененные.

7 - зоны бедной вкрапленной минерализации; 8 - зоны рудной платинометалльной минерализации.

Шкала интенсивности комплексною показателя накопления АиА^Си (усл.ед.)

1.1 1.5 2 3

Ореол накопления (КК>1.5)

Ореол накопления (КК>1,3)

Рудная зона, выделенная предшественниками

Рис. 8. Вторичные литохимические ореолы Си, Аи, Ag, Рс1 и Р1 на участке рудопроявления Озерное (Дзелятышорский массив)

индикаторов рудной минерализации: Си, Аи, А§, Рс) и Р1. Зоны медно-благороднометалльной минерализации наиболее четко картируются аномалиями полиэлементных показателей CuAuAg и CuAuAgPd, а также вторичными ореолами Pd. Зоны собственно платинометалльной минерализации фиксируются, главным образом, вторичными ореолами Р1 (рис. 8).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате изучения малосульфидных платинометалльных объектов на территории Карело-Кольского региона и Полярного Урала установлены главные индикаторные ассоциации элементов, первичные и вторичные ореолы которых могут служить геохимическими поисковыми признаками платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах. Оценены взаимозависимости суммарных содержаний Pt+Pd и Си+№ в малосульфидной платинометалльной минерализации платино-палладиевого типа, которые могут использоваться для оценки

19

содержаний и ресурсов ЭПГ по содержаниям меди и никеля. Геохимические признаки минерализации указанного типа выявлены автором в Келейногубском массиве куземского комплекса. Показано, что применение геохимических методов, позволяющих обнаруживать наложенные вторичные ореолы индикаторных элементов, позволяет результативно проводить поиски месторождений ЭПГ на полузакрытых и закрытых территориях.

Полученные результаты помогут усовершенствовать методики поисковых работ, что будет способствовать повышению эффективности геохимических поисков платинометалльного оруденения на европейском севере России.

Основные опубликованные работы по теме диссертации:

1. Кропачева (Колонских) U.C. Минералого-геохимические особенности платинометалыюго оруденения расслоенного интрузива массива г. Генеральская (Мурманская область). // Материалы XVI конференции молодых ученых, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К.О.Кратца. Апатиты, КНЦ РАН, 2005. С. 211-214.

2. Кропачева (Колонских) U.C. Особенности минерального состава и геохимические характеристики сульфидно-платинометального оруденения горы Генеральская (Кольский полуостров). // Записки Горного Института, том 170, часть 1. СПб, СПГГИ (ТУ), 2007. С.30-35.

3. Kropacheva (Колонских) N. S. Geochemical characteristics and mineral composition of the PGE-sulfide mineralization in the Mountain Generalskaya massif. Kola Peninsula, North-West Russia./ Kropacheva N.S., Marchenko A.G. II 23r International Applied Geochemistry Symposium - IAGS 2007 - Exploring our Environment. Program and Abstracts. Oviedo, Asturias, Spain, 2007. P. 168.

4. Кропачева (Колонских) H.C. Сравнительная геолого-геохимическая характеристика раннепротерозойских базит-гипербазитовых массивов Лоухской площади (республика Карелия) и горы Генеральской (Мурманская область). // Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии. Материалы XVIII молодежной научной конференции, посвященной памяти К.О.Кратца. СПб, СПбГУ, 2007. С.68-69.

5. Kropacheva (Колонских) N. S. Mineral composition and geochemical peculiarities of the platinum group metals mineralization in the Mounting Generalskaya Massif, Kola peninsula. // New developments in geoscience, geoengineering, metallurgy and mining economics. TU Bergakademie Freiberg, Germany, 2007. P. 16-20

6. Kropacheva (Колонских) N.S. Ecology-geochemistry characteristic of mounting Generalskaya sulphur-platinum metals massif. // Materials of XLVIII students scientific session. Kräkov, Poland, 2007. P.72.

7. Колонских H.C. Особенности геохимических поисков платинометалльных проявлений на Полярном Урале и в Карело-Кольском регионе. / Колонских Н.С., Макарова Ю. В. // Материалы VII Межрегиональной научно-практической конференции. Уфа, БАШНЕДРА, АН РБ, 2008. С. 224-226.

8. Колонских Н.С. Геохимические характеристики медно-благороднометалльного рудопроявления Озерное (Полярный Урал). И Материалы I международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П. Карпинского. СПб: Изд-во ВСЕГЕИ, 2009. С. 355-358.

РИЦ СПГГИ. 28.10.2009. 3.578. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Колонских, Наталья Сергеевна

Введение

1. Современные представления о вещественном составе 11 платинометалльного оруденения в базит-гипербазитовых комплексах и геохимических методах поисков месторождений металлов платиновой группы

1.1 Типы платинометалльного оруденения в базит- 11 гипербазитовых массивах

1.2 Минеральный и элементный состав платинометалльного 16 оруденения

1.3 Применяемые методы геохимических поисков 20 месторождений платиновых металлов

2. Исходные материалы и методика исследований

2.1 Опробование коренных пород

2.2 Опробование рыхлых отложений при геохимических 26 поисках по вторичным ореолам

2.3 Лабораторные минералогические исследования

2.4. Лабораторные анализы геохимических проб

2.5. Обработка и интерпретация геохимических данных

3. Особенности вещественного состава платинометалльной 34 минерализации в базит-гипербазитовых комплексах Карело-Кольского региона и Полярного Урала

3.1 Массив горы Генеральской (Кольский полуостров)

3.1.1 Геологическое строение и рудная минерализация

3.1.2 Минеральный состав и геохимические характеристики 40 минерализованных пород и руд

3.2 Массив Вуручуайвенч (Кольский полуостров)

3.2.1 Геологическое строение и рудная минерализация

3.2.2 Геохимические характеристики минерализованных пород и руд

3.3 Улитаозерский массив (Кольский полуостров) 70 3.3.1 Геологическое строение и рудная минерализация 70 3.3.2. Геохимические характеристики пород и минерализации

3.4 Массивы куземского комплекса (Северная Карелия)

3.4.1 Геологическое строение и рудная минерализация

3.4.2 Геохимические характеристики пород и минерализации

3.5 Дзелятышорский массив Озёрного рудного узла (Полярный 85 Урал)

3.5.1 Геологическое строение и рудная минерализация

3.5.2 Геохимические характеристики минерализованных 89 пород

3.6 Сравнительная характеристика вещественного состава 96 платинометалльной минерализации изученных массивов и геохимические поисковые признаки

3.7 Главные выводы 107 4. Вторичные геохимические ореолы проявлений платинометалльной 108 минерализации в базит-гипербазитовых комплексах

4.1 Участок массива горы Генеральской

4.2 Участок массива Вуручуайвенч

4.3 Улитаозерский участок

4.4 Участок Келейногубского массива куземского комплекса

4.5 Участок рудопроявления Озерное (Дзелятышорский массив 136 Полярного Урала)

4.6 Главные геохимические признаки платинометалльной 142 минерализации при геохимических поисках по вторичным ореолам

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности вещественного состава и геохимические поисковые признаки малосульфидной платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах Карело-Кольского региона и Полярного Урала"

Актуальность работы. Северо-Западный федеральный округ является одним из ведущих минерально-сырьевых регионов России. Необходимость расширения минерально-сырьевой базы платиновых металлов в этом регионе, в первую очередь, диктуется наличием необходимой инфраструктуры для транспортировки, обогащения и переработки руд. Однако задача поисков и разведки платинометалльных объектов на этой территории с широким развитием покровно-ледниковьтх и других дальнеприносных рыхлых отложений далека от решения, в том числе из-за недостаточной эффективности применявшихся методик геохимических поисков.

Увеличение эффективности геохимических поисков может быть достигнуто путем пополнения знаний об особенностях вещественного состава малосульфидной (вкрапленной) медь-никель-платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах, которая относится к нетрадиционному, но весьма перспективному формационному типу платинометалльного оруденения. В последние годы на европейском севере России выявлены рудные объекты такого типа (месторождение Вуручуайвенч, рудопроявление горы Генеральской и др.), геохимические характеристики которых до сих пор не были в достаточной степени изучены.

Повышению эффективности геохимических поисков платинометалльных месторождений будет способствовать и углубление знаний о геохимических характеристиках, которые могут стать индикаторами платинометалльной минерализации, таких как геохимические ассоциации элементов платиновой группы (ЭПГ) и их спутников, геохимические спектры рудной минерализации, характер проявления и элементный состав вторичных ореолов, формирующихся, над базит-пшербазитовыми массивами, вмещающими платинометалльную минерализацию.

В последние годы активно совершенствуются методики проведения поисков по вторичным ореолам рассеяния, все чаще применяются новые методы, нацеленные на выявление подвижных и вторично закрепленных форм нахождения элементов-индикаторов в наложенных ореолах рассеяния (МДИ, МАСФ, атмохимические методы и др.). Их применение может привести к выявлению платинометалльных проявлений в сложных для опоискования стандартными методами условиях. Однако для результативного применения таких методов необходимо изучить свойства тех наложенных вторичных ореолов, которые выявлены над известными платинометалльными залежами в коренном залегании.

Важный вклад в изучение геохимических особенностей и вещественного состава платиносодержащих объектов внесли Д.А. Додин, Н.М. Чернышов, B.F. Лазаренков, O.E. Юшко-Захарова, Э.А. Ланда, Ф.П. Митрофанов, Т.В. Рундквист, И.В. Таловина, А.Г. Марченко и многие другие. Теоретические основы и применение геохимических методов поисков по наложенным вторичным ореолам развивают С.Г. Алексеев, H.A. Ворошилов, С.А. Вешев, О.Ф. Путиков, И.С. Гольдберг, А.Г. Марченко, C.B. Соколов,

A.A. Кременецкий и другие.

Цель работы — установить главные особенности вещественного состава и геохимические поисковые признаки малосульфидной платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах Карело-Кольского региона и Полярного Урала.

Основные задачи:

1) выявить тенденции изменчивости химического состава минерализованных пород и руд, ассоциации ЭПГ и их спутников, геохимические спектры платинометалльной минерализации, соотношения содержаний меди и никеля, с одной стороны, и платины и палладия, с другой;

2) выполнить сравнительный анализ геохимических характеристик изученных проявлений платинометалльной минерализации в базит-гипербазитах европейского севера России;

3) выяснить, как проявляются платинометалльные объекты Карело-Кольского региона и Полярного Урала во вторичных ореолах рассеяния;

4) определить геохимические поисковые признаки платинометалльного оруденения для их использования при геохимических поисках по первичным и вторичным ореолам.

Фактический материал, методы исследования и личный вклад автора. В основу диссертационной работы положены материалы, полученные лично автором при полевых исследованиях на массиве горы Генеральской, материалы отдела региональной геохимии ФГУП «ВСЕГЕИ», в работах которого автор принимает непосредственное участие с 2007 года, а также материалы группы компаний «Теллур» и Печенгской КГРЭ. Фактическим материалом для работы послужили: 346 проб коренных пород и около 1000 проб рыхлых отложений, отобранные на участках четырех массивов Карело-Кольского региона, 84 пробы коренных пород и более 1000 проб рыхлых отложений с участка Озерный (Дзелятышорский массив Полярного Урала). Все геохимические данные были обработаны или переобработаны автором.

Геохимические пробы анализировались приближенно-количественным эмиссионным спектральным (ПКСА), атомно-абсорбционным (ААА), атомно-эмиссионно-спектрометрическим (ТСР-АЕБ) и масс-спектрометрическим (1СР-М8) с индуктивно-связанной плазмой, рентгенофлуоресцентным спектральным (РФСА) методами. Аналитические исследования проводились в ЦЛ ФГУП «ВСЕГЕИ» - анализ геохимических проб; в НОЦ СПГГИ (ТУ) и ИГТД РАН -минералогические исследования. Автором изучено около 50 полированных шлифов методами оптической и растровой электронной микроскопии и сделано около 100 микрорентгеноспектральных анализов рудных минералов (ИГГД РАН АВТ-55 (АкавЫ), аналитик М.Д. Толкачев; НОЦ СПГГИ (ТУ) ДХА 86008 (ХЕОЬ, Япония), аналитик И.М. Гембицкая).

Для обработки данных использовались методы статистического определения параметров распределений содержаний элементов, корреляционного и факторного анализов (программы Excel и Statistica 7.0). Геометризация результатов производилась при помощи моно- и полиэлементного геохимического картирования с использованием программ Surfer 8.0 и Grapher 7.0.

Научная новизна работы.

• Выявлены главные индикаторные элементные ассоциации платинометалльной минерализации в изученных базит-гипербазитовых массивах.

• Оценены зависимости суммарного содержания платины и палладия от суммарного содержания меди и никеля для малосульфидной платинометалльной минерализации платино-палладиевого типа.

• Установлено, что над проявлениями платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах формируются не только остаточные, но и наложенные сорбционно-солевые литохимические и атмохимические вторичные ореолы рассеяния индикаторных элементов.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. В малосульфидной платинометалльной минерализации платино-палладиевого типа расслоенных массивов горы Генеральской и Вуручуайвенч Карело-Кольского региона индикаторную геохимическую ассоциацию образуют Pd, Pt, Си, Ni, Со, Аи, Ag, Те, Bi, проявляющие положительные корреляции и накапливающиеся совместно. При тесной линейной положительной взаимозависимости суммарных содержаний Cu+Ni и Pd+Pt пропорциональные соотношения цветных и платиновых металлов неодинаковы в разных рудопроявлениях.

2. Малосульфидная медъ-золото-платинометаллъная минерализация рудопроявления Озерное, локализованного в Дзелятыгиорском верлит-клинопироксенитовом массиве Полярного

Урала, разделяется на два геохимических типа: собственно платинометалльный (Р^ Рф и медно-благороднометаллъный (Си, Аи, Ag, Рф - и существенно отличается от малосульфидной платинометалльной минерализации платино-палладиевого типа расслоенных массивов отсутствием линейной корреляции содержаний Си, Ш и платиноидов.

3 При геохимических поисках по вторичным ореолам поисковыми признаками платинометалльной минерализации являются ореолы индикаторных элементов (Рс1, Р^ Си, Ш, Со, Аи, Ag, Те и В г) в перекрывающих базит-гипербазитовые массивы отложениях, где формируются не только остаточные, но и наложенные сорбционно-солевые литохимические и атмохимические ореолы рассеяния. Моноэлементные ореолы разных элементов на поверхности могут быть проявлены рассредоточенными аномалиями, смещенными друг относительно друга, поэтому более надежную информацию о минерализованных зонах несут полиэлементные вторичные ореолы.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования установленных индикаторных ассоциаций элементов, характерных для изученных платинометалльных проявлений, при геохимических поисках новых объектов по первичным и вторичным ореолам. Показанная в диссертации целесообразность применения геохимических методов поисков платинометалльного оруденения по наложенным вторичным ореолам будет способствовать более успешному проведению различными геологическими организациями геохимических поисков месторождений платиновых металлов на полузакрытых и закрытых территориях СевероЗападного федерального округа.

Достоверность результатов диссертационного исследования определяется использованием аналитических данных, полученных по сертифицированным методикам в аккредитованной лаборатории (ЦЛВСЕГЕИ), статистической представительностью выборок геохимических данных, корректным применением методов математической обработки и графического представления информации, непротиворечивостью полученных автором результатов и геологической информ:алл,ии по участкам, подтверждением наличия коренных источников вторичных ореолов результатами буровых и горных работ на участках массивов горы Генеральской, Вуручуайвенч и Дзелятышорского.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на всероссийских и международных конференциях: «Геология, геохимия, экология северо-запада России» (Санкт-Петербург, 2005), конференциях, посвященных памяти члена-корреспондента АН СССР К.О.Кратца (Апатиты, 2005 и Санкт-Петербург, 2007), «Молодые - наукам о Земле» (Москва, 2005), «Проблемы рационального природопользования» (Санкт-Петербург, 2006), «New developments in geoscience, geoengineering, metallurgy and mining economics» (Freiberg, Germany, 2007), XLVIII students scientific session (Krakov, Poland, 2007), VII Межрегиональной научно-практической конференции (Уфа, 2008), I Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П. Карпинского (Санкт-Петербург, 2009), были представлены в виде стендового доклада на XXIII Международном симпозиуме по прикладной геохимии (Овьедо, Испания, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ (Кропачева Н.С., Марченко А.Г., 2005; Кропачева Н.С., Г2005, 2006, 2007 а, б; Kropacheva N.S., 2007а, b; Kropacheva N.S., Marchenko A.G., 2007; Колонских Н.С., Макарова Ю.В., 2008; Колонских Н.С., 2009) в том числе 1 работа в издании, входящем в перечень ВАК.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю члену-корреспонденту РАН профессору Ю.Б. Марину и всему коллективу кафедры МКП, д.г.-м.н. профессору А.Г. Марченко. Автор благодарен заведующему отделом региональной геохимии ВСЕГЕИ д.г.-м.н. C.B. Соколову за предоставленные фактические материалы и консультации. Автор также признателен группе компаний «Теллур» (генеральный директор к.г.-м.н. С.П. Сергеев) за предоставленные материалы, М.М. Трушику и

A.Е. Борисову (Печенгская КГРЭ) за возможность отбора проб для исследований. Автор благодарит за помощь и замечания к.г.-м.н.

B.В. Смоленского, к.г.-м.н. Д.А. Петрова, к.г.-м.н. Ю.В. Макарову, И.В. Берлинского. Автор признателен мужу А.В. Колонских за моральную поддержку и веру в силы жены.

Заключение Диссертация по теме "Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых", Колонских, Наталья Сергеевна

Заключение

В результате изучения малосульфидных платинометалльных объектов на территории Карело-Кольского региона и Полярного Урала установлены главные индикаторные ассоциации элементов, первичные и вторичные ореолы которых могут служить геохимическими поисковыми признаками платинометалльной минерализации в базит-гипербазитовых массивах. Оценены взаимозависимости суммарных содержаний Р1+Рс1 и Си+М в малосульфидной платинометалльной минерализации платино-палладиевого типа, которые могут использоваться для оценки содержаний и ресурсов ЭПГ по содержаниям меди и никеля. Геохимические признаки минерализации указанного типа выявлены автором в Келейногубском массиве куземского комплекса. Показано, что применение геохимических методов, позволяющих обнаруживать наложенные вторичные ореолы индикаторных элементов, позволяет результативно проводить поиски месторождений ЭПГ на полузакрытых и закрытых территориях.

Полученные результаты помогут усовершенствовать методики поисковых работ, что будет способствовать повышению эффективности геохимических поисков платинометалльного оруденения на европейском севере России.

145

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Колонских, Наталья Сергеевна, Санкт-Петербург

1. Алексеев С.Г., Вешев С.А., Ворошилов H.A. и др. Геоэлектрохимические технологии прогноза и поисков рудных и нефтяных объектов. // Прикладная геохимия. Выпуск 3. Прогноз и поиски. - М.: ИМГРЭ, 2002. С. 365-382.

2. Алексеев С.Г., Ворошилов H.A., Вешев С.А., Штокаленко М.Б. Опыт использования наложенных ореолов рассеяния при прогнозе и поисках месторождений на закрытых территориях. // Разведка и охрана недр, 2008, № 45. С. 93-99.

3. Алексеев С.Г., Духанин A.C. Диффузионное извлечение подвижных форм нахождения металлов для поисков скрытого оруденения // Геохимические методы и научно-технический прогресс в геологическом изучении недр. -М.: Наука, 1989. С.174-178.

4. Алексеенко В.А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М.: Логос, 2000. 354 с.

5. Альтман ЭЛ., Табуне Э.В. Геохимический способ выявления неоднородностей. Патент РФ № 2226282 от 13.06.2002.

6. Антропова Л.В. Формы нахождения элементов в ореолах рассеяния рудных месторождений. Л.: Недра, 1975. 144 с.

7. Баянова Т.Б. Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. СПб.: Наука, 2004. 174 с.

8. Баянова Т.Б., Смолькин В.Ф., Левкович Н.В. Рюнгенен Г.И. U-Pb возраст пород расслоенной интрузии г. Генеральской (Кольский полуостров). // Геохимия, 1999, № 1. С.3-13.

9. Беус A.A., Григорян С.В. Геохимические методы поисков и разведки месторождений твердых полезных ископаемых. — М.: Недра, 1975. 280 с.

10. Боярко Г.Ю., Прокопчук С.И. Геохимические поиски платины (интрузив Инагли, Алданский щит). // Прикладная геохимия. Вып. 3. Прогноз и поиски. — М.: ИМГРЭ, 2002. С. 562-569.

11. Виноградова И.В., Виноградов В.Н. Новые перспективные методы поисков и оценки глубокозалегающих месторождений полезных ископаемых. // Прикладная геохимия, Вып. 3. Прогноз и поиски. — М.: ИМГРЭ, 2002. С. 343364.

12. Н.Временные методические указания по проведению геохимических поисков на закрытых и полузакрытых территориях. // C.B. Соколов, А.Г. Марченко, С.С. Шевченко и др. СПб: изд. ВСЕГЕИ, 2005. 98 с.

13. Высоцкий Э.А., Губин В.Н., Илькевич Г.И., Штефан JI.B. Геология металлических полезных ископаемых. — Минск: Тетра-Системс, 2006. 336 с.

14. ГабовД.А. Минералы ЭПГ и Au из малосульфидных руд массива Панских тундр (Кольский п-в). // Записки РМО, 2009, № 3. С. 114-120.

15. Генкин А.Д. Минералы платиновых металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. — М.: Наука, 1968. 103 с.

16. Генкин А.Д., ДистлерВ.В., ГладышевГ.Д. и др. Сульфидные медно-никелевые руды норильских месторождений. / — М.: Наука, 1988. 231 с.

17. Додин Д.А., Додина Т.С., Дюжиков O.A. Норильско-Талнахский рудный гигант. // Платина России. T.V. М.: ООО «Геоинформмарк», 2004. С. 77-103.

18. Додин Д.А., ЛандаЭ.А., Лазаренков В.Г. Платинометалльные месторождения мира. — T. II — Платиносодержащие хромитовые и титаномагнетитовые месторождения. — М.: ООО «Геоинформцентр», 2003. 409 с.

19. Додин Д.А., Оганесян Л.В., Чернышов Н.М., Яцкевич Б.А. Минерально-сырьевой потенциал платиновых металлов России на пороге XXI века. Под. ред. В.П. Орлова. -М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. 121 с.

20. Додин Д.А., Чернышов Н.М., Яцкевич Б.А. Платинометальные месторождения России. СПб.: Наука. 2000. 755 с.

21. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений. -М: Недра, 1983. С. 191.

22. Квятковский Е.М. Литохимические методы поисков эндогенных рудных месторождений. Л.: Недра, 1977.189 с.

23. Козлов Е.К., Юдин Б.А., Докучаева B.C. Основной и ультраосновной комплексы Монче-Волчьих-Лосевых тундр. Л.: Наука, 1967. 165 с.

24. Колонских Н.С., Макарова Ю.В. Особенности геохимических поисков платинометалльных проявлений на Полярном Урале и в Карело-Кольскомрегионе. //Материалы VII Межрегиональной научно-практической конференции. Уфа, БАШНЕДРА, АН РБ, 2008. С. 224-226.

25. Корчагин А.У., Митрофанов Ф.П., Рундквист Т.В.и др. Особенности геологического строения Федорово-Панского расслоенного массива и проявления платиновых металлов в его восточной части. // Платина России. T.V. М.: ООО «Геоинформмарк», 2004. С. 143-152.

26. Котельников В.Г., Романова Н.В. Новый тип медного платино-золото-палладиевого оруденения на восточном склоне Полярного Урала. // Геология и минеральные ресурсы европейского северо-востока России. — Сыктывкар: Геопринт, 2004. С. 40-42.

27. КропачеваН.С. Особенности минерального состава и геохимические характеристики сульфидно-платинометального оруденения горы Генеральская (Кольский полуостров).// Записки Горного Института, том 170, часть 1. СПб, СПГГИ(ТУ), 2007а. С.30-33 ,

28. Лазаренков В.Г., Балмасова Е.А., Глазов А.И., ОнищинаН.М. Распределение элементов платиновой группы в хромититах Бураковско-Аганозерского расслоенного массива (Прионежье). // Известия АН СССР. Серия геологическая, № 9, 1991. С. 57-66.

29. Лазаренков В.Г., Марченко А.Г., Таловина И.В. Геохимия платиновых элементов. СПб: изд. СПГГИ, 1996. 93 с.

30. ЛазаренковВ.Г., Мочалов А.Г., Hey покоев A.B. Типоморфизм минералов платиновой группы. СПб: изд. СПГТИ, 1994. 175 с.

31. Лазаренков В.Г., Петров С.В., Таловина И.В. Месторождения платиновых металлов. СПб.: Недра, 2002. 298 с.

32. Лазаренков В.Г., Таловина И.В. Геохимия элементов платиновой группы. СПб. Галарт, 2001. 266 с.

33. Левинсон А. Введение в поисковую геохимию. М.: Мир, 1976. 498 с.

34. Лихачев А.П. Платино-медно-никелевые и платиновые месторождения. -Москва: Эслан, 2006. 496 с.

35. Макарова Ю. В. Новые методики обработки поисково-геохимических данных (на примере Бураковско-Аганозерского массива Карелии). // «Севергеоэкотех-2004». Ч. 1.: Материалы конференции. — Ухта: УГТУ, 2005а. С. 358-363.

36. Макарова Ю.В., Марченко А.Г., Ильченко В.О. Методы обработки данных литохимических поисков по ореолам и потокам рассеяния. // Разведка и охрана недр, 2008. № 4-5. С. 72-77.

37. Малых О.Н. Новый тип платинометального оруденения на территории Полярного Урала. // Геология и минеральные ресурсы европейского северо-востока России. — Сыктывкар: Геопринт, 2004. С. 58-61.

38. Марченко А.Г., Соколов C.B. Метод анализа сверхтонкой фракции (МАСФ) новый эффективный геохимический метод поисков месторождений. // «Минералогия во всем пространстве сего слова». — СПб: изд. СПбГУ, 2004. С.32-33.

39. Минералы благородных металлов: Справочник. / О.В. Юшко-Захарова, В.В. Иванов, JI.H. Соболеваи др. М.: Недра, 1986. 272 с.

40. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. -М.: Наука, 1975. 341 с.

41. Перельман А.И. Геохимия. -М.: Высшая школа, 1989. 528 с.

42. Путиков О.Ф., Духанин A.C. О возможном механизме формирования «струйных» ореолов рассеяния. // Доклады АН, 1994, т.338, № 2. С.219-221.

43. Путиков О.Ф. Основы теории нелинейных геоэлектрохимических методов поисков и разведки. СПб, 2008. С. 534.

44. Путиков О.Ф., Духанин A.C., Машьянов Н.Р. К обоснованию физико-математической модели струйных ореолов рассеяния // Российский геофизический журнал, 1994, № 2. С.5-10.

45. Пыстин A.M., Пыстина Ю.И., Потапов И.Л., Ронкин Ю.А. Медно-благороднометалльная минерализация в докембрийских клинопироксенитах на Полярном Урале. // Материалы Всероссийской конференции. Тез. докл. Петрозаводск, 2007 С. 329-331.

46. Расслоенные интрузии Мончегорского рудного района: петрология, оруденение, изотопия, глубинное строение. Апатиты, изд-во Кольского НЦ РАН, 2004. Ч. 1 - 177 с. Ч. 2 - 177 с.

47. Рыбаков С.И., Голубев А.И. и др. Металлогения Карелии. // Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 1999. 340 с.

48. РыссЮ.С., Гольдберг И.С., Алексеев С.Г., Духанин A.C. Струйная миграция вещества в образовании вторичных ореолов рассеяния // ДАН СССР, 1987, т.297, №4, с.956-958.

49. Смирнов В.И., Гинзбург А.И., Григорьев В.М., Яковлев Г.Ф. Курс рудных месторождений. М.: Недра, 1981. 348 с.

50. Соколов С.В., Марченко А.Г., Макарова Ю.В. Геологическая эффективность геохимических поисков методом анализа сверхтонкой фракции. И Разведка и охрана недр, 2008, № 4-5.С. 87-92.

51. Соловов А.П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1985. 294 с.

52. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. // Соловов А.П., Архипов Ф.Я., Бугров В.А. и др. М.: Недра, 1990. 335 с.

53. Теремецкая Т.Е., Крапива Л.Я., Логинов В.Н., Ганин В.А. Геохимические поиски платинометалльного оруденения в расслоенных интрузивах. // Разведка и охрана недр, 2002, № 5. С. 67-73.

54. Шишкин М.А., Малых О.Н., Попов П.Е. и др. Геологическое доизучение масштаба 1:200 000 листов Q-41-V, VI, IX (Воркутинский район). Отчет Воркутинской ГСП за 2000-2004 гг. "Комигеолфонд", 2004.

55. Юшко-Захарова О.Е. Платиноносность рудных месторождений. — М.: Недра, 1975. 248 с.

56. Dunn С.Е. Biogeochemistry as an aid to exploration for gold, platinum and pfllfdium in the northern forests of Saskatchevan, Canada. // Journal of Geochemical Exploration, 1986, Vol. 25. P. 21-40.

57. Dunn C.E. Precious metals in vegetation from northern Saskatchevan. // Summary of investigations, 1987. Saskatchevan Geological Survey, Saskatchevan energy and mines. Miscellaneous Report 87-4. P. 136-139.

58. Fuchs W.A., Rose A.W. The geochemical behavior of platinum and palladium in the weathering cycle in the Stillwater Complex, Montana // Economic Geology, 1974, Vol. 69. P. 332-346.

59. Kropacheva N.S. Ecology-geochemistry characteristic of mounting Generalskaya sulphur-platinum metals massif. // Materials of XLVTII students scientific session. Krakov, Poland, 2007a. P.72

60. Putikov O.F., Wen B. Geoelectrochemistry and stream dispersion // Handbook of exploration geochemistry, Vol. 7: Geochemical remote sensing of the subsurface. Amsterdam, Elsevier, 2000. P. 17-79.

61. Tornos F., Galindo C., Casquet C. et. al. The Aguablanca Ni-(Cu) sulfide deposit, SW Spain: geologic and geochemical controls and the relationship with a midcrustal layered mafic complex. // Miner Deposita, 2006, Vol. 90. 16 p.

62. Алексеев С.Г., Вешев С.А., Ворошилов Н:А., О.Ф. Путиков О.Ф. и др. Технология работ и интерпретации данных геоэлектрохимических методов на рудных объектах. СПб., ФГУ НЛП «Геологоразведка», 2005ф.

63. Ахмедов A.M. , Шолохнев В.В., Васильева В.А. и др. Отчет о научно-исследовательской работе «Оценка платиноносности крупных расслоенных массивов Карело-Кольского региона». СПб, ФГУП «ВСЕГЕИ», 2007ф.

64. Гринченко Б.М. Отчет о результатах геофизических работ к востоку от Волчьих-Анис-тундр в 1969-1971 гг. (Анистундровская поисковая партия). Т. 14. ТФ Мурманск. 1972ф.

65. Камкин И.Р., Соколов C.B., Трушик М.М., Борисов А.Е. Проект на поисковые и оценочные работы на медно-никелевые руды и руды благородных металлов массива г. Генеральской. Никель, Кольская ГМК, 2003ф.

66. Козырев С.М., Кравцова O.A., Максимов В.И. Отчет о научно-исследовательской работе «Исследование вещественного состава и технологических свойств руд массива г. Генеральской». СПб, Институт «ГипроНикель», 2002ф.

67. Марченко А.Г., Соколов C.B., Табуне Э.В. и др. Опытно-методические геохимические и сейсмотомографические работы в пределах участков «Вуручуайвенч» и «Южносопчинский». Отчет по договору с ОАО «Кольская ГМК». СПб, ЗАО «Теллур СПб», 2004ф.

68. Мурадымов Г.Ш. и др. Отчет по теме: «Анализ перспектив территории Карелии на медно-никелевые руды и выделение объектов для постановки поисковых работ» ТГФ СЗРГЦ, 1999ф.

69. Сергеев С.П., Блинов К.В., Бутенко В.А. и др. Отчет ЗАО «Теллур-СПб» «Прогнозно поисковые комплексные геофизические работы на платино-медно-никелевые руды и золото в северной части республики Карелия. Лоухская площадь». СПб, ЗАО «Теллур СПб», 2005ф.

70. Соколов C.B., Ахмедов A.M., Крупеник В.А. и др. Отчет о результатах работ «Геологическое изучение поиски и оценка металлов платиновой группы и золота в пределах Лоухской площади». СПб, ФГУП «ВСЕГЕИ», 2008ф.

71. Соколов C.B., Ахмедов A.M., Марченко А.Г. и др. Отчет о результатах работ «Прогнозно-поисковые работы на цветные и драгоценные металлы в -пределах Лоухской площади Карелии в 2003-2005 гг.» (объект: Лоухская площадь). СПб, ФГУП «ВСЕГЕИ», 2005ф.

72. Соколов C.B., Ахмедов A.M., Марченко А.Г. и др. Отчет о результатах работ «Прогнозно-поисковые работы на цветные и благородные металлы впределах Лоухской площади Карелии в 2005 2006 гг.». ФГУП «ВСЕГЕИ», СПб, 2006ф.

73. Соколов С.В., Беляев Г.М., ., Колонских Н.С., ., и др. Отчет о результатах работ «Прогнозно-геохимические работы на цветные и благородные металлы в пределах площади листов R 35, 36 Кольского полуострова». СПб: ФГУП «ВСЕГЕИ», 2008фа

74. Соколов С.В., Марченко А.Г. Отчет о результатах геохимических поисков на цветные и благородные металлы в пределах Лоухской площади. СПб: ФГУП «ВСЕГЕИ», 2004ф. 126 с.

75. Соколов С.В., ЛадыгинаМ.Ю., Ильченко В.О., ., Колонских Н.С., . и др. Отчет о результатах работ по заданию «Создание поисковой геолого-геохимической модели Озёрного рудного узла медно-золото-платинометальной специализации». СПб, ФГУП «ВСЕГЕИ», 2008фб.

76. Соколов С.В., СтромовВ.А., Васильева В.А. и др. Отчет о результатах работ по объекту «Прогнозно-поисковые работы на цветные и благородные металлы в пределах Анис-Улитаозёрской площади на 2004-2005 гг.». СПб, ФГУП «ВСЕГЕИ», 2005ф.

77. Чалых Е.Д., Берман И.И. Отчет Улитареченской партии о результатах ГСР м-ба 1:50 000, проведенных в 1959 г. в районе оз. Улита ср. течения р. Туломы (Кольский район, Мурманская обл.). ТФ, Мурманск, 1960ф.