РЕФЕРАТ

 В процессе изучения вещественного состава углеродистых сланцев оскольской серии Рыльской структуры КМА авторами были получены новые данные о содержаниях золота и платиноидов в породах. Выявлены высокие концентрации элементов платиновой группы и Au в разнотипных по генетической принадлежности сульфидных ассоциациях и охарактеризованы особенности распределении благородных металлов.

 В настоящее время среди новых нетрадиционных типов золото-платинометалльного оруденения повышенное внимание уделяется широко распространенным металлоносным черносланцевым формациям.

В ходе исследований последних лет  в пределах Курского блока (КМА) Воронежского кристаллического массива (ВКМ) установлено и наиболее детально изучено благороднометалльное оруденение в породах оскольской серии Тим-Ястребовской синклинорной структуры, выявлены формы нахождения благородных металлов [Мяснянкин и др., 1992, Чернышов, 2004; Чернышов и др., 2007]. Предшествующими работами было установлено, что ведущую роль в распределении и степени концентрирования Au и ЭПГ в докембрийских стратифицированных толщах КМА оказывает состав сульфидных парагенезисов [Чернышов 2004, Чернышов и др., 2011]. В то же время, углеродистые сланцы другой синклинорной структуры КМА, Рыльской, с точки зрения их потенциальной золото-платиноносности являются менее изученными.

Рыльская структура, протяженностью около 50 км при ширине 30 км, является крупной палеопротерозойской синформой, расположенной в западной части Курского блока ВКМ. К характерным ее особенностям следует отнести слабое развитие в ее пределах магматической деятельности. Стратифицированные докембрийские образования Рыльской структуры смяты в узкие изоклинальные складки, подчиненные общему северо-восточному направлению всей структуры.

С целью установления перспектив обнаружения золото-платинометалльного оруденения в углеродистых сланцах Рыльской структуры были выполнены анализы по определению содержаний благородных металлов. Среднее содержание золота (19 анализов, атомно-абсорбционный метод, Лаборатория ФГУП ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург) составляет 0,0093 г/т (пределы обнаружения – 0,002 г/т). Максимальные содержания золота достигают 0,026 г/т. Содержания платины и палладия, определенные атомно-абсорбционным методом, не превышают пределы обнаружения этих элементов – 0,04 г/т для платины и 0,03 г/т для палладия. Результаты определения благородных металлов методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS, лаборатория ФГУП ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург) в углеродистых сланцах Рыльской структуры более высокие: Pt – 0,006 г/т, Pd – 0,024 г/т, Au – 0,035 г/т, Ru, Rh, Ir < 0,002 г/т.

Углеродистые сланцы Рыльской структуры характеризуются повышенными содержаниями сульфидных минералов (от 5-9% до 15-30% и более). Среди сульфидов (пирит, пирротин, халькопирит, марказит, сфалерит, галенит) и сульфоарсенидов (арсенопирит, кобальтин, герсдорфит и др.), преобладающими минералами являются пирит и пирротин, характеризующиеся сложными взаимоотношениями с силикатными минералами и многообразием форм проявления. Сфалерит, арсенопирит, галенит также образуют самостоятельные скопления. Количество пирита и пирротина возрастает в наиболее обогащенных углеродистым веществом сланцах. По морфологии кристаллизации пирит-пирротиновая минерализация делится на два вида: а) зернисто-вкрапленная (пылевидно-вкрапленная (0,001-0,015мм), зернисто-тонковкрапленная (0,02-0,13 мм до 0,3-1 мм), штриховато-вкрапленная (с удлиненными зернами сульфидов размером 0,17-0,5 мм) и агрегированную (просечки, зерна, прожилки).

С целью детального изучения особенностей распределения элементов-примесей в различных сульфидных минералах были выполнены локальные определения их химического состава. Анализы выполнены в аттестованной лаборатории ФГУП ВСЕГЕИ  методом LA-ISP-MS (масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией), при котором исследуемое вещество испаряется с поверхности образца лазерным импульсом. Анализ производится путём переноса продуктов лазерной абляции (аэрозоля)  в индуктивно-связанную плазму и последующим детектированием свободных ионов в масс-спектрометре. Анализ выполнен с использованием масс-спектрометра с ICP “ELAN-6100 DRC” фирмы «Perkin-Elmer», США, с лазерным пробоотборником “LSX-200” фирмы “Cetac Technology”, США. Нижний предел определения элементов составляет 0,01 ppm, относительная погрешность измерения – 15 отн. %, Нижний предел определения всех указанных элементов – 0,01 г/т. Калибровка измерительных каналов осуществлялась по синтетическим стандартам NIST 612, NIST 613).

В результате выполненных исследований химического состава сульфидных минералов впервые получены новые данные о высоких концентрациях благородных металлов в сульфидных минералах из углеродистых сланцев Рыльской структуры. Установлено существенное обогащение сульфидных минералов благородными металлами (таблица 1).

Таблица 1 – Содержания благородных металлов (г/т) в сульфидных минералах из углеродистых сланцев Рыльской структуры Курского блока

Анализ распределения примесей благородных металлов показывает существенное накопление благородных металлов (особенно «легких» платиноидов – Rh – до 0,29 г/т, Ru – до 0,41 г/т, Pd – до 0,82 г/т, а также Au – до 1,01 и Ag – до 11,5 г/т) в пирротине и сфалерите. Данная закономерность характерна также для Os и Ir, концентрации которых в целом ниже. Содержания платины в пирротине и сфалерите также высоки (до 11,7 г/т), однако повышенные содержания этого металла отмечаются и в пирите (до 1,38 г/т). Средние суммарные содержания ЭПГ максимальны для пирротина – 1,271 г/т, для сфалерита – 0,937 г/т, для пирита – 0,254 г/т. Максимальные концентрации  Ru – 0,41 г/т характерны для сфалерита; Rh-0,29 г/т, Pd – 0,82 г/т, Os – 0,21 г/т, Ir – 0,084 г/т, Pt – 11,7 г/т – для пирротина. Среднее отношение платины к палладию больше единицы для всех сульфидов и максимально для сфалерита. Среднее отношение распространенных платиноидов к редким также больше единицы и возрастает обратно пропорционально средней сумме ЭПГ. Среднее значение отношения легких платиноидов к тяжелым для сфалерита и пирита очень близко к единице, а для пирротина характерно некоторое обогащение тяжелыми платиноидами.  

Таким образом, в ходе проведенных исследований установлено, что значительное количество элементов платиновой группы и золота в углеродистых сланцах находится в виде примесей в различных сульфидных минералах. Полученные результаты показали существенное обогащение сульфидных минералов (особенно пирротина и сфалерита) углеродистых сланцев благородными металлами, что требует проведения дополнительных исследований с целью выяснения генезиса сульфидного благороднометалльносодержащего оруденения.

Работы выполнены при финансовой поддержке РФФИ грант №12-05-31194-мол_а;  «Программы стратегического развития ВГУ», РФФИ грант №11-05-12050-офи-м-2011; ФЦП “Научные и научно-педагогические кадры инновационной России”, ГК № 16.740.11.0623.

Литература

1. Мяснянкин В. И. Новый тип золотого оруденения в протерозойских толщах Тим-Ястребовской структуры / В. И. Мяснянкин, Н. М. Чернышов // Отечеств. Геология. – 1992. – № 12. – С. 150–154.
2. Чернышов Н.М. Платиноносные формации Курско-Воронежского региона (Центральная Россия) / Н.М. Чернышов // Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2004. – 448 с.
3. Чернышов Н. М. Новые минералы платиноидов в черносланцевых комплексах тимского типа (КМА) / Н. М. Чернышов, В. Г. Моисеенко, В. В. Абрамов // Вестник Воронеж. гос. ун-та. Сер. геологическая. – 2007. – № 2. – С. 76-83.
4. Чернышов Н.М., Кузнецов В.С. Сульфидная минерализация, содержащая благородные металлы, в межрудных сланцах Стойленского железорудного // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2011. №2. С.17-22.