Жилин И. В.
Au-Pt-Pd-специализация апатит-титаномагнетитовых руд Суроямского щелочно-ультраосновного массива (западный склон Урала)
Урал является крупнейшей платиновой провинцией мирового значения, в которой известно несколько геолого-генетических и промышленных типов месторождений. Большой практический интерес имеют руды баронского типа с высоким содержанием палладия и золота, пространственно и генетически связанные с ферроклинопироксенитами Платиноносного пояса Тагильской мегазоны [1]. Для них характерны:
– приуроченность оруденения к ферроклинопироксенит-габброноритовому комплексу дунит-клинопироксенит-габбровой ассоциации, сформировавшейся в островодужную стадию.
– дифференцированное строение рудовмещающего комплекса, проявление в рудовмещающих породах процессов тектонического воздействия и метаморфизма;
– изобилие апатита в рудовмещающих апатит-оливиновых пироксенитах;
– Au-Pd-специализация оруденения и всего рудовмещающего комплекса с теллуридным составом минералов платиновой группы и слабое проявление сульфидной минерализации.
Руды этого типа содержат палладий (4–6 г/т), золото (до 1.2 г/т), платину (0.5 г/т) (Баронское месторождение).
На западном склоне Урала в пределах Бардымской структурно-формационной зоны среди зеленокаменных вулканических пород Нязепетровского аллохтона находится Суроямский щелочно-ультраосновной массив, вмещающий одноименное месторождение платиносодержащих титаномагнетитовых руд баронского типа.
Рудоносный Суроямский массив является полиформационным и сложен породами дунит-лерцолитового и платиноносного верлит-клинопироксенитового формационных типов, а также щелочными сиенитами габбро-сиенитовой формации. Формирование вмещающих пород происходило в несколько этапов и стадий в разных геодинамических обстановках.
Строение Суроямского массива – линейно-зональное, характеризующееся наличием в его центральной (приосевой) части магнетитовых клинопироксенитов, которые к востоку и западу сменяются апатит-магнетитовой ассоциацией, а затем верлитами и меланжированными серпентинитами, в целом, трассирующими субмеридиональную зону глубинного разлома. Внутренняя структура пироксенитового тела – псевдорасслоенная с полосчатым распределением минералов железа, фосфора, платиноидов, стронция и бария.
Породообразующими минералами пироксенитов являются: клинопироксен, флогопит, титаномагнетит, апатит (два последних являются рудообразующими), оливин; акцессорные минералы представлены сфеном, цирконом, рутилом, анатазом. В незначительных количествах (до 1 %) присутствуют более поздние по отношению к титаномагнетиту халькопирит, борнит, пирит, сфалерит, линнеит, пирротин, пентландит и валлериит [2].
Текстура породы массивная, структура – средне-крупнозернистая. Также, как и на Качканарском месторождении титаномагнетит ксеноморфен по отношению к другим минералам с образованием сидеронитовой структуры. Титаномагнетит содержит ориентированные пластинчатые вростки практически полностью сфенизированного ильменита, которые составляют 3–5 % объема зерен. Мономинеральная фракция титаномагнетита содержит (%) FeOобщ. – 71.78, TiO2 – 0.70 и V2O5 – 0.21–0.38.
Апатит в пироксенитах распределен неравномерно в виде отдельных вкрапленников и гнезд, приуроченных к краевым частям массива. По данным химических и нейтронно-активационных анализов это фтор-апатит с содержанием (мас. %): F – 1.88, Cl – 0.19, Sc – 0.5, Sr – 0.47, Ba – 0.03, РЗЭ – 0.47, Be – 0.05. Из редких земель преобладают легкие лантаноиды – церий и неодим.
В целом, Суроямские рудные пироксениты содержат (мас. %): FeOобщ. – 14.13–24.0; FeO магнетитовое – 8.91–18.0; TiO2 – 1.17–2.0; V2O5 – 0.09–0.10; P2O5 – до 5.15, Cu – 0.1–0.2. По данным интерпретации физических полей среди вкрапленных руд возможны участки с содержанием железа 28–30 %. По данным спектрографического анализа 524 проб, отобранных из керна 7 скважин (профиль ИП-I), в 245 пробах рудных клинопироксенитов содержания палладия составляют 20–700 мг/т (табл.), а платины (93 пробы) – 20–100 мг/т, что значительно выше кларковых значений для пироксенитов (Рd 8.8 мг/т и Рt 7.2 мг/т).
В технологической пробе № 2 весом 350 кг кроме палладия (86 мг/т) и платины (35 мг/т) также присутствует золото (600 мг/т), серебро (300 мг/т), германий (1640 мг/т), теллур (1800 мг/т), медь (0.08 %). Минеральная форма платиноидов не установлена, но, судя по высокому содержанию теллура в рудах и аналогии с Баронским месторождением, можно предположить, что это котульскит или меренскит [1].
С учетом геолого-экономических факторов выделяется два промышленных типа руд: титаномагнетитовый, приуроченный к осевой центральной части массива, с бортовым содержанием FeO более 7 % и P2O5 менее 1 % и апатит-титаномагнетитовый, слагающий его краевые части, с бортовым содержанием FeO более 3 % и P2O5 более 1 % [2]. Прогнозные ресурсы железных руд Суроямского массива до глубины 300 м, подсчитанные автором, составляют по категориям P1 6.4 млрд т, при этом 1.8 млрд т из них по степени изученности соответствуют промышленной категории С2. Прогнозные ресурсы палладия центрального пироксенитового блока до глубины 300 м при среднем содержании 0.12 г/т составляют 504 т.
Таким образом, по многим критериям и признакам наблюдается сходство руд Суроямского и Баронского месторождений. Представляется необходимым продолжение поисковых работ на платиноиды на территории Суроямского массива.
Таблица
Содержание рудообразующих компонентов (мас. %) и ЭПГ (г/т) в апатит-титаномагнетитовых пироксенитах Суроямского массива (скважина 7)
Глубина (м) | Fe в | Fe маг | Ti O2 | V2O5 | P2 O5 | Pd | Pt | Cu | |
от | до | ||||||||
21.4 | 25.0 | 14.88 | 10.0 | 1.24 | 0.06 | 2.60 | 0.098 | 0.02 | 0.10 |
25.0 | 30.6 | 13.10 | 8.36 | 1.16 | 0.07 | 3.22 | 0.10 | 0.02 | 0.08 |
30.6 | 34.6 | 12.42 | 6.52 | 1.12 | 0.07 | 1.97 | 0.06 | 0.02 | 0.07 |
34.6 | 40.0 | 14.20 | 9.15 | 1.32 | 0.08 | 3.25 | 0.03 | н/о | 0.10 |
40.0 | 46.8 | 14.74 | 8.50 | 1.32 | 0.07 | 3.37 | 0.12 | 0.038 | 0.05 |
46.8 | 48.0 | 13.68 | 8.70 | 1.32 | 0.06 | 3.61 | 0.11 | 0.038 | 0.05 |
48.0 | 53.0 | 13.45 | 8.90 | 1.20 | 0.06 | 4.14 | 0.063 | н/о | 0.05 |
53.0 | 62.8 | 13.85 | 9.50 | 1.32 | 0.07 | 3.09 | 0.091 | н/о | 0.05 |
66.4 | 68.0 | 15.97 | 11.33 | 1.44 | 0.10 | 2.75 | 0.029 | н/о | 0.18 |
72.0 | 77.0 | 14.40 | 10.00 | 1.28 | 0.07 | 3.01 | 0.29 | 0.072 | 0.06 |
77.0 | 83.0 | 15.42 | 10.80 | 1.32 | 0.07 | 3.07 | 0.70 | 0.11 | 0.06 |
83.0 | 89.5 | 15.42 | 11.15 | 1.36 | 0.07 | 2.64 | 0.12 | 0.038 | 0.09 |
89.5 | 92.3 | 19.93 | 16.10 | 1.72 | 0.09 | 4.80 | 0.12 | 0.03 | 0.13 |
92.3 | 96.0 | 21.43 | 17.24 | 1.84 | 0.10 | 4.56 | 0.017 | н/о | 0.09 |
Примечание. Содержания платины и палладия определены спектрографическим методом в Полевской лаборатории,
остальные компоненты – в Синеглазовской химической лаборатории ЧГРЭ, 1983 г. н/о – не обнаружено.
Литература
1. Золоев К. К., Волченко Ю. А., Коротеев В. А., Малахов И. А., Мардиросьян А. Н., Хрыпов В. Н. Платинометальное оруденение в геологических комплексах Урала. Екатеринбург: Департамент природных ресурсов по Уральскому региону, ОАО «Уральская геологосъемочная экспедиция», ИГиГ УрО РАН, УГГА, 2001. 199 с.
2. Павленин Ю. Н., Жилин И. В. Отчет о результатах детальных поисков малотитанистых титаномагнетитовых руд на площади Суроямского пироксенитового массива в Нязепетровском районе Челябинской области, выполненных Миасской ГРП в 1984–1986 гг. Челябинск, 1986ф.