РЕФЕРАТ

УДК 550.8

Проведен анализ геологических условий формирования и распространения черносланцевых формаций в мире и на территории Пермского края. Они представляют собой своеобразные системы рудной концентрации благородных металлов из флюидогазовых систем. В зонах последующей пострудной переработки в пределах глубинных  разломов в результате термопереработки происходит локализация и укрупнение зерен и агрегатов, обеспечивающих благороднометальную минерализацию. Показаны методы изучения и особенности проявления их благороднометальной минерализации. Их изучение в зонах развития федотовской свиты верхнего рифея и промысловской серии ордовика позволит выявить новые перспективные золото- и платиноворудные объекты на территории Пермского края.

Библ. 9.

Золото и платина в черносланцевых толщах Пермского края. Д.В. Мазеин, А.А. Смирнов // Металлогения древних и современных океанов–2009. Модели рудообразования и оценка месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 2009.

Черносланцевые (углеродистые) формации (ЧСФ) широко распространены в пределах основных геотектонических структур территории России, занимая возрастной диапазон от докембрия до кайнозоя. В последнее десятилетие интерес к этим формациям во всех странах резко возрос в связи с открытием широкого спектра нетрадиционных типов месторождений полезных ископаемых.

Черносланцевые толщи представляют собой своеобразные системы рудной концентрации благородных металлов из флюидогазовых систем. В зонах последующей пострудной переработки в пределах глубинных  разломов в результате термопереработки происходит локализация и укрупнение зерен и агрегатов, обеспечивающих благороднометальную минерализацию. Изучение подобных толщ позволит выявить новые перспективные золото- и платиноворудные объекты.

Формирование металлоносных черносланцевых толщ происходило периодически, что сопряжено, по-видимому, с пульсационными явлениями дегазации мантии или даже ядра Земли. Металлоносные черные сланцы образуют две фациальные разновидности: 1) стратиформные залежи; 2) приразломные зоны смятия, включая трубки взрыва с эксплозивными брекчиями [Сидоров и др., 2000].

Основные и ультраосновные массивы являются традиционными источниками металлов платиновой группы. На территории Пермского края известны только небольшие массивы данных пород, которые не могут сформировать запасы даже мелкого месторождения.

Углеродсодержащие сланцы и алевроаргиллиты (ЧСФ), развитые в пределах Пермского края, отвечают региональным и локальным критериям, характеризующим золоторудный палладиево–платиновый (Кызылкумский) рудноформационный тип. Для этого типа характерны рудоносные пласты березитизированных пород, залегающих в тектонически измененных углеродистых толщах. Платиноиды концентрируются в пирите и арсенопирите рудных тел, обогащенных графитоподобным веществом. Примерами месторождений данного типа являются Мурунтау и Сухой Лог [Гурская., 2000].

Осадконакопление на территории западного склона Урала происходило в условиях пассивной континентальной окраины с доминирующими условиями растяжения. Кремнисто-терригенные комплексы внешнего шельфа и континентального склона образовывали мощные трансгрессивные толщи с большим количеством органического материала. При захоронении этого материала возникало значительное количество сероводорода, основного источника сульфидов тяжелых металлов. Многократные региональные процессы омоложения коры (с развитием гранитизации, метаморфизма, метасоматоза) привели к регенерации руд, ранее созданных месторождений, мобилизации рудных элементов из подстилающих пород. Системы долгоживущих линиаментов определили места наиболее вероятного размещения перспективных рудных полей, узлов и месторождений [Гурская., 2000].

В Пермском крае широко развиты черносланцевые формации рифейского и ордовикского возраста. Среди них выделяются углеродсодержащие сланцы Центрально-Уральского поднятия. Они представлены системой крупных тектонических блоков гранитизированного складчатого основания.  Платиново- и золотометальное оруденение в черносланцевых комплексах вероятно установить в пределах федотовской свиты верхнего рифея и промысловской серии ордовика [Карпенко и др.. 2006]. Наиболее характерные породы федотовской свиты – однообразные черные и темно-серые нередко ленточно-полосчатые углисто-кварцевые и слюдисто-кварцевые сланцы, иногда пиритизированные.

Целевого изучения ЧСФ на территории Пермского края практически не проводилось в силу отсутствия аккредитованных лабораторий и соответствующего оборудования. На западном склоне Урала работы по определению платиноидов  в черносланцевых толщах проводились сотрудниками УГСЭ (г. Екатеринбург) на Кокуйском участке. В результате проведенных работ в зоне сульфидной золоторудной минерализации среди углеродистых сланцев федотовской (кырминской) свиты верхнего рифея обнаружено высокое содержание МПГ (Pd – до 5,36г/т, Pt до 0,37 г/т, Au до 0,5г/т). Углеродсодержащие сланцы, вмещающие оруденение, содержат рассеянную сульфидную вкрапленность – кубических кристаллов пирита (0,5 – 3 см).

Отдельные исследования платино- и золотоносности пород ЧСФ проведены в 2004-2007 гг. следующими методами: пробирный химико-спектральный,  атомно-спектральный из хлороформенных и спиртобензольных вытяжек нерастворимого остатка, масс-спектральный с индуктивно- связанной плазмой, электротермический атомно-абсорбционный после автоклавного разложения и сорбционного концентрирования элементов. Разница результатов анализов составляет от разов до десятка раз. В связи с этим, среднее содержание платины изменяется от 318 г/т до 1350 г/т, золота – от 10 г/т до 700 г/т.

Стратегия прогнозно-металлогенических исследований и поисков месторождений полезных ископаемых в ближайшем будущем на Урале, по нашему мнению, должна иметь новый экономический подход к прогнозированию, поискам и оценке месторождений полезных ископаемых, основанный на достижениях теоретической геологии и моделирования процессов рудообразования. Это может привести (и приводит) к открытию месторождений таких геолого-промышленных и генетических типов, которые ранее не были известны.

Проведенный анализ методов изучения и перспективных территорий  Пермского края показывает, что ЧСФ являются одними из наиболее перспективных и первоочередных платиноносных и золотоносных типов объектов с масштабными проявлениями промышленной рудоносности [Мазеин и др., 2010].

6) обогащение черносланцевых обра­зований и их метасоматитов сульфидами и сульфоарсенидами, специфическая ассоциация сопутствующих оруденению элементов- Аu, Аg, Сu, Ni, Со, Zn, РЬ, Аs, Sb, Bi, Те, Sе, U, Мо, V, Re, P, Тh, Та, Nb и др.

5) преимущественно низкоградиент­ный тип метаморфизма в условиях зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фаций и проявление разнотипных флюидно-метасоматических и постмаг­матических процессов;

4) тяготение к зонам интенсивной складчатости, взбросово-надвиговых нарушений, межформационных несогла­сий;

3) полицикличность и многостадийность развития таких струк­тур с заметным преобладанием вулканогенно-осадочных отложений над терригенно-карбонатными при значительной (до 70 %) роли в их составе С_орг.

2) тяготение к офиолитовым поясам и сложным дискордантным складчатым структурам, нередко совпадающим с рифтогенными впадинами и зеленокаменными поясами;

1) расположение преимущественно на шельфах пассивных рифтогенных окраин палеоконтинентов и в окраинно-континентальных морских палеобассейнах активных окраин западно-тихо­океанского типа;

Некоторые исследователи [Додин и др.,2000] выделяют следующие геодинамико-структурно-вещественные при­знаки  углеродистых толщ, определяющие закономерности размещения в них платиносодержащих месторождений и проявлений:

7) значительная концентрация платиноидов в метаморфизованных и метасоматически переработанных породах.

6) распространенность минералов платиноидов в виде микроскопических (микронных) зерен и мелкодисперсных (пылевидных) выделений;

5) присутствие в рудоносном горизонте биофильных элементов-P, Ba, Ca, F, B и др;

4) широкое развитие соединений металлов платиновой группы с S, Se, As и другими органофильными элементами;

3) приуроченность платинометального оруденения к строго определенным уровням стратиграфического разреза;

2) насыщенность их сульфидным веществом;

1) повышенная углеродистость рудовмещающих пород;

Рассматривая различные особенности проявления платинометального оруденения в черных сланцах осадочных комплексов, Л.И. Гурская [Гурская.,2000] выделяет факторы, характерные для всех типов руд:

Важной особенностью распределения минералов МПГ и их спут­ников является приуроченность к слоям, обогащенным ОВ; к глобу­лярным стяжениям пирита, к слоистости или сланцеватости пород. Такие особенности носят, по всей вероятности, генетический характер и указывают на осадочное происхождение первичных выделений МПГ. Многообразие форм их проявления и нарастание степени концентрации платиноидов объясняется условиями их последующих преобразований (с участием процессов метаморфизма и метасоматоза).

Обнаруженные в черных сланцах минералы МПГ  образуют сложный комплекс, ко­торый может быть разделен на несколько классов [Коробейников., 1999]: 1) самородные ме­таллы, 2) металлические твердые растворы и интерметаллические соединения (природные сплавы), 3) сульфиды, 4) арсениды и сульфо-арсениды, 5) селениды, 6) теллуриды, 7) висмутиды, 8) антимониды. Особо следует отметить, что в рудах этого типа обнаружено много новых минералов МПГ, в том числе их соединений с биофильными элементами – селеном, фосфором, мышьяком. В группе самородных металлов вместе с платиной и палладием встречаются самородные выделения золота.

Форма проявления металлов платиновой группы в черносланце­вых комплексах чрезвычайно сложна и разнообразна, а подчас ее установить просто невозможно. Это связано, скорее всего, с их дис­персными пылевидными (1-5 мкм) выделениями, трудно фиксируемы­ми современными техническими средствами. В большинстве регионов России присутствие платиноидов улавливается только хи­мико-аналитическими методами. При этом удалось наблюдать их появление в составе растворимого и нерастворимого органического вещества (ОВ).

Платинометальные месторождения этого типа известны в Южном Китае, Финляндии, Канаде, Чехии, США, Польше, Казахстане и в Средней Азии и широко развиты в различных регионах России (Карело-Кольский и Воронежский регионы, Таймыр, Северная Земля, Прибайкалье, Камчатка, Дальний Восток). Большие работы по установлению платиноидов в золоторудных месторождениях черносланцевой формации проводятся в Башкирии Приамурье [Мельников и др., 2005].

Литература

1. Гурская Л.И., Платинометальное оруденение черносланцевого типа и критерии его прогнозирования. СПб., Изд-во ВСЕГЕИ. 2000. 208 с. (МПР РФ, ВСЕГЕИ).

2. Дистлер В.В., Митрофанов Г.Л., Несмеров В.К., Коваленкер В.А. и др. Формы нахождения металлов платиновой группы и их генезис в золоторудном месторождении Сухой Лог (Россия) / Геология рудных месторождений, 1996, т.38, №6, с. 467-484

3. Додин Д. А., Чернышев Н. М., Яцкевич Б. А. Платинометальные месторождения России. – СПб.: Наука, 2000. – 755 с.

4. Золоев К.К., ВолченкоЮ.А., Коротеев В.А. и др. Платинометальное оруденение в геологических комплексах Урала. – Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2001, 199 стр.

5. Карпенко И.А., Мигачев И.Ф., Михайлов Б.К., Петраш Н.Г. Современная геолого-экономическая оценка месторождения Сухой Лог. / Руды и металлы. 2006. №2. М.: ЦНИГРИ. с. 22-27.

6. Коробейников А.Ф. Нетрадиционные комплексные золото-платиноидные мес­торождения складчатых поясов / Министерство образования Российской Федерации, Томский политехн, ун-т. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. 237 с.

7. Мельников А.В., Хряпенко В.Н. Платиноносность золоторудных месторождений Верхнего Приамурья / Отечественная геология. 2005, №4, с. 17-22.

8. Cидоров А.А., Томсон И.Н. Металлоносность черносланцевых толщ: Сближение альтернативных концепций / Вестник ОГГГГН РАН, №1(11), М.: ОИФЗ РАН, 2000, с. 77-83.

9. Мазеин Д.В., Наумов В.А., Петухов С.Н., Смирнов А.А., Суслов С.Б. Перспективы выявления месторождений золота и платины в черносланцевых толщах Пермского края // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. Пермь, 2010. С. 228-233.