Особенности минералообразования благородных металлов в рудах колчеданных месторождений и черносланцевых толщах Урала
Аннотация
Проявления сульфидной минерализации черносланцевых толщ Сурьинско-Промысловской зоны отличаются промышленно значимыми содержаниями золота, а также платины и палладия, которые подтвердились повторными исследованиями Института ГЕОХИ РАН. Наряду с наличием самородного золота оно присутствует в виде примеси в сульфидах и сульфоарсенидах. Собственные минералы палладия и платины пока не установлены, эти элементы находятся в виде примесей в сульфидах и сульфоарсенидах. Находки кластеров (наночастиц) интерметаллида платины Pt3Fe в углеродсодержащей флишоидной толще Тагильского прогиба, близкой по литологическому составу рудовмещающим породам Сурьинско-Промысловской зоны говорят о возможности присутствия минералов платины в черносланцевых рудопроявлениях. Колчеданные месторождения Урала отличаются от черносланцевых рудопроявлений преобладанием концентрации золота над платиноидами. В этих месторождениях золото наблюдается в виде собственных минералов, самородного золота и теллуридов, а также примесей в рудообразующих сульфидах. В рудах колчеданных месторождений существует геохимическая и минералогическая связь золота со свинцом и мышьяком. На основе анализа опубликованных экспериментальных исследований показана возможность поступления части свинца, золота и других рудных компонентов с водными флюидами, содержащими серу, мышьяк и хлор, которые освобождались в процессе высокобарической дегидратации пород при субдукции блоков континентальных окраин.
Ключевые слова
черносланцевые и колчеданные месторождения
,
золото
,
палладий и платина
,
перенос золота и свинца
,
высокобарические флюиды
553.411'435+553.491(470.5)
Об авторах
Василий Петрович Молошаг
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
Ким Карпович Золоев
ОАО Уральская геологосъемочная экспедиция
Россия
Россия
Давид Абрамович Додин
Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИОкеангеология)
Россия
Россия
Список литературы
1. Адушкин В.В., Андреев С.Н., Попель С.И. Кавитационное выделение нано- и микромасштабных мономинеральных фракций из полиминеральных микрочастиц // Геология рудных месторождений. 2007. Т. 49. № 3. С. 227-234.
2. Акинфиев Н.Н., Зотов А.В. Термодинамическое описание хлоридных, гидросульфидных и гидроксокомплексов Ag(I), Cu(I) и Au(I) в диапазоне температур 25-500ºC и давлений 1-2000 бар // Геохимия. 2001. № 10. С. 1083-1099.
3. Богданов Ю.А., Бортников Н.С., Викентьев И.В. и др. Минералого-геохимические особенности гидротермальных сульфидных руд и флюида поля Рейнбоу, ассоциированного с серпентинитами, Срединно-Атлантический хребет (36º 14′) // Геология рудных месторождений. 2002. Т. 44. № 6. С. 510-542.
4. Бортников Н.С., Викентьев И.В. Современное сульфидное полиметаллическое минералообразование в Мировом Океане // Геология рудных месторождений. 2005. Т. 47. № 1. С. 16-50.
5. Бортников Н.С., Кабри Л., Викентьев И.В. и др. Невидимое золото в сульфидах субмаринных колчеданных построек // Геология рудных месторождений. 2003. Т. 45. № 3. С. 228-240.
6. Буряк В.А. Проблема генезиса черносланцевых толщ и развитого в них золотого, золотоплатиноидного и прочих видов оруденения // Тихоокеанская геология. 2000. Т. 19. № 1. С. 118-129.
7. Варшал Г.М., Велюханова Т.К., Кощеева И.Я. и др. О концентрации благородных металлов углеродистым веществом пород // Геохимия. 1994. № 6. С. 814-823.
8. Викентьев И.В., Беленькая Ю.А., Агеев Б.И. Александринское колчеданно-полиметаллическое месторождение (Урал, Россия) // Геология рудных месторождений. 2000. Т. 42. № 3. С. 248-274.
9. Викентьев И.В., Молошаг В.П., Юдовская М.А. Формы нахождения и условия концентрирования благородных металлов в колчеданных рудах Урала // Геология рудных месторождений. 2006. Т. 48. № 2. С. 91-125.
10. Викентьев И.В., Русинов В.Л., Лапутина И.П., Носик Л.П. Метаморфизм в разрезе Уральской сверхглубокой скважины: минеральные парагенезисы и эволюция флюидного режима // Научное бурение в России. Вып. 5. Ярославль: ФГУП НПЦ «Недра», 1999. С. 185-236.
11. Викентьев И.В., Чернышев И.В., Чугаев А.В., Молошаг В.П. Результаты свинцово-изотопной систематики колчеданных месторождений Урала по данным прецезионного изотопного анализа методом MC-ICP-MS // Эндогенное оруденение в подвижных поясах. Мат-лы Междун. науч. конф. (XIII Чтения памяти А.Н. Заварицкого). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2007. С. 287-290.
12. Гурская Л.И. Платинометальное оруденение черносланцевого типа и критерии его прогнозирования. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2000. 208 с.
13. Дистлер В.В., Лапутина И.П. Сульфоарсениды никеля и кобальта, содержащие платиновые металлы // Докл. АН СССР. 1979. Т. 248. № 3. С. 718-721.
14. Добровольская М.Г., Дистлер В.В. Платиновые металлы в рудах медно-колчеданных месторождений Южного Урала // Руды и металлы. 1998. № 4. С. 56-64.
15. Докучаев А.Я., Тарханов Г.В., Носова А.А. и др. Метаморфогенно-гидротермальное золотое оруденение в именновской свите Тагильского прогиба (по материалам Уральской сверхглубокой скважины) // Научное бурение в России. Вып. 5. Ярославль: ФГУП НПЦ «Недра», 1999. С. 394-409.
16. Золоев К.К., Новиков И.Н., Седых Э.М. Золото-платиноидное оруденение Сурьинско-Промысловской зоны (Средний и Северный Урал) // Платина России. Новые нетрадиционные типы платиносодержащих месторождений. Результаты и направления работ по программе «Платина России» М.: ООО «Геоинформмарк», 2005. С. 69-77.
17. Золоев К.К., Додин Д.А., Коротеев В.А. и др. Тектоника и металлогения Урала на примере проектируемого транспортного коридора «Урал Промышленный - Урал Полярный» // Литосфера. 2007. № 1. С. 3-31.
18. Коротеев В.А., Язева Р.Г., Бочкарев В.В. и др. Геологическая позиция и состав Сафьяновского меднорудного месторождения на Среднем Урале. Путеводитель геологических экскурсий. Екатеринбург: ИГЕМ РАН, ИГГ УрО РАН, 1997. 94 с.
19. Краснобаев А.А., Ферштатер Г.Б., Беа Ф., Монтеро П. Полихронность цирконов габброидов Платиноносного пояса Урала и проблема докембрия Тагильского мегасинклинория // Докл. РАН. 2007. Т. 413. № 6. С. 785-790.
20. Лисицын А.П., Лапухов А.С., Симонов В.А. и др. Благородные металлы в рудообразующих гидротермальных системах современных океанов // Докл. РАН. 1999. Т. 369. № 2. С. 254-257.
21. Медноколчеданные месторождения Урала. Геологические условия размещения / В.А. Прокин, В.М. Нечеухин, П.Ф. Сопко и др. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1985. 288 с.
22. Медноколчеданные месторождения Урала. Геологическое строение / В.А. Прокин, Ф.П. Буслаев, М.И. Исмагилов и др. Свердловск: УрО АН СССР, 1988. 240.
23. Миронов А.Г., Жмодик С.М., Колесов Г.М. и др. Элементы платиновой группы в золото-сульфидных и полиметаллических рудах Саяно-Байкальской складчатой области и возможные формы нахождения платины и палладия в сульфидах // Геология рудных месторождений. 2008. Т. 50. № 1. С. 47-66.
24. Миронов А.Г., Татаринов А.В., Дамдинов Б.Б. и др. Новый тип платино-рутениевой минерализации в серебро-полиметаллических рудах // Докл. РАН. 2004. Т. 395. № 2. С. 231-235.
25. Молошаг В.П., Викентьев И.В. Благородные металлы в рудах колчеданных месторождений Урала // Геодинамика, магматизм, метаморфизм и рудообразование. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2007. С. 810-839.
26. Молошаг В.П., Грабежев А.И., Викентьев И.В., Гуляева Т.Я. Фации рудообразования колчеданных месторождений и сульфидных руд медно-золото-порфировых месторождений Урала // Литосфера. 2004. № 2. С. 30-51.
27. Новгородова М.И. Платина, палладий и золото в медноколчеданных рудах Южного Урала // Докл. АН СССР. 1976. Т. 226. № 4. С. 942-944.
28. Новгородова М.И., Андреев С.Н., Самохин А.А., Гамянин Г.Н. Кавитационные эффекты в образовании минеральных микросферул в гидротермальных растворах // Докл. РАН. 2003. Т. 389. № 5. С. 669-671.
29. Новгородова М.И., Гамянин Г.Н., Жданов Ю.Я. и др. Микросферулы самородного золота, сульфидов и сульфосолей в золотых рудах // Геохимия. 2004. № 2. С. 160-172.
30. Новгородова М.И., Генералов М.Е., Кринов Д.И. Углеродистое вещество и рудная минерализация в породах вулканокластической и флишоидной толщ в разрезе Уральской сверхглубокой скважины (СГ-4) // Научное бурение в России. Вып. 5. Ярославль:ФГУП НПЦ «Недра», 1999. С. 318-330.
31. Осетров О.А. Геологические условия формирования Верхне-Аршинского месторождения и особенности его зоны окисления. Автореф. канд. дисс. М., 1957.
32. Сопко П.Ф., Бобохов А.С., Серавкин И.Б. и др. Структурный и магматический контроль колчеданного оруденения Башкирии. М.: Наука, 1975. 228 с.
33. Тектоническое районирование и минерагения Урала // Серия аналитических обзоров «Очерки по региональной геологии России». Вып. 3. / Отв. ред. К.К. Золоев. М.: ГЕОС, 2006. 180 с.
34. Филимонова Л.Г., Трубкин Н.В., Бортников Н.С. Наночастицы рудных минералов в рассеянной многометальной минерализации Дукатского рудного района // Докл. РАН. 2003. Т. 392. № 4. С. 521-525.
35. Франклин Д.М., Лайдон Дж. У., Сангстер Д.Ф. Колчеданные месторождения вулканической ассоциации // Генезис рудных месторождений. Т. 2. М.: Мир, 1984. С. 39-252.
36. Хисина Н.Р., Урусов В.С. Образование гетерофазных наносистем в процессах твердофазных превращений и реакций при изменении T, P, P(O2), P(H2O) // Электронный научно-информационный журнал «Вестник отделения наук о Земле РАН». № 1 (21) 2003. URL: <http://www.scgis.ru/russian/cp1251h/_dgggms/1-2003/informbul-1/term-11.pdf>
37. Шерендо Т.А., Золоев К.К., Юрченко Л.И. и др. Образование нанокристаллических металлов и их соединений в глубинных породах земной коры // Нанотехнология и физика функциональных нанокристаллических материалов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. Т. 1. С. 87-98.
38. Шерендо Т.А., Юрченко Л.И., Пушин В.Г. и др. Самородные нанофазы на основе железа - новый класс наноструктурных образований // Физика металлов и металловедение. 2003. Т. 95. № 3. С. 73-77.
39. Широбокова Т.И. Стратиформное полиметаллическое и баритовое оруденение Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1992. 140 с.
40. Aizawa Y., Tatsumi Y., Yamada H. Element transport by dehydratation of subducted sediments: Implication for arc and ocean island magmatism // Island Arc. 1999. V. 8. P. 38-46.
41. Arne D.C., Bierlein F.P., Morgan J.W., Stein H.J. Re-Os dating of sulfides associated with gold mineralization in central Victoria, Australia // Econ. Geol. 2001. V. 96. № 6. P. 1455-1459.
42. Ashley P.M., Creagh C.J., Ryan C.G. Invisible gold in ore and mineral concentrates from the Hillgrove gold-antimony deposits, NSW, Australia // Mineral. Depos. 2000. V. 35. № 4. P. 285-301.
43. Barkov A.Y., Thibault Y., Laajoki K.V.O.et al. Zoning and substitutions in Co-Ni-(Fe)-PGE sulfoarsenides from the Mount General'skaya layered intrusion, Arctic Russia // Canadian Mineralogist. 1999. V. 37. P. 127-142.
44. Bierlein F.P., Stein H.J., Coira B., Reynolds P. Timing of gold and crustal evolution of the Paleozoic south central Andes, NW Argentina - implications for the endowment of orogenic belts // Earth Planet. Sc. Let. 2006. V. 245. P. 702-721.
45. Brennan J.M., Shaw H.F., Ryerson F.J. Experimental evidence for the origin of lead enrichment in convergent-margin magmas // Nature. 1995. V. 378. № 6552. P. 54-56.
46. Cook N.J., Chryssoulis S.L. Concentrations of «invisible gold» in the common sulfides // Canadian Mineralogist. 1990. V. 28. № 1. P. 1-16.
47. De Hoog J.C.M., Van Bergen M.J., Mason P.R.D. Sulfur and chalcophile elements in subduction zone: Constraints from o laser ablation ICP-MS study of melt inclusions from Galunggung Volcano, Indonesia // Geochim. Cosmochim. Acta // 2001. V. 65. № 18. P. 3147-3164.
48. Gammons C.H. Experimental investigations of the hydrothermal geochemistry of platinum and palladium: V. Equilibria between platinum metal Pt(II) and Pt(IV) at 25 to 300°C // Geochim. Cosmochim. Acta. 1996. V. 60. № 10. P. 1683-1694.
49. Gannoun A., Tessalina S., Bourdon B et al. Re-Os isotopic constraints on the genesis and evolution of the Dergamish and Ivanovka Cu (Co, Au) massive sulphide deposits, south Urals, Russia // Chem. Geol. 2003. V. 196. No 1 - 4. P. 193 - 207.
50. Halter W.E., Pettke T., Heinrich C.A. laser-ablation ISP-MS analysis of silicate and sulphide melt inclusions in an andesitic complex I: analytical approach and data evaluation // Contrib. Mineral. Petrol. 2004. V. 147. P. 385-396.
51. Hayashi K., Ohmoto H. Solubility of gold in NaCl- and H2S-bearing aqueous solutions at 250-350°C // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. № 8. P. 2111-2126.
52. Iizasa K., Fiske R.S., Ishizuka O. et al. Kuroko-type polymetallic sulfide deposit in a submarine silicic caldera // Science. 1999. V. 283. № 5404. P. 975-977.
53. Kessel R., Schmidt M.W., Pettke T. Trace element signature of subduction-zone fluids, melts and supercritical fluids at 120-180 km depth // Nature. 2005. V. 437. № 7059. P. 724-27.
54. Kucha H., Przybyłowicz W. Noble metals in organic matter and clay-organic matrices, Kupferschifer, Poland // Econ. Geol. 1999. V. 94. № 7. P. 1137-1162.
55. Loucks R.R., Mavrogenes J.A. Gold solubility in supercritical hydrothermal brines measured in synthetic fluid inclusions // Science. 1999. V. 284. № 5423. P. 2159-2163.
56. Loukola-Ruskeeniemi K. Origin of black-shales and the serpentinite-associated Cu-Zn-Co ores at Outokumpu, Finnland // Econ. Geol. 1999. V. 94. № 7. P. 1007-1028.
57. Moss R., Scott S.D. Geochemistry and mineralogy of gold-rich hydrothermal precipitates from the eastern Manus Basin, Papua New Guinea // Canadian Mineralogist. 2001. V. 39. № 4. P. 957-978.
58. Pan Y., Xie Q. Exstreme fractionation of platinum group elements in volcanogenic massive sulfide deposits // Econ. Geol. 2001. V. 96. № 3. P. 645-651.
59. Peach C.L., Mathez E.A., Keays R.R. Sulfide melt-silicate melt distribution coefficients for noble metals and other chalcophile elements as deduced from MORB: Implications for partial melting // Geochim. Cosmochim. Acta. 1990. V. 54. № 12. P. 3379-3389.
60. Renno T.D., Franz L., Witzke T., Herzig P.M. The coexistence of melts of hydrous copper chloride, sulfide and silicate compositions in a magnesiohastingsite cumulate, TUBAF Seamount, Papua New Guinea // Canadian Mineralogist. 2004. V. 42. № 1. P. 1-16.
61. Simon A.C., Frank M.R., Pettke T. et al., Gold partitioning in melt-vapor-brine systems // Geochim. Cosmochim. Acta. 2005. V. 69. № 13. P. 3321-3335.
62. Simon A.C., Pettke T., Candela P.A. et al. The partitioning behavior of As and Au in S-free and S-bearing magmatic assemblages // Geochim. Cosmochim. Acta. 2007. V. 71. P. 1764-1782.
63. Vikentyev I.V., Yudovskaya M.A., Mokhov A.V. et al. Gold and PGE in massive sulfide ore of the Uzelginsk deposit, Southern Urals, Russia // Canadian Mineralogist. 2004. V. 42. P. 651-665.
64. Yang K., Scott S.D. Possible contribution of a metal-rich magmatic fluid to a sea-floor hydrothermal system // Nature. 1996. V. 383. № 6599. P. 420-423.
65. Zezin D.Y., Migdisov A.A., Williams-Jones A.E. The solubility of gold in hydrogen sulfide gas: An experimental study // Geochim. Cosmochim. Acta. 2007. V. 62. P. 3070-3081.
Рецензия
Для цитирования:
Молошаг В.П., Золоев К.К., Додин Д.А. Особенности минералообразования благородных металлов в рудах колчеданных месторождений и черносланцевых толщах Урала . Литосфера. 2008;(3):76-101.
Просмотров:
534
Послать статью по эл. почте 