авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |

Минералого-геохимические особенности рудоносных метасоматитов и перспективы выявления комплексного благороднометалльно-медно-никелевого оруденения в беломорск

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ШЕВЧЕНКО Сергей Семёнович

МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ рудоносных МЕТАСОМАТИТОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ВЫЯВЛЕНИЯ комплексного благороднометалльно-медно-никелевого оруденения В БЕЛОМОРСКОм ПОДВИЖНОм ПОЯСе

Специальность 25.00.09  геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург

2011

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени

А.П. Карпинского».

Научные руководители

доктор геолого-минералогических наук

Ахмедов Анвер Митхатович,

доктор геолого-минералогических наук

Соколов Сергей Валерьевич

Официальные оппоненты

доктор геолого-минералогических наук,

член-корреспондент РАН

Чернышов Николай Михайлович,

кандидат геолого-минералогических наук

Филиппов Николай Борисович

Ведущее предприятие

ФГУП «Институт минералогии,

геохимии и кристаллохимии редких элементов»

(ИМГРЭ, г. Москва)

Защита диссертации состоится 24 июня 2011 г. в 16 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.04 при Санкт-Петербургском государственном горном университете по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2, ауд. 4312.

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

Автореферат разослан 23 мая 2011 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета

канд. г.-м. наук, доцент Ю.Л. ГУЛЬБИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современное состояние минерально-сырьевого комплекса диктует необходимость выявления новых, нетрадиционных типов месторождений полезных ископаемых. Особое внимание привлекают руды благородных и цветных металлов, связанные с зонами метасоматических изменений. В пределах Балтийского щита месторождения такого типа известны в основном в его северной части, образуя зону субширотного простирания, в которой метасоматические процессы проявились особенно интенсивно. Среди них можно выделить месторождения Северной Швеции, Норвегии и Финляндии, где концентрирование металлов до рудного уровня связано с низко-среднетемпературными метасоматическими процессами (5th Fennoscandian exploration and mining, FEM, 2005).

В пределах российской части Балтийского щита метасоматические процессы интенсивно проявились в Чупино-Лоухском сегменте Беломорского подвижного пояса (БПП), где многие годы велась промышленная добыча нерудного сырья. Изучению структуры и вещественного состава беломорид посвящены работы Н.Г. Судовикова, В.Л. Дука, Е.П. Чуйкиной, К.А. Шуркина, Л.Л. Гродницкого, М.Е. Салье, В.В. Гордиенко, А.М. Ручьева, В.С. Степанова А.И. Слабунова, О.И. Володичева, Ю.В. Миллера, В.А. Глебовицкого и многих других исследователей.

Полученные в последнее время новые данные о высоких содержаниях золота, платиноидов и цветных металлов в амфиболитах хетоламбинского подкомплекса требуют проведения детальных минералого-геохимических исследований на эталонных участках для разработки критериев прогнозирования месторождений, в том числе и новых для региона типов.

Цель работы: выявление минералого-геохимических особенностей метасоматитов и связанных с ними колчеданных руд в пределах Чупино-Лоухского сегмента БПП, разработка геохимических критериев прогноза благороднометалльных месторождений и рекомендаций по их реализации.

Основные задачи исследования: 1) определение возраста и этапов формирования благороднометалльно-медно-никелевой минерализации в метасоматитах во всей последовательности процессов становления БПП; 2) изучение минералого-геохимических особенностей рудоносных метасоматитов; 3) выявление индикаторных геохимических показателей концентрирования благороднометалльно-медно-никелевой минерализации в метасоматитах БПП; 4) локализация продуктивных аномальных геохимических зон по результатам геохимических работ методом анализа сверхтонкой фракции (МАСФ) на детальном участке Климовский (в пределах Климовского рудного узла) и на Лоухской площади в целом; 5) выделение перспективных площадей на выявление благороднометалльно-медно-никелевого оруденения в пределах БПП.

Фактический материал и методы исследования. Изучение благороднометалльных метасоматитов и колчеданных руд обеспечено большими объемами геохимических, геофизических и буровых работ, выполненных ВСЕГЕИ в Чупино-Лоухском районе 2003–2008 гг. под руководством и при участии автора. В коренных обнажениях, карьерах и по керну скважин отобраны и изучены 435 бороздовых, 3606 штуфных проб с изготовлением прозрачных и полированных шлифов, а также 1323 литохимические пробы. На детальных участках отобрано 4305 проб из рыхлых отложений по вторичным сорбционно-солевым ореолам. Все пробы проанализированы атомно-абсорбционным, масс-спектрометрическим с индуктивно связанной плазмой, рентгеноспектральным методами с определением содержаний золота, платиноидов и сопутствующих металлов. По метасоматитам и колчеданным рудам были выполнены пробирный и микрозондовый анализы и ряд определений возраста U-Pb методом по цирконам (SHRIMP) и Re-Os методом по сульфидам (TIMS). Изотопный состав серы определялся на приборе Delta Plus. Автор участвовал в полевых и камеральных работах, а также в разработке нового метода геохимических поисков, соавтор изобретения (патент РФ №2330259 С2 от 07.08.2006).

Научная новизна.

1. В Чупино-Лоухском сегменте БПП уточнен возраст основных рудовмещающих комплексов пород, в том числе установлены возраст и генезис сульфидно-медно-никелевого (с платиноидами) оруденения и обоснован более молодой возраст благороднометалльной (золотой) минерализации.

2. Выделены перспективные типы рудоносных метасоматитов, несущих благороднометалльную и медно-никелевую минерализацию, определены закономерности её локализации.

3. Выявлены геохимические особенности рудоносных метасоматитов, установлены минеральные формы нахождения благородных металлов в метасоматитах и колчеданных рудах.

Защищаемые положения:

  1. В пределах Климовско-Хетоламбинской и Кивгубско-Великоостровской структурных зон БПП впервые выявлено комплексное благороднометалльно-медно-никелевое оруденение нового для региона типа в метасоматитах по амфиболитам хетоламбинского подкомплекса (2860–2810 млн лет). Возраст сульфидно-медно-никелевого (с платиноидами) оруденения соответствует сумийскому этапу (2430–2410 млн лет), благороднометалльного (золотого) оруденения (1860–1800 млн лет) отвечает свекофеннскому этапу тектоно-магматической активизации.

2. Рудоносные метасоматиты представлены двумя типами: пропилитами и хлорит-амфибол-гранатовыми метасоматитами. С первыми связана массивная и вкрапленная сульфидная благороднометалльно (Pd, Au, Pt, Ag)-медно-никелевая минерализация; вторые являются золотоносными.

3. Геохимическими критериями выделения рудоносных метасоматитов являются индикаторные геохимические показатели вида PtхPdхCr, NiхCoхCu и AuхAg. Комплексная вкрапленная сульфидная минерализация характеризуется высокими значениями всех трех геохимических показателей, массивные сульфидные руды – экстремально высокими значениями второго, потенциально золоторудные образования – экстремально высокими значениями третьего показателя.

Практическая значимость работы.

Оценены фланги Климовского рудопроявления, выделены перспективные участки в пределах Климовского рудного узла и потенциально рудоносные площади в БПП. Оценен ресурсный потенциал благороднометалльных метасоматитов Климовского рудного узла и показана технологическая извлекаемость из них золота и платиноидов. В пределах зон развития метасоматитов БПП оценены прогнозные ресурсы благородных и цветных металлов.

Достоверность результатов исследования определяется использованием аналитических данных, полученных по сертифицированным методикам в аккредитованных Центральной лаборатории и Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ, статистической представительностью выборок геохимических данных, корректным применением методов математической обработки информации, непротиворечивостью полученных автором результатов и геологической информации по участкам исследований, подтверждением прогнозных выводов результатами буровых и горных работ.

Публикации и апробация работы.

По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе три в журналах, входящих в перечень ВАК, и один патент на изобретение.

Основные положения работы и результаты исследований докладывались на конференциях, совещаниях и симпозиумах в России и за рубежом: Международная конференция «Геология, геохимия и экология Северо-Запада России» (Санкт-Петербург, 2005), конференция «Благородные и редкие металлы Сибири и Дальнего Востока: рудообразующие системы месторождений комплексных и нетрадиционных типов руд» (Иркутск, 2005), 1-я Российская конференция по проблемам геологии и геодинамики архея (С.-Петербург, 2005), 12th Quadrennial IAGOD symposium «Complex gold-platinum ores in metasomatites of Late Archean greenstone belts, the Karelian-Kola region» (Moscow, 2006), Всероссийская конференция «Геодинамика, магматизм, седиментогенез и минерагения Северо-Запада России» (Петрозаводск, 2007), 17th Annual V.M. Goldschmidt Conference, (Cologne, Germani, 2007), Всероссийская конференция, посвященная 80-летию Кольского НЦ РАН (Апатиты, 2010).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Содержит 100 страниц текста, 73 рисунка, 32 таблицы. В списке литературы 69 наименований.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, приведены сведения о методах и фактическом материале для их решения, дана оценка научной новизны и практической значимости результатов работы. В первой главе приведены краткие сведения по истории геологического изучения Чупино-Лоухского сегмента БПП, рассмотрены особенности геологического строения и тектонический контроль размещения зон метасоматических изменений. Во второй и третьей главах рассмотрены этапы эволюции и приведена петрографо-минералогическая и геохимическая характеристика метасоматитов и рудоносных образований Климовско-Хетоламбинской и Кивгубско-Великоостровской структурных зон. Четвертая и пятая главы посвящены прогнозно-геохимической оценке рудопроявлений Климовское, Малиновая Варакка, Хетоламбинское, а также Лоухской площади в целом. В шестой главе приведены основные параметры оценки перспектив выявления благороднометалльно-медно-никелевого оруденения в метасоматитах БПП. В заключении подводится итог исследований и сделаны выводы о выявлении нового для региона типа благороднометалльно-медно-никелевого оруденения в метасоматитах хетоламбинского подкомплекса БПП.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность своим научным руководителям: доктору геолого-минералогических наук Анверу Митхатовичу Ахмедову, доктору геолого-минералогических наук Сергею Валерьевичу Соколову за ценные советы и всестороннюю поддержку на всех стадиях подготовки диссертации. Проведению работы способствовало тесное сотрудничество с коллегами, сотрудниками ВСЕГЕИ: проф., д. г.-м.н. Р.Л. Бродской, д. г.-м.н. М.И. Розиновым, ст. н. с. В.А. Крупеником, кандидатами С.А. Сергеевым, К.И. Лоховым, вед. инж. В.Д. Ляхницкой. Отдельная благодарность М.Ю. Беловой, К.Ю. Свешниковой, кандидатам г.-м.н. Ю.В. Макаровой и О.А.Савичевой за помощь в оформлении рисунков и приложений. Автор признателен сотрудникам лабораторий, в которых проводились аналитические исследования.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

1. В пределах Климовско-Хетоламбинской и Кивгубско-Великоостровской структурных зон БПП впервые выявлено комплексное благороднометалльно-медно-никелевое оруденение нового для региона типа в метасоматитах по амфиболитам хетоламбинского подкомплекса (28602810 млн лет). Возраст сульфидно-медно-никелевого (с платиноидами) оруденения соответствует сумийскому этапу (24302410 млн лет), благороднометалльного (золотого) оруденения (18601800 млн лет) отвечает свекофеннскому этапу тектоно-магматической активизации.

Большую часть Чупино-Лоухского сегмента БПП занимают плутонические и метаморфические образования, представленные комплексами пород, сформированными в диапазоне от архея до раннего протерозоя и разделяющимися на два подкомплекса – ранний хетоламбинский ортоамфиболитовый и поздний котозерский мигматит-плагиогранитный. Наибольший интерес для выявления комплексного благороднометалльно-медно-никелевого оруденения представляет хетоламбинский ортоамфиболитовый подкомплекс (покров), в строении которого преимущественное участие принимают толеитовые базальты и метагабброиды (амфиболиты).

Особую роль в складчато-разрывной структуре хетоламбинского подкомплекса играют пологопадающие разломы – надвиги, оперяющие главный структурообразующий разлом северо-западного простирания, формирующие проницаемые зоны и контролирующие размещение рудоносных метасоматитов.

Важнейшей особенностью является наличие полей керамических пегматитов и пространственно сопряженных с ними зон сульфидоносных благороднометалльно-медно-никелевых метасоматитов. Наиболее благоприятные участки для образования пегматитовмещающих полостей – места пересечения крутопадающих северо-западных и пологих субширотных северо-восточных зон. Зоны метасоматических изменений, обрамляющие кусты пегматитовых жил, контролируются указанными двумя системами разрывных нарушений. С рудоконтролирующими зонами северо-западного простирания обычно ассоциируют протяженные и более мощные зоны метасоматических изменений, тогда как с пологими рудоподводящими структурами связаны более продуктивные в металлогеническом отношении зоны метасоматитов, несущих благороднометалльную минерализацию.

По результатам локального U-Pb метода по цирконам и изохронного Re-Os метода установлена возрастная эволюция Чупино-Лоухского сегмента БПП (табл. 1). Впервые наиболее достоверно зафиксирован ранний этап – 28602810 млн лет, в котором проявился позднеархейский (лопийский) базитовый магматизм. С ним отождествляется возникновение толщи амфиболитов (метабазитов) хетоламбинского подкомплекса. Далее следовал этап позднеархейского метаморфизма и ультраметаморфизма метабазитов. На заключительной стадии этапа проявились ранние метасоматические процессы, возможно, связанные с развитием надвиговых структур и проявлением котозерского гранитоидного магматизма, завершающего этот этап.

По пяти валовым пробам сульфидов из массивных колчеданных руд, отобранных из керна скважин и карьера Климовского рудника, на основе изучения Re-Os изотопной системы установлен сумийский этап образования колчеданных руд, связанных с амфиболитами и метасоматитами хетоламбинской толщи (2430–2410 млн лет). Этот же возраст имеют многочисленные бескорневые массивы норитов, габброноритов, реже плагиолерцолитов и анортозитов с коронитовыми структурами, широко известные в геологической литературе под названием «друзитовый комплекс», а также интрузии Куземского лерцолит-гарцбургитового комплекса. Массивы комплексов относятся к лерцолит-габброноритовой формации и считаются глубинным аналогом расслоенных интрузий перидотит-пироксенит-габброноритовой формации. В этих же пробах определен изотопный состав серы (34S), который указывает на её глубинный (мантийный) источник. Результаты исследования Re-Os изотопной системы сульфидов и изотопного состава серы из массивных колчеданных руд дают основание предполагать, что они сформировались в раннепротерозойское (сумийское) время и имели медь-никель-кобальтовую, платино-палладиевую специализацию.

В последующей, раннепротерозойской истории развития БПП определены еще два этапа (фазы) проявления магматизма, перекристаллизации и метасоматических преобразований: калевийско-людиковийский и собственно свекофеннский. В калевийско-людиковийский этап проявился гранитоидный магматизм и под влиянием складкообразования и диастрофических процессов развился высокотемпературный метаморфизм (Т>600°С), сопровождавшийся перекристаллизацией и биотитизацией амфиболитов хетоламбинской толщи. Температура метаморфизма определена по температуре закрытия U-Pb системы титанита.

В свекофеннский этап пологие надвиговые перемещения тектонических пластин (покровов) сопровождались освобождением и переносом значительных по объему масс флюидов. Развитие этого процесса выразилось в проявлении гранитного магматизма, сформировавшего поля гранитных пегматитов, и образовании низкотемпературных рудоносных метасоматитов, содержащих благороднометалльные фазы (с висмутом, теллуром, молибденом и мышьяком).

Наиболее продуктивным рудообразующим этапом в формировании благороднометалльных (золотосодержащих) метасоматитов, пространственно совмещенных с более ранними колчеданными рудами, является свекофеннский (1860–1800 млн лет). При его завершении развивался молодой гранитоидный магматизм с образованием многочисленных полей гранитных пегматитов (1799±9 млн лет). Этап сопровождался региональным распространением низко-среднетемпературного метасоматоза с проявлением хлоритизации, турмалинизации и скаполитизации. Эти изменения, охватывающие породы разного состава и возраста, широко представлены в зарубежной части Балтийского щита и прослеживаются в субширотном направлении в виде широкой протяженной зоны от районов развития золотоносных фальбандов в Швеции на западе до Чупино-Лоухского сегмента Беломорского подвижного пояса на востоке. На всем протяжении этой крупной региональной зоны развития метасоматических процессов ведущая роль принадлежит хлоритизации, турмалинизации и скаполитизации.



Pages:   || 2 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.