Благороднометально–полиметаллическая минерализация в мезопротерозойском перидотит–шонкинитовом массиве Спиридон–Ты (Кольский полуостров)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье представлены результаты исследований благороднометально-полиметаллического оруденения из зоны поздней наложенной карбонатизации во флогопитовых перидотитах мезопротерозойского перидотит-шонкинитового массива Спиридон-Ты. Эти породы характеризуются высокими концентрациями благородных металлов (Au до 0.51 г/т и Ag до 8 г/т) и полиметаллов (Cu до 1.55 мас.%; Pb до 0.17 мас.%; Zn до 0.15 мас.%). Установлено, что рудная минерализация является сульфидно-сульфосольной с самородными Cu, Ag и Au. Сульфиды и сульфосоли представлены борнитом, халькопиритом, ковеллином, галенитом, сфалеритом, теннантитом и герсдорфитом. Установлено, что первичная благороднометально-полиметаллическая минерализация образовалась в следующих условиях: T ≈ 395—280 °C; lgfS2 ≈ 10–6.5—10–9.9 атм, lgfO2 ≈10–37 атм, pH гидротермального раствора ≈ 5.5—7.8. Ковеллин является промежуточным минералом окисления первичных сульфидных минералов и образовался при T ≈ 190—110 °C и lgfS2 ≈ 10–10—10–12 атм. Самородная медь является поздним минералом окисления сульфидных минералов и образовалась при T ≤ 110 °C и lgfS2 ≤ 10–31 атм. Полученные результаты позволяют рассматривать калиевые щелочно-ультраосновные массивы Кольской щелочной провинции, как возможный источник благороднометально-полиметаллических руд.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Н. Петровский

ФИЦ «Кольский научный центр РАН»

Автор, ответственный за переписку.
Email: petrovsk2@rambler.ru

Д. чл., Геологический институт

Россия, Апатиты

Список литературы

  1. Арзамасцев А. А., Беа Ф., Беляцкий Б. В., Глазнев В. Н., Арзамасцева Л. В., Травин А. В., Монтеро П. Палеозойские процессы плюм-литосферного взаимодействия в северо-восточной части Балтийского щита: длительность, объемы, условия магмогенерации / Геология и полезные ископаемые Кольского полуострова. Т. 2. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. С. 104—145.
  2. Владыкин Н. В. Модель зарождения и кристаллизации ультраосновных–щелочных–карбонатитовых магм Сибирского региона, проблемы их рудоносности, мантийные источники и связь с плюмовым процессом // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 5. С. 889—905.
  3. Воган Д., Крейг Дж. Химия сульфидных минералов. М.: Мир, 1981. 575 с.
  4. Габлина И. Ф. Сульфиды меди как индикаторы среды рудообразования // ДАН. 1997. Т. 356. № 5. С. 657—661.
  5. Гавриленко Б. В., Шпаченко А. К., Скиба В. И., Балаганская Е. Г. Вурсий Г. Л. Распределение благородных металлов в породах, рудах и концентратах апатитоносных интрузивных комплексов Карело-Кольского региона / Геология и полезные ископаемые Кольского полуострова. Т. 2. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. С. 48—63.
  6. Дубровский М. И. Систематика и петрогенезис магматических недосыщеннных SiO 2 и Al 2 O 3 (щелочных) горных пород. Апатиты: ГИ КНЦ РАН, 2016. 456 с.
  7. Иванюк Г. Ю., Яковенчук В. Н., Пахомовский Я. А. Ковдор. Апатиты: Изд. Минералы Лапландии, 2002. 326 с.
  8. Коноплёва Н. Г., Пахомовский Я. А., Базай А. В., Калашников А. О., Корчак Ю. А., Яковенчук В. Н., Иванюк Г. Ю. Рассеянная благороднометальная минерализация в породах Ковдорского массива / Труды VII Всероссийской Ферсмановской научной сессии. Апатиты: Изд. К&М, 2010. С. 56—59.
  9. Кириченко Л. А. Геологическая карта масштаба 1:200 000. Серия Кольская. R-37–XXXI, XXXII. М.: Картографическая фабрика Мингео, 1961.
  10. Петровский М. Н. Палеопротерозойский щелочной магматизм Мурманского неоархейского кратона, Кольский полуостров // ЗРМО. 2019. № 2. С. 1—11.
  11. Петровский М. Н., Баянова Т. Б., Петровская Л. С., Базай А. В. Мезопротерозойская перидотит–шонкинитовая серия — новый тип внутриплитного магматизма Кольской щелочной провинции // ДАН. 2014. Т. 457. № 4. С. 439—444.
  12. Путинцева Е. В., Петров С. В., Филиппов Н. Б. Благородные металлы в продуктах переработки руд Ковдорского месторождения // Обогащение руд. 1997. № 5. С. 22—25.
  13. Рудашевский Н. С., Кнауф В. В., Краснова Н. И., Рудашевский В. Н. Платинометальная и золото-серебряная минерализация в рудах и карбонатитах щелочно–ультраосновного комплекса (Ковдорский массив, Россия) // ЗВМО. 1995. № 5. С. 1—15.
  14. Рудашевский Н. С., Крецер Ю. Л., Булах А. Г., Краснова Н. И., Рудашевский В. Н., Карчевский П. И. Минералы платины, палладия, золота и серебра в карбонатитовых рудах месторождения Люлекоп (массив Палабора, ЮАР) // ЗВМО. 2001. № 5. С. 21—35.
  15. Сорохтина Н. В., Зайцев В. А., Петров С. В., Кононкова Н. Н. Оценка температуры формирования благороднометальной минерализации Ковдорского щелочно-ультраосновного массива (Кольский п-ов) // Геохимия. 2021. Т. 66. № 5. С. 407—424.
  16. Субботина Г. Ф. Сульфидная минерализация щелочно–ультраосновных массивов с карбонатитами // Месторождения не металлического сырья Кольского полуострова. Апатиты: КФАН СССР, 1986. С. 43—51.
  17. Фролов А. А., Толстов А. В., Белов С. В. Карбонатитовые месторождения России. М.: НИА — Природа, 2003. 494 с.
  18. Шпаченко А. К. Сульфидные минералы щелочно–ультрабазитовых с карбонатитами массивов Кольского полуострова / Труды IX Всероссийской Ферсмановской научной сессии. Апатиты: Изд. К&М, 2012. С. 316—319.
  19. Шпаченко А. К., Войтеховский Ю. Л., Савченко Е. Э. Самородная медь с высоким содержанием платины в оливинитах массива Лесная Варака // ЗВМО. 1995. № 2. С. 61—64.
  20. Эпштейн Е. М. Геолого-петрологическая модель и генетические особенности рудоносных карбонатитовых комплексов. М.: Недра, 1994. 256 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Геологическая схема положения интрузий перидотит-шонкинитовой серии и схематическая геологическая карта массива Спиридон-Ты по (Петровский и др., 2014) с дополнениями автора. Схема положения интрузий перидотит–шонкинитовой серии. Палеозой: 1 — дайки оливиновых долеритов; мезопротерозой: 2 — интрузии перидотит-шонкинитовой формации (1 — Спиридон–Ты, 2 — Эльвань); палеопротерозой: 3 — дайки перидотитов-клинопироксенитов, 4 — дайки габбро-норитов; поздний архей: 5 — лицевский комплекс турмалин-мусковитовых гранитов, 6 — щелочные граниты Западно-Кейвского массива, 7 — поросозерско-колмозерский габбро-гранитный комплекс, 8 — массивы мигматит-гранитов, 9 — метаморфогенный комплекс Колмозеро-Воронья, выполняющий зону Титовско-Кейвского глубинного разлома, 10 — гранитоиды ТТГ формации, 11 — пироксениты и габбро-лабрадориты колмозерско-кейвского габбро-анортозитового комплекса; 12 — наиболее крупные разломы. Схематическая карта массива Спиридон-Ты. 13 — четвертичные отложении, 14 — флогопитовые перидотиты, 15 — флогопитовые клинопироксениты, 16 — шонкиниты, 17 — эруптивная брекчия перидотитов и клинопироксенитов с шонкинитовым цементом, 18 — границы интрузии по данным магниторазведки.

Скачать (504KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Взаимоотношения сульфидов в карбонатизированных перидотитах Спиридон-Ты. bn — борнит, ccp — халькопирит, cv — ковеллин, sp — сфалерит, gn — галенит, Ag — самородное серебро, phl — флогопит, cpx — клинопироксен, srp — серпентин, dol — доломит, cal — кальцит, ank — анкерит. Изображения в обратно-отраженных электронах.

Скачать (896KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Взаимоотношения самородных металлов и сульфидно-сульфосольных минералов в карбонатизированных перидотитах Спиридон-Ты. bn — борнит, cv — ковеллин, tn — теннантит, Cu — самородная медь, Ag — самородное серебро, Au — самородное золото, phl — флогопит, cpx — клинопироксен, dol — доломит, cal — кальцит. Изображения в обратно-отраженных электронах.

Скачать (514KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Положение составов борнита и халькопирита из карбонатизированных перидотитов массива Спиридон-Ты на фрагменте фазовой диаграммы Cu5FeS4 — CuFeS2 (Sugaki, 1965) (а) и на схематической модифицированной фазовой диаграмме Cu5FeS4 — CuFeS2 (Grguric et al., 1998; Tsujimura, Kitakaze, 2004; Kitakaze et al., 2017) (б). bn — борнит, h-bn — высокотемпературный борнит, i-bn — промежуточный борнит, l-bn — низкотемпературный борнит, ccp — халькопирит, ss — твердый раствор, iss — промежуточный твердый раствор. На диаграмме 4, б красной линией обозначен верхний предел температуры кристаллизации изученного борнита (395 °C); зеленой линией — верхний предел температуры кристаллизации изученного халькопирита (380 °C); желтым цветом закрашены поля составов борнита и халькопирита Спиридон-Ты.

Скачать (248KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Фрагмент диаграммы XAg в галените — XAg в теннантите (Sack, Brackebusch, 2004) с точками составов сосуществующих галенита и теннантита из массива Спиридон-Ты.

Скачать (115KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Упрощенная диаграмма lg fS2 — T с границами устойчивости минералов железа, меди и серебра (Сорохтина и др. 2021). Синим цветом обозначено поле кристаллизации сульфидных минералов Спиридон-Ты при температурах и летучести серы, определенных по электрум–сфалеритовому геотермометру. Желтым цветом показана низкотемпературная часть поля кристаллизации при температуре, определенной по борнит–халькопиритовому геотермометру и летучести серы по электрум–сфалеритовому геотермометру. Стрелками показаны направления изменения температуры и летучести серы в процессе кристаллизации сульфидных минералов. Bn — борнит, Ccp — халькопирит, Py — пирит, Po — пирротин, Pn — пентландит, Ag-Pn — аргентопентландит, iss — промежуточный твердый раствор.

Скачать (227KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Упрощенная диаграмма lg fO2 — pH с полями стабильности Cu–Fe–S–O минералов, а также кальцита, барита, ангидрита и мусковита (Crerar, Barnes, 1976; Молошаг и др., 2005). На диаграмме синим цветом показана область, в которой мог сформироваться борнит–теннантит–халькопиритовый парагенезис карбонатизированных перидотитов Спиридон-Ты. bn — борнит, tn — теннантит, ccp — халькопирит, py — пирит, po — пирротин, dg — дигенит, eng — энаргит, mgt — магнетит, hem — гематит, cal — кальцит, brt — барит, anh — ангидрит, kln — каолин, ms — мусковит.

Скачать (227KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024