CC BY
39
СУЛЬФИДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ H XPHMHHbIX РУДАХ ЛAГHPTИHСKH-KEPШHPСKHЙ ПЛОЩАДИ (ПHЛЯPHЫЙ УРАН]
Р. И. Шайбеков1, М. М. Гайкович2, С. С. Шевчук1
1 Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар 2 ООО «Кратон» (ЗАО «Миреко»), Сыктывкар
Приводятся результаты изучения сульфидной минерализации в хромовых рудах Лагортинско-Кершорской площади (Полярный Урал). В ходе исследования выявлены как ранее известные [2 и др.], так и ряд новых минеральных фаз для каждого из участков исследуемой площади.
Ключевые слова: дунит, гарцбургит, миллерит, пентландит, хизлевудит, джирит, Лагортинско-Кершорскаяплощадь.
SULPHIDE MINERALIZATION IN THE CHROMIUM ORES OF LAGORTINSKO-KERSHORSKOY AREA (POLAR URALS)
R. I. Shaybekov, M. M. Gaikovich, S. S. Shevchuk
The results of the study of sulphide mineralization in the chromium ores of Lagortinsko-Kershorskoy area (Polar Urals). The study revealed a number of new mineral phases as well as previously known [2 and other] at each section of the studied area.
Keywords: dunite, harzburgite, millerite, pentlandite, heazlewoodite, geerite, Lagortinsko-Kershorskaya area.
Войкаро-Сынинский массив является самым крупным на Полярном Урале и протягивается с севера на юг на 200 км; при ширине от 2 до 18 км его площадь составляет 2000 км2 [1]. В строении Войкаро-Сынинского массива традиционно выделяют пять крупных тектонических блоков (с юга на север): Сынинский, Лаптапайский, Погурейский, Хойлинский, Пайерс-кий, и два блока небольшого размера: Косшорский и Харотский. Лагортин-ско-Кершорская площадь располагается в юго-восточной части Хойлин-ского тектонического блока, представляющего собой серию крупных пластин, сложенных ультрабази-тами и надвинутых совместно с габ-
бpoидaми кэpшopcкoгo и мeтaмopфи-тами дзeляюcкoгo кoмплeкcoв на дис-лoциpoвaнныe oбpaзoвaния ивтысь-шopcкoй свиты pифeйcкoгo вoзpacтa (R3 iv).
Oбpaзoвaния, а^таюши aллox-тон в пpeдeлax Лaгopтинcкo-IКepшop-сгой ^тощади, в ocнoвнoм пpeдcтaв-лєньі фpaгмeнтoм yльтpaбaзитoвoй и гaббpoиднoй чacтeй oфиoлитoвoгo paзpeзa. Ультpaбaзитoвaя часть ^єд-cтaвлeнa мантийными тeктoнитaми, oбъeдиняeмыми в paйизcкo-вoйкapc-кий дyнит-гapцбypгитoвый мєш^м-плєкс. Гaббpoиднaя cocтaвляющaя cлoжeнa гaббpoидaми, n^o^en^a-ми, peдкo дyнитaми и дoлepитaми, oбъeдиняeмыми в кэpшopcкий дунит-
вepлит-клинoпиpoкceнит-гaббpoвый кoмплeкc. С запада к yльтpaбaзитoвoй и гaббpoиднoй accoциaциям пpимы-кают oбpaзoвaния дзeляюcкoгo (xop-дъюccкoгo) yльтpaмaфит-мeтaгaббpo-нopитoвoгo кoмплeкca. Cpeди пopoд кэpшopcкoгo кoмплeкca pacпoлaгaeт-ся узкая пoлoca, cлoжeннaя дoлepитa-ми и гaббpoдoлepитaми лаге^аюс^-ш кoмплeкca пapaллeльныx дaeк [3].
Характеристика участков
Лагортинско-Кершорской
площади
B пpeдeлax Лaгopтинcкo-IКepшop-cкoй плoщaди вьідєляются слєдующиє участки: Bepxнeлaгopтинcкий, IKep-шopcкий, Eгapт и Лaгopтинcкий [3].
ІЗ
Участок Верхнелагортинский расположен на водоразделе рр. Бол. Ла-горта, Лев. Лагорта и руч. Лагортае-гарт, в непосредственной близости от Главного уральского водораздела. В геологическом строении участвуют образования дунит-гарцбургитового и верлит-дунитового структурно-вещественных комплексов (СВК). В пределах верлит-дунитового СВК выделена одноименная хромитоносная зона, к которой приурочено Верхне-лагортинское рудопроявление.
Участок Кершорский, располагается в юго-восточной части Лагортин-ско-Кершорской площади, в пределах Кершорского рудного поля. Его контуры охватывают водоразделы р. Мал. Лагорта, руч. Кэршор и руч. Изшор. Площадь участка в основном сложена образованиями гарцбургитового структурно-вещественного комплекса, с востока, по зоне надвига, к ним примыкают дуниты верлит-дунитово-го структурно-вещественного комплекса (СВК). В пределах участка, в поле развития образований гарцбургитового СВК, выделены две (западная и восточная) перспективные хромитоносные зоны.
Участок Егарт площадью 11.25 км2 выделен на водоразделе рр. Большая Лагорта и Лагортаегарт в поле развития пород дунит-гарцбургитово-го комплекса. В центральной части участка расположено относительно крупное тело дунита с инъекциями дунитового материала в гарцбургитах экзоконтактовой зоны. Залегание пород осложнено дизъюнктивами северо-восточного простирания, сопровождающимися зонами рассланцева-ния мощностью 10—50 м, оперяющей трещинной тектоникой и приразломной складчатостью. В восточной рудоносной зоне горными работами (К-042) в дунитах вскрыто рудное тело высокохромистого хромшпинелида мощностью 6.0 м и протяженностью >150 м. В центральной части в теле дунитов выделена западная рудная зона протяженностью 630 м при ширине 100—200 м.
Участок Лагортинский расположен в северо-восточном углу Лагор-тинско-Кершорской площади, на водоразделе рек Лагортаю и Трубаю, в зоне Лагортинского рудного поля, и является наиболее детально изученным.
В пределах участка развиты породы гарцбургитового СВК с юго-восточным обрамлением дунитов ду-нит-верлитового СВК. В пределах
участка предшественниками выявлено 20 мелких линзовидных тел. Тела локализованы в пределах хромитоносной зоны (зона пластично-сколо-вых деформаций) протяженностью 3.5 км и шириной 1.0—1.8 км. Наиболее крупные рудные тела локализуются в небольших телах дунитов среди пород гарцбургитового комплекса, ориентированных вдоль контакта с краевыми дунитами. Средняя мощность рудных тел изменяется от
0.5 до 11.7 м, установленная протяженность 15—320 м.
Петрография вмещающих
пород
Основными петрографическими разновидностями Лагортинско-Кер-шорской площади, содержащими хромовую руду, являются дуниты и гарцбургиты райизско-войкарского комплекса. Ниже мы приводим их характеристику.
Дунит состоит из разнозернистого мелко-средне-крупнозернистого преимущественно панидиоморфно-зернистого агрегата петельчато-сер-пентинизированного оливина, небольшого, но заметного количества зерен нацело измененного ортопироксена, единичных зерен клинопи-роксена, а также большого количества хромшпинелида и единичных зерен сульфида.
Гарцбургит состоит из мелкосреднезернистого гипидиоморфно-зернистого агрегата петельчато-сер-пентинизированного и в различной степени антигоритизированного оливина, ортопироксена, в основном псевдоморфно измененного, присутствующего в заметном количестве клинопироксена, а также зерен акцессорного хромшпинелида.
Сульфидная минерализация
хромовых руд
Нами изучена сульфидная минерализация в аншлифах, приуроченная к хромовым рудам, с использованием высокоразрешающей микроскопии.
Миллерит (рис. 1, а, б; 2, д; табл. 1) наблюдается в виде мелких, нередко многочисленных зерен изометрич-ной, каплевидной, неправильной формы, размером от 0.1 до 30 мкм, редко до 100—120 мкм, приуроченных, как правило, к хромпикотиту, к краевым его частям, кавернам, областям трещиноватости, а также к границам хромпикотита и серпентинизирован-ного оливина; встречается в массе породообразующих минералов. Иногда
можно встретить зоны окисления по миллериту с характерными для него формами, характеризующимися выносом элементов. Редко бывает усеян серией тонких трещин.
Пентландит (рис. 1б, е; табл. 2) отмечается в виде мелких удлинённых, неправильной формы зерен, размером от 5 до 30 мкм, приуроченных к краевым частям хромпикотита, а также к его трещинам и кавернам. Нередко они присутствуют в массе породообразующих минералов, магнетите, также отмечаются пентландито-вые каемки в хизлевудите (рис. 1, в). Из примесей практически во всех исследуемых образцах присутствует кобальт — от 1.3 до 6.6 масс. %.
Хизлевудит (рис. 1, в; табл. 3) встречается в виде мелких каплевидных, удлиненных, неправильной, реже овальной формы зерен размером от 5—10 до 10—120 мкм в массе хромпикотита и породообразующих минералов. Нередко приурочен к их граничным зонам, а также к трещинам в рудном минерале. Как правило, его поверхность усеяна мелкими трещинами, разбивающими зерно на множество более мелких составляющих, и характеризуется присутствием небольших каверн-пустот, а также (редко) вторичными изменениями периферийных частей. В ассоциации с ним в виде тонких каемок наблюдается пентландит, мощность которого составляет от 1 до 5 мкм (рис. ).
Ковеллин (рис. 1, г; табл. 4) представляет собой включения неправильной формы, размером от 0.1 до 10 мкм, приуроченные к границам хромпикотита, а также кавернам, и может являться продуктом распада халькопирита (?) либо имеет самостоятельные выделения.
Купроаурид (рис. 1, д; табл. 5) присутствует в виде мелких включений размером от 0.5 до 20 мкм в хромпи-котите, в его краевых частях и кавернах.
Джирит (рис. 1, а; табл. 6) встречается в виде многочисленных мелких включений удлиненной, каплевидной, неправильной формы зерен размером от 1 до 5 мкм, в хромпикотите — в его каемках и кавернах, а также на контакте с породообразующими минералами. Нередко усеян мелкой сеточкой трещин и небольшими по размерам и довольно редкими кавернами.
Магнетит (рис. 1, е) встречен нами только в одном аншлифе и представлен массивным, занимающим
Pm. 1. PacrpoEHe элeктpoннo-микpocкoпичecкиe снимки aHmrai^oE с cyльфиднoй минepaлизaциeй в xpoмoвыx pyAax narapraH-cкo-Kepшopcкoй ^тощади: а — фopмы pacпpeдeлeния xpoмпикoтитa, миллepитa, джиpитa и caмopoднoй мєди; б — миллepит и пeнтлaндит в xpoмпикoтитe; в — xизлeвyдит с кaeмкaми пeнтлaндитa в xpoмпикoтитe; г — oбpaзoвaниe кoвeллинa в peзyльтaтe pacпaдa твepдoгo pacтвopa; д — фаза кyпpoaypидa в oблacти пoнижeния peльeфa в xpoмпикoтитe; e — кpиcтaллы пeнтлaндитa в мaгнeтитe
Таблица 1
Химический состав миллерита
Название участка № пробы Компоненты, масс. % Кристаллохимическая формула
S Си Fe Ni Сумма
00407 35.20 - 16.37 48.43 100 (Ni0 7sFe0 26) 1 01S
33.48 - 13.69 52.83 100 (Nio S6Fe0 2з)і 09S
00409 31.94 - 21.40 46.66 100 (Nio.8Fco38)i isS
Лагортинский 28.29 28.97 - 42.74 100 (Nio.82Cuo.51) 33S
00416 35.02 - 29.05 35.93 100 (Ni0.56Fe0.8)i 04 S
30.18 27.65 - 42.17 100 (Nio 7бСи0 46) -)?S
37.20 - 1.28 61.52 100 (Ni09Fe0o2)i »7s
01216 32.06 - - 67.94 100 Ni,.,6S
307001 36.19 - - 63.81 100 Ni0.%S
36.18 18.31 0.69 44.82 100 (Nio 68CUo 2bFeo 02)0 9bS
35.93 7.85 0.53 55.68 100 (Ni0 84CU0 11F c0 01 )o.%S
35.66 - 2.32 62.02 100 (Ni0 9sFeo 04)0 99S
Кершорский 34.74 - 3.60 61.66 100 (Ni0 97Fe0 0б)і 03 S
307203 33.17 - 0.54 66.29 100 (Ni,.09Fe0.0i) iS
502502 34.01 3.11 21.04 41.83 100 (Nio б7реозбСио 05)1.o8S
901501 35.45 - 1.12 63.43 100 (Nio.9gFeO.02) 00 s
35.57 - 2.50 61.93 100 (Ni0 95FC0 04)0 99S
Верхпелагортинский 303008 35.52 - 0.72 63.75 100 (Ni098Fe00i)o 99 S
IIpuMe4aHue. Здєсь и в пocлeдyющиx тaблицax анализы выпoлнeны на алек^и^м микpocкoпe Tescan Vega З с энepгoдиcпepcиoнным cпeктpoмeтpoм X-max (Oxford instruments). Сумма ^шедена к 100%.
всю видимую плoщaдь зepнoм Henpa-вильнoй yглoвaтoй фopмы paзмepoм дo 10 мм. Era пoвepxнocть yceянa мюэ-жecтвoм paзнoнaпpaвлeнныx тpeщин, нepeдкo с кaвepнaми-пycтoтaми, и включaeт в сє6я мнoжecтвo мeлкиx нeпpaвильнoй фopмы зepeн пентлан-дита paзмepoм oт З дo З0 мкм.
Cnuornonum фис. 2, а; табл. 6) пpeдcтaвляeт coбoй yглoвaтыe, Henpa-вильнoй фopмы зepнa paзмepoм 2—4 мкм, лoкaлизyющиecя на гpaницe xpoмпикoтитa и пopoдooбpaзyющиx минepaлoв.
ranenum (pиc. 2, б; табл. 6) o6m-pyживaeтcя в видє кceнoмopфныx, нeпpaвильнoй фopмы зepeн paзмepoм oт 0.З дo 2 мкм в мacce xpoмпикoтитa, в oблacтяx пoнижeния peльeфa, в тpe-щинax и кaвepнax. Из ^имесей ^и-сутствуєт cypьмa — дo З4.З масс. %.
Anrnum фис. 2, в; табл. 6) oтмeчa-єтся в видє нeпpaвильнoй фopмы зе-peH в xpoмпикoтитe paзмepoм oт 1—2 дo З—7 мкм и пpиypoчeн к eгo тpeщи-нам.
Рис. 2. Растровые электронно -микроскопические снимки аншлифов с сульфидной минерализацией в хромовых рудах Лагортин-ско-Кершорской площади: а — спионкопит на границе серпентинизированного оливина и хромпикотита; б — галенит в области понижения рельефа в хромпикотите; в — анилит в трещинах в хромпикотите; г — сфалерит в области понижения рельефа в хромпикотите; д — дигенит в трещинах в хромпикотите; е — арсенопирит в массе породообразующих минералов
Таблица 2
Химический состав пентландита
Название № Компоненты. масс. °/ 0 Кристаллохимическая
участка пробы Б Со Рс N1 Сумма формула
Лагортинский 00416 35.02 - 29.05 35.93 100 (Ре3 84МІ448)8з988
Кершорский 901501 33.40 32.07 1.26 1.14 26.19 29.44 39.16 37.35 100 100 (Ро6№512Со0Л6)8 8888 (Те4 24^І5 04СОо 1б)9 44§8
302501 33.38 3.19 33.34 30.10 100 (РЄ4 5б№3 92С00.4)8 88§8
Егарт 501203 33.91 3.71 30.06 32.32 100 (Рс4 о^І4 і6Со0 48)8 72§8
33.83 6.61 28.68 30.88 100 (Ре„2КІ40Со088)8888
Таблица 3
Химический состав хизлевудита
Название участка № Компоненты, масс. % Кристаллохимическая
пробы в Ре N1 Сумма формула
Лагортинский 00407 0216 27.50 27.57 1.75 0.80 70.75 71.63 100 100 СМІ2.8рЄо.08)2 88§2 №82Реа„4Ъ.8б82
Егарт 501203 27.29 27.29 1.86 1.83 70.85 70.88 100 100 №.821-0.08)2.982 (N1; 84^0.08)2.9282
303002 27.71 0.47 71.83 100 (^І2 82РО.02)2.8482
Верхнелагортинский 303008 28.23 1.09 70.68 100 (N12 741*0 04)2.7882
27.71 2.21 70.08 100 (N1; 76^0.01)2.8682
Таблица 4
Химический состав ковеллина
Название № Компоненты, масс. % Кристаллохимическая
участка пробы Б Си Ре N1 Сумма формула
Лагортинский 00409 31.21 50.87 11.46 6.46 100 (Си0 82рЄо2^Іо 11 )і ЛзЭ
Кершорский 901501 27.88 47.31 12.06 12.75 100 (Сио.8бРЄо.25^Іо.25)і.Зб8
Сфалерит (рис. 2, г; табл. 6) присутствует в виде изометричных, удлиненных, неправильной формы зерен размером от 1 до 2—3 мкм и концентрируется в кавернах и трещинах хромпикотита. Из примесей в нем отмечается кадмий — до 1 масс. %.
Дигенит (рис. 2, д; табл. 6) встречен нами в единичном зерне неправильной формы размером 2x6 мкм, в области трещиноватости хромпикотита, заполненной вторичными минералами.
Арсенопирит (рис. 2, е; табл. 6) встречается в виде каплевидных, неправильной формы выделений размером до 4 мкм, в массе породообразующих минералов, в непосредственной близости от хромпикотита.
Серебро присутствует в серпенти-нитовых прожилках и в кавернах хромпикотита в виде мелких изометричных и неправильной формы зерен, размером до 3 мм.
Цинк обнаружен в виде зерен неправильной формы размером от 1 до 20 мкм и располагается на границе
Таблица 5
Химический состав купроаурида
Название № Компоненты, масс. % Кристаллохимическая
участка пробы Си Аи А.? Сумма формула
Лагортинский 01216 34.28 62.09 3.62 100 Сііі 7і(Аио.89А{£о.1і)
Кершорский 502502 30.51 61.73 7.76 100 Сиі.5з(Аио.77А|>о.2з)
ребро — на участках Лагортинский и Верхнелагортинский.
Кристаллизация рудных минералов на Лагортинско-ІКершорской площади, вероятнее всего, происходила в три этапа: раннемагматический — образование хромпикотита, позднемагматический — минералы никеля и меди и
Таблица 6
Химический состав минералов РЬ, N1, Си и Zn
І Іазвание участка № пробы Компоненты, масс. % Формула 11азвание
в № Си Ре РЬ Аб 8Ь Ъп С<1 Сумма
Лагортинский 00409 01216 25.73 13.32 - 68.07 6.20 86.68 100 100 (Сиі.ззРео.і-Оі.-пБ РЬшБ СПИОНКОПИТ галенит
307001 22.44 - 77.56 - - - 100 Си 1.748 анилит
Кершорский 21.99 - 78.01 - - - - - - 100 Си 1.798 дигенит
307203 23.66 - 76.34 - - - - - - 100 Си 1.628 джирит
901501 24.61 1.42 73.97 - - - - - - 100 (Cu1.52Ni0.03) 1.558 джирит
Егарт 501203 12.90 - - - 87.10 - - - - 100 РЬ, 048 галенит
303002 23.40 - - - 42.30 - 34.30 - - 100 ( РЬ(). 28 8 Ь(). 39)0.67 Б сурьмянистый галенит
Верхнелагортинский 303008 21.91 12.52 32.20 87.48 45.89 100 100 Р eo.84Aso.9S РЬ 1.088 арсенопирит галенит
33.53 - - - - 65.54 0.93 100 (гпо.1бСдоы)м$ сфалерит
хромпикотита и серпентинизирован-ного оливина, а также в кавернах хромпикотита.
Медь встречается в виде мелких неправильной формы зёрен в основной массе и в кавернах хромпикатита и имеет размеры до 2 мкм.
Железо отмечается в хромпикоти-те в виде изометричных зерен размерами до 1 мкм.
Никель присутствует в виде мелких включений неправильной формы в краевых частях хромпикотита и имеет размеры до 2 мкм.
В результате исследования сульфидной минерализации в хромовых рудах установлено, что в целом для участков характерен следующий набор минералов, в том числе впервые выявленных:
для Лагортинского — миллерит (в т. ч. медистая разновидность), пент-ландит, ковеллин, хизлевудит, купро-аурид, спионкопит, галенит и самородные медь, железо, серебро и цинк;
для Кершорского — миллерит, пентландит, ковеллин, купроаурид, анилит, дигенит, джирит и медь;
для Егарта — пентландит, магнетит, хизлевудит, галенит;
для Верхнелагортинского — миллерит, хизлевудит, галенит, сурьмянистый галенит, арсенопирит, сфалерит, серебро и никель.
Из всего вышеописанного можно сделать вывод о том, что для участка Лагортинский характерны никелевые минералы с присутствием медистой составляющей (медистый миллерит, спионкопит, ковеллин, купроаурид); на участке Кершорский сосредоточены в основном никелевые и большое разнообразие медистых минералов (анилит, дегенит, джирит); для участков Егарт и Верхнелагортинский характерно присутствие никелевых минералов — пентландита и хиз-левудита. Следует отметить, что купроаурид установлен только на участках Лагортинский и Кершорский, се-
гидротермальный — галенит, сфалерит, арсенопирит, самородные фазы.
Авторы благодарны С.К Кузнецову, В.Г. Котельникову, Е.А. Котельниковой, И.Г. Сенчукову за помощь в подготовке работы.
Работа выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований УрО РАН, проект №12-С-5-1006, проекта 12-5-6-016-АРКТИ-КА, гранта РФФИ 11-05-00620а.
Литература
1. Турская Л. И., Смелова Л. В., Кол-банцев Л. Р. и др. Платиноиды хромитоносных массивов Полярного Урала. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2004. 306 с. 2. Макеев А. Б. Минералогия альпино-типных ультрабазитов Урала. СПб.: Наука, 1992. 197 с. 3. Овечкин А. М. Поисковые работы на хромиты в северной части Войкаро-Сыньинского ги-пербазитового массива. Отчет за 1985— 1999 гг. Комигеолфонд, 1999. № 11113 Рецензент д. г.-м. н. С. К. Кузнецов
