CC BY
66
УДК 551.311.550.423
ГЕОЛОГИЯ И МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО И СВЕТЛОБОРСКОГО МАССИВОВ
СРЕДНЕГО УРАЛА
А.М.ДУРЯГИНА, аспирантка, [email protected] Н.И.ВОРОНЦОВА, канд. геол.-минерал. наук, доцент, [email protected] Е.С.НИКОЛАЕВА, аспирантка, [email protected]
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург, Россия
Приведен анализ минерального состава и геохимических данных по корам выветривания Нижнетагильского и Светлоборского массивов Платиноносного пояса Урала. Коры выветривания здесь представлены неполным профилем и сложены дезинтегрированными лизардит-хризотиловыми и рыхлыми выщелоченными лизардитовыми серпентинитами, на Светлобор-ском массиве выявлена глинистая нонтронитовая зона. Коры выветривания изученных массивов характеризуются накоплением большинства элементов-примесей и редкоземельных элементов (РЗЭ) вверх по профилю. В породах Светлоборского массива из зон контакта дунитов с дайковыми комплексами обнаружен высокий уровень РЗЭ и рассчитаны их коэффициенты накопления. Коры выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов характеризуются низкими содержаниями благородных металлов. Их геохимическая специализация определяется палладием и платиной, а в первичных зональных массивах субстрата главными платиноидами являются иридий и платина.
Ключевые слова: Светлоборский массив, Нижнетагильский массив, Платиноносный пояс Урала, кора выветривания, редкоземельные элементы, элементы платиновой группы, золото, серебро.
Строение Светлоборского и Нижнетагильского массивов. Строение массивов освещено во многих работах, включая классические труды Н.К.Высоцкого (1913), АНЗава-рицкого (1928), А.Г.Бетехтина (1935), И.А.Малахова [11] и других. Нижнетагильский и Светлоборский массивы входят в цепочку 16 концентрически-зональных массивов Платино-носного пояса Урала (рис.1): 1 - Ревдинский, 2 - Тагило-Баранчинский, 3 - Нижнетагильский, 4 - Арбатский, 5 -Качканарский, 6 - Светлоборский, 7 - Вересовоборский, 8 -Павдинский, 9 - Косьвинский, 10 - Кытлымский, 11 - Княс-пинский, 12 - Кумбинский, 13 - Денежкинский, 14 - Помур-ский, 15 - Чистопский, Ялпинг-Ньерский, 16 - Хорасюр-ский. Зональное строение характеризуется наличием дуни-тового ядра и клинопироксенитовой оболочки. Для дунитов также отмечается зональность: мелкозернистые дуниты периферии сменяются средне- и крупнозернистыми в центральных частях. Породы жильной серии на Нижнетагильском массиве представлены, главным образом, хромититами, на Светлоборском - дайками клинопироксенитов, горнблен-дитов и иситов [17].
Строение коры выветривания на Светлоборском и Нижнетагильском массивах. Развитие коры выветривания в пределах Светлоборского и Нижнетагильского массивов носит прерывистый характер. Кора карманообразно залегает на серпентинизированных дунитах, наблюдается в бортах логов, отдельные интервалы ее вскрыты расчистками. Мощность кор выветривания в обнажениях не превышает 20 м на Светлоборском массиве и 10 м на Нижнетагильском массиве.
На основании описанных нами обнажений были составлены сводные профили выветривания обоих массивов (рис.2). В зональном профиле выветривания преобладает серпентинитовая зона, мощность которой составляет от 0,5 до 5 м, в редких случаях до 10 м. В составе ее нами выделяются подзоны дезинтегрированных (2-3 м) и выщелоченных серпентинитов (0,3-10 м). Первые представлены плотными, трещиноватыми, хризотиловыми серпентинитами, сложенными количественно доминирующим хризотилом 20гС1 и лизардитом 1Т с многочисленными серпентин-сапонит-магнезитовыми прожилками, с редкой хромитовой вкрапленностью (размер зерен хромита 0,3-2,5 мм) и округлыми реликтами невыветрелого дунита размером до 40 см. Выщелоченные серпентиниты второй подзоны сложены преимущественно лизардитом 1Т с подчиненным количеством хризотила 20гс1 [14]. В нижней части разреза они плотные, слабо трещиноватые, в верхней части становятся более трещиноватыми и переходят в тонкоплитчатые и рыхлые серпентиниты, местами нонтронитизированные и обохренные, с гидроксидами железа и марганца.
Помимо серпентинитовой зоны на Светлоборском массиве выделяются участки развития глинистой - нонтронито-
Рис.1. Положение массивов Платиноносного пояса Урала (по [5]). Пояснения см. в тексте Структурно-минерагенические мегазоны Уральской складчатой системы: I -Предуральский краевой прогиб, II -Западно-Уральская, III - Центрально-Уральская, IV - Тагило-Магнитогорская, V - Восточно-Уральская, VI - чехол Западно-Сибирской платформы. ГУГР -Главный уральский глубинный разлом
_ 41
п
16
Ia
о «со „ * « i^-."'«
CS С QC Q «<?Q **
• • Л О . * «в
© * ©
■t — П
15 м 1 - ссриснгинитоиая зона: а - подгона дспин-та рированных серпентинитов; б - подзона выщелоченных серпентинитов;
II - глинистая нонтронитовая зона;
III - делювиально-элювиальныс покровные отложения
2м
——■
Делювиально-элювиальныс покровные отложения
Ожелезнение Нонтронитовые глины
^ | Рыхлые хризотил-лизардитовые 41 Ч | серпентиниты
Трещиноватые плитчатые хризотил-лизардитовые серпентиниты
Слабо трещиноватые плотные хризотиловые серпентиниты
Реликты серпентинизированного дунита в хризотиловых серпентинитах
Дуниты серпентинизированные
П pl Горпблепдитовые, иситовые, I П и | клипопироксепитовые дайки
Магнезит-серпентиновые и халцедоновые прожилки
* Хромитовая вкрапленность
Рис.2. Профиль кор выветривания Светлоборского (слева) и Нижнетагильского (справа) массивов
вой зоны, по И.И.Гинзбургу (1953) - мощностью от 0,5 до 10 м. Неравномерно обохренные глины залегают на рыхлых выщелоченных хризотил-лизардитовых серпентинитах (лизар-дит 17), которые образуют своеобразные карманы коры выветривания, ограниченные разрывными нарушениями. По результатам проведенного рентгенофазового анализа установлено, что в составе нонтронитовой зоны преобладают минералы группы серпентина (непуит, лизардит 17, хризотил), глинистые минералы (сапонит, монтмориллонит 15 А, корренсит), в подчиненном количестве присутствуют клинохлор, кальцит, гетит, ферригидрит, кварц.
Оксидно-железная зона в профиле выветривания отсутствует и выражена только в ожелезнении верхних частей разреза и некотором обогащении их гидроксидами Fe и Mn. В верхней части разреза породы кор выветривания как Светлоборского, так и Нижнетагильского массивов перекрываются элювиально-делювиальными и делювиально-элювиаль-ными покровными отложениями мощностью от 0,2 до 2,5-3 м. Согласно отчету Висимского геоморфологического отряда о полевых работах 1968-1969 годов (А.П. Сигов, А.В.Ломаев, И.И.Титаренко и др.), возраст продуктов выветривания - палеогеновый.
Геохимия кор выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов. Для изучения распределения петрогенных и редких элементов в зональном профиле коры выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов было проведено исследование химического состава проб подзоны дезинтегрированных хризотиловых серпентинитов 42 _
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.212
(1 и 10 проб соответственно), рыхлых выщелоченных хризотил-лизардитовых серпентинитов (6 и 2 пробы соответственно) и глинистой нонтронитовой зоны (6 проб, Светлоборский массив). Петрогенные элементы определялись рентгеноспектральным силикатным методом, редкие элементы методом ГСР-МБ. Анализ проб выполнялся в ЦАЛ ВСЕГЕИ. Результаты анализов представлены в таблице.
Содержание петрогенных и редких элементов в коре выветривания Светлоборского
и Нижнетагильского массивов
Химические Зона дезинтегрированных хризотиловых серпентинитов Зона рыхлых выщелоченных хризотил-лизардитовых серпентинитов Глинистая нонтронитовая зона
элементы СБМ НТМ СБМ НТМ СБМ
х х 8 х 8 х 8 х 8
Петрогенные элементы, % по массе
бЮ2 36,6 36,4 1,4 38,9 0,9 41,8 0,2 43,1 2,9
тю2 0,011 0,005 0,000 0,012 0,008 0,070 0,011 0,106 0,117
АЬОз 0,16 0,17 0,14 0,29 0,16 1,46 0,13 1,99 2,04
РеА 8,15 10,75 1,10 11,32 1,57 10,95 2,06 10,26 2,52
МпО 0,14 0,21 0,02 0,19 0,03 0,18 0,04 0,20 0,07
43,7 39,0 2,7 41,6 1,2 34,4 3,0 28,8 6,4
СаО 0,25 0,19 0,25 0,45 0,35 0,11 0,02 4,20 7,32
Ыа2О 0,02 0,02 0,001 0,02 0,000 0,09 0,02 0,13 0,15
К2О 0,09 0,01 0,038 0,04 0,048 0,23 0,014 0,09 0,041
Р2О5 0,04 0,02 0,016 0,03 0,02 0,06 0,01 0,05 0,03
ВаО - 0,01 0,001 0,01 0,001 - - 0,01 0,003
С общ 0,20 0,23 0,05 0,14 0,02 0,34 0,15 0,25 0,14
П.п.п 10,10 12,69 2,42 6,64 2,91 9,65 0,78 10,40 4,94
Сумма 99,47 99,43 99,43 99,05 99,58
Элементы группы железа (ЭГЖ), г/т
V 1,25 8,28 7,69 9,09 7,94 16,50 2,69 50,94 54,82
Сг 3360 8921 8398 3710 3174 3150 255 3252 1299
N1 2070 1307 355 1317 585 2385 148 1590 1319
Со 129 141 1 162 26 186 34 197 33
Группа транзитных элементов (ТЭ), г/т
Си 2,03 23,29 16,81 8,32 4,42 8,96 0,51 14,78 10,54
гп 38,5 40,1 10,02 49,4 17,1 62,4 9,05 63,56 21,87
РЬ 0,50 0,80 0,43 1,04 0,76 2,42 0,50 0,50 0,00
С8 0,05 0,05 0,00 0,05 0,00 0,61 0,03 0,08 0,07
Группа крупноионных литофилов (Ь1Ь), г/т
ЯЬ 1,00 1,61 1,001 0,73 0,35 9,60 0,32 1,48
Ва 3,21 1,54 2,20 7,11 7,18 38,4 9,69 26,06
Бг 1,68 2,51 6,16 3,64 2,23 7,18 1,94 42,27
Группа высокозарядных элементов (НЕБ), г/т
У 0,10 0,07 0,03 0,42 0,14 2,10 0,38 3,19 2,67
ть 0,05 0,03 0,01 0,03 0,01 0,94 0,20 0,11 0,10
и 0,05 0,03 0,01 0,06 0,06 0,24 0,06 0,24 0,30
гг 0,87 1,35 0,90 2,27 1,44 12,71 4,23 5,70 5,11
№> 0,25 0,09 0,08 0,15 0,10 1,16 0,28 0,38 0,24
та - 0,05 0,00 0,05 0,00 - - 0,04 0,02
НГ 0,02 0,05 0,01 0,11 0,09 0,30 0,14 0,23 0,20
Окончание таблицы
Химические Зона дезинтегрированных хризотиловых серпентинитов Зона рыхлых выщелоченных хризотил-лизардитовых серпентинитов Глинистая нонтронитовая зона
элементы СБМ НТМ СБМ НТМ СБМ
х х s х s х s х s
Группа редкоземельных элементов (РЗЭ, REE), г/т
La 0,05 0,05 0,03 0,39 0,37 2,48 0,50 1,54 0,95
Ce 0,09 0,05 0,04 0,30 0,22 5,14 1,75 3,09 3,12
Pr 0,01 0,02 0,01 0,09 0,04 0,60 0,13 0,60 0,42
Nd 0,07 0,08 0,08 0,39 0,28 2,40 0,52 2,92 2,25
Sm 0,02 0,01 0,02 0,08 0,04 0,47 0,13 0,70 0,58
Eu 0,003 0,01 0,008 0,03 0,01 0,10 0,02 0,18 0,178
Gd 0,005 0,03 0,02 0,11 0,06 0,46 0,13 0,679 0,68
Tb 0,003 0,005 0,001 0,01 0,006 0,08 0,02 0,092 0,090
Dy 0,005 0,02 0,01 0,05 0,04 0,43 0,08 0,55 0,51
Ho 0,003 0,005 0,001 0,01 0,008 0,09 0,03 0,10 0,096
Er 0,005 0,02 0,01 0,06 0,03 0,19 0,06 0,29 0,289
Tm 0,003 0,005 0,001 0,01 0,004 0,03 0,01 0,04 0,039
Yb 0,005 0,02 0,018 0,05 0,02 0,16 0,04 0,27 0,25
Lu 0,003 0,005 0,001 0,01 0,005 0,03 0,01 0,04 0,03
Сумма 0,28 0,32 1,59 12,67 11,10
Благородные металлы, мг/т
Ru 0,001 0,001 0,000 0,002 0,001 0,001 0,000 0,001 0,001
Rh 0,004 0,004 0,0003 0,005 0,002 0,005 0,0004 0,004 0,004
Pd 0,001 0,0114 0,0217 0,0268 0,0328 0,0655 0,0205 0,0162 0,0162
Ir 0,001 0,006 0,007 0,011 0,003 0,010 0,0001 0,006 0,0057
Pt 0,004 0,053 0,0933 0,341 0,5549 0,044 0,0240 0,108 0,1083
Au 0,001 0,004 0,0013 0,070 0,1617 0,003 0,0009 0,003 0,003
Ag 0,005 0,011 0,008 0,005 0,000 0,009 0,006 0,005 0,005
Примечание. СБМ - Светлоборский массив, НТМ - Нижнетагильский массив; х - среднее; s - стандартное отклонение от среднего, Fe2O3 - общее.
Из таблицы следует, что характер распределения петрогенных элементов в коре выветривания Нижнетагильского и Светлоборского массивов демонстрирует общие закономерности процессов, происходящих при выветривании: к верхним частям профиля выветривания интенсивно выносится магний, в незначительной степени накапливаются железо и алюминий.
Распределение редких элементов носит более дифференцированный характер. Для пород коры выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов были построены графики нормированных к мантийному перидотиту концентраций редких элементов (рис.3, 4) и подсчитаны их коэффициенты накопления Кн относительно мантийного перидотита, дунитов Платиноносного пояса Урала. Также было проведено сравнение с мощными мезозойскими корами выветривания, развитыми по другим ультрамафитовым массивам Урала (Уфалейский, Буруктальский, Еловский офиолитовые комплексы, Сахаринский зональный массив и т. д.).
На рис.3 видно, что характер распределения редких элементов в корах выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов весьма неустойчив в зоне хризотил-лизардитовых серпентинитов, в то время как лизардитовые серпентиниты характеризуются более спокойным трендом распределения. В Нижнетагильском массиве наблюдается увеличение содержаний редких элементов в верхних зонах коры выветривания, что подтвер-44 _
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.212
Рис.3. Распределение редких элементов в породах коры выветривания Светлоборского (слева) и Нижнетагильского
(справа) массивов, нормированное к мантийному гарцбургиту [23] 1 - хризотиловые серпентиниты с реликтами серпентинизированных дунитов и карбонатными прожилками; 2 - трещиноватые, плитчатые хризотил-лизардитовые серпентиниты, рыхлые в верхней части разреза; 3 - неравномерно обохренные нонтронитовые глины; 4 - горнблендиты Светлоборского массива [3]
Рис.4. Распределение РЗЭ в горных породах кор выветривания Светлоборского (слева) и Нижнетагильского (справа) массивов, нормированное к мантийному гарцбургиту [23]. Усл. обозн. см. на рис.3
ждается и их коэффициентами накопления: хром, марганец и кобальт накапливаются во всех зонах массивов (Кн = 1,3^3,0), медь, свинец (Кн = 1,9^10,8) и цезий, рубидий интенсивно накапливаются в верхних частях профиля (Кн до 14,3). Стоит отметить также высокий уровень редких элементов и их Кн в породах Светлоборского массива из зон контакта дунитов с дайковыми образованиями (горнблендитового, иситового и других составов), а также в самих горнблендитах [3]. При нормировании к дуниту Платиноносного пояса Урала [13] дунита Нижнетагильского массива [10, 21] основные особенности распределения редких элементов сохраняются.
Из таблицы видно, что преобладающую роль в профиле выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов играют легкие редкие земли. Содержания РЗЭ в зоне хризо-тиловых серпентинитов крайне неравномерны и, как следует из рис.4, почти на 2 порядка меньше мантийных, в то время как хризотил-лизардитовые серпентиниты характеризуются более спокойным трендом распределения РЗЭ. Все РЗЭ демонстрируют характер распределения, близкий мантийному. Наблюдается отчетливое увеличение содержаний РЗЭ вверх по профилю выветривания, что подтверждается и коэффициентами накопления: РЗЭ накапливаются в нонтронитовой зоне Светлоборского массива (Кн = 1,05^1,5), истощаясь в серпентинитах (Кн = 0,05^0,1), особенно в карбонатизированных хризотил-лизардитовых разностях (Кн = 0,01^0,07). Редкоземельные элементы Нижнетагильского массива также
_ 45
Санкт-Петербург. 2015
характеризуются пониженными концентрациями в зоне хризотиловых серпентинитов (Кн = 0,01^0,12) и повышаются к верхним частям разреза (Кн 0,7^1,2). При этом значения Кн РЗЭ сопоставимы с аналогичными зонами Буруктальского (Кн = 0,08^1,01) и Еловского (Кн = 0,2^1,6) силикатных никелевых месторождений Урала [20]. Цериевая аномалия проявлена незначительно в хризотиловых серпентинитах (Кн = 0,008).
В породах профиля выветривания Светлоборского массива относительно Нижнетагильского наблюдается повышенный уровень РЗЭ. Возможно, это связано с широким развитием дайкового комплекса в породах Светлоборского массива. Горнбендитовые, исито-вые и пироксенитовые дайки, пронизывающие дуниты Светлоборского массива по тектонически ослабленным зонам, в коре выветривания претерпевают изменения и превращаются в вермикулит-хлорит-нонтронитовые породы. Вероятно, жильные породы изначально содержат более высокие концентрации редкоземельных элементов, чем дуниты (рис.4), и при разложении они дополнительно обогащают глины коры выветривания Светлоборского массива лантаноидами. Как наиболее инертные компоненты РЗЭ накапливаются в процессах выщелачивания и гидратации ультрабазитов, причем, по мнению А.В.Дубинина, более 99 % остается во вторичных минералах [4]. Многочисленные литературные данные указывают на то, что в окислительных условиях под воздействием метеорных вод РЗЭ могут переходить в водные комплексы [1, 2, 4, 23] и в дальнейшем образовывать собственные гипергенные минералы [16], либо сорбироваться марганцевыми и глинистыми минералами коры выветривания, которые, как известно, обладают значительной сорбционной способностью, связанной в основном с большой площадью поверхности минеральных частиц.
Элементы платиновой группы, золото и серебро в Светлоборском и Нижнетагильском массивах. Как видно из таблицы, коры выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов характеризуются низкими содержаниями элементов группы платины, золота, серебра, интенсивным выносом их из нижних зон профиля выветривания (относительно углистого хондрита С1 Кн = 0,001^0,049 для пород Нижнетагильского массива и Кн = 0,001^0,259 для Светлоборского) и частичным накоплением в верхних. Рудная специализация в коре выветривания обоих массивов (палладий-платиновая с повышенными концентрациями Au и Ag) отличается от коренной преимущественно иридий-платиновой минерализации в дунитах Нижнетагильского массива [7, 12, 15]. Отношение Pt/Pd > 1 практически во всех зонах профиля выветривания обоих массивов, за исключением зоны выщелачивания, где в лизардитовых обохренных серпентинитах оно падает до 0,67.
В серпентинитовых рудах мощных мезозойских кор выветривания, развитых по ульт-рамафитам Урала (Уфалейский, Буруктальский, Еловский офиолитовые комплексы, Саха-ринский зональный массив и т.д.), обычно соотношение Pt/Pd < 1, т.е. в них, за некоторым исключением, преобладает палладий. В оксидно-железных рудах Уфалейского, Рокгем-птонского (Австралия), Гринвейлского (Австралия) массивов величина Pt/Pd > 1, в рудах Буруктальского и Еловского месторождений Pt/Pd < 1, а в месторождении Никаро (Куба) вообще падает до 0,15 [16]. Таким образом, по сравнению с мощными корами выветривания, развитыми по ультрамафитам Урала, Австралии, Кубы, процессы геохимической миграции элементов в профиле выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов, с их сокращенной мощностью, неполным профилем, проходили не в полной мере.
Выводы. В заключение подведем некоторые итоги, касающиеся уровня концентраций элементов-примесей, РЗЭ и благородных металлов в породах кор выветривания Светло-борского и Нижнетагильского массивов.
1. Кора выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов сложена дезинтегрированными хризотиловыми и рыхлыми выщелоченными хризотил-лизардитовыми серпентинитами. Помимо серпентинитовой зоны в Светлоборском массиве наблюдается глинистая нонтронитовая зона, сложенная смесью серпентиновых и глинистых минералов.
Реликты этой зоны сохранились только в карманах коры выветривания вдоль тектонических нарушений. Оксидно-железная зона выветривания на массивах не сохранилась.
2. Коры выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов характеризуются выносом большинства элементов-примесей и РЗЭ из серпентинитовой зоны, их дальнейшим накоплением в верхней (глинистой) части разреза и мантийным характером распределения, наследуемым от пород субстрата.
3. Высокий уровень содержаний элементов-примесей и их коэффициенты накопления в породах Светлоборского массива из зон контакта дунитов с дайковыми комплексами, а также мантийный характер распределения позволяют предполагать, что в ходе наложенных процессов внедрения даек разного состава некогерентные (высокозарядные, крупноионные литофильные и щелочные) элементы подвергались перераспределению и накоплению к верхним частям профиля. Основной механизм их накопления связан с высокими сорбцион-ными свойствами глинистых минералов.
4. Коры выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов характеризуются низкими содержаниями элементов группы платины, золота, серебра. Геохимическая специализация их определяется палладием и платиной, тогда как в дунит-клинопироксенитовом субстрате первичных зональных массивов главными платиноидами являются иридий и платина, что свидетельствует о перераспределении благородных металлов в профиле выветривания и может быть использовано в поисково-геохимических целях.
5. Отношение Pt/Pd > 1 практически во всех зонах профиля выветривания обоих массивов, за исключением зоны ожелезненных хризотил-лизардитовых серпентинитов, где оно падает до 0,67. Этим коры выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов отличаются от мощных кор выветривания по офиолитовым массивам Урала, Австралии, Кубы, где это соотношение обычно ниже единицы.
ЛИТЕРАТУРА
16. Таловина И.В. Геохимия уральских оксидно-силикатных никелевых месторождений / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». СПб, 2012. 270 с.
17. Телегин ЮМ. Геологические особенности рудопроявлений платины Светлоборского и Каменушинского массивов Платиноносного пояса Урала / Ю.М.Телегин, Т.В.Телегина, Н.Д.Толстых // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 2009. Т.2. С.212-215.
18. Толстых Н.Д. Коренная платиновая минерализация Светлоборского и Нижнетагильского массивов, Плати-ноносный пояс Урала / Н.Д.Толстых, А.П.Козлов, Ю.М.Телегин // Платина России / ГПКК «КНИИГиМС». Красноярск, 2012. С.297-312.
19. Толстых Н.Д. Коренная платина Светлоборского и Каменушинского массивов платиноносного пояса Урала / Н.Д.Толстых, Ю.М.Телегин, А.П.Козлов // Геология и геофизика. 2011. Т.52. № 6. С.775-793.
20. Характер распределения редкоземельных элементов в рудах Еловского и Буруктальского гипергенных никелевых месторождений / И.В.Таловина, Н.И.Воронцова, С.О.Рыжкова, О.П.Мезенцева, А.Г.Пилюгин // Записки Горного института. 2012. Т.196. С.31-35.
21. Шмелев В.Р. Нижнетагильский дунит-клинопироксенитовый массив и его платиновые месторождения / В.Р.Шмелев, Е.В.Пушкарев, Е.В.Аникина // Путеводитель геологических экскурсий к XI Всероссийскому петрографическому совещанию. Екатеринбург: Изд-во Института геологии и геохимии УрО РАН, 2010. С.38-58.
22. Lipin B.R. Geochemistry and mineralogy of Rare Earth elements / B.R.Lipin, G.A.McKay // Reviews in mineralogy. Mineralogical society of America. 1989. Vol.21. 348 р.
23. McDonough W.F. Constrains of the composition of continental lithospheric mantle // EPSL. 1990. Vol.101. N 1. Р.1-18.
REFERENCES
1. Balashov Ju.A. Geohimija redkozemel'nyh elementov (Geochemistry of Rare Earth elements). Moscow: Nauka, 1976, p.265.
2. BugelskiyJu.Ju., VitovskayaI.V., NikitinaA.P. et al. Ekzogennye rudoobrazujushhie sistemy kor vyvetrivanija (Exogenic ore-forming systems of weathering crusts). Moscow: Nauka, 1990, p.365.
3. Gottman I.A., PushkarevE.V. Geologicheskie dannye o magmaticheskoi prirode gornblenditov v gabbro-ul'tramafitovyh kompleksah Uralo-Alyaskinskogo tipa (Geological data on the magma nature of hornblendites in gabbro-ultramafic complexes of the Ural-Alaskan type). Litosfera. 2009. N 2, p.78-86.
4. Dubinin A.V. Geohimija redkozemel'nyh elementov v okeane (Geochemistry of Rare Earth elements in the ocean). Moscow: Nauka, 2006, p.360.
5. Efimov A.A. Itogi stoletnego izuchenija Platinonosnogo pojasa Urala (Results of centennial studying of the Ural Patinum Belt). Litosfera. 2010. N 5, p.134-153.
6. Kozlov A.P., Chanturiya V.A., Sidorov E.G. et al. Krupno-ob'emnye rudnye mestorozhdeniya platiny v zonal'nyh bazit-ul'trabazitovyh kompleksah uralo-alyaskinskogo tipa i perspektivy ih osvoeniya (Platinum ore deposits of a large volume in zonal basic-ultrabasic complexes of the Ural-Alaskan type and prospects for their development). Geologiya rudnyh mestorozhdenii. 2011. Vol.53. N 5, p.419-437.
7. Lazarenkov V.G., Talovina I.V. Geohimija elementov platinovoj gruppy (Geochemistry of Platinum Group Elements). St Petersburg: Galart, 2001, p.266.
8. Lazarenkov V.G., Abramov V.Yu., Talovina I.V. Nikelevye kory vyvetrivanija kak potencial'nyj promyshlennyj is-tochnik metallov platinovoj gruppy (Nickel-bearing weathering crusts as a potential commercial source of platinum group metals). Platina Rossii. Moscow: Geoinformmark, 1995. Vol.2. Book 1, p.121-125.
9. Lazarenkov V.G., Talovina I.V., Vorontsova N.I. Platinoidy, zoloto i serebro v gipergennyh nikelevyh mestorozhdenijah (Platinum group elements (PGE), gold (Au) and silver (Ag) in supergene nickel deposits). Platina Rossii. GPKK «KNIIGiMS». Krasnoyarsk, 2011. Vol.7, p.379-394.
10. LandaE.A., Lazarenkov V.G. Geohimicheskie osobennosti Nizhne-Tagil'skogo zonal'nogo massiva i voprosy ego genezisa (Geochemical features of the Nizhny Tagil zonal massif and issues of its genesis). Zapiski VMO. 1990. Vol.127. N 4, p.38-50.
11.MalakhovI.A., MalakhovaL.V. Nizhnetagil'skij dunit-klinopiroksenitovyj massiv i ego vmeshhajushhie porody (The Nizhny Tagil dunite-clinopyroxenite massif and its host rocks). Trudy Instituta geologii i geohimii UFAN SSSR. Sverdlovsk: Ural'skii rabochii. 1970, p.157.
12. Malitch K.N. Platinoidy klinopiroksenit-dunitovyh massivov Vostochnoi Sibiri (Platinoids of clinopyroxene-dunite massifs of East Siberia). VSEGEI. St Petersburg, 1999, p.296.
13. Fershtater G.B., Bea F., Pushkarev E.V. et al. Novye dannye po geohimii Platinonosnogo pojasa Urala: vklad v ponimanie petrogenezisa (New data on geochemistry of the Ural Platinum Belt: a contribution to the understanding ofpedogenesis'). Geohimiya. 1999. N 4, p.352-370.
14. Lazarenkov V.G., Talovina I.V., Beloglazov I.N., Volodin V.I. Platinovye metally v gipergennyh nikelevyh mestorozhdenijah i perspektivy ih promyshlennogo izvlechenija (Platinum metals in supergene nickel deposits and prospects for their commercial extraction). St Petersburg: Nedra, 2006, p.188.
15. Volchenko Y.A., Ivanov K.S., Koroteev V.A. et al. Strukturno-veshhestvennaja evoljuciya kompleksov Platinonosnogo pojasa Urala pri formirovanii hromit-platinovyh mestorozhdenii ural'skogo tipa (Structural-compositional
evolution of the Ural Platinum Belt complexes during the formation of platinum-chromite deposits of the Ural type). Part 1. Litosfera. 2007. N 4, p.73-101.
16. Talovina I.V. Geohimija ural'skih oksidno-silikatnyh nikelevyh mestorozhdenij (Geochemistry of the Uralian oxide-silicate nickel deposits). Natsional'nyi mineral'no-syr'evoi universitet «Gornyi». St Petersburg, 2012, p.270.
17. Telegin Y.M., Telegina T.V., Tolstykh N.D. Geologicheskie osobennosti rudoprojavlenii platiny Svetloborskogo i Kamenushinskogo massivov Platinonosnogo pojasa Urala (Geologic features of platinum occurrences of the Svetloborsky and Kamenushinsky massifs of the Ural Platinum Belt). Ekaterinburg: Izd-vo IGiG UrO RAN, 2009. Vol.2, p.212-215.
18. Tolstykh N.D., Kozlov A.P., Telegin Y.M. Korennaya platinovaya mineralizaciya Svetloborskogo i Nizhnetagil'skogo massivov, Platinonosnyi pojas Urala (Bedrock platinum mineralization of the Svetloborsky and Nizhny Tagil massifs of the Ural Platinum Belt). Platina Rossii. GPKK «KNIIGiMS». Krasnoyarsk, 2012, p.297-312.
19. Tolstykh N.D., Telegin Y.M., Kozlov A.P. Korennaya platina Svetloborskogo i Kamenushinskogo massivov platinonosnogo pojasa Urala (Bedrock platinum mineralization of the Svetloborsky and Kamenushinsky massifs of the Ural Platinum Belt). Geologiya i geofizika. 2011. Vol.52, N 6, p.775-793.
20. Talovina I.V., Vorontsova N.I., Ryzhkova S.O., Mezentseva O.P., Pilugin A.G. Harakter raspredelenija redkoze-mel'nyh jelementov v rudah Elovskogo i Buruktal'skogo gipergennyh nikelevyh mestorozhdenij (Pattern of rare earth element distribution in ores of the Elov and Buruktal supergene nickel deposits). Zapiski Gornogo instituta. 2012. Vol.196, p.31-35.
21. Shmeliov V.R., Pushkarev E.V., Anikina E.V. Nizhnetagil'skii dunit-klinopiroksenitovyi massiv i ego platinovye mestorozhdeniya (The Nizhny Tagil dunite-clinopyroxenite massif and its platinum deposits). Putevoditel' geologicheskih ekskursii k XI Vserossiiskomu petrograficheskomu soveshhaniyu. Ekaterinburg: Izd-vo IGiG UrO RAN, 2010, p.38-58.
22. Lipin B.R., McKay G.A. Geochemistry and mineralogy of Rare Earth elements. Reviews in mineralogy. Minera-logical society of America. 1989. Vol.21, р.348.
23. McDonough W.F. Constrains of the composition of continental lithospheric mantle. EPSL. 1990. Vol.101. N 1, р.1-18.
GEOLOGY, MINERALOGY AND GEOCHEMISTRY OF WEATHERING CRUST OF THE SVETLOBORSKY AND NIZHNETAGILSKY MASSIFS, THE MIDDLE URALS
A.M.DURYAGINA, Postgraduate student, [email protected] N.I.VORONTSOVA, PhD in Geological and Mineral Sciences, Assistant Professor, natvoron@yandex. ru
E.S.NIKOLAEVA, Postgraduate student, [email protected]
National Mineral Resources University (Mining University), St Petersburg, Russia
The article encompasses the analysis of the mineral composition and geochemistry of weathering crusts of the Svetloborsky and Nizhnetagilsky massifs of the Ural Platinum Belt. Weathering crusts are represented by a partial profile and composed of disintegrated lizardite-chrysotile and loose leached lizardite serpentinite, which are overlapped by clays of nontronite zone at the Svetloborsky massif. The supergene process reveals accumulation of trace elements and rare earth elements (REE) upwards within the weathering profile. Rocks of the Svetloborsky massif contacting with dike complexes show high levels of REE content and their accumulation coefficients. In weathering profile of the Svetloborsky and Nizhnetagilsky massifs, the average content of precious metals is low; palladium and platinum prevail, in contrast to primary substrate rocks, where the main platinum group metals are platinum and iridium.
Key words: the Svetloborsky massif, the Nizhnetagilsky massif, the Platinum Belt of the Urals, weathering crust, rare earth elements, platinum group elements, gold, silver.
