CC BY
36
- © В.Е. Кунгурова, В.А. Степанов, Ю.П. Трухин, 2014
УДК 553.481' 43 (571.66)
В.Е. Кунгурова, В.А. Степанов, Ю.П. Трухин
МЕДНО-НИКЕЛЕВОЕ РУДОПРОЯВЛЕНИЕ АННАБЕРГИТОВАЯ ЩЕЛЬ КАМЧАТСКОЙ НИКЕЛЕНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ
Рассмотрено геологическое строение и рудоносность малоизученного сульфидного медно-никелевого рудопроявления Аннабергитовая щель (Камчатка). Приведены сведения о составе рудоносной интрузии, минеральных парагенезисах руд и параметрах медно-никелевого оруденения. Показано, что рудопроявление является одним из перспективных в Камчатской никеленосной провинции. Ключевые слова: никель, медь, сульфиды, аннабергит, Камчатка.
Введение
Медно-никелевое рудопроявление Аннабергитовая щель расположено в южной части Камчатской никеленосной провинции [5], в Дукукском рудном районе. Оно было открыто в 1965 году Южно-Дукукской партией при проведении геологической съемки и поисков масштаба 1:50 000 в истоках руч. Гранатовый, притока р. Степанова. В юго-западной стенке (на высоте 1100-1150 м над уровнем моря) узкого, с крутыми обрывистыми бортами распадка, было обнаружено рудное тело в виде линзы размером 6x9 м, сплошь покрытое чехлом зеленого аннабергита [1]. Под ним были вскрыты пентландит-халькопирит-пирротиновые руды. В штуфных пробах установлены значимые концентрации никеля и меди.
Сотрудниками НИГТЦ ДВО РАН по договору с ЗАО НПК «Геотехнология» проведены исследования на проявлении Аннабергито-вая щель с целью детального изучения его геологического строения и перспектив рудоносности.
Результаты и их обсуждение
Закономерности строения рудопроявления
В геологическом строении района рудопроявления принимает участие северо-западный край Кувалорогского интрузива дукукского
324
Рис. 1. Схема геологического строения района рудопроявления Анна-бергитовая щель. Условные обозначения: 1 — четвертичная система, рыхлые отложения; 2 — лайки анлезитов (кимитинский вулканический комплекс, миоцен); 3 — интрузии плагиогранитов, гранитов (кольский плутонический комплекс, эоцен); 4-6 — интрузии сложного состава лукукского плутонического комплекса, эоцен: 4 — кортланлитов, горнбленлитов, пироксенитов, габбро-норитов, норитов, лиоритов; 5 — горнбленлитов, габброноритов, норитов, лиоритов, 6 — габброноритов, лиоритов; 7 — интрузии кортланлитов (лукукский плутонический комплекс, эоцен); 8 — филлиты, метаалевролиты, метапесча-ники хейванской свиты (нижний и верхний мел); 9 — разрывные нарушения лостоверные (а), прелполагаемые (б); 10 — разрывные нарушения, скрытые пол вышележащими образованиями лостоверные (а), прелполагаемые (б); 11 — геологические границы; 12 — контактовые роговики; 13 — элементы залегания сланцеватости (а), полосчатости интрузивных порол (б); 14 — рулопроявление Аннабергитовая щель; 15 — рулное тело (только на разрезе); 16 — линия разреза
комплекса эоценового возраста, представленного породами ультраосновного, основного и среднего состава [4]. Интрузия прорывает ранне-позднемеловые сланцы хейванской свиты. Среди сланцев отмечаются другие небольшие интрузии дукукского комплекса, а также тела более поздних гранитоидов кольского комплекса и миоценовые дайки андезитов кимитинского комплекса (рис. 1). Медно-никелевые руды располагаются в южном борту распадка Аннабергитовая щель (рис. 2). Рудное тело имеет в разрезе треугольную форму. Размеры его следующие: измеренная длина по днищу распадка — 18 м, ориентировочная высота западного вертикального края — 11 м, вычисленная длина восточного края рудного тела — 24 м; тело расширяется на глубину.
Рудное тело представлено интрузией среднего состава (мела-нократовые диориты, диориты с прожилками плагиогранитов) с наложенным сульфидным медно-никелевым оруденением. Руды полуокисленные, состоят из пирротина, пентландита и халькопирита, встречается галенит. С поверхности рудное тело покрыто бурыми гидроокислами железа, а также зеленоватыми корочками аннабер-гита, присутствуют малахит и азурит. Структура руды массивная, прожилково-вкрапленная, гнездово-вкрапленная и вкрапленная. Отмечены будины и линзы пород основного и ультраосновного состава.
В размещении разных типов руд наблюдается определенная зональность: в восточной части рудного тела располагаются преимущественно массивные и прожилково-вкрапленные руды, сменяющиеся к западу и вверх по распадку гнездово-вкрапленными и вкрапленными.
Западный контакт рудного тела со сланцами хейванской свиты резкий и отчетливый. Погружение контакта ЮВ 110-115° под углом 85°. У подножия обнажения контакт изгибается на СЗ 290° под углом 45°. Вблизи контакта сланцы собраны в мелкие плойчатые складки, слоистость их в целом параллельна контакту рудного тела. Сланцы содержат кварцевые прожилки. Восточный контакт рудного тела более сложный. Он погружается на ЮВ 110° под углом 75°. Вдоль контакта располагается зона дробления и рассланцевания, мощностью 10-20 см. В верхней части обнажения рудное тело контактирует со сланцами, а в нижней — с рудовмещающей интрузией горнблендитов, габброноритов, норитов, диоритов. В сланцах отмечена система пересекающихся кварцевых прожилков, а в интрузии
326
Рис. 2. Геологическое строение рудного тела рудопроявления Аннабергитовая щель. Условные обозначения: 1 — дукукский плутонический комплекс, интрузии сложного состава: горнблендитов, габброноритов, норитов, диоритов (а), меланократовых диоритов, диоритов (б); 2 — сланцы хейванской свиты; 3 — зоны брекчирования с кварц-полевошпатовым цементом; 4 — кварцевые прожилки; 5 — кварц-полевошпатовые прожилки с вкрапленностью сульфидов; 6 — лимонитизация; 7 — зоны дробления и рассланцевания, 8 — зоны будинажа; 9 — типы руд: массивные, частично окисленные (а), массивные выщелоченные (б), прожилково-вкрапленные и гнездовые (в), вкрапленные (г); 10 — места отбора бороздовых проб; 11 — контур рудного тела; 12 — контур доступного осмотра и описания руд; 13 — точки замеров элементов залегания
сложного состава — зона брекчирования с кварц-полевошпатовым цементом и включениями халькопирита (рис. 2). Рудовмещающие и рудоносные породы дукукского комплекса пронизаны тонкими прожилками плагиогранитов, содержат линзы и жилы кварц-
327
полевошпатового и кварц-карбонатного состава и подвергнуты слабым метасоматическим преобразованиям (по темноцветным минералам иногда развивается биотит).
Судя по взаимоотношениям интрузивных образований, в пределах Аннабергитового рудопроявления расположена двухфазная интрузия дукукского комплекса. Первая фаза — это Аннабергитовая рудовмещающая интрузия, являющаяся сателлитом Кувалорогской интрузии и сложенная горнблендитами, габброноритами, норитами и диоритами. Вторая фаза — рудоносные меланократовые диориты и диориты. Контакт между фазами тектонический. Полосчатость в рудоносных меланократовых диоритах и диоритах ориентирована под крутым углом к кровле выхода пород рудовмещающей интрузии. При этом руды содержат обломки ультрамафитов и мафитов первой фазы. Наличие прожилков плагиогранитов и участков кварц-полевошпатового состава вызвано, очевидно, близостью к рудопроявлению внедрений гранитоидов кольского комплекса, проявленных в пострудный этап.
Химический состав руд
Результаты силикатного анализа рудного тела, выполненного методом рентгенофлюоресцентной спектрометрии на приборе «S4 PIONEER», сведены в табл. 1.
Таблица 1
Химический состав руд
Оксиды и рудные элементы, масс. % Средние содержания, масс. % Пределы содержаний, масс. %
SiO2 57,1 52,1-61,1
AI2O3 6,36 1,85-14,6
Fe2O3 + FeO 12,21 5,7-28,9
CaO 3,17 1,57-6,47
MgO 7,78 2,37-18,1
Na2O 0,78 0,44-1,58
K2O 0,74 0,35-1,5
S 3,68 0,08-8,04
Ni 1,10 0,22-3,62
Cu 0,39 0,01-0,97
Co 0,04 0,01-0,1
328
Сравнительно большое содержание породообразующих окислов и относительно малое серы свидетельствует о том, что руды представлены, главным образом, интрузивными породами с жильным, прожилковым, гнездовым и вкрапленным сульфидным медно-нике-левым оруденением. Интрузивные породы — это преобладающие меланократовые диориты и диориты до габбродиоритов и плагио-гранитов нормальнощелочного ряда [2]. Повышенное содержание кремнезема и пониженное окиси магния в некоторых анализах рудоносной интрузии объясняется наличием кварцевых ксенолитов и кварц-полевошпатовых прожилков, а также инертностью кремнезема при процессах поверхностного выщелачивания. Среднее содержание сульфидов в породах составляет 7-8%. Максимальное содержание серы (8,04%) наблюдается в пробе ГР-11, содержащей 14,5% оксидов железа, 3,17% никеля и 0,98% меди. Руды значительно окислены.
Рудное тело сложено рудами неоднородного состава. В размещении оруденения прослеживается первичная зональность: бедные вкрапленные руды располагаются преимущественной по краям рудного тела, а богатые массивные, прожилковые и гнездо-во-вкрапленные — в его центральной части. По разрезу рудного тела повышенные содержания никеля, меди, кобальта и серы отмечаются в его центре и резкое уменьшение концентрации этих элементов к краям. По данным полуколичественного спектрального анализа (ПКСА), остальные рудные элементы находятся в рудах в незначительном количестве. Определенный интерес представляет серебро, содержание которого в рудах колеблется от 0,38 до 6,6 г/т, в среднем по 14 анализам — 3,3 г/т.
В полуокисленных медно-никелевых рудах усредненное содержание никеля и кобальта (по данным анализа бороздовых проб рентгено-флюоресцентным (РФ), атомно-абсорбционным (АА), атомно-эмиссионным спектрометрическим с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-АЭС) и масс-спектрометрическим с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) методами) составляет (масс. %): никель — 1,0, медь — 0,82, кобальт — 0,034. Отношение Ni/Cu равно 1,2. Особенностью геохимического состава руд является их повышенная никеленосность. Отношение Ni/(Ni+Cu) находится в пределах 0,5-0,7 (на медно-никелевом месторождении Шануч той же провинции — 0,7-0,9 [6]), а Ni/Со — в пределах 20-30, в среднем составляя 27 (против 40 на месторождении Шануч).
329
В неокисленных рудах срелние солержания никеля (4,82 масс. %) в 4 раза, мели (1,95 масс. %) в 2 раза, кобальта (0,13 масс. %) в 4 раза больше, чем в окисленных (Си, N1, Со опрелелялись атомно-абсорбционным метолом в ХТЛ НИГТЦ ДВО РАН); в них несколько больше (г/т): платины — 0,036, паллалия — 1,12 (Р< Р1 опрелелялись ИСП АЭС в ГЕОХИ РАН). Отношение никеля к мели в неокисленных рулах составляет 2,47, а в окисленных — 1,2. Это свилетельствует о значительно большем (в 2 раза) выносе из окисленных рул никеля, чем мели. Солержание серебра в неокисленных рулах, по ланным спектрального анализа, колеблется от 2,5 ло >10 г/т, в срелнем — 6,66 г/т, то есть в 2 раза выше, чем в окисленных рулах. №/Си отношение в неокисленных рулах (2,47) значительно меньше, чем в рулах месторожления Шануч, которое равно 6,36 [6].
В рулах рулопроявления Аннабергитовая щель, по результатам атомно-абсорбционного анализа, выявлена тесная корреляционная связь межлу солержанием никеля и кобальта. Коэффициент парной корреляции г межлу N1 и Со составляет 0,98 (при п = 14 и критическом значении коэффициента корреляции гкр равном 0,497 лля 5%-ного уровня значимости). Существенной является связь межлу со-лержанием N1 и Си — 0,72, отмечается значимая связь межлу солержанием N1 и Ад — 0,57 и N1 с В1 — 0,93. Очень тесная корреляция установлена межлу солержанием Си и Ад — 0,94, Си и Со — 0,66. Корреляционная связь N1 с 7п и РЬ является отрицательной (соответственно -0,09 и -0,67). Устойчива связь Р<< с N1 (0,83), Со (0,84), Си (0,54), В1 (0,79), Аи(0,52). У Р1 — тесные корреляционные связи с С<< (0,72), в меньшей степени с Т1 (0,56) и Мп (0,58). Аи хорошо коррелирует с N1 (0,51), В1 (0,59). Установленные закономерности межлу основными элементами в мелно-никелевых рулах позволили разлелить их на лве группы. В первую группу вхолят N1, Си, Со, Р< Ад, В1, Аи, ко второй группе отнесены 7п, РЬ, частично Си и Ад.
Минеральный состав руд и минеральные парагенезисы
Изучены аншлифы, изготовленные из массивных, прожилково-вкрапленных и вкрапленных сульфилных рул. Основные минералы рул: пирротин, халькопирит, пентланлит и виоларит. В небольшом количестве встречаются пирит, марказит, гилроокислы железа; реже — рутил, магнетит, графит, сульфоарсенилы никеля с примесью железа и кобальта, теллурилы и сульфотеллурилы висмута и свинца, галенит, аргентопентланлит, гессит, волынскит, сперри-
330
лит, ирарсит и самородное золото. Породообразующие минералы представлены кварцем, полевым шпатом, амфиболом, хлоритом, карбонатом и пироксеном.
По последовательности кристаллизации минералов и смене Р-Т параметров можно выделить три парагенезиса: пентландит-пирро-тиновый (или виоларит-пирротиновый), пирротин-халькопиритовый и пирит-марказитовый. Из сульфидных минералов первым кристаллизовался пентландит-1 (идиоморфные зерна и порфировые вкрапленники) и близко-одновременно с ним гексагональный пирротин с грубопетельчатым пентландитом (пирротин-пентландитовый парагенезис). Затем кристаллизовались пирротин (с пламеневидными выделениями пентландита-2) и халькопирит с пентландитом-2, суль-фоарсенидами и минералами платиновой группы — сперрилитом, ирарситом (пирротин-халькопиритовый парагенезис). По аналогии с другими медно-никелевыми месторождениями и проявлениями Камчатской никеленосной провинции, температура кристаллизации этих двух парагенезисов варьирует в диапазоне 500-300 °С. Пирит-марказитовый парагенезис, вероятно, завершал процесс кристаллизации сульфидов, проходивший в более окислительной обстановке (по сравнению с двумя предыдущими парагенезисами, восстановительные условия кристаллизации которых характеризует присутствие в рудах пирротина и графита) и при более низких температурах (менее 300 °С). Широко распространенный процесс «виоларитизации» пентландитов ранних генераций, а также образования теллуридно-висмутовой минерализации с галенитом, минералами золота и серебра (волынскит, гессит, аргентопентландит) происходил позднее. Формирование микропрожилков, зачастую выполненных гидроокислами железа, связано с процессом выветривания сульфидных руд.
Выводы
Рудопроявление Аннабергитовая щель приурочено к двухфазной Аннабергитовой интрузии дукукского комплекса, первая фаза которой представлена горнблендитами, габброноритами, норитами и диоритами, вторая — рудоносными меланократовыми диоритами и диоритами. Рудное тело сложено полуокисленными сульфидными медно-никелевыми рудами массивной, прожилковой и прожилково-вкрапленной текстур. В составе сульфидных минералов преобладают пирротин, халькопирит и пентландит. По последовательности ру-
331
дообразования выделены три парагенезиса: ранний — пентландит-пирротиновый, средний — пирротин-халькопиритовый и поздний — пирит-марказитовый.
По своим основным характеристикам рудопроявление Анна-бергитовая щель может быть отнесено к одному из перспективных проявлений в Камчатской никеленосной провинции.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баженов Е.А. С молотком и рюкзаком // Геологическими маршрутами Камчатки. — СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. — Т. 2. — С. 194-195.
2. Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические и импактные образования /Коллектив авторов. — СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2009. — 200 с.
3. Соловов А.П., Матвеев А.А. Геохимические методы поисков рудных месторождений. — М.: Изд-во МГУ, 1985. — 232 с.
4. Трухин Ю.П., Сидоров М.Д., Степанов В.А., Кунгурова В.Е. Строение и никеленосность Кувалорогского базит-ультрабазитового массива // Геология и разведка. — 2009. — № 6. — С. 43-49.
5. Трухин Ю.П., Степанов В.А., Сидоров М.Д. Камчатская никеленосная провинция // ДАН РФ. — 2008. — Т. 418. — № 6. — С. 802-806.
6. Трухин Ю.П., Степанов В.А., Сидоров М.Д., Кунгурова В.Е. Шанучское медно-никелевое месторождение: геолого-геофизическая модель, состав и геохимия руд // Руды и металлы. — 2009. — № 5. — С. 75-81
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
1Кунгурова Валентина Егоровна — кандидат геолого-минералогических наук, ученый секретарь; e-mail: [email protected]
1Степанов Виталий Алексеевич — доктор геолого-минералогических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории геохимии и геотехнологии, e-mail: [email protected]
1Трухин Юрий Петрович — доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий лабораторией геохимии и геотехнологии, e-mail: ytrukhin2@ yandex.ru
■'Научно-исследовательский геотехнологический центр ДВО РАН UDC 553.481' 43 (571.66)
COPPER-NICKEL ORE OCCURRENCE ANNABERGITOVAYA SCHEL IN THE KAMCHATKA'S NICKEL-PROVINCE
1Kungurova V.Ye., Candidate of Geological-Mineralogical Sciences, Scientific Secretary, e-mail: [email protected]
332
1Stepanov V.A., Doctor of Geological-Mineralogical Sciences, Professor, Chief research scientist, e-mail: [email protected]
1Trukhin Yu.P., Doctor of Geological-Mineralogical Sciences, Professor, Head of geochemistry and geotechnology laboratory, e-mail: [email protected] 1Research Geotechnological Center Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences
The paper provides the new data on the geological structure and ore-bearing of the poorly studied sulphide copper-nickel ore occurrence Annabergitovaya schel on Kamchatka. We present data on the chemical composition of the ore-bearing intrusion, mineral paragenesis of ore and the parameters of a copper-nickel mineralization. This ore occurrence is one of more perspective in the Kamchatka's nickel-province. Key words: nickel, copper, sulphides, annabergite, Kamchatka.
- REFERENCES
1. Bazhenov Ye.A. S molotkom i ryukzakom, Geologicheskimi marshrutami Kamchatki, SPb.: VSEGEI, 1999, Vol. 2, Spp 194-195.
2. Petrografichesky kodeks Rossii. Magmaticheskie, metamorficheskie i impaktnye obrazovaniya / Kollektiv avtorov, SPb.: izd-vo VSEGEI, 2009, 200 p.
3. Solovov A.P., Matveev A.A. Geohimicheskie metody poiskov rudnyh mesto-rozhdeny, M.: izd-vo MGU, 1985, 232 p.
4. Trukhin Yu.P., Sidorov M.D., Stepanov V.A., Kungurova V.Ye. Stroenie i nikelenosnost' Kuvalorogskogo bazit-ultrabazitovogo massiva, Geologiya i raz-vedka, 2009, No 6, pp. 43-49.
5. Trukhin Yu.P., Stepanov V.A., Sidorov M.D. Kamchatskaya nikelenosnaya provintsiya, DAN RF, 2008, Vol. 418, No 6, pp. 802-806.
6. Trukhin Yu.P., Stepanov V.A., Sidorov M.D., Kungurova V.Ye. Shanuchskoe medno-nikelevoe mestorozhdenie: geologo-geofizicheskaya model, sostav i geohimiya rud, Rudy i metally, 2009, No 5, pp. 75-81. EZE
333
