CC BY
16УДК 553.04 (470.22)
В. И. ИВАЩЕНКО, В. В. ЩИПЦОВ (ИГ КарНЦ РАН) Минерагения и минерально-сырьевой потенциал Карельской Арктики
Приведены систематизированные сведения по твердым полезным ископаемым Лоухского, Кемского и Беломорского районов Республики Карелия, включенных в Арктическую зону РФ указом Президента РФ от 27 июня 2017 г. Рассматривается геологическая и минерагеническая специфика этой территории. Охарактеризована минерально-сырьевая база Карельской Арктики, включающая металлические (Mo, Си, Аи, Ag, Ni, Pt, Pd, U, редкие металлы) и неметаллические полезные ископаемые (алмазы, апатит, гранат, графит, ильменит, карбонатные породы, кварц, полевошпатовое сырье, кианит, мусковит, оливиниты, дуниты и др.). Обосновываются перспективы промышленного освоения различных видов минерального сырья в арктических районах Карелии.
Ключевые слова: Фенноскандинавский щит, докембрий, Арктическая зона Республики Карелия, минерально-сырьевой потенциал, минерагения, благородные металлы, промышленные минералы.
V. I. IVASHCHENKO, V. V. SHCHIPTSOV (IG KarRC RAS)
Minerageny, mineral and resource potential of the Karelian Arctic
Systematized evidence for hard useful minerals in the Louhi, Kem and Belomorsk districts of the Republic of Karelia, included into the Arctic zone of the Russian Federation by RF Presedient's Decree of 27 June, 2017, are reported. The geological and mineragenic characteristics of this territory are discussed. Arctic Karelia's mineral potential, which comprises metallic (Mo, Cu, Au, Ag, Ni, Pt, Pd, U and rare metals) and nomentallic useful minerals (diamond, apatite, garnet, graphite, ilmenite, carbonate rocks, quartz, feldspar, kyanite, muscovite, olivinite, duite, etc.) are described. Arguments in favour of the industrial production of various types of minerals in Arctic Karelia are presented.
Keywords: Fennoscandian Shield, Precambrian, Arctic zone of the Republic of Karelia, mineral and resource potential, minerageny, noble metals, industrial minerals.
Введение. Арктическая зона Российской Федерации (АЗРФ) — регион особых геополитических, экономических, оборонных, научных и социально-этнических интересов. Помимо уникальных ресурсов нефтегазового сырья, в нем сосредоточено около 10 % активных мировых запасов никеля, 19 % металлов платиновой группы (МПГ), 10 % титана, более 3 % цинка, кобальта, золота, серебра, редкоземельных элементов и др. [3]. В силу суровых климатических условий и труднодоступности большая часть территории Российской Арктики остается еще слабоизученной. В этой связи выгодно отличаются территории Лоухского, Кемского и Беломорского районов Республики Карелия (РК), включенные в состав АЗРФ указом Президента Российской Федерации от 27.06.2017 № 287.
Арктическая зона Республики Карелии (АЗРК) имеет выход к побережью Белого моря и соответственно к водным транспортным артериям, связывающим Северный Ледовитый океан с Балтийским, Каспийским и Черным морями. На суше ее территорию в меридиональном направлении пересекают железнодорожная и автомобильная магистрали федерального значения.
По историческим сведениям, освоение «подземных кладовых» АЗРФ начиналось с арктических территорий Карелии. В Западном Беломорье экономически значимый промысел мусковита зародился не позднее Х—XII вв. и до начала XIX обеспечивал как внутренний, так и внешний рынки. Геологическим исследованиям и горному промыслу уже
в современный исторический период способствовало строительство Мурманской железной дороги. Созданная в 1922 г. контора Чупинских разработок осуществляла промышленную добычу слюды и полевошпатового сырья на месторождении Панфилова Варакка вблизи пос. Чупа-Пристань на о-ве Олений.
Геология и минерагения АЗРК. Геологические особенности территории АЗРК (рисунок) определяются структурно-вещественными комплексами Карельского неоархейского кратона, Беломорского мобильного пояса (БМП), внутриконтиненталь-ного палеопротерозойского Северонорвежско-Онежского рифта и их переработкой в свекофенн-ское время.
Карельский кратон сложен преимущественно архейскими гранитоидами (ТТГ-ассоциация) и коллажированными комплексами зеленокамен-ных поясов.
В составе БМП доминируют неоархейские гранитогнейсы, а также зеленокаменные и пара-гнейсовые комплексы, неоднократно подвергшиеся высокобарическому метаморфизму в архее и протерозое. В структурном аспекте он представляется как сложный тектонический коллаж, состоящий из разновозрастных пород, сформированных в разных геологических обстановках.
Северонорвежско-Онежский рифт длительного (2500—1850 млн лет) полициклического развития в пределах АЗРК выражен несколькими структурами
© Иващенко В. И., Щипцов В. В., 2018
Карта размещения месторождений, проявлений металлов и промышленных минералов АЗРК. Сост. В. В. Щипцов, В. И. Иващенко. Н. И. Щипцова
1 — ятулий—людиковий нерасчлененные (2,30—1,92 млрд лет); 2 — сумий—сариолий нерасчлененные (2,5—2,3 млрд лет); 3 — комплексы ЗП (2,88—2,72 млрд лет); 4 — комплексы БМП (2,9—1,8 млрд лет); 5 — ТТГ-карельский комплекс (3,0— 2,8 млрд лет); 6 — щелочно-габбровые интрузивы с карбонатитами (2,07—2,00 млрд лет); 7 — граниты (2,7—2,65 млрд лет); 8 — расслоенные массивы основных и ультраосновных пород (2,45—2,4 млрд лет); 9 — чарнокиты, гранодиориты, монцо-ниты (2,778—2,720 млрд лет); 10, 11 — месторождения и рудопроявления: 10 — металлы, 11 — промышленные минералы; 12 — номер надгоризонта.
Металлы: 1 — месторождение Au Майское; 2—12 — U-Au проявления Пана-Куолаярвинской структуры: 2 — Лагерное, 3 — Озерное, 4 — Кварцевое, 5 — Сиеппи, 6 — Исосиеппи, 7— Каутио, 8 — Альбит-1, 9 — Хейкинваара, 10 — Ристание-ми, 11 — Корпела, 12 — Сувалампи; 13—17 — Pt-Pd-Au Олангской группы расслоенных интрузий: 13 — Кивакка, 14 — Ци-принга, 15—17 — Луккулайсваара (15 — Надежда, 16 — Восточное, 17— Череп); 18, 19 — Ta-Nb-Y пегматиты: 18 — Визи-полуостров, 19 — Аськиярви; 20 — Мо-порфировое месторождение Пяяваара; 21 — Cu-Au-порфировое месторождение Лобаш-1; 22 — Mo-Re-порфировое месторождение Лобаш; 23—32 — Au проявления Лехтинской структуры: 23 — Южная Сянда, 24 — Колгеваара, 25 — Маслозеро, 26 — Вильямлампи, 27 — Шуезерское Cu-Mo-Au месторождение, 28 — Ригова-ракка, 29 — Au-U Железные Ворота, 30 — Au-Cu Нигалма, 31 — Au-Ag Тунгуда, 32 — Au Пайозеро; 33 — Ni Пулозеро; 34 — Nb-Ta-La-Ce-Y-Zr-Hf-Be проявления Елетьозерской площади; 35 — Zr-Hf-Ce Черное; 36 — Au Рябоярви; 37 — Au-Ag-Cu Медвежья Губка; 38 — МПГ-V-Ti-Fe Травяная Губа; 39 — МПГ-Au-Ni-Cu Климовское.
Промышленные минералы: 40 — Соколозерская алмазоносная площадь, 41 — Суриваара Ilm, 42 — Никонова Варакка Q, 43 — Степаново озеро Q, 44 — Майское Q; Тикшеозерский массив: 45 — Карбонатитовое Ap-Ca, 46 — Восточное Ilm-Ap, 47— Хизоваарская структура (Южная линза Ky-Q-Py, Северная линза Ky, Восточная линза Ky); проявления гранатовых руд Gr: 48 — Плотина (Ms-Q), 49 — Левин Бор, 50 — Униярви, 51 — Кожручейское, 52 — Кузостровское, 53 — Нигрозеро, 54 — Удинское, 55 — Энгозерское; месторождения мусковита (Ms-Q): 56 — Малиновая Варакка, 57 — Тэдино, 58 — Слю-дозеро, 59 — Карельское, 60 — Межозерное; месторождения Мс-Peg: 61 — Хетоламбина, 62 — Чкаловское, 63 — Пиртима Ms-Peg, 64 — Охтинское поле, 65 — Елетьозеро Fsp-Ne, 66 — Нижнее Котозеро Fsp, 67— Шапкозерское Ol-Du, 68 — Хан-кус Ol, 69 — Соваярвинское Ca, 70 — Тербеостров Gr-Ky, 71 — Слюдяной Бор Fsp-Peg, 72 — Торлов Ручей Peg, 73 — Роза-Лампи Fsp, 74 — Высота-181 Gr-Ky-St.
Ap — апатит, Са — кальцит, Crd — кордиерит, Du — дунит, Fsp — калишпат, Gf — графит, Gr — гранат, Ilm — ильменит, Ky — кианит, Mc — микроклин, Ms — мусковит, Ne — нефелин, Ol — оливин, Peg — пегматит, Py — пироксен, Q — кварц, St — ставролит
(Лехтинская, Пана-Куолаярвинская, Шомбозерская и др.), сложенными рифтогенными вещественными комплексами, включая расслоенные мафит-ультрамафитовые интрузии.
Минерагения и соответственно минерально-сырьевой потенциал АЗРК определяются ее особенностями геологического развития и распространенностью в настоящее время в пределах металло-генически перспективных литогеодинамических (структурно-вещественных) комплексов.
Структурно-вещественные комплексы архейских зеленокаменных поясов (ЗП), развитые в АЗРК, относятся к системе внешних ЗП северовосточного аккреционного фланга Карельской гранит-зеленокаменной области, где корообразую-щие процессы в мезо- и неоархейское время, вероятно, были связаны с последовательной аккрецией островодужных террейнов, формировавшихся в обширном океаническом бассейне на месте нынешнего БМП. Сформированный при этом ороген относится к аккреционному типу, значительно более высокопродуктивному на золото [19], чем коллизионные орогены внутренних ЗП. Для АЗРК это подтверждается наличием в Пебозерском ЗП Лобашской Аи-Мо-порфировой рудной системы с крупным месторождением молибдена (Лобаш) и наиболее значимым в Карельском регионе Си-Аи-порфировым месторождением Лобаш-1.
Следующий металлогенический этап АЗРК связан с формированием в раннем протерозое на границе Карельского кратона и БМП длительно (2,5—1,85 млрд лет) развивающегося внутрикон-тинентального Северонорвежско-Онежского рифта [12] (палеопротерозойского Лапландского ЗП, по интерпретации финских геологов). Металлогения этого этапа определялась главным образом внедрением расслоенных интрузий Олангской группы (Р^ Pd, Аи, Си, №), становлением Елетьозерско-Тикшеозерского щелочно-карбонатитового комплекса (Ti, V, Р, Мэ, TRE) и накоплением обогащенных Аи, МПГ, и и др. металлами угле-родсодержащих вулканогенно-осадочных толщ, служивших в последующем базовыми рудными формациями при формировании комплексных золоторудных объектов орогенного мезотермаль-ного типа в Куолаярвинской, Шомбозерской и Лех-тинской структурах.
Свекофеннская эволюция арктической зоны Карелии связана с процессами, сопровождавшими закрытие Лапландско-Кольского океана, и последующим столкновением двух архейских геоблоков — Карельского и Кольского, что привело к формированию крупного коллизионного оро-гена [18]. В ходе этого в ранее сформированных геологических структурах заложились системы преимущественно субмеридиональных сдвиговых зон, служивших проводниками флюидов, ответственных за ремобилизацию рудных концентраций в базовых рудных формациях и образование золотоносных метасоматитов. Такой тип золоторудной минерализации известен в районе Верхние Кича-ны, комплексной золото-урановой — в Лехтин-ской, Шомбозерской и Куолаярвинской структурах, медно-никелевой золото-платиноидной — на участке Климовский [10]. Со свекофеннским этапом связано также формирование редкометалльных пегматитов (Аськиярви и др.) и иттриевоземельно-скандиевой пиральспитовой минерализации в беломорских гнейсах [11].
Металлические полезные ископаемые АЗРК.
Молибден. Известно два молибденовых месторождения — Лобаш и Пяяваара (рисунок), в генетическом аспекте относящихся к порфировому типу оруденения.
Месторождение Лобаш [13] представлено крупным (2000 х 500—750 х 200 м) кварцево-жильным штокверком в надынтрузивной зоне невскрытого эрозией массива порфировидных гранитов (возраст 2715 ± 13 млн лет, циркон, ТИЭ, U/Pb), прорывающего метавулканиты лопия. Возраст оруденения — 2720 ± 36 млн лет (молибденит, Re/Os) [2]. Рудная и геохимическая зональность на месторождении отвечает классической для порфировых рудных систем: от кровли гранитоидов и к периферии штокверка — молибденит, пирит — пирротин, халькопирит — галенит, сфалерит, золото, серебро. Молибденовые руды по технологическим свойствам относятся к легкообогатимым, а их запасы, поставленные на государственный баланс (протокол ЦКЗ Мингео СССР от 14.02.1991 № 30), составляют (в тыс. т): С1 83 418 — руда, 56,9 — молибден, среднее содержание Mo 0,068 %; С2 121 436 - руда, 71,2 -молибден, среднее содержание Mo 0,059 % [13]. Месторождение Лобаш - одно из крупнейших молибден-порфировых в мире архейского возраста. Горнотехнические условия благоприятны для его отработки открытым способом.
На месторождении при условии его промышленной разработки на молибден может также добываться рений и моноизотоп осмия — 187Os. Эти два металла являются остродефицитными стратегическими и исключительно дорогостоящими. Содержание Re в молибдените Лобаша — 22—70 г/т, 187Os — 0,6—2,0 г/т [2], соответственно прогнозные ресурсы рения ~12 т, 187Os ~65 кг.
Расположенное в 32 км к северо-западу от него Пяяваарское месторождение (рисунок) с прогнозными ресурсами 101,7 тыс. т молибдена [7] отличается значительной эродированностью и более низкими содержаниями молибдена.
Золото. В арктических районах Карелии золоторудные объекты известны в архейском Пебозерском ЗП, БМП и на российском продолжении палео-протерозойских ЗП — Куусамо и Лапландского. В последних на территории Финляндии размещается ряд промышленных золоторудных месторождений орогенного типа, в том числе и крупнейшее в Европе — Суурикуусикко (добыто > 40 т золота; резерв ~150 т).
В Пебозерском ЗП расположено золото-порфировое месторождение Лобаш-1 (рисунок), являющееся частью рудно-магматической системы одноименного гранитного массива [7, 13]. Шток-верковая золоторудная минерализация локализована в субгоризонтально залегающих метавул-канитах пебозерской серии лопия на удалении 300—400 м от кровли интрузива. Она сосредоточена в карбонат-сульфидно-кварцевых прожилках, жилах и зонах прокварцевания и пропилитизации мощностью до 1—2 м, приуроченных к контактам пород разной кремнекислотности и особенно к кварцевым порфирам и риодацитам [7]. Рудоносный пологозалегающий штокверк размером 300 х 800 м прослеживается до глубины 250—300 м. В рудных телах линзовидно-пластовой морфологии со средней мощностью 0,9—1,8 м и протяженностью 20—235 м среднее содержание золота составляет 4,71 г/т, меди — 0,4 %, серебра — 10 г/т.
Руды мелкозернистые полисульфидные — галенит, сфалерит, халькопирит, пирротин, висмуто-теллуриды и др. 97,5 % золота находится в свободной форме, 2,5 % — в сульфидах. Преобладающий размер золотин — < 0,15 мм, изредка до 0,8 мм, пробность 620—950. Запасы золота по кат. С2 оцениваются в 5,06 т, серебра — 10,7 т, меди — 4,3 тыс. т [7]. По переоценке, произведенной в 2010 г., месторождение Лобаш-1 переведено в разряд крупнообъемных комплексных золотосодержащих со следующими содержаниями, запасами и ресурсами: золото — 0,46 г/т, С2 — 34,4 т, Р1 + Р2 - 209,7 т; медь - 0,18 %, С2 - 126,2 тыс. т, Р1 + Р2 - 771,8 тыс. т.
В российской части палеопротерозойского ЗП Куусамо, представленного Пана-Куолаярвинской структурой, известны благороднометалльные и золото-урановые рудные объекты [1], сформированные в процессе кислотного выщелачивания, К-№а-го и углекислотного метасоматоза, сопряженного с проявлением сдвиговых деформаций в связи со свекофеннскими, а возможно, и более поздними эндогенными событиями.
Месторождение Майское размещается в восточной краевой части Куолаярвинской структуры (рисунок) и контролируется субмеридиональной сдвиговой зоной. Рудные тела представлены двумя сближенными (250 м) крутопадающими кварцевыми жилами (мощность до 5-6 м) в нижнепротерозойских основных вулканитах, претерпевших тремоли-тизацию, биотитизацию, альбитизацию, карбона-тизацию и гумбеитизацию. Морфология жил пла-стинообразная, линзовидная, местами четковидная с раздувами и пережимами. Их протяженность -250-300 м по простиранию, ~ 60-80 м по падению.
Оруденение золото-кварцевого малосульфидного типа сопряжено с образованием мелкозернистого гранулированного кварца и теллуридно-галенитовой минеральной ассоциации. Содержание рудных минералов 0,5-1 %, в отдельных гнездах - 3-5 %. Золото встречается в виде чешуек, ден-дритов, изометричных и ксеноморфных выделений размером 0,01-1,5 мм и пробностью 840-960 %о, а также микронных зерен низкой пробности -вплоть до электрума.
Содержание золота в рудах месторождения Майское крайне варьирующее от следов до сотен г/т. Элементы-спутники золота (в %): Си - до 1, РЬ -до 0,3, А - до 0,008, А - до 0,015, Sb, В^ Мо, ^ Руда легкообогатима гравитационным способом. Запасы по С2 до глубины 30 м - 196,8 кг при среднем содержании Аи 7,625 г/т. Прогнозные ресурсы по кат. Р1 + Р2 - 537 кг [7].
Для благороднометалльно-урановых проявлений в Пана-Куолаярвинской структуре (Озерное, Лагерное и др.) характерно повышенное содержание молибдена (до 0,2-0,3 %). При этом молибденит имеет аномально высокие концентрации Re до 1,2 % и Se до 15 %, впервые установленные А. А. Калининым [6] и подтвержденные нашими исследованиями. Данное обстоятельство раскрывает новые металлогенические перспективы Пана-Куолаярвинской структуры.
На продолжении Лапландского ЗП в Карелии (Шомбозерская и Лехтинская структуры) известно несколько незначительных по размерам золоторудных проявлений (рисунок), по своим особенностям в большинстве своем отвечающим орогенно-му мезотермальному типу.
В БМП широкомасштабное проявление процессов благороднометалльного рудогенеза выявлено в последние годы [15]. В начале прошлого века после обнаружения высоких содержаний золота в «фальбандах» было начато изучение бла-городнометалльных проявлений в хетоламбин-ской толще, детально исследованных работами ВСЕГЕИ [10, 15], выделившими на Лоухской поисковой площади как наиболее перспективный Кли-мовский рудный узел (рисунок).
Климовский рудный узел характеризуется широким распространением горизонтов золото-и МПГ-содержащих метасоматитов по ортоамфи-болитам и амфиболовым сланцам, являющихся, по-видимому, гетерогенными образованиями, в том числе и измененными основными породами комплекса лерцолитов-габброноритов. Их формирование, вероятно, связано со свекофеннской активизацией (1,85-1,7 млрд лет) и контролируется протяженными зонами сдвиговых дислокаций [10, 15]. Метасоматиты содержат рассеянную сульфидную и благороднометалльную минерализацию. В пределах рудного узла выделено шесть согласно залегающих протяженных (> 9 км) горизонтов рудоносных метасоматитов со средней мощностью 30 м, имеющих комплексную медно-никелевую (№ -0,28-0,5 %, Си - 0,26-1,0 %) и золото-платино-палладиевую ^ 0,23-1,4, Pt 0,16-0,3 и Аи 0,30,6 г/т) специализацию. Суммарные прогнозные ресурсы кат. Р1 + Р2 по Климовскому рудному узлу составляют (т): Аи - 36,4, К-19,5, Pd-27,9; Си и № 316 и 340 тыс. т соответственно [10].
Металлы платиновой группы. Известно несколько перспективных рудопроявлений в расслоенных интрузивах Олангской группы (рисунок), из которых Луккулайсваара является самым крупным (8 х 4 км) и детально изученным. Комплексное (Pd, Р^ Аи, №, Си) оруденение приурочено к норитовой серии дифференциатов. Наиболее значительные концентрации МПГ установлены в зонах относительного обогащения (~1 %) сульфидами (халькопирит, пентландит, пирротин, миллерит и др.). Кроме собственных минералов МПГ (> 20), в тесной ассоциации с ними встречаются минералы ряда кобальтин-герсдорфит с примесью Rh и Pd, Pd-содержащий пентландит, гессит, электрум, самородное золото.
Наиболее перспективными рудопроявлениями в массиве Луккулайсваара являются Надежда и Восточное Критической Зоны. Содержание МПГ в них достигает 2 и 20 г/т соответственно. По данным компании «Норит», запасы и ресурсы МПГ + Аи в целом по всем перспективным рудным участкам этого массива составляют по кат. Р1 + С1 + С2 74,3 т с содержанием 2 Р1, Pd, Аи 1,75 г/т, а общие прогнозные ресурсы (Р1 + Р2) благородных металлов по Олангской группе проявлений оцениваются в ~ 200 т, в т. ч. золота ~20 т.
В БМП к потенциально МПГ-никеленосным относятся раннепалеопротерозойские образования комплекса лерцолитов-габброноритов (2,42,45 Ма), возрастные и формационные аналоги расслоенных интрузивов Койлисмаа и Оланги. В породах комплекса обнаружены минеральные фазы всех шести платиноидов: сульфоарсениды Ru, об, 1г, арсениды, сульфоарсениды, сульфиды К; арсениды и арсено-антимониды Pd.
Редкие металлы. Известные в пределах АЗРК редкометалльные пегматиты имеют, как правило,
комплексную рудную нагрузку, но с низкими содержаниями и незначительными ресурсами [5]. Исключение — пегматитовые проявления Аськиярви и Визиполуостров на Севере Карелии (рисунок) с содержанием, по данным бороздового опробования, проведенного ФГУП «Невскгеология», суммы редких металлов Мэ, Та, Zr, Y 15—30 %.
Редкометалльная минерализация отмечается также в породах Елетьозерского щелочно-габброид-ного массива и в Тикшеозерских карбонатитах. В щелочных пегматитах и метасоматитах Елеть-озера содержание редких металлов достигает (в %): № - 0,5, Та - 0,015, Y - 0,5, La - 0,1, Се - 0,3, Ш - 0,03, Zr - 1, Ве - 0,3 [7]. В титаномагнетито-вых рудах отмечается устойчиво повышенное содержание Мэ ~100 г/т, а во вмещающих их клинопирок-сенитах Sc - 30-40 г/т.
Редкоземельно-скандиевые гранатовые проявления Беломорья [11] выделяются на базе известных здесь рудных объектов пиральспитового граната, характеризующегося промышленными содержаниями Sc2O3 145-521 г/т и высокоперспективным составом РЗМ (содержание их оксидов 245-608 г/т, доля ¥РЗМ > 85,5 %). Прогнозные ресурсы скандия на гранатовых проявлениях Беломорья варьируют в диапазоне 0,7-695 т Sc2O3.
Неметаллические полезные ископаемые. Мусковит. Как источник сырья для различных отраслей промышленности мусковит традиционно делится на два вида - листовой и мелкоразмерный (< 4 см2).
Интенсивная разработка месторождений слюды в Беломорье началась в 30-е годы XX в. ГОК «Карелслюда» выпускал более половины отечественного мусковита с попутным извлечением из пегматитов кварца и полевошпатового сырья. К настоящему времени известно 34 месторождения мусковита, но ни одно из них не эксплуатируется.
Коренное изменение конъюнктуры мирового слюдяного рынка в 90-х годах ХХ в. привело к ликвидации инфраструктуры слюдяной горнодобывающей промышленности в Беломорье, пересмотру сырьевых стандартов и к переориентации промышленных интересов на дефицитную мелкочешуйчатую маложелезистую слюду и, соответственно, к поискам ее рентабельных месторождений. Одно из таких месторождений открыто в восточной части Хизоваарской структуры (рисунок). Благодаря высоким технологическим свойствам мусковита, его руды являются уникальным сырьем для производств различного назначения (наполнители пластмасс, пигментов, органосиликатные материалы и др.).
Керамические пегматиты. Добыча керамического сырья началась на Севере Карелии в 1924 г. на месторождении Хетоламбина, представленного крупными пегматитовыми жилами в гнейсах, гнейсо-гранитах и амфиболитах мезоархея. Содержание микроклина на месторождении колеблется от 28 до 76 %. Имеются резервные участки - Уракко-зерская и Кивгубская жильные зоны с прогнозными запасами 4,8 млн т. В настоящее время, не считая поставку малообъемных партий керамического сырья, месторождения в Северной Карелии (Лоух-ский район) не разрабатываются [8].
Кварц. Все учтенные госбалансом РФ разведанные запасы кварца в Республике Карелия связаны со слюдяными и слюдяно-керамическими пегматитами Беломорской слюдоносной формации:
Малиновая Варакка, Большая Панфилова Варак-ка, Слюдяной Бор и др. (рисунок), но по высокому качеству и значительным ресурсам промышленно перспективными могут быть также кварцевые жилы в Куолаярвинской структуре, включая и вмещающие золоторудное месторождение Майское.
Молочно-белый кварц пегматитовых жил характеризуется высоким качеством и пригоден для производства кварцевой керамики, прозрачного кварцевого стекла, многокомпонентного оптического стекла, получения кварцевой крупки, отвечающей требованиям ТУ 21-РСФСР-560-77 и ГОСТ 8680—73 [8]. Жильный кварц месторождений Северной Карелии может также частично заменить горный хрусталь III (ОСТ 41-01-152-79).
Прогнозные ресурсы кварца АЗРК на перспективных участках БМП (Пиртозеро, Хутор Половина, район Шуерецкого и др.) и Карельского кратона (Рухнаволок, Тухкала, Степаново озеро — Рябовара) составляют соответственно 516 и 63 тыс. т.
Кианит. Кианитовые проявления в АЗРК известны в глиноземистых гнейсах Чупинского парагнейсового комплекса БМП и в тождественных им по содержанию глинозема гетерогенных породах Северо-Карельского ЗП (Хизоваарская структура) Карельского кратона (рисунок). В Беломорье определяющим фактором кианитообразования, помимо соответствующего вещественного состава субстрата, являлся высокобарический метаморфизм киани-тового типа (фациальная серия Б2 — В по В. А. Гле-бовицкому [4]), а в Северо-Карельском ЗП — также и метасоматоз.
Наиболее перспективный и достаточно детально изученный кианитовый рудный объект в АЗРК — Хизоваарское месторождение (рисунок) в одноименной структуре Северо-Карельского ЗП. Киа-нитовые руды Хизоваары относятся к промышленной сырьевой базе высокоглиноземистых пород России [9]. Данный объект наиболее подготовлен к промышленному освоению. В карьере Южной линзы месторождения производилась опытная добыча руды с содержанием (в %): кианита 10—25, кварца 75—85, мусковита 0,5—1. Линзообразное тело имеет длину 950 м при мощности 80—100 м.
Кианит — перспективное сырье для производства огнеупоров. При сравнительных испытаниях в ВИАМ (Москва) установлено, что керамические формы из карельского кианита для литья турбинных лопаток самолетных и ракетных двигателей превосходят в три раза по прочности подобные изделия из украинского кианита-силлиманита. В настоящее время российские потребители применяют дорогостоящие огнеупоры отечественного производства с использованием электрокорунда, карбида кремния и циркона. В то же время карельский кианит может полностью обеспечить потребности огнеупорной промышленности страны.
Гранат. На территории АЗРК в пределах БМП гранат выступает в качестве распространенного породообразующего минерала, а его промышленные проявления относятся к метаморфогенному классу месторождений, образование которых определяется условиями амфиболитовой фации метаморфизма кианитового или кианит-силлиманитового типов. Значительную роль играет также метасоматоз кислотной стадии кианит-мусковитовой и кварц-мусковитовой фаций [16].
По составу пород субстрата выделяются два типа гранатовых проявлений — в амфиболитах
и высокоглиноземистых гнейсах чупинской свиты. К первому относятся Нигрозеро, Южно-Керетское, Левин Бор, Энгозерское, Дядина Гора, ко второму — Западная Плотина, Слюдозеро, Удинское, Тербеостров и др. (рисунок).
На комплексном кианит-гранатовом месторождении Тербеостров содержание граната в амфиболитах 2—12 %, в пегматитизированных участках до 30 %. К гранатовым амфиболитам приурочены зоны гранат-амфибол-слюдяных пород — жедрититов и слюдитов, в которых отмечаются прослои, обогащенные гранатом до 30—50 % с размерами кристаллов до 25 см в поперечнике.
Гранатовые рудные объекты установлены также в Хизоваарской структуре. Одно из наиболее перспективных среди них — месторождение Высота-181, особенности строения которого отражают многостадийность синтектонических и метаморфо-метасоматических процессов, ответственных за его формирование. На месторождении выделяются гранат-кианит-кварцевые, гранат-кианит-ставролитовые и кианит-кварцевые типы руд, состав и масштабы распространения которых — прямое следствие проявленного здесь метасоматоза.
Анортозиты. Котозерский массив БМП (рисунок) сложен в основном светло-серыми и белыми огнейсованными метаанортозитами, окаймляемыми повсеместно гранатовыми амфиболитами. Геолого-технологические исследования показали принципиальную возможность обогащения анортозитов с получением лабрадорового концентрата высокого качества, а запасов достаточно для организации добычи с годовой производительностью карьера до 100 тыс. т.
Алмазы. В арктических районах Карелии к перспективным на алмазы относится Соколозерская площадь (рисунок). В прошлом веке здесь работами Центрально-Кольской экспедиции были выявлены алмазы в шлиховых пробах, отобранных из водно-ледниковых, моренных и флювиогляциаль-ных отложений. Зерна алмазов размерностью 0,03—1,0 мм, имеющие форму октаэдров и додекаэдров, характеризуются слабой и средней окатанно-стью. Из минералов-спутников алмаза установлены пироп, хромдиопсид и хромшпинелиды. Канадская компания Диа Мет Минералз ЛТД заверила пять перспективных магнитных аномалий, но положительные результаты пока не достигнуты. Прогнозные ресурсы алмазов по Соколозерской площади составляют 12 млн карат.
Апатит. Апатитовые проявления в АЗРК связаны с Елетьозерским и Тикшеозерским массивами протерозойской щелочно-ультраосновной формации, время становления которых оценивается в 2080 ± 30 млн лет (U-Pb, циркон, SHRIMP-II) [14] для первого и 1999 ± 5 Ma (U-Pb, бадделеит, SHRIMP II) [17] для второго.
Наиболее широко (площадь выхода ~ 2 км2) апатитоносные карбонатиты развиты в пределах Тикшеозерского массива. По петрохимическим характеристикам различаются высококальциевые и магниево-кальциевые карбонатиты, представляющие также интерес для цементной промышленности. Прогнозные ресурсы оцениваются в 900 млн т карбонатитовой руды, около 40 млн т в пересчете на P2O5 со средним содержанием 4,3 %; в титан-авгитовых габбро-пироксенитах среднее содержание Р205 - 3,5 %.
Нефелиновые сиениты и щелочные сиениты. Эти образования известны в строении Елетьозер-ского щелочно-габброидного массива, где слагают два перспективных участка - Северный и Южный. На Северном участке тело сиенитов имеет длину 750-1250 и ширину 225-500 м. Главные минералы сиенитов - микроклин-пертит, альбит, нефелин (в сумме 75-85 %). Прогнозные ресурсы горной массы составляют по кат. Р1 9,5 млн т.
Ильменит. Ильменитовая минерализация в промышленных масштабах отмечается в Елетьозерском и Тикшеозерском массивах. Рудные тела выявлены на трех участках - Суриваара, Нятоваара и Межозерный. Суммарное содержание ильменита, титано-магнетита и магнетита от 10-15 до 80 %. Рудный участок Суриваара наиболее перспективный. По содержанию ТЮ2 титаномагнетит-ильменитовые руды подразделены на три сорта (в %): свыше 12, 8-12 и 5-8. Состав V2O5 - 0,06-0,18 %. Наиболее крупная залежь - протяженностью 1400 м при средней мощности 36 м. Запасы насчитывают более 60 млн т при среднем содержании ТЮ2 8 %. Прогнозные ресурсы до глубины 200 м - 182,5 млн т руды, в т.ч. ТЮ2 около 3,5 млн т [8].
Оливиниты и дуниты. Значительные объемы в пределах Тикшеозерского и Елетьзорского массивов занимают оливиниты, дуниты и оливино-вые габбро. Благодаря отсутствию в них химически связанной воды, они являются наиболее ценным сырьем для производства форстеритовых огнеупоров. Содержание MgO в некоторых оливин-содержащих породах достигает 45 %.
Кварцевый порфир. На месторождении Роза-Лампи (рисунок) установлены два штока лейко-кратовых кварцевых порфиров, являющихся ценным минеральным сырьем. Параметры месторождения: протяженность до 1500 м, мощность 150-400 м и прослежено на глубину до 70 м. Минеральный состав (в %): кварц 35-50, калиевый полевой шпат 40-50, серицит 5-10, биотит 1-3. Запасы - 147 млн т руды (глубина подсчета 30 м). Выход полевошпатового концентрата, полученного фло-тоэлектромагнитной сепарацией, составляет 45 %. Содержание в нем основных компонентов (в %): Fe2O3 0,15, А1203 14,4, №а20 1,48, К20 11,3 - позволяет использовать его для производства высоковольтного электротехнического фарфора, керамических изделий, кислотоупоров и др.
Выводы. Минерагения и соответственно минерально-сырьевой потенциал АЗРК определяются особенностями ее геологического развития в архее-протерозое (2,9-1,7 млрд лет) и распространенностью в ее пределах металлогенически перспективных литогеодинамических комплексов архейских ЗП, Северонорвежско-Онежского рифта и БМП.
Архейские ЗП АЗРК относятся к системе внешних поясов аккреционного типа Карельской гранит-зеленокаменной области, значительно более высокопродуктивных на золото, чем коллизионные оро-гены внутренних ЗП.
Минерагения Северонорвежско-Онежской риф-тогенной системы в пределах АЗРК определялась главным образом внедрением расслоенных интрузий Олангской группы (Р^ Рё, Аи, Си, №), становлением Елетьозерско-Тикшеозерского щелочно-карбонатитового комплекса (П, V, Р, №Ь, TRE) и накоплением обогащенных Аи, МПГ, и и др.
металлами углеродсодержащих вулканогенно-осадочных толщ, служивших в дальнейшем базовыми рудными формациями при формировании комплексных золоторудных объектов орогенного мезотермального типа.
К настоящему времени БМП представляется как часть крупного коллизионного орогена с широким распространением систем сдвиговых зон свеко-феннского возраста, ответственных за ремобилиза-цию более ранних рудных концентраций и образование золотоносных метасоматитов на всей территории АЗРК.
Минерагенический потенциал АЗРК определяется комплексными (Мо, Си, Аи, Re, 187Os) порфировыми месторождениями Лобашской гра-нитогенной рудной системы, орогенными мезотер-мальными Аи, Аи-и, Au-Pd-Ni рудными объектами (Куолаярвинская, Лехтинская и др. структуры), комплексным (Т^ V, Р, Мэ, TRE) орудене-нием Тикшеозерско-Елетьозерского комплекса, Pt-Pd-Au-Cu-Ni проявлениями Олангских расслоенных интрузий, редкометалльными пегматитами, иттриевоземельно-скандиевой пиральспитовой минерализацией в беломорских гнейсах, а также широким спектром многочисленных рудных объектов промышленных минералов и пород.
В соответствие с мировой конъюнктурой значение промышленных минералов (высокочистый кварц, мелкочешуйчатый мусковит, гранат, ставролит, ильменит, магнезиальные и глиноземистые комплексы, полевошпатовое сырье - пегматиты, нефелиновые и щелочные сиениты, анортозиты, кварцевые порфиры, карбонатные породы, диатомиты и др.) в экономике минерального сырья имеет достаточно стабильную тенденцию к росту, что способствует повышению перспектив промышленного освоения различных видов минерального сырья в АЗРК.
1. Афанасьева Е.Н., Миронов Ю.Б. Золото-урановое оруденение центральной части Лапландского пояса (Балтийский щит) // Уран: геология, ресурсы, производство: материалы 4-го Международного симпозиума. - М.: ВИМС, 2017. - С. 11-13.
2. Богачёв В.А., Иваников В.В., Крымский Р.Ш., Ива-щенко В.И. и др. Изохронный Яе-Ов возраст молибденитов раннедокембрийских порфировых месторождений Карелии // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. 2013. Вып. 2. - С. 3-20.
3. Бортников Н.С., Лобанов К.В., Волков А.В. и др. Месторождения стратегических металлов Арктической зоны // Геология рудных месторождений. 2015. Т. 57. № 6. -С. 479-500.
4. Глебовицкий В.А. Проблемы эволюции метаморфических процессов в подвижных областях. - Л.: Наука, 1973. - 127 с.
5. Иващенко В.И. Главные рудноформационные типы редкометального оруденения Карелии // Геология рудных месторождений. 2016. Т. 58. № 2. - С. 189-194.
6. Калинин А.А., Савченко Е.Э., Селиванова Е.А. Минерализация 8е и Те в альбититах и перспективы золотоносности метасоматитов Салла-Куолаярвинской зоны, Северная Карелия // Докл. РАН. 2014. Т. 455. № 1. - С. 58-61.
7. Минерально-сырьевая база Республики Карелия. Кн. 1 / под ред. В.П. Михайлова и В.Н. Аминова. - Петрозаводск: Карелия, 2005. - 278 с.
8. Минерально-сырьевая база Республики Карелия. Кн. 2 / под ред. В.П. Михайлова и В.Н. Аминова. - Петрозаводск: Карелия, 2006. - 356 с.
9. ОгородниковВ.Н., КоротеевВ.А., Войтеховский Ю.Л., Щипцов В.В. и др. Кианитовые руды России. — Екатеринбург: УрО РАН, 2012. - 334 с.
10. Петров О.В., Шевченко С.С., Ахмедов A.M. Новые промышленные типы комплексных руд благородных и цветных металлов в докембрии восточной части Балтийского щита // Геодинамика, магматизм, седименто-генез и минерагения Северо-Запада России: материалы Всероссийской конференции. — Петрозаводск, 2007. — С. 292—296.
11. Ручьев А.М. Карельский гранат — перспективный источник скандия и редкоземельных металлов // Труды Карельского научного центра РАН. Серия «Геология докембрия». 2017. № 2. — С. 30—42.
12. Турченко С.И. Металлогения тектонических структур палеопротерозоя. — СПб.: Наука, 2007. — 175 с.
13. Тытык В.М., Фролов П.В. Молибденовое месторождение Лобаш — крупный перспективный объект в Республике Карелия // Труды Карельского научного центра РАН. Серия «Геология докембрия». 2014. № 1. — С. 56—62.
14. Шарков Е.В. Беляцкий Б.В., Богина М.М. и др. Кри-сталлогенезис и возраст циркона из щелочных и основных пород Елетьозерского магматического комплекса, Северная Карелия // Петрология. 2015. Т. 23. № 3. — С. 285—307.
15. Шевченко С.С., Ахмедов А.М, Крупеник В.А, Свешникова К.Ю. Благороднометалльные метасоматиты позднего архея Чупино-Лоухского фрагмента Беломорской подвижной зоны // Регион. геология и металлогения. 2009. №37. — C. 106—120.
16. Щипцов В.В., Бубнова Т.П., Скамницкая Л.С. и др. Гранатовые руды Карелии. — Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2009. — 20 с.
17. Corfu F, Bayanova T., Shchiptsov V., Frantz N. U-Pb ID-TIMS age of the Tikshozero carbonatite: expression of the 2.0 Ga alkaline magmatism in Karelia, Russia // Cent. Eur. J. Geosci. 2011. Vol. 3. N 3. — P. 302—308.
18. Daly J.S., Balagansky V.V., Timmerman M.J., Whitehouse M.J. The Lapland-Kola orogen: Palaeoproterozoic collision and accretion of the northern Fennoscandian lithosphere / D.G. Gee, R.A. Stephenson // European Lithosphere Dynamics. Geological Society of London, 2006. Memoirs 32. — P. 579—598.
19. Kerrich R., Goldfarb R, Groves D., Garwin S., Jia Y. The characteristics, origins, and geodynamic settings of supergiant gold metallogenic provines // Science in China (Series D). 2000. — P. 1—66.
1. Afanasyeva E.N., Mironov Yu.B. Gold-uranium mineralization of the central part of the Lapland Belt (Baltic Shield). Uranium: Geology, Resources, Production: materials of the 4th International Symposium. Moscow: FGBU VIMS. 2017. Pp. 11-13. (In Russian).
2. Bogachev V.A., Ivanikov V.V., Krymskii R.Sh., Ivash-chenko V.I., Belyatskii B.V., Gol'tsin N.A., Sergeev S.A. Re-Os molybdenite isochron age for Early Precambrian porphyry deposits in Karelia. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Seriya 7. 2013. No 2, pp. 3-20. (In Russian).
3. Bortnikov N.S., Lobanov K.V., Volkov A.V., Galyamov A.L., Vikent'ev I.V., Tarasov N.N., Distler V.V., Lalomov A.V., Aristov V.V., Murashov K.Yu., Chizhova I.A., Chefranov R.M. Strategic metals deposits in the Arctic zone. Geologiya rudnykh mestorozhdenii. 2015. Vol. 57. No 6, pp. 479-500. (In Russian).
4. Glebovitskii V.A. Problemy evolyutsii metamorficheskikh protsessov v podvizhnykh oblastyakh [Issues of metamorphic processes evolution in mobile zones]. Leningrad: Nauka. 1973. 127 p.
5. Ivashchenko V.I. Main ore-forming types of rare-metal mineralization in Karelia. Geologiya rudnykh mestorozhdenii. 2016. Vol. 58. No 2, pp. 189-194. (In Russian).
6. Kalinin A.A., Savchenko E.E., Selivanova E.A. Se and Te mineralization in albitites and prospects of the metasomatites for Au, Salla-Kuolajarvi Belt, Northern Karelia. Dokl. RAN. 2014. Vol. 455. No 1, pp. 58-61. (In Russian).
7. Mineral'no-syr'evaya baza Respubliki Kareliya [Mineral raw material base of the Republic of Karelia]. Eds. by V.P. Mi-hajlova, V.N. Aminova. Petrozavodsk: Kareliya. 2005. Kn. 1. 278 p.
8. Mineral'no-syr'evaya baza Respubliki Kareliya [Mineral raw material base of the Republic of Karelia]. Eds. by V.P. Mihajlova, V.N. Aminova. Petrozavodsk: Kareliya. 2006. Kn. 2. 356 p.
9. Ogorodnikov V.N., Koroteev V.A., Voitekhovskii Yu.L., Shchiptsov V.V., Polenov Yu.A., Neradovskii Yu.N., Skam-nitskaya L.S., Bubnova T.P., Savichev A.N., Koroteev D.V. Kianitovye rudy Rossii [Kyanite ores of Russia]. Ekaterinburg: UrO RAN. 2012. 334 p.
10. Petrov O.V., Shevchenko S.S., Akhmedov A.M. New industrial types of complex ores of noble and non-ferrous metals in the Precambrian of the eastern part of the Baltic Shield. Geodynamics, Magmatism, Sedimentogenesis and Mineralogy of the Northwest of Russia: Proceedings of the All-Russian Conference. 2007. Pp. 292-296. (In Russian).
11. Ruch'ev A.M. Karelian garnet is a promising source of scandium and rare earth metals. Trudy Karel'skogo nauch-nogo centra RAN. Seriya «Geologiya dokembriya». 2017. No 11, pp. 30-42. (In Russian).
12. Turchenko S.I. Metallogeniya tektonicheskikh struktur paleoproterozoya [Metallogeny of the Palaeoproterozoic tectonic structures]. St. Petersburg: Nauka. 2007. 175 p.
13. Tytyk V.M., Frolov P.V. Lobash molybdenum deposit: a big promising economic deposit in the Republic of Karelia.
Trudy Karel'skogo nauchnogo centra RAN. Seriya «Geologiya dokembriya». 2014. No 1, pp. 56-62. (In Russian).
14. Sharkov E.V., Belyatskii B.V., Bogina M.M., Chistyakov A.V., Shchiptsov V.V., Antonov A.V., Lepekhina E.N. Genesis and age of zircon from alkali and mafic rocks of the Yeletozero Complex, North Karelia. Petrologiya. 2015. Vol. 23. No 3, pp. 285-307. (In Russian).
15. Shevchenko S.S., Akhmedov A.M., Krupenik V.A., Sveshnikova K.Yu. Late Archean noblemetal metasomatites of the Chupa-Loukhi fragment of the White Sea mobile zone (Northern Karelia). Region. geologiya i metallogeniya. 2009. No 37, pp. 106-120. (In Russian).
16. Shchiptsov V.V., Bubnova T.P., Skamnitskaya L.S., Garanzha A.V., Ruch'ev A.M. Granatovye rudy Karelii [Garnet ores of Karelia]. Petrozavodsk: KarRC of RAS. 2009. 208 p.
17. Corfu, F., Bayanova, T, Shchiptsov, V., Frantz, N. 2011: U-Pb ID-TIMS age of the Tikshozero carbonatite: expression of the 2.0 Ga alkaline magmatism in Karelia, Russia. Cent. Eur. J. Geosci. Vol. 3. 3. 302-308.
18. Daly, J.S., Balagansky, V.V., Timmerman, M.J., White-house, M.J. 2006: The Lapland-Kola orogen: Palaeoprotero-zoic collision and accretion of the northern Fennoscandian lithosphere. In Gee, D.G., Stephenson, R.A. (eds): European Lithosphere Dynamics. Geological Society. London. Memoirs 32. 579-598.
19. Kerrich, R., Goldfarb, R., Groves, D., Garwin, S., Jia, Y. 2000: The characteristics, origins, and geodynamic settings of supergiant gold metallogenic provinces. Science in China (Series D). 1-66.
Иващенко Василий Иванович — канд. геол.-минер. наук, вед. науч. сотрудник, ИГ КарНЦ РАН 1 <[email protected]> Щипцов Владимир Владимирович — доктор геол.-минер. наук, зав. отделом, ИГ КарНЦ РАН 1 <[email protected]>
Ivashchenko Vasily Ivanovich — Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Leading Researcher, IG KarRC RAS 1 <[email protected]>
Shchiptsov Vladimir Vladimirovich — Dortor of Geological and Mineralogical Sciences, Head of Department of Mineral raw materials, IG KarRC RAS 1 <[email protected]>
1 Институт геологии Карельского научного центра РАН. Ул. Пушкинская, д. 11, Петрозаводск, 185910, Россия. Institute of Geology of Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences. 11, Pushkinskaya St., Petrozavodsk, 185910, Russia.
