CC BY
40
Раздел 2 Section 2
ГЕОЛОГИЯ GEOLOGY
УДК 553.3/4:553.2:550.4
НОВЫЕ ДАННЫЕ ПО ВЕЩЕСТВЕННОМУ СОСТАВУ РУД И МИНЕРАЛОВ МУРЗИНСКОГО МЕДНО-ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (АЛТАЙСКИЙ КРАЙ)
АИ. Гусев1, НИ. Гусев2
'Алтайский государственный гуманитарно-педагогический университет им. В.М. Шукшина, Бийск
E- mail: anzerg@mail.ru 2Всероссийский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург E- mail: Nikolay_Gusev@vsegei.ru
Приведены данные о составе и строении впервые обнаруженных марганцевых руд Мурзинского месторождения, которые характеризуются повышенными концентрациями редких земель цериевой и иттриевой групп. Марганцевое оруденение представлено кварцит-псиломелан-манганитовым составом. В минералах марганцевых руд проявлен тетрадный эффект фракционирования РЗЭ М-типа. В сульфидных минералах золото-медно-скарнового типа отмечены тетрадный эффект фракционирования М- и W-типов, что указывает на комплексность состава летучих компонентов при формировании оруденения: H2O, CO2, HF, HCl, возможно, и SO2 и HS.
Ключевые слова: кварциты, скарны, жилы, марганцевые минералы, золото, серебро, редкие земли, тетрадный эффект фракционирования РЗЭ М- и W-типа, летучие компоненты.
DOI 10.24411/2410-1192-2018-10003
Дата поступления 12.11.2018
Включение в комплекс лабораторных исследований высокоточных методов эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на спектрометре «ОРТШЛ-4300» ICP-MS и ISP-AES на большой спектр элементов позволил при повторном изучении вещественного состава некоторых месторождений выявить значительные концентрации элементов новых типов ору-денения помимо традиционных на месторождениях: Уландрыкском [1], Каракульском [2], Кумирском [3]. Не стало исключением из этого правила и Мур-зинское золото-медно-скарновое место-
рождение, руды которого анализировались ранее в основном на золото и медь, а также на серебро, свинец и цинк.
Многие месторождения на Алтае являются мультиэтапными с наложенными рудами многих этапов тектоно-магматического развития региона, что предопределило их комплексность. Последний фактор нередко значительно увеличивает ценность руд таких месторождений. Особенно актуальными и востребованными в последнее время являются редкометалльные и редкоземельные руды с высокими концентрациями Y, Ce, Gd, Re и других элемен-
тов, которые входят в разряд стратегического сырья России.
Цель исследования - провести комплексный анализ различных типов руд и минералов Мурзинского месторождения на расширенный спектр элементов, включая редкие и редкоземельные элементы. Актуальность проведенных исследований не вызывает сомнений, т.к. в настоящее время на месторождении ведутся эксплуатационные работы на значительную глубину, созданы громадные отвалы пород коры выветрива-
ния, которые требуют опробования и анализов на комплекс редкоземельных элементов.
Строение и состав основных типов руд
Мурзинское рудное поле расположено в Курьинском районе Алтайского края в 70 км от железнодорожной станции и связано с ней асфальтированной (50 км) и грунтовыми дорогами. Площадь рудного поля - 42 км . В его пределах известны три месторождения, эксплуатировавшихся в XIX в. (рис. 1).
D2 br
0 0,5 км
Л_^
12
13
PP2-Tlt
D2 br
D2kr
Di-2mr
Sipcg
Oista
в да
л а
Eu
IMn
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
Рис. 1. Схематическая геологическая карта Мурзинского рудного поля
(составлена авторами с учетом данных Б.В. Сорокина):
1 - дайки долеритов терехтинского комплекса; 2 - барагашская свита - желтовато-серые песчаники, алевролиты, аргиллиты; 3 - курьинская свита - известняки, желтовато-серые алевролиты, песчаники; 4 - мурзинская свита - конгломераты, известняки, песчаники, алевролиты, аргиллиты; 5 - известково-глинистые сланцы, песчаники, алевролиты, конгломераты подчагырской свиты; 6 - зеленовато-серые, серые, лиловые песчаники, конгломераты, глинистые сланцы суеткинской свиты; 7 - гранодиоиты, кварцевые диориты, меланограниты усть-беловского комплекса; 8 - известняки курьинской свиты; 9 - скарны гранатовые, гранат-пироксеновые; 10 - Мурзинские месторождения (Мурзинское I, Мурзин-ское II); 11 - Марганцевое проявление; 12 - Надеждинское проявление железа; 13 - разломы: а - сбросы, сбросо-сдвиги; б - надвиги.
a
Кварцит-псиломелан-манганитовый тип оруденения. Старательской артелью ООО «Поиск» за период 2000-2018 гг. на участках Рудный Лог и Южном пройдены карьеры глубиной до 100 м. Вскрыты значительные интервалы руд, ранее не известных. Так в западной части участка Рудный Лог обнаружен этот новый тип оруденения, сформировавшийся в зоне роговиков по метапесча-никам и метаалевролитам. Марганцевая минерализация наложена на кварциты в виде прожилков, гнезд и жил. Мощность жил достигает 10-25 см. В местах дробления кварцитов с образованием брекчий сформировались брекчиевые марганцевые руды, где обломки кварцитов сцементированы оксидами марганца. Ширина выхода кварцит-марганцевых руд варьирует от 5 до 20 м, протяженность - до 650 м. Марганцевая минерализация тяготеет к лежачему боку минерализованной зоны ближе к эк-зоконтакту Мурзинского массива. Основные рудные минералы - манганит, псиломелан, пиролюзит, гаусманит, криптомелан и голландит. Реже отмечаются тодорокит, вернадит, литиофо-рит, пирит, пирротин, магнетит, гематит, апатит, самородное золото. Главные нерудные минералы - кварц, барит, кальцит. В пробах-протолочках обнаружены кроме марганцевых минералов монацит и циркон. Содержания элементов в рудах (%): марганца - от 5 до 19,1 (среднее 13,52), железа - от 1,8 до 3,2 (среднее 2,65), кремнезема - от 52,5 до 81,0 (среднее 64,5), бария - от 0,5 до 5,8, фосфора - от 0,02 до 0,07 (среднее 0,03), иттрия - от 0,1 до 0,65, церия - от 0,3 до 1,5. Отмечаются повышенные концентрации: меди - 0,34 %, кобальта - 0,2, никеля - 0,2 %.
Медно-золото-скарновый и золото-ртутный типы оруденения представлены линейными минерализованными зонами дробления с золотосодержащей медной минерализацией, наложенной на скарны. В составе скарнов выделяются ранние проградирующие существенно-
гранат-пироксеновые и пироксен-гранатовые разности, а также поздние ретроградные ассоциации полевошпат-эпидотовые. Минералы, составляющие основу гранат-пироксенового агрегата весьма детально изучены в стенках карьера и под микроскопом. Нами здесь будет обращено внимание лишь на факты относительной роли разных по составу гранатов и пироксенов, а также порядке кристаллизации. Постоянно отмечается одна и та же закономерность - пироксен заканчивал кристаллизацию чуть позже граната с преобладанием грандитового минала, что подтверждается коррозией пироксеном граната. В целом в составе минерального агрегата отмечены различные соотношения граната и пироксена. Чаще пироксен преобладает над гранатом.
Проградирующие скарны в пределах таких зон хлоритизированы, эпидо-тизированы и окварцованы, они содержат прожилки, вкрапленность и массивные выделения сульфидов. Характерной особенностью рудных скарно-вых зон является широкое развитие ретроградных скарновых изменений, среди которых преобладают полевошпат-эпидотовые ассоциации. Чаще всего встречаются ортоклаз-эпидотовые разности. В них эпидот кристаллизовался раньше полевого шпата. Ортоклаз отмечается в виде прожилков, жил и гнезд в матрице эпидота. Реже встречается альбит. Жилы ортоклаза варьируют по мощности от 0,3 до 0,7 м, альбита - от 0,1 до 0,3 м. Нередко ортоклаз - эпидо-товые ретроградные ассоциации переходят в сплошные эпидозиты темно-зеленой окраски с наложенными на них жилами кварца с горным хрусталем, а также сложные по составу и строению кварц-халькопиритовые, кварц-борнит-халькозиновые, кварц-адуляровые,
кварц-спекуляритовые с адуляром, кварц-гематитовые прожилки и жилы. Мощность последних варьирует от 5 до 26 см. Реже среди ретроградных скар-новых ассоциаций отмечаются актино-
лит-тремолитовые выделения в виде гнезд и прожилков, пересекающих эпи-дотовые разности.
Характерной особенностью минерализованных зон Рудного Лога (Мурзин-ское 1 месторождение) являются часто встречающиеся полости, «занорыши», жилы «альпийского типа», выполненные щеточками и друзами горного хрусталя, правильными кристаллами адуляра призматического габитуса размерами до 1-1,5 см, вкрапленностью и гнездами спекулярита. Размеры индивидов горного хрусталя в друзах варьируют от 3,5 до 7 см. Во многих случаях такие жилы альпийского типа имеют крустификационную и гребенчатую текстуры, характерные для эпитермаль-ных близповерхностных месторождений.
На месторождении сильно проявлена зона окисления с образованием мощной коры выветривания, где обнаруживаются великолепные натеки хризокол-лы, малахита, азурита. Поразительные оттенки цветов всех этих минералов. Отмечаются редкие щеточки кристаллического малахита и азурита. Плоскости с натеками достигают 0,5*0,6 м. Хризоколла, азурит и малахит представляют несомненный интерес и их можно использовать не только как коллекционный материал, но и для изготовления ювелирных изделий.
Основные рудные минералы представлены халькопиритом пиритом, халькозином, борнитом, галенитом, сфалеритом, редко - пирротином, арсе-нопиритом. В таких существенно сульфидных образованиях содержания золота варьируют от 0,1 до 60 г/т. Золото относительно крупное (до 1-2 мм), образует проволочковидные, чешуйчатые, редко зернистые выделения.
А.С. Борисенко (2001) считает, что к золото-скарновому типу можно отнести только часть руд, в виде слабо проявленной постскарновой высокотемпературной сульфидной минерализации (халькопирит, пирит). Основные руды
месторождения связаны с минерализованными зонами дробления и сопровождающими их метасоматитами. Они являются низкотемпературными и проявлены не только в скарнах, но и в сланцах, алевролитах и известняках. Здесь золото ассоциирует с киноварью, баритом, шеелитом, адуляром и другими низкотемпературными минералами. Все это позволяет отнести золотое ору-денение Мурзинского месторождения к комплексному золото-скарновому и наложенному золото-ртутному типам.
Золото-сульфидно-кварцевый тип представлен жилами и жильными зонами среди роговиков и скарнов, наиболее интенсивно проявлено на участке Лога Рудного. В вершине лога вскрыта мощная, более 30 м, кварцево-жильная зона, представленная несколькими кварцевыми жилами мощностью до 1,5 м и сопровождающим их кварцевым штокверком. Рудная минерализация представлена крупнозернистым пиритом, халькопиритом и галенитом. Содержание золота колеблется в значительных пределах от 0,1 г/т до ураганных (1500 г/т). На юг от этого участка прослежено шесть золоторудных кварцевых жил меридионального простирания. Протяженность жил - до 800 м, падение - СВ-В под углом 45-80°, мощность колеблется в широких пределах 0,2-3,0 м. В окисленных кварцево-жильных рудах участка Южного, по архивным данным, отмечались содержания: золота - до 1,5 кг/т, серебра - 5,2 кг/т, меди - до 15 %. По материалам разных лет в рудных телах присутствует медь в количестве до 1,8 %, серебро - до 31 г/т, цинк
- до 0,16 %, свинец - до 0,1 %. Средние содержания золота при подсчете запасов принимались: по кварцевым жилам
- 3,9...4,9 г/т; по скарновым телам -3,6...3,8 г/т. Пробность золота - от 850 до 908 %0.
Впервые запасы утверждались в 1998 г. в количестве 860 кг золота и 1,7 т серебра по категории С2. В 2007 г. произведена доразведка и переоценка
запасов. Запасы, утвержденные в 2007 г. составили: С1 - 1668 тыс. т руды, 2902 кг золота, С2 - 1207 тыс. т руды, 1484 кг золота. На госбалансе 2008 г. числятся запасы категории С1 -1645 тыс. т руды, 2863 кг золота, 3006 кг серебра, С2 - 1204 тыс. т руды, 1480 кг золота и 1554 кг серебра. Забалансовые запасы 413 тыс. т руды, 533 кг золота, 600 кг серебра. Прогнозные ресурсы оцениваются в 25 т золота до глубины 200 м. Годовая добыча золота здесь может составить 400-500 кг. Руды месторождения комплексные и содержат 4 г/т золота, до 26 г/т серебра, 0,10,24 % свинца и 0,5-1,59 % цинка. Попутная добыча указанных полезных ископаемых может дать увеличение товарной стоимости руды на 25-30 %.
Химический состав минералов
Состав элементов-примесей некоторых марганцевых минералов Мурзин-ского месторождения представлен в таблице 1. Марганцевые минералы, за исключением вернадита, характеризуются высокими концентрациями Y, Ce, Gd и суммой редкоземельных элементов. Вариации нормированных к хон-дриту отношений (La/Yb)N в минералах колеблются от 2 до 33,3, указывая на различную степень дифференцирован-ности легких относительно тяжелых редкоземельных элементов (РЗЭ). Значения Eu/Eu* также дают широкий разброс от значений ниже хондритовых до выше хондритовых. В минералах проявлен тетрадный эффект фракционирования РЗЭ М-типа (пороговое значение - 1,1), указывающий на значительную роль и активность фтора во флюидах. Состав элементов-примесей в сульфидах сведен в таблице 2.
В отличие от марганцевых минералов в сульфидах Мурзинского месторождения наблюдаются очень низкие концентрации суммы РЗЭ: от 2,6 до 42,3, за исключением галенита, в кото-
ром сумма РЗЭ составляет 901,11 г/т. В некоторых минералах установлено превышение ферсмов по содержанию ряда элементов. Так в галените отмечается превышение минерального кларка по теллуру (ферсм 20 г/т) и индию (ферсм 4 г/т) в галените, а в пирите - по теллуру (ферсм 34 г/т) по [6].
Уровни варьирования отношений (La/Yb)N значительно уже, чем в марганцевых минералах (от 0,33 до 11,2). Отношение Eu/Eu* в основном ниже хондритовых и только в одной пробе халькопирита оно имеет позитивную аномалию (1,35). Наибольшие концентрации золота характерны для халькозина (105,8-176,8 г/т). В сульфидах проявлен тетрадный эффект фракционирования РЗЭ как М-, так и W-типа. Последнее обстоятельство свидетельствует о важной роли в составе гидротермальных растворов комплекса летучих компонентов, принимавших участие в переносе золота и других металлов: H2O, CO2, HF, HCl, возможно, и SO2 и HS-.
Обсуждение результатов исследований
Марганцевые минералы характеризуются повышенными концентрациями лантанидов цериевой и иттриевой групп. Для некоторых минералов первичных марганцевых руд построена диаграмма зависимости содержаний церия (наиболее высокие концентрации) и тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ (рис. 2).
На диаграмме видно, что содержания церия в марганцевых минералах превышают хондритовые и значительной части изверженных пород. Выявляется тренд увеличения значений ТЭФ РЗЭ М-типа с увеличением содержаний церия в минералах (рис. 2). Такая зависимость свидетельствует о том, что кристаллизация марганцевых минералов происходила при значительной активности фтор-комплексов в растворах.
Таблица 1
Микроэлементный состав марганцевых минералов Мурзинского месторождения, г/т
Компоненты Марганцевые минералы
1 2 3 4 5 6 7
Ве 5,1 1,8 3,5 4,6 5,3 3,8 2,2
Т1 207 110 178 346 432 71 107
V 80,5 45,2 55,1 87,8 98,1 88,4 98,6
яъ 27,4 24,5 25,5 21,8 22,4 5,7 4,8
8г 479 1820 1670 760 897 403 328
Y 139 33 163 54,7 65,2 39,8 40,5
гг 42,3 73,3 39,6 34,1 32,1 7,8 8,2
№ 4,1 3,09 4,4 4,0 5,2 1,4 2,2
Мо 1,04 1,01 1,2 1,7 2,6 2,4 1,9
Ва 7670 2620 8650 3670 4230 3540 3630
Ьа 60,3 231 76,7 88,2 91,3 78,2 32,7
Се 539 679 551 564 572 703 36,2
Рг 26,4 29,6 28,5 31,6 33,2 12,7 5,3
№ 123 85,4 145 67,1 69,2 37,2 13,2
8ш 3,52 15,2 5,7 7,2 6,8 10,6 5,0
Ей 10,5 3,79 7,4 4,6 4,1 2,8 0,8
38,8 12,73 40,5 16,8 18,4 11,3 7,9
тъ 6,71 2,15 7,2 3,1 4,2 1,9 0,95
Оу 38,8 9,89 40,1 10,4 9,7 10,6 5,1
Но 7,3 1,74 8,1 2,1 2,4 1,95 0,9
Ег 21,1 4,97 22,4 5,7 6,2 4,9 1,5
Тш 3,23 0,71 3,21 0,9 1,1 0,8 0,7
Yb 19,8 4,57 21,6 6,8 7,1 5,5 2,7
Ьи 2,91 0,67 3,06 0,96 1,2 0,8 0,3
Ш 2,66 1,91 3,1 2,1 2,6 1,4 1,7
Та 0,75 1,49 0,9 1,2 1,6 0,2 0,26
W 2,64 0,5 3,2 3,1 3,0 2,5 2,1
ТИ 4,51 4,03 5,2 5,2 6,1 1,6 1,9
и 3,87 2,66 3,9 4,1 3,8 3,3 4,7
N1 - - 13,8 18,2 19,2 12,5 16,1
Со - - 32,1 27,1 26,1 9,6 22,1
РЪ - - 13,9 22,1 26,7 12,8 15,2
гп - - 43,6 54,7 62,4 67,9 87,1
АЕ - - 10,5 11,6 12,5 9,5 10,2
В1 - - 8,6 8,1 9,5 5,3 4,7
8п - - 3,1 2,7 3,0 3,0 3,4
А8 - - 6,9 5,2 6,5 7,2 7,1
са - - 3,3 1,8 1,5 1,5 1,3
ва 22,5 30 26,4 32,1 34,6 18,9 22,6
ве 3,81 2,56 4,2 5,8 6,8 4,4 6,1
8Ъ - - 4,1 5,3 6,2 5,1 5,7
Аи - - 2,6 3,1 4,2 4,2 3,8
Сг 25,1 33,9 31,8 45,8 47,1 41,8 56,1
8с - - 12,7 17,1 19,2 14,7 17,8
Те - - 2,7 2,2 0,8 0,9 0,3
1п - - 1,7 2,0 2,2 2,3 1,6
С8 2,16 2,86 3,6 3,8 0,76 0,7 0,8
В - - 4,7 5,1 4,1 5,7 5,1
£ЯББ 1040,4 1114,4 1123,5 864,2 892,1 922,1 153,7
(Ьа/УЪ^ 2,01 33,3 2,3 8,6 8,5 9,4 7,9
Еи/Еи* 1,73 0,82 1,1 1,25 1,07 0,79 0,39
ТЕ13 1,5 1,24 1,35 1,75 1,75 1,76 0,92
У/Но 19,0 1,3 20,1 26,0 27,2 20,4 45,0
Zг/Hf 15,9 38,4 12,8 16,2 12.3 5,6 4,8
надит.Анализы выполнены методами эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой 1СР-ЫБ и ШР-АЕБ на спектрометре «ОРТ1МА-4300 в Лабораториях ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург) и ИМГРЭ (Москва). Нормализация относительно хондрита проведена по [4]. ТЕ13 - тетрадный эффект фракционирования РЗЭ (среднее между первой и третьей тетрадами) по В. Ирбер [5]; Еи*= (SmN+GdN)/2. «-» - анализ не проводился.
Таблица 2
Микроэлементный состав сульфидов Мурзинского месторождения, г/т
Компоненты Сульфиды руд месторождения1
1 2 3 4 5 6 7 8
Be 1,44 1,36 1,0 2,89 1,87 3,38 4,21 2,5
Ti 30,6 110,6 37,0 7,8 6,1 7,1 2,7 39,6
V 2,5 3,76 2,5 17,4 18,4 86,3 64,6 123,8
Rb 2 2 2 2,1 2,6 4,75 2,2 2,6
Sr 1,66 5,76 3,29 54,8 55,1 394 32,9 9,6
Y 0,9 1,36 0,16 3,97 14,2 35,6 18,4 3,98
Zr 13,2 14,3 1,9 2,95 3,1 7,47 45,9 9,9
Nb 0,5 0,5 0,5 0,52 0,7 1,28 3,83 0,7
Mo 1,13 30,4 3,25 2,06 3,1 2,05 1,44 3,9
Ba 8,87 19,9 9,41 10,2 11,5 34,98 36,7 7,7
La 0,27 0,67 0,41 1,04 1,89 75,1 2,91 0,84
Ce 1,44 3,89 1,49 1,83 2,98 698 7,48 1,67
Pr 0,06 0,14 0,067 0,26 0,65 10,5 0,63 0,17
Nd 0,29 0,56 0,23 1,07 1,45 34,9 2,16 0,6
Sm 0,058 0,17 0,049 0,25 0,67 9,96 0,52 0,1
Eu 0,025 0,036 0,016 0,069 0,12 2,93 0,15 0,033
Gd 0,057 0,16 0,055 0,32 0,89 10,2 0,95 0,21
Tb 0,0087 0,027 0,0086 0,047 0,13 1,82 0,27 0,047
Dy 0,096 0,14 0,041 0,43 1,85 9,68 1,89 0,29
Ho 0,027 0,044 0,011 012 0,45 1,81 0,53 0,068
Er 0,057 0,11 0,019 0,31 0,95 4,81 2,47 0,21
Tm 0,012 0,024 0,0094 0,053 0,14 0,71 0,41 0,034
Yb 0,031 0,074 0,027 0,26 3,8 4,44 2,8 0,15
Lu 0,01 0,017 0,005 0,088 0,45 0,65 0,46 0,025
Hf 0,01 0,012 0,01 0,32 0,45 1,03 1,25 0,27
Ta 0,1 0,1 0,52 0,11 0,56 0,1 0,57 0,12
W 1,17 1,73 0,73 0,53 0,76 1,88 8,93 2,3
Th 0,1 0,1 0,1 0,16 0,45 1,48 0,52 0,12
U 1,66 18,1 1,34 8,66 9,3 3,07 2,14 0,45
Mn 320,7 930,6 540 390 843 1567 1452 987
Ni 12,8 13,5 10,6 12,6 27,4 12,8 11,2 17,8
Co 11,9 12,3 9,5 10,4 22,1 21,8 19,3 22,7
Pb 4,7 5,4 4,2 7,5 5,3 - 27,1 8,5
Zn 23,1 18,9 15,3 19,5 19,2 34,7 - 23,7
Ag 98,4 87,6 86,3 91,6 107,5 435,8 88,5 8,1
Bi 87,3 90,4 88,4 103,6 176,8 189,6 76,1 10,3
Sn 2,1 3,6 4,0 3,8 4,1 3,1 2,9 1,8
As 87,1 88,3 83,6 87,4 98,4 32,8 16,2 19,5
Cd 4,2 4,5 4,4 5,1 6,4 10,7 1768,9 8,9
Ga 0,28 0,5 0,12 0,49 1,7 18,1 7,89 5,6
Ge 1,07 1,2 0,75 0,36 0,87 3,13 2,66 3,8
Sb 0,55 0,62 0,66 0,5 0,32 4,7 5,3 3,1
Au 4,2 4,4 4,2 105,8 176,8 9,7 10,5 8,6
Cr 4,01 8,39 1,0 22,5 26,9 38,3 32,6 33,8
Sc 3,5 4,1 4,3 6,4 7,1 9,3 11,6 12,8
Te 32,7 33,2 34,7 37,2 48,4 52,1 65,1 45,2
In 4,3 4,4 4,5 5,1 8,4 7,2 87,4 2,8
Cs 0,1 0,13 0,1 0,12 0,11 0,13 0,22 0,34
B 8,6 9,4 10,4 11,5 18,5 15,8 18,6 19,2
XREE 3,34 7,51 2,6 10,12 30,62 901,11 42,03 8,43
(La/Yb)N 5,7 5,9 10,0 2,64 0,33 11,2 0,8 3,7
Eu/Eu* 1,35 0,67 0,96 0,76 0,48 0,89 0,65 0,7
TEU 1,24 1,25 1,14 0,86 1,02 1,72 1,17 1,06
Y/Ho 33,3 30,9 14,5 33,1 31,6 19,7 34,7 58,5
Zr/Hf 1320 1191 190 9,2 6,9 7,25 36,7 36,7
Примечание. Сульфиды руд месторождения : 1-3 - халькопирит; 4-5 - халькозин; 6 - галенит;
7 - сфалерит (клейофан); 8 - пирит. Анализы выполнены методами эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой 1СР-МБ и 1БР-ЛЕБ на спектрометре «ОРТ1МА-4300» в Лабораториях ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург). Нормализация относительно хондрита проведена по [4]. ТЕ13 - тетрадный эффект фракционирования РЗЭ - по В. Ирбер [5]; Еи*= (SmN+GdN)/2.
На такой же диаграмме, отражающей зависимость концентраций золота и величин ТЭФ РЗЭ, построенной для сульфидов золото-медно-скарнового оруденения, видны два тренда. Один для сульфидов, в которых проявлен ТЭФ РЗЭ М-типа, показывает слабое увеличение концентраций золота с увеличением значений ТЭФ РЗЭ (рис. 3).
Другой тренд наблюдается для халькозина, в котором отмечены наиболее высокие концентрации золота, характеризуется резким увеличением концентраций Au с увеличением значений ТЭФ РЗЭ W-типа, указывая на значительную роль в переносе золота водно-углекислыми с хлором растворами, т.к. проявление ТЭФ РЗЭ W-типа обусловлено обилием и активностью H2O, CO2, HCl.
1000
CD
° 100
10
Хонд риты Увеличение тетрад- ^ 0 ного эффекта М-тиуа——"""^аС • ------
1 1 Вариации содержаний Се в интрузивных породах
0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 О 1 0 3^ 4
1,4 1,5 1,6
1,7
TE1,3
Рис. 2. Диаграмма Се-ТЕ1,3 для марганцевых минералов Мурзинского месторождения.
Содержание скандия в хондритах - по [7]. Концентрации скандия в магматических породах - по [8]. 1 - псиломелан; 2 - пиролюзит; 3 - гаусманит; 4 - вернадит (составлено авторами).
1
200
t: L-„ 180
з
<
160
140
120 100
80 60 40 20
0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1.7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7
ТБ,з
01 Ф2^3Д4[]5
Рис. 3. Диаграмма Аи-ТЕ1,3 для сульфидов Мурзинского месторождения.
Содержание скандия в хондритах - по [7]. Концентрации скандия в магматических породах - по [8]. 1 - халькопирит; 2 - халькозин; 3 - галенит; 4 - сфалерит; 5 - пирит.
Приведенные результаты показывают, что выявленное марганцевое ору-денение на Мурзинском месторождении характеризуется повышенными концентрациями редких земель. По взаимоотношениям скарнового и золото-сульфидного оруденения с марганцевым, последнее формировалось раньше всех. Высокие концентрации редких земель в первичных марганцевых рудах и наличие фосфора в составе апатита позволяют предположить возможность образования богатых редкоземельных руд в корах выветривания по аналогии с корами выветривания латеритного типа (месторождения ионно-адсорбирован-ного типа редких земель), развивающихся по лонгнанским гранитам (Лонгнан в провинции Янгси, месторождения в провинциях Гуандонг, Фи-джиан, Гуанкси, Китай), по карбонати-там и другим породам, характеризующимся повышенными концентрациями редких земель [9]. Известно, что иттри-евые и цериевые земли, обладавшие промежуточными значениями потенциалов ионизации, характеризуются двойственностью черт концентраций в экзогенном процессе. Они, подобно элементам с низкими потенциалами ионизации, образуют в гипергенных условиях собственные новые минералы. У иттри-евых земель известно пять таких минералов (10 %), у цериевых земель 10 (13 %). При этом ряд гипергенных минералов представляет промышленный
интерес: редкоземельный апатит, кран-даллит, рабдофанит, черчит, бастнезит.
Следовательно, для Мурзинского месторождения с его мощной корой выветривания (более 100 м) следует опробовать и проанализировать глинистые образования коры выветривания на редко-земельные элементы, которые обладают наибольшей ионной адсорбционной способностью и концентрацией редких земель.
Заключение
Мурзинское месторождение может быть отнесено к комплексным полиэтапным объектам, в котором по временному признаку можно представить последовательность формирования: 1 -кварцит-псиломелан-манганитовый тип с повышенными концентрациями редких земель; 2 - золото-медно-скарновый тип; 3 - золото-ртутный тип; 4 - золотоносных кор выветривания с возможным редкоземельным оруденения ион-но-адсорбированных редких земель. Минералы марганца характеризуются повышенными концентрациями ланта-нидов цериевой и иттриевой групп (La, Ce, Pr, Gd, Y). Концентрации теллура превышают минеральные кларки по теллуру в галените и пирите, и по теллуру - в пирите. Существенно глинистые разрезы коры выветривания месторождения необходимо опробовать и проанализировать на редкоземельные элементы.
Список литературы
1. Гусев Н.И., Гусев А.И., Крупчатников В.И., Пономарев В.Л. Предварительные данные по редкоземемельному оруденению Уландрыкского рудного узла // Природные ресурсы Горного Алтая: геология, геофизика, экология, минеральные, водные и лесные ресурсы Алтая (Горно-Алтайск). - 2008. - № 1. - C. 5-9.
2. Гусев А.И., Гусев Н.И. Полихронное комплексное Cu-Bi-Co-Ni-W месторождение Каракуль Горного Алтая // Руды и металлы. - 2012. - № 1. - C. 33-41.
3. Гусев А.И., Гусев Н.И., Ефимова И.В. Магматизм и оруденение Кумирского рудного поля (Горный Алтай) // Природные ресурсы Горного Алтая (Горно-Алтайск). -2013. - № 1. - С. 4-13.
4. Anders E., Greevesse N. Abundences of the elements: meteoric and solar // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1989. - V. 53. - P. 197-214.
5. Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites // Geochim Cosmochim Acta. -1999. - V. 63. - № 3/4. - P. 489-508.
6. Иванов В.В., Белевитин В.В., Борисенко Л.Ф. др. Средние содержания элементов-примесей в минералах. - М.: Недра, 1973. - 208 с.
7. Wasson J.T., Kallemeyn G.W. Mean composition of the chondrite groups // Phil. Trans. R. Soc. - 1988. - Vol. 5. - P. 535-544.
8. Виноградов А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных пород земной коры // Геохимия. - 1962. - № 7. - С. 555-572.
9. Chi R., Tian J. Weathered Crust Elution-deposited Rare Earth Ores. - USA: Nova Science Publishers, 2008. - 288 p.
References
1. Gusev N.I., Gusev A.I., Krupchatnikov V.I., Ponomarev V.L. Predvaritelnye dannye po redkozememelnomu orudeneniyu Ulandrykskogo rudnogo uzla // Prirodnye resursy Gornogo Altaya: geologiya, geofizika, ekologiya, mineralnye, vodnye i lesnye resursy Altaya (Gorno-Altaysk). - 2008. - № 1. - C. 5-9.
2. Gusev A.I., Gusev N.I. Polikhronnoye kompleksnoye Su-Bi-Co-Ni-W mestorozhdeni-ye Karakul Gornogo Altaya // Rudy i metally. - 2012. - № 1. - C. 33-41.
3. Gusev A.I., Gusev N.I., Yefimova I.V. Magmatizm i orudeneniye Kumirskogo rudnogo polya (Gorny Altay) // Prirodnye resursy Gornogo Altaya ((Gorno-Altaysk). - 2013. -№ 1. - S. 4-13.
4. Anders E., Greevesse N. Abundences of the elements: meteoric and solar // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1989. - V. 53. - P. 197-214.
5. Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites // Geochim Cosmochim Acta. -1999. - V. 63. - № 3/4. - P. 489-508.
6. Ivanov V.V., Belevitin V.V., Borisenko L.F. dr. Sredniye soderzhaniya elementov-primesey v mineralakh. - M.: Nedra, 1973. - 208 s.
7. Wasson J.T., Kallemeyn G.W. Mean composition of the chondrite groups // Phil. Trans. R. Soc. - 1988. - Vol. 5. - P. 535-544.
8. Vinogradov A.P. Sredniye soderzhaniya khimicheskikh elementov v glavnykh tipakh izverzhennykh porod zemnoy kory // Geokhimiya. - 1962. - № 7. - S. 555-572.
9. Chi R., Tian J. Weathered Crust Elution-deposited Rare Earth Ores. - USA: Nova Science Publishers, 2008. - 288 p.
NEW DATA ON SUBSTANTIAL COMPOSITION ORES AND MINERALS OF MURZINSKOE COPPER-GOLD DEPOSIT (ALTAI KRAI)
A.I. Gusev1, N.I. Gusev2
'The Shukshin Altai State Academy of Education, Busk, E- mail: anzerg@mail.ru 2A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute, Saint-Petersburg, E- mail: NicolayGusev @mail.ru
Data about composition and structure at the first time founding of manganese ores of Murzinskoe deposit lead that it characterized increased concentrations rare earth elements cerium and yttrium groups. Manganese ore mineralization presented quartzite-psilomelane-manganite composition. The tetradic effect fractionation of REE M-type display in manganese mineral of ores. The tetradic effect fractionation of REE M-type and W-type display in sulfide minerals of gold-copper skarn type marked that it point out on the complex composition of volatile components at forming ore mineralization: H2O, CO2, HF, HCl, possibly SO2 and HS-.
Key words: quartzite, skarns, lodes, manganese minerals, gold, silver, copper, rare earth elements, tetradic effect fractionation of REE M-type, and W-type, volatile components.
DOI 10.24411/2410-1192-2018-10003 Received November 12, 2018
