CC BY
26
ГЕОЛОГИЯ
УДК 553.491.8 (470.64)
ПРЕДПОСЫЛКИ И ПРИЗНАКИ ПЛАТИНОНОСНОСТИ МАЛКИНСКОГО ГИПЕРБАЗИТОВОГО МАССИВА
© 2011 г М.Ю. Маркин
Южный научный центр РАН, Southern Scientific Centre RAS,
ул. Чехова, 41, г. Ростов-на-Дону, 344006 Checkhov St., 41, Rostov-on-Don, 344006
На основе собственных полевых исследований, анализа и переинтерпретации геолого-геофизических и химико-аналитических данных с использованием ГИС-технологий установлено, что Малкинский массив содержит трубки аподунитов и характеризуется петрохимиче-ским трендом отщепления хромитовой магмы. Потенциально платиноносные аподуниты нашли свое отражение в магнитном поле. В совокупности с установленными нами геохимическими аномалиями платины и палладия во вторичных ореолах рассеяния это позволяет положительно оценить перспективы платиноносности.
Ключевые слова: Северный Кавказ, офиолитовый массив, аподуниты, петрохимическая диаграмма, платина, локальные магнитные аномалии.
On the base of our own field research, analysis and reinterpretation of geological, geophysical and chemical analytical data using GIS technology it was revealed that Malka Massif contains tubes of apodunites and is characterized by petrochemical trend of splitting out of chromite magma. Potentially platinum bearing apodunites are reflected in the magnetic field. This, combined with established by us geochemical anomalies of Pt and Pd in the secondary dispersion halos positively allows to assess positively the prospects for platinum capacity.
Keywords: Northern Caucasus, ophiolite massif, apodunites, petrochemistry diagram, platinum, local magnetic anomaly.
Платиновые месторождения являются распространенными геологическими образованиями, проявленными в различных районах мира. В 90-х гг. была осуществлена целевая программа «Платина России», в рамках которой были выявлены новые типы плати-нометальной минерализации и открыты новые объекты традиционных геолого-промышленных типов пла-тиноидных месторождений (Федоро-Панское на Кольском полуострове, Галмоэнамское в Корякии и др.). Проведенные работы резко увеличили количество потенциально платиноносных геологических формаций и расширили круг перспективных площадей.
В целом мафит-ультрамафические образования подразделяются на расслоенные массивы, зональные дунит-клинопироксенитовые и офиолитовые комплексы. В пределах Северного Кавказа возможно выявление объектов платиноидного оруденения, связанных с вышеперечисленными типами, а также аллювиальными россыпями [1].
В аллювии рек Большая Лаба и Малка издавна обнаруживают минералы платиновой группы. В ассоциации с пикотитом и обломками ультраосновных пород они недавно обнаружены в терригенных породах черносланцевой формации тоханского покрова [2]. Это свидетельствует о возможной платиноносно-сти мафит-ультрамафитовых комплексов Северного Кавказа.
На Северном Кавказе имеются две региональные области распространения таких комплексов: поздне-протерозойский уллу-таллыкольский, представленный телами серпентинитов зоны Передового хребта и
южной части Карачаево-Черкесского антиклинория, и раннепалеозойский гипербазитовый, представленный серией разрозненных массивов (Малкинский, Беден-ский, Белореченский и др.). Комплексы считаются реликтами палеозойского офиолитового пояса, который претерпел проявления разновременных процессов различной геодинамической природы: рифтоген-но-спрединговый, субдукционный коллизионный, платформенный и эпиплатформенный орогенный.
С офиолитовыми массивами пространственно и генетически связаны достаточно широко распространенные небольшие месторождения, главным образом иридосмина и осмрида на Урале, в Витватерсранде, на северо-востоке России, Камчатке, на о. Хоккайдо, в Папуа-Новой Гвинеи и других местах. Геохимическая изученность таких массивов невысока, однако ясно, что концентраторами элементов платиновой группы в них являются хромититы. Аномальные значения Р1 и Pd в таких массивах могут также быть связаны с ко-бальто-никелевыми рудами коры выветривания массива. Примером может служить офиолитовый массив Шкляры (Польша), где развитая по серпентинитам кора выветривания содержит Р1 до 0,54 г/т и Pd до 2,89 г/т [3].
Геолого-геофизические предпосылки
Малкинский массив изучался с конца XIX в. как месторождение природнолегированных железных руд. Целенаправленно работы на поиск минералов платиновой группы не проводились. В администра-
тивном отношении массив находится в Зольском районе Кабардино-Балкарской Республики.
Массив расположен в бассейне р. Малка (рис. 1) в пределах Карачаево-Черкесского горст-антиклинория в центральной части Хасаутского прогиба. На западе вмещающими породами являются метаморфические сланцы протерозоя и неметаморфизованные отложения палеозоя. На юге в верховьях р. Гедмыш он граничит с
отложениями верхнего силура. Большая часть массива трансгрессивно перекрыта юрскими отложениями. зозойские породы представлены продуктами коры выветривания серпентинитов. Мощность рудных залежей - до 10-15 м. Традиционно считалось, что массив однороден, сложен апогарцбургитами, хотя некоторые исследователи предполагали наличие дунитовых тел в пределах массива [4].
Рис. 1. Распределение штоков потенциально платиноносных аподунитов в пределах Малкинского ультрабазитового массива с данными по содержанию К и Р(1 в пробах донных осадков, масштаб 1:50000 (составил автор с использованием данных геологоразведочных работ): 1 - аллювиальные отложения; 2 - меловые отложения; 3-6 - юрские отложения Баксан-Чегемской подзоны (3), Малкинской (4, 5) и Лабино-Малкинской (6) структурно-формационных зон; 7 - апогарцбургиты (а) и аподуниты (б); 8 - габбронориты; 9 - среднепротерозойские матаалевролиты, филлиты; 10 - нижне-среднепалеозойские метаморфизованные глинистые сланцы, песчаники, кварциты; 11 - железнорудный горизонт коры выветривания; 12 - разрывные нарушения, выявленные в геологических маршрутах; 13 - разрывные нарушения, выявленные по результатам изучения космоснимков; 15 - геохимические донные потоки Р1+Р(! (точки - фоновые содержания, прямоугольники - аномально
повышенные содержания); 16 - магнитные аномалии
Известно, что для гипербазитов характерны процессы трансформации первичномагматических, богатых железом силикатов [5]. Одним из распространенных процессов такого рода является серпентинизация. Разная степень серпентинизации гипербазитов будет отражаться различиями магнитных свойств внешне похожих пород. Магнитная активность ультраосновных пород зависит главным образом от количества и состава ферромагнитных рудных минералов.
Намагниченность серпентинизированных пород выше, чем не затронутых изменением, т. е. по магнитным данным можно в пределах кажущегося однородным массива выделять различные по составу породы.
Для всей площади Малкинского массива в 1971 г. проведена аэромагнитная съемка масштаба 1:25 000 с точностью 10 нТл. Данные этой съемки нами обрабо-
таны и переинтерпретированы с применением современных ГИС-технологий. В результате получены данные, характеризующие неоднородное строение массива. Установлены положительные (от 4 до 774 нТл) и отрицательные (от -429 до -2 нТл) магнитные аномалии.
Разница в значениях может быть связана с различной природой образования магнетита (первичномаг-матический - низкая магнитная восприимчивость и вторичный, развивающийся по оливину и пироксе-нам, высокая). Горизонтальный градиент магнитного поля локальных аномалий довольно высок. Высокий градиент магнитного поля по периферии подтверждает наличие четких тектонических границ. Максимумы соответствуют породам, подвергшимся постмагматическим преобразованиям, а минимумы - неизмененному веществу.
На карту были вынесены локальные магнитные аномалии (рис. 1), совпадающие пространственно с телами аподунитов, которые в свою очередь были обнаружены нами при полевых исследованиях.
Аподуниты образуют мелкие жилообразные тела (2-5 м), слагают трубообразные или столбообразные тела, иногда расширяющиеся к верху, площадью до 1000 м2 Границы таких тел с апогарцбургитами резкие, отчетливые. В левом борту р. Малки отмечаются жилы (0,3-2 м) гибридных пород сложенных хлорито-карбонатными или близкими к соссюритизированно-му габбро породами с ксенолитами серпентинитов. Встречаются жилы габбропегматитов, близких по составу к габбронориту.
Таким образом, факт неоднородного строения Малкинского массива, а также наличие в его пределах дунитовых трубок, выявленных по геофизическим данным и заверенным в полевых условиях, являются геолого-геофизическими предпосылками его плати-ноносности.
Петрохические предпосылки
Оценить перспективы платиноносности Малкин-ского массива возможно также путем сравнительного анализа с известными платиноносными массивами на
На+К+Сам+А1
основе компонентного анализа методом петрологического моделирования. Метод позволяет выявить рогенетические тренды, характеризующие
ные природные процессы формирования расслоенных массивов или их частей, и определить значимость выявленных трендов как критериев потенциальной рудоносности [6].
В последнее время расшифровка петрогенетиче-ских особенностей базит-ультрабазитовых массивов в связи с их платиноносностью стала возможной, благодаря созданной в рамках ФЦП «Платина России» Н.И. Безменом специальной петрохимической диаграмме [6]. В отличие от существующих до этого пет-рохимических диаграмм, для построения которых используется ограниченное число компонентов, диаграмма Н.И. Безмена основана на разделении фемиче-ских, салических компонентов и кремнезема и учитывает двойственную роль кальция.
На диаграмме (Mg+Fe+Mn+Capx+Cr+Ti)-(Na+K= наглядно выделяются петрохимические отличия пород, так как используются все главные петрогенные элементы, а основные нормативные породообразующие минералы фиксируются фигурными точками (рис. 2). Для построения петрохимических моделей использованы химические анализы исследуемых пород, приведенные в отчетах о ГДП 200 [7].
Ма+К+Са°'+А1
О г, Ab
Мд+ Fe+Mn+Caf"+Ti
Q1 EZ32
Мд+ Fe+ Mn+Сар"+Ti
б
а
Рис. 2. Положение фигуративных точек химического состава пород Малкинского гипербазитового массива и серпентинитов Передового хребта на петрологических моделях Н.И. Безмена для промышленно платиноносных Бушвельдского (а) и Тал-
нахского (б) массивов: 1 - породы Малкинского массива; 2 - серпентиниты Передового хребта; а - I - первичный тренд внутрикамерного расслоения; II - дуниты, гарцбургиты; III - плагиоклазовые бронзититы, нориты, анортозиты; IV - грано-фиры, габбро, железистые диориты, магнетитовые руды; V - бронзититы, хромиты; б - I - пикритовые габбродолериты, троктолиты, оливиновые габбродолериты, габбродолериты; II - габбродолериты-диориты
Все содержания оксидов пересчитаны в атомные количества по методике, изложенной в [8], и нанесены в виде точек на треугольные диаграммы, отвечающие петрологическим моделям конкретных платиноносных массивов. Данный в химическом анализе ряд отношений по определенным правилам заменен несколькими группами отношений, отражающих важнейшие особенности химизма горных пород. Для каждой группы пород был построен свой собственный треугольник, что необходимо для нахождения тренда. Под трендами понимаются линии, отражающие последовательность кристаллиза-
ции основных минералов той или иной группы пород. Найти линию общего характера можно при помощи эллипса, описанного вокруг нанесенного ранее роя точек. В этом случае трендом является его длинная ось.
Фиксируя концы линии на сторонах треугольника, мы получаем точки, в которых заложена информация о компонентном составе. Полученная линия будет называться трендом, название которой зависит от компонентной составляющей материала.
Таким образом, размещение фигуративных точек составов пород Малкинского массива вдоль оливин-
пироксенового, пироксен-анортитового, гранофир-габбро-титаномагнетитового трендов и тренда отщепления рудных магм хромитового состава дает основание сопоставлять рассматриваемый интрузив с Бушвельдским плутоном.
Все вариации химизма массива описываются 4 трендами, два из которых характеризуют магматическую дифференциацию, отличаясь полярной ассоциацией фемафилов и элементов группы кремнезема, калия, натрия, алюминия и рудообразующих элементов.
Что касается характера распределения фигуративных точек серпентинитовых массивов Передового хребта, то положение их резко отличается от подобных пород Малкинского массива и более всего напоминает петрологическую модель Талнахского массива. Малкинский массив причисляется к офиолитовому поясу Северного Кавказа и наличие тренда отщепления хромитовой магмы является благоприятной предпосылкой для платиновой минерализации Малкин-ского массива.
Геохимические признаки
С целью выявления прямых признаков платино-носности и локализации наиболее перспективных участков нами проведено донное опробование по ручьям: Лахран, Таза-Кол, Кызыл-Кол, Рхы-Кол (рис. 1). Расстояние между пробами по маршруту составляет 100 м, отбор согласно методике [9].
Определение Pt, Pd проводилось в лаборатории Alex Stewart Geo Analytical Ltd (г. Москва) методом атомно-эмиссионной спекрометрии с индуктивно-связанной плазмой; предел обнаружения 2 ppb.
Фоновое содержание суммы платины и палладия более 2 мг/т. Аномальные содержания определены по правилу «трех сигм», где нижнее аномальное содержание - 0,27 мг/т и верхнее - 10 мг/т. В целом среднее содержание платины выше кларковых значений, что является признаком реальной платиноносности массива. Содержания выше верхнего аномального
Поступила в редакцию_
значения приурочены к участкам рек, дренирующих аподунитовые тела. Обычно в таких телах платина связана с прожилками, линзами, шлирами хромшпи-нелидов.
Таким образом, Малкинский массив является потенциально платиноносным, заслуживающим внимания и более детального изучения на предмет нахождения коренных месторождений ЭПГ с платиноидно-хромитовыми и платиноидно-титано-магнетитовыми типами оруденения и связанных с ними аллювиальных россыпей.
Литература
1. Парада С.Г. О платиноносности Северного Кавказа
// Проблемы геологии, планетологии, геоэкологии и рационального природопользования: материалы VII меж-дунар. науч.-практ. конф. Новочеркасск, 2010. С. 10-13.
2. Литология, геохимия и золотоносность черносланцевых
комплексов Северного Кавказа / В.И. Гончаров [и др.] // Вестн. ЮНЦ РАН. 2005. Т. 1, № 4. С. 58-63.
3. Додин Д.А., Ланда Э.А., Лазаренков В.Г. Платиносодер-
жащие хромитовые и титаномагнетитовые месторождения. М., 2003. 409 с.
4. Соболев Н.Д. Ультрабазиты Большого Кавказа. М., 1952.
338 с.
5. ЛогачевА.А., ЗахаровВ.П. Магниторазведка. Л., 1973. 295 с.
6. Безмен Н.И. Жидкостная дифференциация флюидных
расплавов и магматогенное оруденение: автореф. дис. ... д-ра геол.-мин. наук М., 1992. 46 с.
7. Писменный А.Н., Корсаков С.Г. Отчет по объекту «За-
вершение объекта "Геологическое изучение и оценка минеральных ресурсов недр территории российской Федерации и ее континентального шельфа (ГДП-200 по листам К-38-1Ё, К-38-^, L-37-XXVII, L-37-XXXV (Кисловодский объект) с целью создания геологической основы и перспектив развития гидроминеральной базы региона КМВ)"». Ессентуки, 2005.
8. Ефремова С.В., Стафеев К.Г. Петрохимические методы
исследования горных пород. М., 1985. 478 с.
9. Сауков А.А. Геохимические методы поисков месторож-
дений полезных ископаемых. М., 1963. 102 с.
10 декабря 2010 г.
