CC BY
77
УДК 553.3.4
УСЛОВИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ И МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗАПОЛЯРНОЕ (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)
Таймасов Д. В., Бурмако П. Л.
Приведены особенности геологического строения месторождения Заполярное. Выполнены исследования минерального состава руд и сделаны выводы о многостадийном образовании месторождения. Породы месторождения Заполярное отнесены к перидотит-пироксенит-норитовой формации, которая характеризуется отчетливо проявленной дифференциацией пород и руд, обусловившей образование слоев однородного состава и располагается в зоне подводящего канала рудной магмы.
Ключевые слова: месторождение Заполярное; ждановская свита; ликвация; густовкрапленные руды; пентландит; никель; перидотит-пироксенит-норитовая формация; подводящий канал.
В административном отношении район месторождения входит в состав Печенгско-го района Мурманской области Российской Федерации. Располагается на северо-западе Кольского полуострова близ государственной границы с Норвегией.
В геологическом строении района участвуют три крупных разновозрастных структурно-стратиграфических комплекса докембрийских образований: раннеархейский,
позднеархейский и раннепротерозойский [1].
Печенгский структурный блок является частью Полмак-Пасвик-Печенгско-Варзуг-
ского пояса карелид Балтийского щита. Пояс протягивается с северо-запада на юго-восток через всю Кольскую субпровинцию Лапланд-ско-Кольско-Карельской провинции (восточную часть Балтийского щита) [2].
Промышленные месторождения приурочены к ждановской свите в пределах Пе-ченгского рудного поля, образуя два рудных узла - Западный и Восточный. Западный рудный узел включает месторождения Каула, Промежуточное, Котсельваара-Каммикиви, Семилетка. В восточном рудном узле позиционируются месторождения Ждановское, Заполярное, Спутник, Тундровое, Быстрин-ское и Верхнее.
Месторождение Заполярное расположено в центральной части Восточного рудного узла в низах «продуктивной» ждановской свиты на контакте туфогенно-осадочных пород с долеритами третьего эффузивного по-
крова (рис. 1). Приурочено к протяженной межпластовой тектонической зоне. В состав месторождения входит одно крупное Северное рудное тело (95 % запасов) и серия мелких линз-сателлитов [3].
Северное рудное тело (СРТ) прослежено по простиранию на расстоянии 1000-1500м, по падению - до отметки -1000 м. Элементы залегания рудного тела: азимут простирания 130-150° на юго-восток, падение - на югозапад под углами 40-65°. Склонение на юговосток под углом около 20° к линии падения.
Общая пластовая форма залежи СРТ осложнена чередованием раздувов и пережимов мощности и разделена по простиранию безрудным пережимом (окном) шириной до 200 м на две части: западную (западный фланг) и восточную (восточный фланг), различающиеся по своим морфологическим параметрам.
В пределах месторождения сульфидных медно-никелевых руд Заполярное выделено три главных промышленных типа руд:
- рассеянно-вкрапленные руды в серпен-тинизированных и оталькованных ультраосновных породах с содержанием никеля от 0,5 до 1,5 %;
- густовкрапленные руды в серпентини-зированных и оталькованных ультраосновных породах с содержанием никеля от 1,5 до 4,5 %;
- брекчиевидные руды различного текстурного рисунка.
№ 2(34), 2014
25
В размещении типов руд отмечается определенная закономерность. Преобладающими являются богатые вкрапленные и наиболее широко распространенные брекчие-
видные руды. Они встречаются повсеместно в висячем боку рудного тела. Центральную часть рудного тела слагают густовкрапленные руды. Бедные вкрапленные руды обыч-
Рис. 1. Структурная схема положения месторождения Заполярное Восточного рудного узла в Печенгском рудном районе (Чалых Е. Д., 1972 г): 1 - границы продуктивной толщи; 2 - контуры тел габбро-долеритов; 3 - итрузивы безрудных основных и ультраосновных пород; 4 - рудоносные массивы основных-ультраосновных пород; 5 - рудные тела; 6 - тектонические нарушения; 7 - оси поперечных синклинальных складок; 8 - Киерджипор-Пильгулярвинская зона смятия; 9 - положение месторождения Заполярное; 10 - направление погружения шарниров мелких складок
но пользуются ограниченным распространением по периферии рудного тела и содержат никеля менее 0,5 %. В общем случае все типы встречаются совместно за исключением сплошных руд, развитых весьма локально в линзах и образованных за счет более поздних инъекций магмы, и прожилково-вкрапленных руд, приуроченных преимущественно к филлитам, реже к песчаникам.
Рассеянно-вкрапленные руды характеризуются широким распространением на месторождении. Образуют маломощные линзовидные тела, сгруппированные в несколько залежей. Текстурно-структурные особенности этого типа руд аналогичны густовкрапленным рудам, но отличаются меньшим содержанием сульфидов. В них отмечается изменение текстур и структур от сидерито-вой, свойственной первичным рудам, до про-жилково-вкрапленной в зонах тектонических нарушений. Рассеянно-вкрапленные руды по условиям формирования родственны густовкрапленным и образуют с ними непрерывные серии пород и руд, различающиеся по концентрации сульфидных минералов. В более мощных частях ультраосновных пород отмечается дискретно-непрерывный переход от рассеянно-вкрапленных руд к густовкраплен-
ным. Во многих случаях отмечаются и более резкие переходы от одного типа руд к другому.
Густовкрапленные руды представлены мелко-среднезернистыми породами темносерого цвета с густой вкрапленностью сульфидов. Эти руды объединяют текстурные разновидности собственно вкрапленных руд в перидотитах и вкрапленные руды с сульфидными прожилками. Прожилки во вкрапленных рудах обычно не протяженные, часто ветвящиеся и выклинивающиеся.
Главными особенностями богатых густовкрапленных руд являются: небольшой размер зерен сульфидов; весьма тонкое прорастание сульфидов и нерудных минералов; относительно неравномерное распределение сульфидов на отдельных участках. Основу структурного рисунка руд составляют сидеронитовые выделения сульфидов, замещающих ксеноморфные агрегаты измененного оливина.
По мере роста степени изменения пород, при развитии хлорит-карбонат-талько-вой ассоциации, полностью уничтожающей первичную структуру, происходит существенное изменение структурных соотношений сульфидов и нерудных минералов. Сидерони-товые структуры приобретают облик релик-
26
Известия Уральского государственного горного университета
товых образований. При этом увеличивается роль изометричных выделений сульфидов. По структурным особенностям густовкрапленные богатые руды могут быть разделены на следующие типы: руды в перидотитах,
в которых сохраняется сидеронитовая структура; руды в хлорит-карбонатно-тальковых породах, в которых сидеронитовая структура является реликтовой и преобладают новообразованные сульфидные агрегаты.
Рис. 2. Скелетные кристаллы халькопирита и пирротина в нерудной массе
Брекчиевидные руды являются вторым брекчиевая; структура сульфидного цемента по значимости промышленным типом на ме- аллотриоморфнозернистая или порфировид-сторождении. Присутствуют повсеместно, за ная. Различие количественных соотношений исключением удлиненных безрудных «окон» обломков и форм выделения сульфидов об-в северо-западной части рудного поля. Тек- условливает довольно большое разнообразие стура руд брекчиевидно-цементная, иногда текстурных рисунков руд.
Рис. 3. Хорошо ограненное идиоморфное зерно пентландита
Сплошные руды выделяются лишь на отдельных участках рудного тела. Для них характерна высокая изменчивость состава при устойчиво высоком содержании сульфидов до 85-95 %. Руды обладают массивным обли-
ком при четко выраженной порфировидной структуре, что обусловлено наличием крупных изометричных выделений пентландита размером до 3,0 см на фоне мелкозернистой общей сульфидной массы.
№ 2(34), 2014
27
Прожилково-вкрапленные руды приуро- мм до 1-2 см прожилки, ориентированные чены, главным образом, к филлитам, реже к согласно рассланцеванию филлитов и песча-песчаникам. Формируют маломощные от 2-3 ников. На долю этого типа оруденения при-
Рис. 4. Включения зерен пирротина в магнетите (рассеянно-вкрапленные руды)
ходится около 25 % общих запасов месторо- ным количеством пентландита.
ждения. Минеральный состав представлен Убогие руды встречаются редко вдоль ле-
халькопиритом и пирротином с незначитель- жачего бока и не представляют промышленно-
Рис. 5. Идиоморфные зерна магнетита в объеме ксеноморфных выделениях пентландита. Минеральная ассоциация заключенна внутри зерен пирротина в сплошных (массивных) рудах
го интереса. Содержание никеля в перидотитах не превышает 0,5 %, за счет чего подобные перидотиты относятся к убогим рудам.
Общей особенностью рассеянно-вкрапленных и густо-вкрапленных руд является присутствие скелетной структуры пирротина и халькопирита (рис. 2), а также широкое распространение в них хорошо оформленных зе-
рен пентландита (рис. 3). По этому признаку можно сделать вывод о том, что пентландит кристаллизовался раньше, чем пирротин и халькопирит, внедрение которых происходило в уже раскристаллизованную массу в виде более поздних инъекций магмы.
На основе изучения состава руд можно предположить, что зерна магнетита во всех
28
Известия Уральского государственного горного университета
типах руд были образованы на более ранней 5). Об этом же свидетельствует равномерное стадии совместно с формированием первич- распределение этого минерала в практически ных материнских рудоносных пород (рис. 4, безрудных перидотитах (рис. 6).
Рис. 6. Идиоморфные зерна магнетита в перидотите с убогим оруденением
В брекчиевидных рудах наблюдается зонах на контакте рудоносных толщ. повсеместное срастание рудных минералов Изучив текстурно-структурные особен-(рис. 7), обусловленное гидротермальным ме- ности руд, можно сделать вывод об их много-таморфизмом, проявленным в тектонических стадийном образовании и выделить следую-
Рис. 7. Срастание пентландита, халькопирита и пирротина в брекчиевидных рудах
щую последовательность кристаллизации: на начальном этапе формирования месторождения происходило внедрение эндогенных метаперидотитов и метапироксенитов, несущих в своем составе растворенные сульфиды никеля, меди и железа. После этого происходило образование рассеянно-вкрапленных и густовкрапленных руд, приуроченных к ранее
кристаллизовавшимся породам. На заключительном этапе формируются брекчиевидные и брекчиевидно-цементные руды как результат проникновения сульфидного расплава во вмещающие породы. Все процессы рудообразования сопровождались кристаллизационной дифференциацией магматического расплава.
№ 2(34), 2014
29
Проведенные исследования позволяют отнести месторождение к перидотит-пи-роксенит-норитовой рудоносной формации, которая характеризуется отчетливо проявленной дифференциацией пород и руд, обусловившей образование слоев однородного состава, представленного членами естественного ряда [4].
В заключение следует отметить, что рудам месторождения Заполярное свойственны некоторые текстурно-структурные особенности, не характерных для месторождений Печенгского рудного поля [5, 6]. В их числе: широкое и закономерное распределе-
ние в объеме месторождения густовкрапленных и брекчиевидно-цементных руд, наличие четкой порфировидной структуры сплошных руд с присутствием в них крупных изоме-тричных зерен пентландита (размером до 3 см) и др.
Основываясь на вышеизложенном и с использованием литературных сведений [7, 8], можно предположить, что месторождение сульфидно-медно-никелевых руд Заполярное располагается в зоне подводящего канала рудной магмы, что отличает его от вышезале-гающего в структурном плане месторождения Ждановское.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ список
1. Беляев О. А., Петров В. П. О проблемах стратиграфии и корреляции докембрия Кольского региона: некоторые выводы по результатам составления карты метаморфических фаций Балтийского щита масштаба 1:2 500 000. Л.: Наука, 1987. 154 с.
2. Геология рудных районов Мурманской области / В. И. Пожиленко [и др.]. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2002. 359 с.
3. Структуры медно-никелевых рудных полей и месторождений Кольского полуострова / под ред. Г. И. Горбунова. Л.: Наука, 1978. 153 с.
4. Магматические формации докембрия Северо-Восточной части Балтийского щита / И. Д. Батиева [и др.]. Л: Наука, 1985. 176 с.
5. Геология медно-никелевых месторождений СССР / под ред. Г. И. Горбунова. Л.: Наука, 1990. 279 с.
6. Горбунов Г. И. Геология и генезис сульфидных медно-никелевых месторождений Печенги. М.: Недра, 1968, 238 с.
7. Ляхницкая И. В., Туганова Е. В. Региональные и локальные закономерности размещения медно-никелевых сульфидных месторождений. Л.: Недра, 1977. 185 с.
8. Вольфсон Ф. И., Некрасов Е. М. Основы образования рудных месторождений. М.: Недра, 1986. 356 с.
Поступила в редакцию 30 мая 2014 г.
Таймасов Дмитрий Витальевич - геолог. 184507, г. Мончегорск - 7, ОАО «Кольская ГМК», рудник «Северный». E-mail: tdv126@rambler.ru
Бурмако Павел Леонидович - кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры геологии, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, Уральский государственный горный университет.
30
Известия Уральского государственного горного университета
