Геохимия и платиноносность хромититов Нижнетагильского и Светлоборского массивов, Средний Урал тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.09, кандидат наук Пилюгин, Андрей Геннадьевич

• Пилюгин, Андрей Геннадьевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Пилюгин, Андрей Геннадьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАТИНОНОСНОСТИ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО И ИСОВСКОГО РАЙОНОВ СРЕДНЕГО УРАЛА

1.1 Об истории изучения и освоения коренных источников платиновых россыпей Нижнетагильского и Исовского районов

1.2 Актуальные проблемы исследования платиноносности Нижнетагильского и Светлоборского массивов

ГЛАВА 2 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО И СВЕТЛОБОРСКОГО МАССИВОВ, УСЛОВИЯ ЗАЛЕГАНИЯ И МИНЕРАЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХРОМИТИТОВ

2.1 Геолого-структурная позиция и формационная принадлежность и вопросы происхождения Нижнетагильского и Светлоборского массивов

2.2 Геологическое строение Нижнетагильского и Светлоборского массивов

2.3 Условия залегания и структурно-текстурные особенности хромититов

2.4 Минералого-петрографическая характеристика хромититов

2.5 Особенности геологического строения месторождений и рудопроявлений платины, связанных с хромититами

ГЛАВА 3 ГЕОХИМИЯ ХРОМИТИТОВ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО МАССИВА

3.1 Распределение петрогенных элементов в хромититах Нижнетагильского массива

3.2 Распределение редких элементов в хромититах Нижнетагильского массива

3.3 Выводы по главе 3

ГЛАВА 4 ГЕОХИМИЯ ХРОМШПИНЕЛИДОВ ХРОМИТИТОВ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО И СВЕТЛОБОРСКОГО МАССИВОВ

4.1 Особенности химического состава хромшпинелидов Нижнетагильского и Светлоборского массивов

4.1.1 О среднем составе хромшпинелидов Нижнетагильского и Светлоборского массивов

4.1.2 О химических различиях хромшпинелидов массивных жильных и прожилково-вкрапленных хромититов

4.1.3 О химических различиях хромшпинелидов коренных месторождений и рудопроявлений платины Нижнетагильского массива

4.1.4 Выводы по главе 4.1

4.2 Распределение редких элементов в хромшпинелидах Нижнетагильского массива. 70 4.2.1 О среднем составе редких элементов в хромшпинелидах Нижнетагильского

массива

4.2.2 Распределение элементов платиновой группы, золота и серебра в хромшпинелидах хромититов Нижнетагильского массива

4.2.3 Взаимоотношения благородных металлов с другими химическими элементами

4.2.4 Выводы по главе 4.2

ГЛАВА 5 ОЦЕНКА КОРЕННОЙ ПЛАТИНОНОСНОСТИ ХРОМИТИТОВ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО И СВЕТЛОБОРСКОГО МАССИВОВ

5.1 Рудно-формационные типы платинометалльной минерализации

5.2 Характеристика вещественного состава платинометалльной минерализации хромититов Нижнетагильского и Светлоборского массивов

5.3 Выводы по главе 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

СПИСОК ТАБЛИЦ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геохимия и платиноносность хромититов Нижнетагильского и Светлоборского массивов, Средний Урал»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В связи с истощением запасов россыпных месторождений платины России для сохранения, а в перспективе и увеличения объемов производства, актуален вопрос поисков и освоения новых нетрадиционных источников платинометалльного сырья, среди которых весьма перспективными на обнаружение промышленно значимого оруденения являются зональные массивы урало-аляскинского и алданского типов, послужившие источниками крупнейших в мире россыпей платины.

До начала отработки уникальных по запасам месторождений Риф Меренского и UG-2 (ЮАР) в середине прошлого столетия Россия являлась крупнейшим поставщиком платины на мировой рынок. Сегодня, в связи с постоянно возрастающей себестоимостью добычи и переработки руды, перебоями с поставками из-за напряженной социально-экономической ситуации в Южной Африке, вопрос поисков альтернативных источников платинометалльного сырья приобретает повышенное значение. У России в этом плане огромные перспективы.

Практически все активные запасы платиновых металлов нашей страны сосредоточены в пяти платиноидно-медно-никелевых месторождениях Норильского промышленного района. Причем доля собственно платины в производстве из этих преимущественно палладиевых руд составляет всего одну пятую от платиновых металлов. Обеспечение сырьевой безопасности страны, потребностей мирового рынка, создание новых рабочих мест на депрессивных в социально-экономическом отношении территориях делают тему поисков и изучения альтернативных источников платиновых металлов весьма актуальной.

Массивы Платиноносного пояса Урала, Алдана и Корякско-Камчатского региона уникальны с точки зрения своего промышленного потенциала и практически не имеют аналогов за рубежом. Коренные источники россыпной платины Урала изучались ранее Н.К. Высоцким, A.A. Иностранцевым, А.П. Карпинским, А.Н. Заварицким, А.Г. Бетехтиным и др. Велась эксплуатация мелких хром-платиновых коренных месторождений на Нижнетагильском массиве. Однако, мелкий масштаб отработанных месторождений, сложность поисков новых рудных тел, крайняя неравномерность распределения платины и открытие норильских месторождений отложили вопрос масштабного освоения этих объектов. Возможность обнаружения новых крупнообъемных месторождений платины на Урале обусловлена открытием потенциально промышленно значимых рудных зон на Гальмоэнанском (Корякия) и Светлоборском (Средний Урал) зональных массивах.

Проведенные технологические исследования доказали возможность эффективного извлечения платиновых металлов из этих руд, а изменившиеся за столетие требования к кондициям, появление высокопроизводительной горной техники, примеры освоения месторождений благородных металлов с низкими концентрациями полезного компонента и

расположение в освоенном промышленном районе делают коренные источники уральских россыпей потенциально промышленно значимыми объектами, металлогенический потенциал которых по разным оценкам составляет до 19000 тонн [16, 25, 35], что сопоставимо с уникальными месторождениями Норильска и Южной Африки.

Нерешенными остаются методические вопросы поисков оруденения, его достоверной оценки и разведки. Низкая обнаженность, отсутствие четких поисковых, в том числе петрологических и минералогических признаков делают геохимию, наряду с работами по валовому крупнообъемному опробованию наиболее эффективными инструментами поисков и оценки. Изучение нижнетагильского хром-платинового типа оруденения, его генезиса и закономерностей размещения в свете геохимических исследований на двух наиболее перспективных на Урале Нижнетагильском и Светлоборском массивах представляет повышенный научный и практический интерес.

Цель работы: выявление геохимических закономерностей распределения широкого спектра главных и редких элементов в хромититах Нижнетагильского и Светлоборского массивов, установление минералого-геохимических особенностей ассоциирующей с ними платинометалльной минерализации для прогнозирования и поисков месторождений платиновых металлов в зональных массивах урало-аляскинского типа.

Основные задачи исследования:

1. Изучение геологической позиции, петрологии и минерального состава хромититов Нижнетагильского и Светлоборского массивов на основе собственных полевых и лабораторных исследований, изучения музейных коллекций, анализа литературы по проблеме.

2. Исследование химического состава хромититов Нижнетагильского массива.

3. Исследование особенностей распределения редких элементов в хромшпинелидах разных петрографических типов хромититов Нижнетагильского и Светлоборского массивов.

4. Изучение минералого-геохимических особенностей коренной платинометалльной минерализации, ассоциирующей с хромититами Нижнетагильского и Светлоборского массивов.

Фактический материал и методы исследования. Автором в период 2011-2014 гг. проводилось комплексное изучение геохимии, минерально-петрографического состава и платиноносности хромититов Нижнетагильского, Светлоборского и Вересовоборского массивов. В основу работы положен оригинальный каменный материал, собранный автором во время полевых работ на объектах исследования. Для исследований также привлекалась коллекция образцов А.Г. Бетехтина (ВСЕГЕИ).

Аналитические исследования проводились в лабораториях Горного университета, ВСЕГЕИ, Фрайбергской горной академии (Германия), Института геологии и геохимии УрО РАН. Изучено свыше 300 аншлифов и прозрачных петрографических шлифов методами

оптической и электронной микроскопии. В Центральной лаборатории ВСЕГЕИ методами рентгеноспектрального флуоресцентного (петрогенные элементы, As, V, Ва), атомно-абсорбционного (Hg) анализов, ионометрии (F, С1), инфракрасной спектроскопии (S), масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) на приборе «Элан-6100 DRC» (благородные металлы, элементы группы железа, транзитные элементы, крупноионные литофилы, высокозарядные и редкоземельные элементы) определены содержания 70 элементов в пробах платиноносных жильных хромититов Нижнетагильского массива; методом лазерной абляции при помощи системы лазерного пробоотбора в комплекте с эксимерным лазером DUV193 (Lambda Physic Compex 102) с элементным высокоразрешающим, высокочувствительным масс-спектрометром ThermoQuest Finnigann MAT ELEMENT-2 определены содержания благородных металлов и широкого спектра редких элементов в разных типах хромшпинелидов Нижнетагильского массива. Микрорентгеноспектральные анализы проводились на сканирующем электронном микроскопе CamScan MV2300 и CamScan МХ2500 во ВСЕГЕИ, на электронно-зондовом микроанализаторе Cameca SX 100 в Институте геологии и геохимии УрО РАН и на растровом электронном микроскопе JEOL JSM 6400 во Фрайбергской горной академии. Исследование особенностей внутреннего строения хромититов проводилось методом рентгеновской микротомографии на приборе SkyScan 1272 на кафедре ИДГ Горного университета.

Научная новизна:

1. Уточнено подразделение хромититов на петрографические типы: жильный, прожилково-вкрапленный, вкрапленный, миароловый.

2. Для хромититов Нижнетагильского массива выявлены типоморфные особенности распределения главных и широкого круга редких элементов.

3. Выявлены закономерности распределения элементов платиновой группы, золота, серебра и ряда других редких элементов в хромшпинелидах разных петрографических типов хромититов Нижнетагильского массива.

4.Установлены индикаторные элементы платиноносности хромшпинелидов из хромититов Нижнетагильского массива.

5. Выявлены минералого-геохимические особенности платинометалльной минерализации и выделены химические разновидности минералов платиновой группы хромититов Нижнетагильского и Светлоборского массивов.

Защищаемые положения:

1. Хромититы характеризуются Ir-Pt платинометалльной спецификой и субмантийным характером распределения редких элементов. По сравнению с вмещающими дунитами в них

наблюдаются более высокие концентрации элементов платиновой группы, алюминия, титана, бария, ванадия, цинка и ниобия.

2. Хромшпинелиды хромититов Нижнетагильского массива подразделяются на две группы: платиноносные хромшпинелиды жильного богатого типа хромититов и неплатиноносные - жильного бедного, прожилково-вкрапленного, вкрапленного и миаролового типа. Геохимическим критерием платиноносности хромшпинелидов является повышенное содержание транзитных элементов (Sn, Sb, Cd, а также Zn и Си), высокозарядных элементов (Zr, Nb, Th, U), бария и серебра.

3. Платинометалльная минерализация хромититов Светлоборского массива характеризуется преобладанием Pt-Fe сплавов (изоферроплатина, родистая и иридистая изоферроплатина, тетраферроплатина), а Нижнетагильского - Pt-Fe-Ni-Cu сплавов со значительньми примесями Ir, Rh, Os, Pd, Au, Sb, As (различные химические разновидности тетраферроплатины, ферроникельплатины и туламинита).

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы геологическими предприятиями при геохимических поисках и разведке, при проведении геолого-технологического картирования и при технологической оценке минерального сырья, начиная с самых ранних стадий геологического изучения рудопроявлений платиновых металлов в зональных комплексах урало-аляскинского типа.

Достоверность защищаемых положений и выводов определяется представительностью каменного материала, детальностью проведенных геологических исследований, детальными петрографическими наблюдениями, использованием в работе современных методов изучения вещества, представительностью и надежностью исходных аналитических данных, полученных по сертифицированным методикам в аккредитованных лабораториях, непротиворечивостью полученных геологических и геохимических данных, анализом результатов предыдущих исследований по тематике работы.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на всероссийских и международных научных конференциях: Металлогения древних и современных океанов-2012. Гидротермальные поля и руды (Миасс, 2012), XVIII Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа -2012», посвященная благородным металлам (Au, Ag, Pt, Ir, Os, Pd, Rh, Ru) (Екатеринбург, 2012), Международная молодежная научная школа «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (Москва, 2012), Freiberg-St.Petersburg Colloquium of young scientists (Фрайберг, Германия, 2012 и 2013), Металлогения древних и современных океанов-2013. Рудоносность осадочных и вулканогенных комплексов (Миасс, 2013).

По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 3 работы в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

ГЛАВА 1 ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАТИНОНОСНОСТИ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО И ИСОВСКОГО РАЙОНОВ СРЕДНЕГО

УРАЛА

1.1 Об истории изучения и освоения коренных источников платиновых россыпей Нижнетагильского и Исовского районов

Почти сто лет с 1824 по 1922 гг. Урал являлся главным поставщиком платины на мировой рынок. Добыча в этот период составляла до 95% от всего мирового производства драгоценного металла [4]. Открытые в первой половине XIX века крупнейшие в мире уральские платиновые россыпи за весь период своей эксплуатации дали до 517,5 тонн шлиховой платины и до 68 тонн шлихового золота [39].

Первое упоминание о находке платины в России относятся к 1819 г. Она была открыта вместе с осмистым иридием в виде спутника золота в Верх-Нейвинских россыпях близ Екатеринбурга. Затем последовали открытия в Невьянских (1822) и Миасских (1823) золотых россыпях. Первая золото-платиновая была открыта в 1824 г. по р. Орулихе. В этом же году по притокам рр. Иса и Туры были открыты и началась эксплуатация россыпей крупнейшего в мире уникального по запасам Исовского платиноносного россыпного района. В 1825 году с открытия богатой платиновой россыпи по Сухому Висиму началось освоение второго по величине в мире Нижнетагильского платиноносного района.

С 1826 по 1880 гг. добыча платины на приисках Нижнетагильского района превышала добычу на Исовских приисках. По своему богатству эти россыпи не имели себе равных. Здесь было добыто огромное количество платиновых самородков, в том числе крупнейший в мире весом 9626 г в Сырковом логу дунитового массива горы Соловьева (Нижнетагильский массив). По количеству найденных самородков с россыпями Нижнетагильского района могут сравниться лишь россыпи рр. Кондер-Уоргалан. Самый большой самородок платины Исовского района весил 8339 г.

Пространственно-генетическая связь богатых платиновых россыпей с выходами массивов ультраосновных горных пород, сложенных в центральной части дунитами и окруженных по периферии клинопироксенитами предполагалась с первых лет их эксплуатации, так как все они упирались в дунитовые массивы горы Соловьева, Светлого Бора, Вересового Бора и др., однако первое коренное проявление официально было открыто только в 1892 г., хотя известно, что мелкие такие объекты, которые обнаруживались случайно при задирке в плотике ложковых россыпей отрабатывались старателями и ранее, но им не придавалось особого значения.

Открытие коренной платины на Урале привлекло внимание многих исследователей, начались целенаправленные поиски. Первое проявление рудной платины было открыто старателем в Крутом логу Нижнетагильского массива по имени которого оно получило название Серебряковской жилы. Рудопроявление было описано A.A. Иностранцевым, а затем А.П. Карпинским и представляло собой хромитовую жилу мощностью до 35 см, разбивающуюся не несколько прожилков. Платина наблюдалась невооруженным глазом в виде скоплений зерен или гнезд размером до 1,5 см, а ее содержания по данным механического извлечения в чистых кусках хромита составляли до 107 г/т.

Далее, в ходе поисковых и разведочных работ С.А. Конради и А.Н. Заварицким был открыт и отработан целый ряд мелких коренных проявлений платины в связи с хромитовыми сегрегациями в Соловьевом, Сырковом логу, в вершинах Александровского и Каменного логов, в Крутеньком и Сухом логу Нижнетагильского массива. Платина в них содержалась главным образом в хромитовых жилах, однако в нескольких проявлениях Александровского лога отмечались скопления платиновых зерен непосредственно во вмещающем дуните, либо на контактах с хромитовыми прожилками. Стоит отметить также и то, что далеко не все из найденных и отработанных тогда хромитовых жил и шлиров содержали платину.

В 1898 г. на правом берегу р. Мартьян старателем Дятловым было открыто Авроринское месторождение платины, ставшее вторым после Серебряковской жилы выявленным коренным рудопроявлением. Расположено оно было вблизи контакта дунитового ядра с клинопироксенитами оболочки. Платина здесь находилась непосредственно в дуните, выветрелом до желто-бурой глинистой массы без всякой связи с сегрегациями хромшпинелидов и в отличие от выделений в последних находилась часто в виде идиоморфных кубических кристаллов величиной до 2 мм и их сростков до 85 г. Хромшпинелиды в виде вкраплений были встречены только в самих самородках. Содержания платины в дуните достигали 60 г/т. Особенностью Авроринского месторождения являлось также наличие большого количества трещин, заполненных аморфным серпентином (офитом по O.K. Иванову [16]), магнезитом, опалом и халцедоном.

Подобные проявления были найдены и отработаны позже в Косогорском логу, на водоразделе Александровского лога и Мокрой отножки Крутого лога, на вершине г. Соловьева [4]. По свидетельствам старателей, платина добывалась из серпентинитов и их рыхлых продуктов выветривания, заполняющих дислокационные трещины в дунитах. К данному типу потенциально платиноносных образований относится, возможно, Ипатовская жила, описанная O.K. Ивановым [14] и отнесенная им к т.н. камерным дунитовым пегматитам. Позже подобные объекты были выявлены нами в Новом и Старом дунитовых карьерах Нижнетагильского массива и по переферии Ипатовской жилы, однако, платины в них обнаружить не удалось.

H.K. Высоцкий [4] предполагал существование таких рудопроявлений также в верховьях Седьмого и Ильинского логов Светлоборского массива судя по находках в этих местах обломков серпентинизированного дунита с включенными в него зернами платины. Таким образом, еще со времен Н.К. Высоцкого выделяется три типа коренных платиновых рудопроявлений - хромитового типа, связанного с хромитовыми сегрегациями, дунитового -локализованные непосредственно в дунитах и промежуточного типа.

Все открытые в пределах Нижнетагильского массива продуктивные на платину хромитовые жилы и шлиры назывались во времена их эксплуатации месторождениями, даже если общая добыча составляла всего несколько граммов. С точки зрения сегодняшнего дня лишь одно из них с определенной натяжкой можно отнести действительно к мелким месторождениям - это Господская шахта (или Госшахта), хотя по некоторым оценкам и оно было бы нерентабельным. Это месторождение было открыто старателями в 1909 г. и отличалось от других не только значительными запасами, но и исключительным богатством руд. Среднее содержание платины в верхних горизонтах составляло 400 г/т, а в отдельных штуфных пробах платиноносного хромитита - первые кг/т. В 1910 г. была заложена шахта, которая до 1933 г. отработала месторождение до глубины 186 м. Оруденение представляло собой крутопадающий рудный столб диаметром до 7 м, состоящий из системы переплетающихся хромитовых жил, мощностью до нескольких сантиметров. Более подробное описание геологического строения месторождения Госшахта и наиболее крупных рудопроявлений в Крутом, Александровском, Сырковом логах и Новом дунитовом карьере читатель найдет в главе 2, посвященной геологическому строению Нижнетагильского и Светлоборского массивов.

До 1913 г. был открыт еще ряд рудопроявлений в центральной части Нижнетагильского массива. Дальнейшие поиски возобновились только после первой мировой и гражданской войн в 1922 г. созданным государственным трестом "Уралплатина". Студентами Горного института A.A. и В.А. Глазковскими [67] были собраны материалы об уже открытых рудопроявлениях и начаты новые поисковые работы. С 1922 по 1934 гг. был проведен большой объем разведочных работ, включающий в себя в том числе проходку подземных горных выработок в Крутом, Александровском, Сырковом, Соловьевом логу и г. Соловьева - всего 8700 п.м. С учетом эксплуатационных работ и поверхностных выработок общий объем горных работ составил 74 000 м [70]. По своему масштабу это были самые крупные геологоразведочные работы по рудной платине зональных массивов. Они были направлены на выявление блока дунитов, пригодного для отработки карьером. Несомненным достоинством проведенных работ явилась оценка средних содержаний путем отбора и переработки крупнообъемных проб массой 4-10 т. В результате были выделены два перспективных участка для крупномасштабного освоения -

Крутой лог и Александровский лог, зарегистрировано 1228 пунктов хромитовой минерализации в виде жил и шлиров. Однако, в целом результат этих работ был признан отрицательным из-за крайне низких для того времени средних содержаний платины на выделенных перспективных участках (0,5-0,6 г/т).

Полученные в ходе геологоразведочных работ 1922-1934 гг. результаты изучения особенностей платиноносности крайне актуальны сегодня в свете возобновления поисковых работ на рудную платину зональных ультрамафитовых комплексов. Частично они изложены в работах А.Н. Заварицкого [12], А.Г. Бетехтина [1], но наиболее полно в отчете А.Г. Бетехтина [66] и сведены затем в отчете С.А. Маханова [70].

С 1941 по 1948 гг. проводились поиски и эксплуатировались мелкие рудопроявления платины хромитового типа. В 1948 г. посредством проходки траншей и дальнейшей переработки крупнообъемных проб путем их обогащения также оценивалось среднее содержание платины в дунитах. Согласно данным механического извлечения на бегу иных чашах, среднее содержание в дунитах составило 0,328 г/т, а в перекрывающем их эллювии 0,184 г/т.

В 1949-1951 гг. путем систематической расшурфовки Кировским прииском треста "Уралзолото" МВД СССР под руководством С.А. Маханова [70] участков Александровского, Пупкова, Сыркова логов, вершины г. Соловьева по сети 20x20, 40x20 м и анализа сборных валовых проб установлены следующие средние содержания платины по участкам: Александровский лог - 0,279 г/т, Пупков лог - 0,14 г/т, вершина г. Соловьева - 0,145 г/т. Однако, следует учитывать, что извлечение платины согласно данным химических анализов низкое -менее 50 %. Это означает, что реальные содержания платины в дунитах изученных участков как минимум в 2 раза больше указанных.

Сведенные за весь период геологоразведочных работ с 1922 по 1951 гг. данные позволили посчитать забалансовые запасы платины по г. Соловьева в количестве 239,3 млн. т. руды и 36,2 т. платины. Всего было выявлено более 1600 пунктов коренной платиновой минерализации. Официально зафиксированная добыча рудной платины на Нижнетагильском массиве составляет 1232-1286 кг [69, 70]. Эти данные не учитывают объемы добытой платины в Старом дунитовом карьере в 1951-1953 гг. в Александровском логу. При среднем для данного участка содержании 0,5 г/т добыча могла составить до 200 кг [65].

Первые подробные геологические карты Нижнетагильского и Светлоборского массивов в масштабе 1:42 000 были составлены Н.К. Высоцким [4]. Они не потеряли своей актуальности до сих пор. В 1951г. Т.Г. Тресвяцкой и В.Г.Трифоновым составлена геологическая карта Нижнетагильского массива масштаба 1:50 000 [73]. О.К.Ивановым составлены наиболее подробные геологические карты Нижнетагильского и Светлоборского массивов масштаба

1:25 000 с детализацией отдельных участков до 1:2 000. A.B. Неупокоевым [24], а затем A.A. Савельевым и др. [45], В.Р. Шмелевым и С.Д. Филлиповой [55] были составлены структурные схемы Нижнетагильского массива.

Геолого-петрографическое изучение горных пород Нижнетагильского массива было начато A.A. Краснопольским и JI. Дюпарком [59] и было продолжено Н.К. Высоцким [4, 5, 6], внесшим большой вклад не только в изучение платиновых россыпей и платиноносности их коренных источников, но и петрографии этих горных пород и вмещающих их метаморфитов. Ф.Ю. Левинсон-Лессингом [29] для обозначения этого комплекса пород было предложено название габбро-пироксенит-дунитовой формации. Большой вклад в петрографическое изучение пород внес А.Н. Заварицкий [12]. Далее Нижнетагильский массив изучался многими исследователями - П.М. Никифоровым и С.К. Гириным, В.М. Сергиевским, Е.А. Кузнецовым, А.Г. Бетехтиным, Н.В. Бутыриным, С.А. Кашиным, Н.М. Успенским, Г.М. Виноградской, Л.В. Разиным, Э.А. Ландой и В.Г. Лазаренковым [28]. Особо стоит отметить работу И.А. Малахова и Л.В. Малаховой [30]. Полученные Малаховыми материалы существенно дополнили сведения о петрографии и петрохимии горных пород Нижнетагильского массива. O.K. Иванов [14, 15, 16, 17] закартировал и составил подробное описание геологии, петрологии, минералогии, геохимии и платиноносности всех зональных массивов Платиноносного пояса Урала.

В начале 1990-х гг. возобновились попытки оценки промышленной значимости платинометалльного оруденения дунитов горы Соловьева. В Соловьевом логу в районе Госшахты на территории промывочного полигона в рамках полупромышленного производственного эксперимента были пройдены две траншеи в дунитах. Материал дробился и перемывался на вашгердах. Результат работ был отрицательный, в основном из-за несоответствия примененных обогатительных схем необходимым технологическим требованиям, а также отсутствия геологического сопровождения этих работ. Как выяснилось позже, крупные богатые тела хром-платиновых руд сопровождаются отрицательными ореолами во вмещающих их дунитах. Пройденные траншеи пересекали отрицательный ореол месторождения Госшахта.

С 1996 по 2000 ОАО "Хромит" и ЗАО "Уральская геологическая служба" под контролем британской ООО "Евразия Майнинг ПЛС" провели поисковые работы на рудную платину в пределах участка "Гора Соловьёва" - центральной части Нижнетагильского массива, включающей в себя водораздел Александровского и Крутого логов, участок Сыркова лога и западный склон горы Соловьева. На участке проведена магниторазведка, пройдено и

о

опробовано 490 м шурфов и канав, пробурено 20 колонковых скважин общей длиной 1263 м [65]. В ходе этих работ не было выявлено ни одной рудной зоны или перспективного участка.

Отрицательный результат объяснялся авторами отчета [65] крайней неравномерностью распределения платины и необходимостью в связи с этим применения крупнообъемного опробования, кроме того химическому анализу на платину подвергались не все дуниты, а только интервалы с видимой хромитовой вкрапленностью.

ЗАО "Уральская геологическая служба" также провела буровые работы в объеме 1052 п.м. (17 колонковых скважин) на участке Крутого лога, Госшахты, Нового дунитового карьера и по берегу р. Мартьян. В результате была прослежена выявленная Ю.А. Волченко в северной стенке Нового дунитового карьера платиноворудная зона (рудопроявление Дунитовое) протяженностью до 300 м, мощностью 1 м до глубины 30 м со средним содержанием платины 2-5 г/т, доходящим до 50 г/т в отдельных пробах. В Крутом логу на глубине 45 м скважиной вскрыто продолжение выклинившегося отработанного до 20 м богатого рудного столба с содержанием 28,4 г/т.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пилюгин, Андрей Геннадьевич, 2014 год

СПИСОК ТАБЛИЦ

Таблица 2.1 - Состав хромшпинелидов миароловых хромититов Нижнетагильского

массива.........................................................................................................................................................35

Таблица 3.1 - Содержание петрогенных элементов в хромититах Нижнетагильского

массива.........................................................................................................................................................45

Таблица 3.2 - Классификационная схема описания химических элементов............................46

Таблица 3.3 - Содержание редких элементов в хромититах Нижнетагильского массива.......48

Таблица 3.4 - Элементы платиновой группы, золото и серебро в хромититах

Нижнетагильского массива........................................................................................................................52

Таблица 3.5 - Содержание редкоземельных элементов в хромититах Нижнетагильского

массива.........................................................................................................................................................55

Таблица 3.6 - Содержание редкоземельных элементов в дунитах Нижнетагильского

массива.........................................................................................................................................................56

Таблица 4.1 - Средние химические составы хромшпинелидов Нижнетагильского и

Светлоборского массивов..........................................................................................................................61

Таблица 4.2 - Сводная таблица значимых величин коэффициентов парной корреляции хромшпинелидов массивных жильных и прожилково-вкрапленных хромититов Нижнетагильского

массива.........................................................................................................................................................65

Таблица 4.3 - Химические составы хромшпинелидов коренных рудопроявлений и

месторождений платины Нижнетагильского массива............................................................................66

Таблица 4.4 - Сводная таблица значимых величин коэффициентов парной корреляции

коренных рудопроявлений и месторождений платины Нижнетагильского массива..........................68

Таблица 4.5 - Описание проанализированных проб хромититов..............................................71

Таблица 4.6 - Содержание редких элементов в хромшпинелидах разных петрографических

типов хромититов Нижнетагильского массива.......................................................................................74

Таблица 4.7 - Распределение групп и отдельных элементов-примесей в хромшпинелидах

Нижнетагильского массива........................................................................................................................81

Таблица 4.8 - Распределение групп редких элементов в хромшпинелидах разных

петрографических типов хромититов.......................................................................................................81

Таблица 4.9 - Содержание ЭПГ, Аи и Ад в хромшпинелидах разных петрографических

типов хромититов Нижнетагильского массива.......................................................................................82

Таблица 4.10 - Распределение максимумов и минимумов содержаний редких элементов в хромшпинелидах разных петрографических типов хромититов Нижнетагильского массива...........85

Таблица 4.11 - Сводная таблица значимых положительных коэффициентов парной корреляции благородных металлов с другими химическими элементами в хромшпинелидах

Нижнетагильского массива........................................................................................................................87

Таблица 5.1 - Химический состав Pt-Fe, Pt-Fe-Ni-Cu и Os-Ir-Ru сплавов хромититов

Нижнетагильского массива........................................................................................................................96

Таблица 5.2 - Химический состав Pt-Fe и Os-Ir-Ru сплавов хромититов Светлоборского массива.......................................................................................................................................................100

Таблица 5.3 - Химические разновидности Pt-Fe, Pt-Fe-Ni-Cu и Os-Ir-Ru сплавов в хромититах Нижнетагильского и Светлоборского массивов...............................................................110

127