Минералы и элементы группы платины в коре выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов, средний Урал

EARTH SCIENCES

PLATINUM GROUP MINERALS AND ELEMENTS IN WEATHERING CRUST OF SVETLOBORSKY AND NIZHNETAGILSKY MASSIFS, CENTRAL URALS Duryagina A.

Duryagina Asiya Minyakupovna - PhD in geology, assistant lecturer, DEPARTMENT OF HISTORICAL AND DYNAMIC GEOLOGY, SAINT-PETERSBURG MINING UNIVERSITY, ST-PETERSBURG

Abstract: the present article contains new mineralogical and geochemical data on weathering crusts of the Svetloborsky and the Nizhnetagilsky massifs of the Platinum belt of the Urals in different zones of weathering profile. It was revealed that platinum specialization of initial rocks of the massifs stays predominantly platinum in the Svetloborsky massif and changes to palladium-platinum in the Nizhnetagilsky massif with a tendency to accumulation ofplatinum in the upper parts of the weathering profile. Keywords: platinum belt of the Urals, the Svetloborsky massif, the Nizhnetagilsky massif, weathering crust, platinum group elements (PGE), platinum group minerals (PGM).

МИНЕРАЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ГРУППЫ ПЛАТИНЫ В КОРЕ

ВЫВЕТРИВАНИЯ СВЕТЛОБОРСКОГО И НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО МАССИВОВ, СРЕДНИЙ УРАЛ Дурягина А. М.

Дурягина Асия Минякуповна - кандидат геолого-минералогических наук, ассистент, кафедра исторической и динамической геологии, Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург

Аннотация: в настоящей статье приводится анализ минералого-геохимических данных, полученных в результате исследования кор выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов Платиноносного пояса Урала методом ICP-MS в разных зонах профиля выветривания. Выявлено, что платиновая специализация коренных пород обоих массивов в коре выветривания Светлоборского массива сохраняется преимущественно платиновой, а Нижнетагильского - меняется на палладий-платиновую с тенденцией к накоплению платины к верхним частям разреза. Ключевые слова: платиноносный пояс Урала, Светлоборский массив, Нижнетагильский массив, кора выветривания, элементы платиновой группы (ЭПГ), минералы платиновой группы (МПГ).

УДК 551.311.231. 550.423

Несмотря на огромный россыпеобразующий и рудный потенциал, Светлоборский и Нижнетагильский платиноносные зональные массивы довольно слабо изучены с точки зрения генезиса россыпей и минералого-геохимической платиновой специфики. Коры выветривания, развитые по ним, до сих пор подробному исследованию не подвергались, хотя на сегодняшний день в мировой практике известно множество примеров выявления промышленных концентраций ЭПГ в элювии ультраосновных массивов: Польши (Шкляры), Новой Каледонии, Кубы (Моа и Никаро), России (Урал) [6, 7].

Геологическое строение обоих массивов подробно освящено во многих работах, включая классические труды Н. К. Высоцкого, А. Н. Заварицкого, К. К. Золоева и т.д. [3, 5]. Коры выветривания характеризуются сокращенным профилем и малой мощностью (до 15 м). Наиболее развита серпентинитовая зона, на Светлоборском

массиве наблюдаются нонтронитовые глины. Оксидно-железная зона выражена в ожелезнении верхних частей разреза [2].

Содержания Pt в общем профиле выветривания Светлоборского массива максимальны относительно остальных ЭПГ и варьируют от 3,9 мг/т в первичных дунитах до 69,0 мг/т в хризотиловых серпентинитах и 110,9 мг/т в нонтронититах, при этом максимальные содержания Pd фиксируются в хризотил-лизардитовых серпентинитах (26,7 мг/т). На Нижнетагильском массиве Pd увеличивает свои содержания от 3,4 мг/т в первичных дунитах до 26,9 мг/т в хризотил-лизардитовых разновидностях верхней зоны профиля выветривания. При общем увеличении содержаний ЭПГ к верхним горизонтам профиля выветривания роль Pd в сумме ЭПГ возрастает, что закономерно выражается в уменьшении Рй^ отношения снизу вверх по профилю, обычно эта величина выше 1 (табл. 1).

Таблица 1. Содержание ЭПГ в корах выветривания Светлоборского и Нижнетагильского

массивов, мг/т

Массив № п Х.э. Ки КЬ ра 1г Р1 ЕЭПГ Р№а Аи Ая

« 1 3 х <2 2,7 <2 <2 64,8 74,7 4,10 3,0 11,7

1,5 52,2 - - 2,5 11,5

а о »о о ц 2 6 х 1,4 3,9 26,7 7,6 103,3 142,9 18,9 5,0 10,0

0,7 3,1 32,9 6,1 120,4 - - 3,3 8,7

н о 3 9 х <2 4,3 12,1 4,0 110,9 132,4 26,8 3,8 13,0

и 1,3 25,2 4,3 91,4 - - 2,2 13,4

« 1 ^ о И м и 3 - 4 11 х <2 2,3 22,6 4,3 20,4 50,7 4,9 3,8 10,8

8 1,5 20,7 4,7 23,3 - - 1,8 6,7

1 ч л а 5 6 х <2 2,4 26,9 4,3 16,2 50,9 0,7 2,8 14,3

3- и я 8 1,9 32,0 4,4 24,1 - - 1,2 8,0

6 5 х 4,4 <5 3,4 <10 24,17 >39,47 7,11 н.о. н.о.

Примечание: 1, 4 - зона лизардит-хризотиловых серпентинитов; 2, 5 - зона лизардитовых серпентинитов; 3 - нонтронитовая зона; 6 - неизмененные дуниты Нижнетагильского массива с глубины 403 -453 м [1]. Лаборатория ВСЕГЕИ, 1СР-МБ. Порог чувствительности 2 мг/т, для серебра 10 мг/т. п - число проб, х - среднее, s - стандартное отклонение, «-» - элемент не определялся.

Основная платинометалльная специфика первичного дунит-клинопироксенитового субстрата обоих массивов Pt>>(Ru>Os>Pd>Ir>Rh>Au), в хромититах Нижнетагильского массива специализация [1, 3, 4, 5]. В коре

выветривания Светлоборского массива она сохраняется преимущественно платиновой, а Нижнетагильского - меняется на палладий-платиновую.

Основные минералы платины в элювии представлены железистой платиной, тетраферроплатиной, туламинитом, которые развиваются каймами по изоферроплатине с различными примесями, в основном Os-Ir. В подчиненном количестве отмечаются сульфиды (лаурит, куперит и др.) и самородное золото. Максимальные содержания палладия в хризотил-лизардитовых серпентинитах изученных кор выветривания минералогически подтверждаются присутствием в них палладиевых и платино-палладиевых фаз.

Заключение. Коры выветривания Светлоборского и Нижнетагильского массивов характеризуются увеличением содержаний ЭПГ, Аи и Ag вверх по профилю. Их геохимическая специфика определяется Pt и Pd, тогда как в первичном дунитовом субстрате главным платиноидом является Р1 Полученные данные свидетельствуют о перераспределении благородных металлов в корах выветривания массивов, что может быть использовано в поисково-геохимических целях. При обнаружении повышенных концентраций ЭПГ и золота в них, они могут наряду с коренными породами

Еигореап Баепсе № 2(24)  90

становиться дополнительным источником платины при отработке первичных

платиноносных дунитов этих массивов.

Работа выполнена при поддержке гранта Германской службы академических

обменов DAAD по программе «Михаил Ломоносов» 2016 г. №11.757.2016.

Список литературы /References

1. Волченко Ю. А., Иванов К. С., Коротеев В. А., Оже Т. Структурно-вещественная эволюция комплексов Платиноносного пояса Урала при формировании хромит-платиновых месторождений уральского типа. Часть 1 // Литосфера, 2007. № 4. С. 73-101.

2. Дурягина А. М. Минералого-геохимические особенности платиноносных элювиальных образований Светлоборского и Нижнетагильского массивов, Средний Урал / автореф. дис ... канд. г.-м. н.: Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», 2015. 20 с.

3. Иванов О. К. Концентрически-зональные пироксенит-дунитовые массивы Урала. Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 1997. 488 с.

4. Ланда Э. А., Лазаренков В. Г.Геохимические особенности Нижнетагильского зонального массива и вопросы его генезиса / Записки ВМО. Ч CXXVII. № 4, 1990. С. 38-50.

5. Платинометальное оруденение в геологических комплексах Урала / К. К. Золоев, Ю. А. Волченко, В. А. Коротеев, И. А. Малахов и др. Екатеринбург, 2001. 199 с.

6. Таловина И. В. Геохимия Уральских оксидно-силикатных никелевых месторождений. СПб: Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», 2012. 270 с.

7. Auge T., Legendre O. Platinum-Group Elements Oxides from the Pirogues Ophiolitic Mineralization, New Caledonia: Origin and Significance. Econ. Geol., 1994. V. 89. P. 1454-1468.

Список литературы на английском языке /References in English

1. Volchenko Ju. A., Ivanov K. S., Koroteev V. A., Ozhe T. Structural evolution of the Ural Platinum Belt complexes in the formation of chromite-platinum deposits of Ural type. Part 1 // Lithosphere, 2007. № 4. P. 73-101 [in Russian].

2. Durjagina A. M. Mineralogical and geochemical characteristics of platinum eluvial formations of the Svetloborsky and the Nizhnetagilsky massifs, the Central Urals / PhD thesis: The National University of Mines, 2015. 20 p. [in Russian].

3. Ivanov O. K. Concentric-zonal pyroxenite-dunite massifs of the Urals. Ekaterinburg: Publishing House of the Ural University, 1997. 488 p. [in Russian].

4. Landa E. A. Lazarenkov V. G. Geochemical features of the Nizhni Tagil zone massif, and questions of its genesis // Zapiski VMO. Part CXXVII. № 4, 1990. P. 38-50 [in Russian].

5. PGM mineralization in geological complexes of the Urals / K. K. Zoloev, Ju. A. Volchenko, V. A. Koroteev, I. A. Malahov et al. Ekaterinburg, 2001. 199 p [in Russian].

6. Talovina I. V. Geochemistry of the Ural oxide-silicate nickel deposits. SPb: The National University of Mines, 2012. 270 p. [in Russian].

7. Auge T., Legendre O. Platinum-Group Elements Oxides from the Pirogues Ophiolitic Mineralization, New Caledonia: Origin and Significance. Econ.Geol., 1994. V. 89. P. 1454-1468.