Характеристика дайкового комплекса жильных пород и его влияние на никелевое оруденение в триас-юрских корах выветривания ультраосновных массивов на Северном Урале (Серовский район)

Р.К. Илалова, И.В. Таловина

ХАРАКТЕРИСТИКА ДАЙКОВОГО КОМПЛЕКСА ЖИЛЬНЫХ ПОРОД И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА НИКЕЛЕВОЕ ОРУДЕНЕНИЕ В ТРИАС-ЮРСКИХ КОРАХ ВЫВЕТРИВАНИЯ УЛЬТРАОСНОВНЫХ МАССИВОВ НА СЕВЕРНОМ УРАЛЕ

На основании детального изучения фондовых материалов, геологических карт и разрезов по шести рудоносным участкам дана полная харатеристика дайкового комплекса жильных пород Се-ровского района (Северный Урал) - петрографический состав, распределение даек и степень оруденения в зависимости от их мощности, роза основных направлений азимутов простирания даек диоритов, элементы залегания даек диоритов и габброидов, а также показана сложная форма жильных тел. Подчеркнуто, что дайки положительно влияют на скорость образования коры и способствуют развитию более мощных кор, а также определяют характер никелевого оруденения. Кроме того, наличие жильных тел разного состава может свидетельствовать об их разновозрастности и различной генетической природе образования. Ключевые слова: дайки, коры выветривания, Северный Урал, Серов, никель.

Серовская группа гипергенных никелевых месторождений находится на Северном Урале в Серовском районе Свердловской области и располагается к северо-западу от г. Серова. Месторождения образовались в результате преобразования ультрамафитов Серовского (Кольского) дунит-гарцбургитового массива (О12). Расположены они вдоль западного (Устейское, Катасьминское) и восточного (Еловское) бортов Кольского массива (рис. 1) [1, 2]. Серовская группа месторождений объединяет шесть рудоносных участков: 2, 3, 4, 6 — Катасьмин-ский, 7 — Еловский, 8 — Устейский (рис. 2). Из них участки 2, 3 и 4 расположены на западном склоне Кольского массива,

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 6. С. 283-290. © 2016. Р.К. Илалова, И.В. Таловина.

УДК 551.3.053

в пределах Замарайской депрессии, участок № 6 — на южной окраине массива, в Катасьминской депрессии и участок № 7 — на восточном склоне и приурочен к Сосьвинской депрессии. Участок 8 расположен на юге Устейского массива.

По данным разведочного бурения на участке № 7 выделено 5 наиболее крупных широтных и субширотных и 2 меридиональных нарушения, заложенных еще в палеозойское время. Древние тектонические нарушения на протяжении геологической истории неоднократно подновлялись вплоть до четвертичного периода, что подтверждается взаимоположением различных комплексов интрузивных и осадочных пород. Вдоль крупных

5 0 5 10 км

Рис. 1. Схематическая геологическая карта района месторождений Се-ровской группы (по И.С. Рожкову, 1954, с упрощениями): 1 — отложения палеогена и неогена, 2 — породы триасовой системы, 3 — породы девонской системы, 4 — породы верхнего отдела силурийской системы, 5 — сред-непалеозойский комплекс интрузий основного состава, 6 — среднепа-леозойский комплекс интрузий ультраосновного состава, 7 — среднеде-вонский комплекс интрузий среднего состава, 8 — верхнесилурийский комплекс интрузий среднего состава, 9 стратиграфические несогласия,

10 — тектонические несогласия. Массивы: I — Кольский (Серовский),

11 — Устейский, III — Катасьминский, IV — Дмитриевский диоритовый массив (S2—D1), V — Ауэрбаховский габбро-диорит-гранодиоритовый комплекс Ф1-2), VI — Серовско-Маукский разлом

разрывных нарушений и оперяющих их мелких трещин происходили обильные внедрения дериватов диоритовой магмы, давших огромное количество разнообразных жильных пород.

В участках развития даек образуются богатые руды, вещественный состав которых существенно отличается от вещественного состава серпентинитовых руд. Поэтому определение состава жильных пород и их соотношений с вмещающими ги-пербазитами приобретает практическое значение.

В процессе разведки месторождений выявлены следующие группы жильных пород [3].

1. Гранитного состава: гранодиориты, плагиограниты, граниты, плагиоаплиты, альбититы;

2. Диоритового состава: диориты и кварцевые диориты (био-титовые и роговообманковые), спессартиты;

3. Габбрового состава: габбро, микрогаббро, габбро-порфи-риты, амфиболовые приконтактовые породы типа исситов, одиниты, горнблендиты;

4. Ультраосновного состава — пироксениты.

На диаграммах приведено распределение жильных пород по петрографическому составу для всех участков, за исключением участков 2 и 8, где жильный комплекс развит слабо и практического значения не имеет.

Произведенными подсчетами пересеченных мощностей жильных пород установлено, что жильный комплекс в рудной зоне участка № 7 занимает в среднем 20—22%. Жильный комплекс на участке № 6 занимает 17,7% всего объема слагающих его пород. На участке № 4 — до 20% всего объема пород, на участке № 3 — общее количество даек не велико и составляет всего 4,2% общего объема пород. Преимущественным развитием при этом на всех участках пользуются диориты.

Дайки полевошпатовых пород отмечены почти на всех массивах гипербазитов Урала [4], где известны никелевые месторождения, но в таком большом количестве, как на участке № 7, они нигде не встречались. В связи с этим большая часть исследований была выполнена по данному участку.

Мощности даек на участке № 7, как и их состав, очень различны — от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров. В северо-западной части участка отмечаются вытянутые мелкие тела диоритов с горизонтальной мощностью до 100— 250 м. Максимальная мощность даек центральной части участка не превышает 50 м. Наибольшей распространенностью пользуются дайки мощностью до 1 м и от 1 до 3 м. Первым из них

1 ^ Диориты

2 а Пироксениты

3 Прочие породы

в Диоритовые порфириты

2 "Спессартиты

3 Диориты

4  Габбро-пегматит

5 Амфиболовые породы

6  Прочие породы

Рис. 1. Диаграммы распределения жильных пород по петрографическому составу

принадлежит 56%, вторым — 25%. Дайки большей мощности пользуются подчиненным распространением и составляют от 7 до 2%. На рис. 2 и рис. 3 приведена зависимость оруденения и распределения даек в зависимости от их мощности по участку № 7 и в целом по серовской группе месторождений. Суммарное число даек, участвующих в построении графика (рис. 3) — 878 штук. При всех расчетах за основу берется пересеченная

50 40 30 20 10

<=1 3 5 7 9 15 >15

Мощность даек, м

Рис. 2. Распределение даек и степени их оруденения в зависимости от мощности по участку № 7

10

50'

%

20-

40

30-

Мощность даек, м

<1=1

15

>15

Рис. 3. Распределение даек и степени их оруденения в зависимости от мощности в целом по серовской группе месторождений

мощность даек. Кривые изменений получились схожими. На основании полученных данных можно сделать вывод, что чем больше мощность даек, тем менее они никеленосны. Имеет смысл подчеркнуть, что даек с большой мощностью на всей территории Серовского района подчиненное количество.

Как показывают замеры элементов залегания жильных тел в шурфах и рассечках, преобладают жильные тела северо-восточного простирания (рис. 4).

Падение даек как и простирание различное. Углы падения варьируют в широких пределах — от пологого до вертикального залегания (рис. 5).

Средний угол падения даек на седьмом участке, определенный статистическим методом составляет 65° и принят за основу при отстройке геологических разрезов.

Наиболее мощные дайки и мелкие тела диоритов имеют массу ответвлений и весьма сложную форму (рис. 6, рис. 7).

Исходя из проведенных исследований можно сделать определенные выводы. Большая часть жильных пород имеет реак-

Рис. 4. Роза основных направлений азимутов простирания даек диоритов по участку № 7

340 -^т----Г-— 2°

350 С и)

Рис. 5. Диаграмма элементов залегания даек диоритов и габброидов на участ -ке № 7

ционно-метасоматическое происхождение [5, 6]. К реакцион-но-метасоматическим, несомненно, относятся горнблендиты и тесно связанные с ними всеми переходами плагиоклаз-ам-фиболовые породы. Наличие жильных тел разного состава может свидетельствовать об их разновозрастности и различной

Рис. 6. Характер развития жильных пород в никеленосной коре выветривания Серовского района

Рис. 7. Сложная форма жильных тел на участке № 7

генетической природе образования. Жильные породы кислого и среднего состава являются производными гранитоидов. Пи-роксениты связаны с гипербазитами.

Наличие крупных тектонических нарушений, обилие даек и общая сильная дробленность пород оказали положительное влияние на формирование мощной коры выветривания на территории участка. Мощность коры выветривания в тектонически нарушенных зонах, несмотря на неоднократный и сильный размыв, и сейчас достигает 80—100 м. Изучение роли даек в процессе формирования никеленосных кор показало, что они не только положительно влияют на скорость образования коры и способствуют развитию более мощных кор, но также и определяют характер никелевого оруденения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Витовская И. В. Кристаллохимические особенности и номенклатура гидросиликатов магния и никеля // Кора выветривания. — 1991. № 20. - С. 114-119.

2. Кононова Л. И. Серовское месторождение силикатных никелевых руд на Северном Урале. Отчет о результатах геологоразведочных работ и подсчет запасов, т. 1, 1973.

3. Вторушин А. В., Журавлева Н. А., Русский В. И. Никеленосность коры выветривания ультрабазитов южной части Кольского массива / Коры выветривания Урала. — Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1969. — С. 245—251.

4. Никеленосные коры выветривания Урала. — М.: Наука, 1970. — 285 с.

5. Сагдиева Р. К., Таловина И. В., Воронцова Н. И. Современные взгляды на формирование никеленосных кор выветривания ультраосновных массивов на Урале // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 6. — С. 278—288.

6. Мезенцева О. П. Минералого-геохимическая типизация и условия образования рудоносных метасоматитов Еловского месторождения (Северный Урал): Дис. ... канд. г.-м. наук. — СПб., 2011. — С. 122—125. Гйттг^

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Илалова Регина Кашифовна1 — аспирант, e-mail: regino4ka_8655@mail.ru, Таловина Ирина Владимировна1 — доктор геолого-минералогических наук, профессор, зав. кафедрой, e-mail: i.talovina@gmail.com, 1 Санкт-Петербургский горный университет.

Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2017. No. 6, pp. 283-290. R.K. Ilalova, I.V. Talovina CHARACTERISTIC OF DYKE COMPLEX OF VEIN ROCKS AND ITS INFLUENCE ON NICKEL MINERALIZATION IN TRIASSIC-JURASSIC NICKEL WEATHERING CRUSTS OF ULTRABASIC MASSIFS IN THE NORTH URALS

On the basis of detailed studying of share materials, geological maps and sections (six ore-bearing the sites: № № 2,3,4,6,7,8) the total characteristic of the dyke complex of the vein rocks is given in Serov area (the North Urals) - petrographic composition, distribution of dyke and degree of mineralization depending on their thickness, rose of main azimuth directions of diorite dykes, bedding elements of diorite and gabbro dykes, also irregular shape of vein bodies is shown. It is emphasized that dykes positively influence on speed of crust formation and promote development of thicker crusts, also define character of nickel mineralization. Besides, existence of vein bodies of different composition can testify to their age difference and different genetic nature of formation.

Key words: dykes, weathering crust, North Urals, Serov area, nickel.

AUTHORS

Ilalova R.K.1, Graduate Student, e-mail: regino4ka_8655@mail.ru, Talovina I.V.1, Doctor of Geological and Mineralogical Sciences, Professor, Head of Chair,e-mail: i.talovina@gmail.com, 1 Saint-Petersburg Mining University,199106, Saint-Petersburg, Russia.

REFERENCES

1. Vitovskaya I. V. Kora vyvetrivaniya. 1991, no 20, pp. 114—119.

2. Kononova L. I. Serovskoe mestorozhdenie silikatnykh nikelevykh rud na Severnom Urale. Otchet o rezul'tatakh geologorazvedochnykh rabot i podschet zapasov, t. 1 (Serovo deposit of iron—nickel silicates in the Northern Urals. Exploration and appraisal report, vol. 1), 1973.

3. Vtorushin A. V., Zhuravleva N. A., Russkiy V. N. Kory vyvetrivaniya Urala (Коры выветривания Урала), Saratov, Izd-vo Saratovskogo universiteta, 1969, pp. 245—251.

4. Nikelenosnye kory vyvetrivaniya Urala (Nickel-bearing mantle of waste in the Urals), Moscow, Nauka, 1970, 285 p.

5. Sagdieva R. K., Talovina I. V., Vorontsova N. I. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2016, no 6, pp. 278-288.

6. Mezentseva O. P. Mineralogo-geokhimicheskaya tipizatsiya i usloviya obrazovaniya rudonosnykh metasomatitov Elovskogo mestorozhdeniya (Severnyy Ural) (Mineralogical and geochemical typization and ore-bearing metasomatic deposit conditions in Elovo field, Northern Urals), Candidate's thesis, Saint-Petersburg, 2011, pp. 122-125.

UDC 551.3.053