Состав и условия формирования благороднометалльных руд Койкарско-Святнаволокского силла (Республика Карелия)

Авторы

  • Сергей Викторович Петров ООО Лаборатория изучения минерального сырья, 24-я линия В.О. 3-7, Санкт-Петербург, Россия, 199106; Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет, Университетская наб., 7/9, Санкт-Петербург, Россия, 199034
  • Алексей Павлович Бороздин ООО Лаборатория изучения минерального сырья, 24-я линия В.О. 3-7, Санкт-Петербург, Россия, 199106
  • Иван Леонидович Олейник АО Полиметалл, проспект Народного Ополчения, 2, Санкт-Петербург, Россия, 198216
  • Ирина Петровна Тарасова Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет, Университетская наб., 7/9, Санкт-Петербург, Россия, 199034
  • Ирина Клавдиевна Котова Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет, Университетская наб., 7/9, Санкт-Петербург, Россия, 199034
  • Сергей Робертович Котов ВНИИОкеангеология, Английский проспект, д. 1, Санкт-Петербург, Россия, 190121
  • Юлия Сергеевна Шелухина Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет, Университетская наб., 7/9, Санкт-Петербург, Россия, 199034
  • Ольга Сергеевна Колушева ООО Лаборатория изучения минерального сырья, 24-я линия В.О. 3-7, Санкт-Петербург, Россия, 199106

DOI:

https://doi.org/10.21638/spbu07.2023.203

Аннотация

К Койкарско-Святнаволокскому силлу приурочено железорудное месторождение Викша, где в составе рудных тел, помимо главных компонентов — железа и титана, присутствуют золото, платина, палладий. Цель предлагаемой публикации — определить тип и закономерности проявления благороднометалльного оруденения в габбро-долеритах Койкарско-Святнаволокского силла, рассмотреть механизмы накопления и локализации благородных металлов в рудных телах. Неоднократное появление в разрезе интрузива ассоциации двух контрастных по составу разновидностей пород (высокожелезистых — титаномагнетитовых габбро-долеритов, и высококремнистых — гранофиров), а также выявленные петрографические, петрохимические и геохимические закономерности, позволяют рассматривать в качестве механизма формирования рудных титаномагнетитовых горизонтов жидкостное расслоение магматического расплава (ликвацию). Эта жидкостная несмесимость привела к накоплению благородных металлов в высокожелезистом флюидизированном ликвате в соответствии с коэффициентами распределения благородных металлов между силикатным и оксидным расплавами и между расплавом и флюидом. Установлена приуроченность благороднометалльной минерализации к сульфидным, кобальтин-борнит-халькопиритовым, скоплениям в рудных титаномагнетитовых горизонтах, что соответствует малосульфидному благороднометалльному типу оруденения. Благороднометалльное оруденение представлено как собственными минеральными формами (арсениды, сульфоарсениды, антимониды и интерметаллиды металлов платиновой группы, теллуриды золота и серебра, электрум, самородное золото), так и изоморфными примесями в борните и кобальтине. Показана связь формирования минералов носителей благородных металлов с процессом хлоритизации на фоне преобразования протолитного титаномагнетита. Предложена модель концентрирования благородных металлов из базальтоидного расплава в несколько стадий: обогащение благородными металлами флюидизированного высокожелезистого рудного ликвата; их накопление в остаточном флюиде и в сульфидной жидкости при кристаллизации рудного ликвата; их частичное поступление в гидротермальный раствор при остывании флюида и при гидротермальном метасоматозе более ранних кристаллизатов.  Локализация благородных металлов происходила по мере охлаждения остаточного флюида, вследствие разрушения комплексных хлоридных и сульфидных соединений с благородными и цветными металлами и кристаллизации сульфидно-благороднометалльного парагенезиса в пределах рудных горизонтов.

Ключевые слова:

железорудные габбро-долериты, месторождение Викша, малосульфидный благороднометальный тип оруденения, модель концентрирования и локализации благородных металлов

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
 

Библиографические ссылки

Бабкина, А. Д. и Петров, С. В. (2016). Особенности формирования рудного титаномагнетит-ильменитового парагенезиса. В: Актуальные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северо-Запада России: материалы XXVII молодежной научной конференции им. академика К. О. Кратца и академика Ф. П. Митрофанова. Апатиты: ФГБУН Кольский науч. центр РАН, 6–9.

Голубев, А. И., Трофимов, Н. Н., Петров, С. В., Филиппов, Н. Б. (2001). Благороднометалльная минерализация титаномагнетитовых руд Пудожгорского месторождения: технологическая характеристика, минералогия. Геология и полезные ископаемые Карелии, 4, 48–53.

Делицын, Л. М. и Мелентьев, Б. Н. (1979). Механизм формирования полосчатых горных пород. Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел геологический, 4 (54), 102–113.

Иващенко, В. И. и Голубев, А. И. (2011). Золото и платина Карелии: формационно-генетические типы оруденения и перспективы. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН.

Корнеев, А. В., Вихко, А. С., Фатов, Н. В., Иващенко, В. И. (2019). Месторождение Викша — первый крупный промышленно-перспективный платинометалльный рудный объект на территории Карелии. Горный журнал, 3, 31–34.

Котов, С. Р. и Котова, И. (2003). Жидкостная и кристаллизационная дифференциация как процессы, определяющие структуру контрастной расслоенности массива Кивакка (Сев. Карелия). Вестник СПбГУ. Сер. 7. Геология и география, 46–63.

Михайлова, В. и Аминова, В., под ред. (2005). Минерально-сырьевая база Республики Карелия. Кн. 1. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН.

Рёддер, Э. (1983). Ликвация силикатных магм. В: Эволюция изверженных пород. М.: Мир, 24–66.

Сереброва, Е. Л., Филиппов, Н. Б., Губко, М. Г., Франк-Каменецкий, Д. А. (1995). Платино- и золотометалльная минерализация в титаномагнетитовых габбро-диабазах Карелии. Вестник СПбГУ. Сер. 7. Геология и география, 1, 18–26.

Трофимов, Н. Н. (1995). Механизм формирования стратиформного золото-платино-палладиевого и титаномагнетитового оруденения в габбродолеритовых интрузиях нижнего протерозоя Карелии. В: Благородные металлы и алмазы Севера Европейской части России. Петрозаводск, 97–98.

Трофимов, Н. Н. и Голубев, А. И. (1996). Генезис комплексного благороднометалльного и титаномагнетитового оруденения в дифференцированных габбродолеритовых интрузиях Карелии. В: Крупные и уникальные месторождения редких и благородных металлов (проблемы генезиса и освоения). СПб.: 162–164.

Трофимов, Н. Н. и Голубев, А. И. (2008). Пудожгорское благороднометалльное титаномагнетитовое месторождение. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН.

Филиппов, Н. Б., Трофимов, Н. Н., Голубев, А. И., Сергеев, С. А., Хухма, Х. (2007). Новые геохронологические данные по Койкарско-Святнаволокскому и Пудожгорскому габбро-долеритовым интрузивам. Геология и полезные ископаемые Карелии, 10, 49–68.

Шарков, Е. В. и Богатиков, О. А. (1998). Механизмы концентрирования элементов платиновой группы в расслоенных интрузивах Карело-Кольского региона. Геология рудных месторождений, 40, 419–439.

Юдовская, М. А., Киннэйрд, Д. А., Удачина, Л. В., Дистлер, В. В., Кузьмин, Д. В. (2014). Роль магматического и флюидного концентрирования при формировании платиновой минерализации нижней зоны и Платрифа по данным составов флогопита, кумулусных силикатов и сульфидного расплава (северный лимб комплекса Бушвельд). Геология рудных месторождений, 56, 509–538.

Bogaerts, M. and Schmidt, M. W. (2006). Experiments on silicate melt immiscibility in the system Fe2SiO4–KAlSi3O8–SiO2–CaO–MgO–TiO2–P2O5 and implications for natural magmas. Contrib Mineral Petrol, 152, 257–274. https://doi.org/10.1007/s00410-006-0111-6

Burnham, C. (1975). Thermodynamics of melting in experimental silicate-volatile systems. In: IMA-Papers 9th Meeting. Berlin; Regensburg, 101–118.

Charlier, B. and Grove, T. L. (2012). Experiments on liquid immiscibility along tholeiitic liquid lines of descent. Contrib Mineral Petrol, 164, 27–44. https://doi.org/10.1007/s00410-012-0723-y

Charlier, B., Namur, O., Toplis, M. J., Schiano, P., Cluzel, N., Higgins, M. D. (2011). Large-scale silicate liquid immiscibility during differentiation of tholeiitic basalt to granite and the origin of the Daly gap. Geology, 39 (10), 207–210. https://doi.org/10.1130/G32091.1

Dong, H., Xing, C., Wang, C. Y. (2013). Textures and mineral compositions of the Xinjie layered intrusion, SW China: Implications for the origin of magnetite and fractionation process of Fe-Ti-rich basaltic magmas. Geoscience Frontiers, 4 (5), 503–515. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2013.01.011

Godel, B., Maier, W. D., Barnes, S. J. (2008). Platinum-group elements in the merensky and J-M reefs: A review of recent studies. Journal of the Geological Society of India, 72 (5), 595–608.

Henry, D. J. and Guidotti, C. V. (2002). Titanium in biotite from metapelitic rocks: Temperature effects, crystal-chemical controls, and petrologic applications. American Mineralogist, 87 (4), 375–382. https://doi.org/10.2138/am-2002-0401

Hess, P. (1977). Structure of silicate melts | The Canadian Mineralogist | GeoScienceWorld [WWW Document]. Canadian Mineralogist. [online] Available at: https://pubs.geoscienceworld.org/canmin/article-abstract/15/2/162/11155/Structure-of-silicate-melts?redirectedFrom=fulltext [Accessed 18.06.2022].

Holness, M. B., Stripp, G., Humphreys, M. C. S., Veksler, I. V., Nielsen, T. F. D., Tegner, C. (2011). Silicate liquid immiscibility within the crystal mush: late-stage magmatic microstructures in the skaergaard intrusion, east greenland. Journal of Petrology, 52 (1). https://doi.org/10.1093/petrology/egq077

Humphreys, M. C. S. (2011). Silicate liquid immiscibility within the crystal mush: Evidence from Ti in plagioclase from the Skaergaard intrusion. Journal of Petrology, 52 (1), 147–174. https://doi.org/10.1093/petrology/egq076

Jakobsen, J. K., Veksler, I. V., Tegner, C., Brooks, C. K. (2005). Immiscible iron- and silica-rich melts in basalts petrogenesis documented in the Skaergaard intrusion. Geology 33. https://doi.org/10.1130/G21724.1

Kanitpanyacharoen, W. and Boudreau, A. E. (2013). Sulfide-associated mineral assemblages in the Bushveld Complex, South Africa: Platinum-group element enrichment by vapor refining by chloride-carbonate fluids. Mineralium Deposita, 48, 193–210. https://doi.org/10.1007/s00126-012-0427-2

Klein, E. L. and Koppe, J. C. (2000). Chlorite geotermometry and physicochemical conditions of gold mineralization in the Paleoproterozoic Сaxias deposit, Sao Luis craton, Northern Brazil. Geochimica Brasiliensis, 219–232.

Lindsley, D. H. and Spencer, K. J. (1982). Fe-Ti oxide geothermometry: Reducing analyses of coexisting Ti-magnetite (Mt) and ilmenite (Ilm). In: AGU 1982 Spring Meeting Eos Transactions, 63 (18).

McBirney, A. R. (1975). Differentiation of the Skaergaard intrusion. Nature, 253, 691–694. https://doi.org/10.1038/253691a0

McBirney, A. R. and Nakamura, Y. (1974). Immiscibility in latestage magmas of the Skaergaard intrusion. Washingt: Carnegie Inst. Year Book, 348–352.

Mungall, J. E., Long, K., Brenan, J. M., Smythe, D., Naslund, H. R. (2018). Immiscible shoshonitic and Fe-P-oxide melts preserved in unconsolidated tephra at El Laco volcano, Chile. Geology, 46, 255–258. https://doi.org/10.1130/G39707.1

Roedder, E. and Weiblen, P. W. (1971). Petrology of silicate melt inclusions, Apollo 11 and Apollo 12 and terrestrials equivalents. In: Proceedings of the Second Lunar Science Conference, 507–528.

Schmidt, M. W. (1992). Amphibole composition in tonalite as a function of pressure: an experimental calibration of the Al-in-hornblende barometer. Contributions to Mineralogy and Petrology, 110, 304–310. https://doi.org/10.1007/BF00310745

Schmidt, M. W., Connolly, J. A. D., Gunther, D., Bogaerts, M. (2006). Element partitioning: The role of melt structure and composition. Science, 312, 1646–1650. https://doi.org/10.1126/science.1126690

Serebrova, E. L., Filippov, N. B., Gubko, M. G., Frank-Kamenetskii, D. A. (1995). Platinum- and gold-metal mineralization in titanomagnetite gabbro-diabases of Karelia. Vestnik of Saint Petersburg University. Series 7. Geology and geography, 1, 18–26. (In Russian)

Velasco, F., Tornos, F., Hanchar, J. M. (2016). Immiscible iron- and silica-rich melts and magnetite geochemistry at the El Laco volcano (northern Chile): Evidence for a magmatic origin for the magnetite deposits. Ore Geology Reviews, 79, 346–366. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2016.06.007

Загрузки

Опубликован

11.05.2023

Как цитировать

Петров, С. В. (2023) «Состав и условия формирования благороднометалльных руд Койкарско-Святнаволокского силла (Республика Карелия)», Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 68(2). doi: 10.21638/spbu07.2023.203.

Выпуск

Том 68 № 2 (2023)

Раздел

Статьи

Лицензия

Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)