Расчет коэффициентов сокристаллизации и исследование распределения редких и благородных металлов в сульфидных парагенезисах месторождения Федорова Тундра (Кольский п-ов)

Митрофанов А.Ф., Когарко Л.Н., Аносова М.О., Костицын Ю.А.

Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН, Москва, Россия

Федоровотундровское месторождение цветных и благородных металлов приурочено к самой западной части мафит-ультрамафитового расслоенного Федорово-Панского массива. Массив представляет собой вытянутый (более 80 км) и узкий (3-6 км) горный кряж, имеющий северо-западное простирание. Интрузия залегает в зоне северного контакта вулканогенно-осадочных пород Имандра-Варзугской палеопротерозойской палеорифтогенной структуры, представленных зеленокаменными образованиями рижгубской и сейдоречевской свит и образований докембрийского фундамента, представленных более молодыми щелочными гранитами и древними (мезоархейскими) плагиогнейсо-гранитами (Баянова, 2004), (Митрофанов и др., 2004).

Федоровотундровский расслоенный массив является западным блоком Федорово-Панского массива и на 90% сложен основными породами – от норитов до габбро, ультраосновные породы встречаются достаточно редко. В его пределах с запада на восток выделяются следующие перспективные на платинометалльную минерализацию участки: Аленка, Большой Ихтегипахк и Пахкварака.

Сульфидная Cu-Ni минерализация является наиболее распространенной в пределах месторождения. Сульфидная минерализация представлена тремя минеральными типами: пирротиновым, пирротин-халькопиритовым и пентландит-халькопирит-пирротиновым; общая мощность минерализованных пород колеблется от 80 до 200 м. Благороднометальная минерализация тесно связана с сульфидной медно-никелевой, тяготея преимущественно к ее пентландит-халькопирит-пирротиновому минеральному типу, хотя в единичных случаях повышенные содержания ЭПГ отмечались в бессульфидных породах.

Помимо пентландита, главными концентраторами ЭПГ в рудах месторождения являются их собственные минералы. В составе оруденения установлено 29 минеральных видов ЭПГ и золота, а также 8 фаз ЭПГ, не имеющих пока статуса самостоятельных минералов. Все они диагностированы на основании изучения их химических составов при электроно-микроскопических исследованиях аншлифов в Геологическом Институте КНЦ РАН. Главными концентраторами палладия в составе руд наряду с пентландитом являются котульскит, меренскиит, бреггит, стиллуотерит, высоцкит и соболевскит; платины – брэггит, мончеит, высоцкит, меренскиит и сперрилит; золота – золото-серебряные сплавы (Балабонин и др, 1998).

В рамках настоящей работы были отобраны три образца из различных участков месторождения: образец BGF-237-132 из оливинсодержащих габбро-норитов участка Большой Ихтегипахк; образцы BGF-487-50.5 и BGF-495-76.5 из габбро-норитов участка Пахкварака.

Впервые с помощью микрозонда CAMECA 100 и масс-спектрометрического анализа с индуктивно связанной плазмой были исследованы сульфидные минералы: пирротин (только в образцах BGF-487-50.5 и BGF-495-76.5), халькопирит и пентландит (во всех образцах).

Всего было проведено 54 микрозондовых анализа и 56 масс-спектрометрических исследования с индуктивно связанной плазмой. На микрозонде определялись концентрации Fe, Cu, Ni, S; масс-спектрометрическим методом - Cr, Co, As, Se, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Sb, Re, Os, Ir, Pt, Au, Tl, Pb, Bi.

В результате проведенных исследований оказалось возможным проанализировать распределение всех элементов в каждом из минеральных типов, рассчитать соответствующие коэффициенты сокристаллизации, планируются расчеты значений фугитивности кислорода и серы.

Результаты проведенных усредненных анализов приведены в табл. 1.

В таблице 2 приведены результаты расчета коэффициентов сокристаллизации для всех компонентов.

На основании результатов проведенных исследований можно сделать некоторые выводы относительно распределения различных компонентов по отношению к основным минеральным фазам.

В частности, можно отметить, что наиболее значимые концентрации хрома наблюдаются в пирротине, в то время как кобальт тяготеет преимущественно к пентландиту, в распределении мышьяка не выявлено каких-либо значимых закономерностей, селен, серебро, свинец и висмут чаще входят в состав пирротина. К пентландиту также тяготеют почти все ЭПГ (рутений, родий, палладий, платина), кроме иридия, чаще входящего в состав пирротина. Золото достаточно равномерно распределяется между всеми минеральными типами, равно как рений и сурьма. Таллий представлен единичными измерениями и в некоторых случаях тяготеет к пирротину.

Литература:

Балабонин, Н.Л. Формы нахождения и баланс распределения благородных металлов в рудах Федорово-Панской интрузии (Кольский полуостров) /Субботин В.В., Скиба В.И., Войтеховский Ю.А., Савченко Е.Э., Пахомовский Я.А. //Обогащение руд. – 1998. - №6. – С.24-30.

Баянова Т. Б. Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. СПб.: Наука, 2004.

Митрофанов Ф.П., Корчагин А.У., Рундквист Т.В., «Федорово-панская расслоенная мафическая интрузия: геология и платинометальное оруденение», изд. КНЦ РАН, Апатиты, 2004 г.

Таблица 1. Результаты проведенных микрозондовых и масс-спектрометрических анализов для усредненных минеральных фаз.

Таблица 2. Результаты расчетов коэффициентов сокристаллизации для основных минеральных фаз.