Петрогеохимические особенности и рудоносность габбро-гипербазитового массива Средний Крака

• Автор: Савельев, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 04.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. Геологическое строение массива Средний Крака
1.1. История геологического изучения массивов Крака
1.2.1 'оологическое строение массива Средний Крака
Глава 2. Петрографическая характеристика пород массива Средний
Крака
Глава 3. Петрогеохимическая характеристика пород массива Средний
Крака
3.1. Методика исследований
3.2. Петрохимия пород
3.3. I 'еохнмия микроэлементов
3.4. Геохимия редкоземельных элементов
3.5. Формирование габброидного комплекса гадбро-гипербазитового массива Средний Крака
Глава 4. Химический состав породообразующих минералов массива
Средний Крака и минералотермомеїрия
4.1. Состав породообразующих минералов
4.2. Тсрмобарометрш
Глава 5. Типы хромитового оруденения
5.1. Хромитовые рудопроявления в перидотитах
5.2. Хромитовые рудопроявленщ и месторождения в жильных дуантах
5.3. Хромитовые рудопроявления в породах полосчатого комплекса
5.4. Хромитовые объекты, приуроченные к серпентинитам
5.5. Генезис хромитов
Глава 6. Благородные металлы в породах и рудах массива Средний
Крака
6.1. Типы благородниметалыиш минерализации
6.2. Элементы группы платины, золото и. серебро в неизмененных породах массива Средний Крака
6.3. Элементы группы платины, золото и серебро в хромитовых рудах массива Средний Крики
6.4. благородные металлы в породах с сульфидной минерализацией
Глава 7. Сопоставление массива Средний Крака с гииербазитовыми
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Двучленное строение габбро-гипербазитовых массивов ду-нит-гарцбургитовой формации, отождествляемых обычно е основанием офиолито-вой ассоциации, отмечено давно. Не составляет исключения и массив Средний Краха. Однако, несмотря на многолетние исследования подобных комплексов, до сих пор не выработана единая теория, объясняющая механизм их образования. В связи с этим, детальное геологическое изучение габбро-гипербазитовых комплексов офиолитов, выявление характерных особенностей петрографии, петрогеохимии слагающих их пород, в первую очередь, е привлечением тонких геохимических методов анализа, должно внести значительный вклад в понимание природы офиолитов.
Известно, что с альшшотжгаыми гипербазитами пространственно и генетически тесно связано хромитовое оруденение. Однако и здесь нет единодушного мнения относительно механизма образования месторождений. Наиболее разработанными на сегодняшний день являются: магматическая и метасоматяческая гипотезы
Кроме научного интереса, изучение перспектив хромитонссноети массивов Крака является актуальным с экономической точки зрения. Обусловлено это главным образом резким дефицитом хромитового сырья в связи с распадом СССР и потерей Кемпирсайской группы месторождений. Южноуральский регион, и в первую очередь территория массивов Крака, где известен ряд хромитовых месторождений, по своим запасам, качеству руд, степени обогатимосш вполне соответствующих требованиям металлургической промышленности, оказался в центре внимания исследователей.
Большинство гиперб&зитовых массивов Урала традиционно относятся либо к хромитоносным, либо к платиноносным. Первые как правило сложены магнезиальными, а вторые - железистыми ультрамафитами. В то же время, в последние годы появилось много свидетельств того, что в пределах единых массивов возможно совмещение различных формационных типов гипербазитов с присущими для них промышленной хромитовой и нлатиноидной минерализацией. В связи с этим, возникла необходимость оценить на платиномегальное оруденение массивы Крака.
Не менее остро стоит вопрос о геодинамической обстановке образования изучаемого геологического объекта, В настоящее время существуіоі две противоположные точки зрения относительно тектонического положения массивов Зила-ирского мегасияишнорйя в структуре Южного Урала. Согласно первой - эти ги-пербазиты сформировались в зоне ГУ Ра и шарьированы на запад; согласно другой - они сформированы в пределах автономной рифгонодобной структуры на западном склоне Урала. На наш взгляд, предпринятые в работе исследования, в первую очередь изучение геохимии РЗЭ и ЭПГ в гилербазитах, могут внести определенны! вклад в решение данной проблемы.
Целью настоящей работы является установление на основе детального изучения петрогеохимических особенностей пород и руд механизма формирования

массива Средний Крака, а также оценка его перспектив на хромитовое и благородном етальное оруденение.
Фактический материал и методика исследований. Работа написана на основе материала, собранного и проанализированного автором за период 1995-2000 гг. в процессе выполнения по заказу Государственного Комитета РБ по геологии и использованию недр темы: "Прогнозная оценка хромитоносности массивов Крака". Изучено около 200 прозрачных шлифов, 70 аншлифов, использовано более 300 полных силикатных анализов, большинство из которых выполнено в химической лаборатории ИГ У.НЦ РАН (аналитик Ягудина С. А.), 240 атомно-абсорбционных определений элементов-примесей (Сг, Мі, Со, Си, Ъщ РЪ) в 160 образцах гипербазитоз и габбро и в 80 образцах хромитовых руд (та же лаборатория, аналитик Христофорова Н.Г.). Более 100 анализов на 37 элементов-примесей, в том числе РЗЭ, выполнены нейтронно-активационным методом в Испытательном центре "ЦЛАВ" при Институте геохимии и аналитической химии им, В.И.Вернадского (г.Москва, зав.лаб. Г.М.Колесов). Тем же методом в ГЕОХИ проанализировано 100 образцов неизмененных гипербазитов на благородные металлы (Рц Оз, Тг, Рц, А»), Определение концентраций благородных металлов в 150 образцах хромитовых руд и сульфидизированных пород проводилось атомно-абсорционным методом в ЦНИГРИ (г.Москва, зав.лаб. А.В.Мандручин), а также в 20 образцах - тем же методом в ИГЕМ (г.Москва, зав. лабораторией В.В.Дистяер). Петролого-минералогические исследования в полированных шлифах и шашках производились с помощью рентгено-спектрального микроанализатора ЗЕОГ в ИМин УрО РАН (г.Миасс; аналитик Е.И.Чурин, за в. лабораторией В.Н.Быков). Всего выполнено более 100 определений.
Научная новизна
1. Детально изучены геологическое строение и петрогеохймия полосчатого комплекса массива Средний Крака.
2. Впервые е помощью тонких геохимических методов в нем охарактеризованы все разновидности базитов и гипербазитов.
3. Показана гетерогенность строения массива Средний Крака, обусловленная совмещением в одном разрезе магматических дифференциатов и тугоплавкого остатка. На основе геохимии РЗЭ показана комплементарность их составов.
4. В пределах полосчатого комплекса установлены ранее не известные хромитовые рудопроявлен ия с высокожелезистым рудообразующим хром шпинели-дом. По геологическому положению, вещественному составу и текстурно-структурным особенностям они сходны с рудопроявлеыиями платиноносного типа.
5. Впервые на массиве Средний Крака выявлен малосульфидный тип платинометальной минерализации в верлитах и клинопирокеенитах полосчатого комплекса и апогаббровых метасоматитах. В отличие от хромит-платиноидного. он имеет Рі-Рсі геохимическую специализацию.
6. На основе й-зучения геохимии редкоземельных и других элементов показано резкое отличие гипербазитов массивов Крака от аналогичных пород, слагающих массивы в пределах ГУРа.

Немаловажное значение имеет обработка информации о концентрации и распределении в породах элементов-примесей. В первую очередь это относится к наиболее характерным для альпинотипных гипербазитов сидерофильным элементам: Cr, Ni, Со, Ti. На петрогеохимической диаграмме О.М.Глазунова (1981), построенной в координатах CV2O3/TiC>2-MgO/(FeO+FejO.-?), хорошо разделяются магнезиальные и железистые гипербазиты, принадлежащие соответствен но различным формационным типам: дунит-гардбургитовому и дунит-верлш -пироксенит-габбровому. Большую информацию о генезисе различных структурно-вещественных комплексов массивов ультрабазитов несут содержания таких элементов, .как Rb. Sr. Ва, Sc, а также их отношения: Rb/Sr, Ba/Sc, Sc/Sr (Леонов, 1990).
Особое же значение для типизации гипербазитовых комплексов и восстановления геодинамических условий их формирования в последние годы приобрело изучение закономерностей распределения в них редкоземельных элементов (Балашов, 1976; Савельева, 1987; Магматические
Для разделения магматических комплексов различных формаций И Г60ДЙ-намических обстановок при анализе поведения РЗЭ применяются различные диаграммы в прямоугольных координатах (La-Sm; La (Се)-Yb), треугольные ((La-Nd)-(Sm-Ho)-(Er-Lu) (Бородин, 1981) я др.). Однако, наиболее показательными и часто применяемыми в настоящее время являются нормированные трафики содержаниям всего спектра лантаноидов относительно их концентраций в хондрите, а также расширенные для литофилъных элементов по отношению к рассчитанным их содержаниям в примитивной мантии. В настоящей работе состав хондрита приводится по (Балашов, 1976), а состав примитивной мантии по (Рябчиков, 1997).
3.2. Петрохимия пород
Прежде чем приступить к анализу петрогеохимических данных, необходимо определить, насколько вторичные изменения могут искажать первичный химический состав породы. Для гипербазитов наиболее распространенным наложенным процессом является серпентинизация, влиянию которой на химизм первичных ультрамафитов посвящено большое число специальных исследований (Соболев, 1952; Малахов, 1966; Маракушев, 1979; Штейнберг, Чащухин, 1977; Варлаков, 1978; 1986 и др.). Не вдаваясь в подробности, необходимо отметить, что большинством авторов признается изохимичность процессов ранней (фреатической) сериейтипизации, идущей с образованием петельчатого серпентина (а-лизардита
А.С.Варлакову (1986)), отчасти - хризотила. В этом случае почти не изменяются основные петрохимические характеристики, такие как, f = 100*(FeCH2БегОз)