Минералого-геохимические особенности хромититового горизонта UG-2 Восточного сектора Бушвельдского комплекса, ЮАР

• Автор: Семиколенных, Евгения Сергеевна
• Шифр специальности: 25.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БУШВЕЛЬДСКОМ МАССИВЕ

1.1 .Краткий геологический очерк района исследований

1.2.Рудная минерализация и примеры месторождений

1.3.Условия формирования руд в расслоенных массивах

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПОЛЕВЫХ И ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

2.1.Полевые исследования

2.2.Лабораторные исследования

ГЛАВА 3. МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРИЗОНТА 1Ю-

3.1. Минералогические особенности пород
3.2. Геохимия хромититов
ГЛАВА 4. ХРОМШПИНЕЛИДЫ ГОРИЗОНТА Ш-2
4.1. Морфологические особенности
4.2. Химический состав
4.3. Распределение хромшпинелидов в пространстве ^
ГЛАВА 5. ПЛАТИНОМЕТАЛЬНОЕ ОРУДЕНЕНИЕ
ГОРИЗОНТА иО-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
Платиновые металлы являются важными стратегическими полезными ископаемыми, благодаря ряду их уникальных свойств, находящими все более широкое применение в различных отраслях промышленности.
Крупнейшие месторождения платинометальных руд связаны с интрузивными комплексами Бушвельд (ЮАР), Стиллуотер (США) и Великая Дайка (Зимбабве). В Бушвельдском комплексе сконцентрировано около 80 % мировых запасов суммы элементов платиновой группы (ЭПГ) и около 88 % запасов платины. В настоящее время в пределах массива отрабатываются три основных платиноносных пласта: Риф Меренского (с 20-х гг. XX в.) и хромититовый горизонт UG-2 (с 70-х гг. XX в.), проявленные в западном и восточном секторах Бушвельдского комплекса, а так же Платриф (с 1993 г.) - на севере.
Хромититовый горизонт UG-2, прослеживающийся по простиранию на десятки километров, является уникальным и крупнейшим в мире источником добычи ЭЕ1Г (до 50% запасов и ресурсов ЭПГ всего Бушвельдского комплекса). Кроме того, горизонт является крупным месторождением хромитов (хромшпинелидов), запасы которого оценены в 5,42 млрд. т. (Von Gruenewaldt, 1977).
Главные центры добычи платинометальных руд пласта расположены в пределах наиболее изученного Западного сектора Бушвельдского комплекса. Месторождения Восточного сектора в настоящее время активно разведываются и подготавливаются к промышленному освоению.
Несмотря на то, что исследованию Бушвельдского комплекса в целом и основных платинометальных месторождений в его пределах, в частности, посвящено огромное количество работ, направленных на изучение геологического строения, минерального и химического состава пород,

особенностей минерального состава платиноидов, получение изотопных характеристик и решение проблем генезиса платиноносных горизонтов, системному минералого-геохимическому анализу и выявлению пространственно-временных закономерностей распределения оруденения до сих пор не уделялось достаточного внимания.
Важность подобного рода исследований очевидна для создания общей генетической модели формирования платиноидного оруденения, прогноза и поиска новых объектов, а так же для разработки оптимальной технологии рудоподготовки и флотационного обогащения руд малосульфидных месторождений.
Целью работы явилось изучение минералого-геохимических особенностей подготавливаемого к эксплуатации месторождения и Ст-2 Восточного сектора Бушвельдского комплекса и определение пространственно-временных закономерностей распределения оруденения.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1- выявление общих закономерностей геологического строения горизонта и0-2 и вариаций его минерального и химического составов в пределах Восточного сектора на протяжении 100 км;
2- исследование онтогенических особенностей и типохимизма хромшпинелидов горизонта 1ТС-2;
3- установление состава и закономерностей распределения минералов платиновой группы в хромититах;
Фактический материал и методы исследования
Основой для написания диссертации послужили материалы, собранные автором в пределах хромититового горизонта JG-2 Восточного сектора Бушвельдского комплекса во время работ в 2006 г. в компании Англо-Платинум. В состав полевых работ входили: документация строения горизонта
1.3. Условия формирования руд в расслоенных массивах
Проблема генезиса платинометалльных месторождений нерешаема без понимания процессов образования расслоенных интрузивов. К настоящему времени не существует единой точки зрения относительно процессов, приведших к становлению рудоносных массивов. В целом, можно выделить три основные конкурирующие концепции:
1. Кристаллизационная дифференциация магмы в камере при активном влиянии конвекционных явлений;
2. Периодическое пульсационное поступление расплава в интрузивную камеру, в которой идет дифференциация;
3. Ликвационное расслоение, являющееся основным механизмом образования расслоенных интрузий.
Поскольку именно хромиты в дифференцированных интрузивных комплексах основного-ультраосновного состава являются спутниками и коллекторами минералов ЭПГ, то проблемы генезиса платинометалльных рифов и хромититовых горизонтов Бушвельдского комплекса неразрывно связаны между собой, и некоторые из них продолжают оставаться дискуссионными.
В литературе существуют несколько идей, касающихся основных факторов формирования платиноносных хромититов:
1) в результате смешения богатой хромом мафит-ультрамафитовой и обогащенной фельзитовыми компонентами магм (magma mixing). Впервые эта идея была предложена Irvin T.N. (1975). Обогащенность хромититов платиноидами объясняется тем, что при захвате сульфидов, обогащенных Fe, в условиях повышенных температур, они не будут стехиометричны хромиту благодаря высокому содержанию магнетитового компонента. По мере остывания Fe будет уходить из сульфидов в хромит, стремясь достичь стехиометрии при низких температурах. При потери железа в сульфидах возрастает фугитивность серы, в результате чего сера мигрирует в окружающие