Типы руд и особенности формирования Буруктальского никелевого месторождения (Южный Урал) (стр. 4 )

Таблица 4. Содержание основных петрогенных (мас. %) и индикаторных (г/т) элементов в природных типах руд Буруктальского месторождения

Природные типы руд	Fe2O3	MgO	Al2O3	Главные элементы-индикаторы	Общая сумма элементов-примесей, г/т
Оксидно-марганцевые	46,72	2,17	7,6	РЗЭ - 378 Sn – 5,85 Mo – 1,39 Ba – 880	35282
Хлоритовые	38,81	4,68	10,5	Ni - 10890 Cu – 50 Cs – 2,78	17356
Кварц-гётитовые	50,80	2,18	5,9	Ce – 63,7 U - 3,5	16885
Кварц-магнетитовые	42,7	3,7	3,5	S – 980 As - 26 Be – 2,73	24077
Нонтронитовые	37,74	5,87	3,2	Sb – 4,55 Pb – 20,3	21004
Лизардитовые	19,62	18,61	1,2	Ti – 102	8982

В целом, согласно полученным данным о содержаниях и особенностях накопления химических элементов в природных типах руд Буруктальского месторождения (таблицы 3 и 4), можно сделать следующие выводы:

1. Лизардитовый природный тип руд относится к магнезиальному технологическому типу и характеризуется самым высоким среди всех выделенных типов руд содержанием MgO 14,99-19,73 мас.%, в среднем 18,61 мас. % и самым низким содержанием Fe2O3 18,46-22,55, в среднем 19,62. Низкими Кн в этом типе руд обладают РЗЭ, особенно Се, Eu, а также Ti.

2. Нонтронитовый природный тип руд обладает промежуточными геохимическими характеристиками и может быть выделен по содержанию петрогенных элементов, мас.%: MgO 2,27-8,73, в среднем 5,87; Fe2O3 33,20-50,61, в среднем 37,74; Al2O3 1,09-4,82, в среднем 3,83. Высокими Кн в этом типе руд обладают Sb, Pb, U, низкими - Ce.

3. Кварц-магнетитовый природный тип руд относится к железистому технологическому типу и характеризуется высоким содержанием Fe2O3 28,85-57,53, в среднем 44,32 мас.%. Высокими Кн в этом типе руд обладают Cr, As, Be, W, La, а также S и другие элементы.

4. Кварц-гётитовый природный тип руд относится к железистому технологическому типу и характеризуется самым высоким среди всех выделенных типов руд содержанием Fe2O3 42,38-68,60, в среднем 50,80 и самым низким содержанием MgO 0-5,66 мас.%, в среднем 2,17 мас.%. Высокими Кн в этом типе руд обладают U, Сe, Rb, Sc, а также Mn и V.

5. Хлоритовый природный тип руд относится к железистому технологическому типу (Fe2O3 38,81 мас.%) и характеризуется самым высоким среди всех выделенных типов руд содержанием Al2O3 10,5 мас.% и NiO 1,18-1,40, в среднем 1,3 мас.%. Высокими Кн в этом типе руд обладают Cu, Cs, Th, Ti, Ga, а также Zr, Ta.

6. Оксидно-марганцевый природный тип руд относится к железистому технологическому типу (Fe2O3 46,7 мас.%) и характеризуется самым высоким среди всех выделенных типов руд содержанием MnO 1,16-2,5, в среднем 1,68 мас.%, а также СоО 0,16-0,36, в среднем 0,22 мас.% и редкоземельных элементов (рис. 3). Высокими Кн в этом типе руд обладают РЗЭ, Sn, Mo, Ba, а также Ti, Zn, Zr, Sr, Nb.

Рис. 3. Коэффициенты накопления РЗЭ в природных типах руд и карбонатизированных серпентинитах Буруктальского месторождения, нормированные к примитивной мантии [Mc Donough, 1990].

1-6 – руды: 1 – лизардитовые, 2 ‑ нонтронитовые, 3 - кварц-магнетитовые, 4 – кварц-гётитовые, 5 – хлоритовые, 6 – оксидно-марганцевые;
7 – карбонатизированные серпентиниты.

В настоящее время на никелевых месторождениях Урала при ведении добычных работ широко используется современная техника для проведения экспресс-анализа, позволяющая быстро определять содержания не только петрогенных элементов, но и широкого спектра элементов-примесей. Выявленные геохимические характеристики позволяют разделять природные типы руд Буруктальского месторождения по содержанию главных петрогенных оксидов и отдельных элементов-индикаторов (РЗЭ, Sn, Mo, Cu, S, Ni, Be, Ba и др.) и могут быть использованы в целях технологического картирования природных типов руд на месторождении, их селективной добычи по результатам опробования, а также в процессе рудоподготовки.

3. Наложение на ультрамафиты контактово-метасоматических процессов, связанных с гранитными интрузиями, следует считать важным фактором формирования специфичного для Буруктальского месторождения хлоритового типа богатых никелевых руд.

Во всех изученных природных типах руд и пород Буруктальского месторождения установлена особая группа элементов, с низкими абсолютными величинами содержания этих элементов (табл. 5) и, одновременно, высокими величинами коэффициентов накопления (табл. 6). Это свинец, вольфрам, молибден, олово, мышьяк и сурьма.

Таблица 5. Содержание Pb, W, Mo, Sn, As, Sb в рудах Буруктальского месторождения, г/т.

Природный тип руды	Pb	W	Mo	Sn	As	Sb
Оксидно-марганцевый	4.56	0.27	1.39	5.85	11.5	1.62
Хлоритовый	3.79	0.23	0.78	4.88	2.83	0.2
Кварц-гётитовый	17.8	1.04	1.05	4.91	15.5	3.0
Кварц-магнетитовый	2.52	1.08	0.74	4.83	26.0	2.99
Нонтронитовый	20.3	1.01	1.04	4.63	22.2	4.55
Лизардитовый	4.09	0.38	0.99	4.5	3.34	0.45

Таблица 6. Коэффициенты накопления Pb, W, Mo, Sn, As, Sb в рудах Буруктальского месторождения

Природный тип руды	Pb	W	Mo	Sn	As	Sb
Оксидно-марганцевый	29	38	28	108	105	415
Хлоритовый	24	32	16	90	26	51
Кварц-гётитовый	111	144	21	91	141	769
Кварц-магнетитовый	16	150	15	89	236	767
Нонтронитовый	127	140	21	86	202	1167
Лизардитовый	26	53	20	83	30	115

Присутствие указанной группы элементов связано с воздействием гранитоидов и даек Колумбайской и Коскольской интрузий на ультрамафиты Буруктальского массива (рис. 1) в результате инъекции в дуниты и гарцбургиты сети даек диабазов, андезитов и гранитов. В процессе флюидно-контактового воздействия из гранитоидов и их жильных дериватов в ультрамафитовый субстрат привносились элементы: Pb, W, Mo, Sn, As, Sb (табл. 5, 6). Дайки оказывали контактово-метасоматическое влияние на ультрамафиты, вследствие чего вокруг них возникали зональные оторочки хлоритовых, тальковых, тальк-карбонатных, тремолит-актинолитовых метасоматитов и серпентинитов [, 1968]. В результате довольно однородный дунит-гарцбургитовый субстрат Буруктальского месторождения претерпел существенную породную перестройку и стал гетерогенным метасоматит-ультрамафитовым. Эта литологическая неоднородность и наличие в составе субстрата хлорита, который обладает повышенной изоморфной и сорбционной ёмкостью по отношению к никелю [Brindley, Brown, 1980] способствовали возникновению хлоритовых руд с высоким содержанием никеля (NiO 1,31 мас. %, CoO 0,11 мас. %). Форма рудных тел хлоритовых руд унаследована от первичных приразломных и придайковых метасоматитов субстрата месторождения.

Таким образом, процесс воздействия гранитоидов и даек Колумбайской и Коскольской интрузий на ультрамафиты Буруктальского массива Урала отличает историю формирования Буруктальского месторождения от истории формирования латеритных месторождений никелевых кор выветривания по ультрабазитам в рамках океанической коры, где гранитный магматизм отсутствовал.

Заключение

Данная диссертационная работа выполнена на актуальную тему и является самостоятельной, законченной научно-квалификационной работой.

Основные результаты работы:

1. Проведенные минерально-петрографические и геохимические исследования позволили уточнить минеральный состав горных пород и руд Буруктальского месторождения. На основании этого выделены природные типы руд Буруктальского месторождения и составлена их классификация. Она включает несколько главных типов и более 20 минеральных разновидностей. Кварц-магнетитовые руды, хлоритовые и оксидно-марганцевые руды в качестве самостоятельных типов руд нами выделены и изучены впервые.

2. Проведенные на Буруктальском месторождении геохимические исследования затронули широкий круг химических элементов. В оксидно-железных, нонтронитовых, хлоритовых и оксидно-марганцевых породах и рудах значительное большинство проанализированных элементов-примесей накапливается с различными величинами коэффициентов накопления. Выявленные геохимические характеристики позволяют разделять природные типы руд Буруктальского месторождения по содержанию главных петрогенных оксидов и отдельных элементов-индикаторов, что целесообразно использовать для технологического картирования природных типов руд на месторождении, их селективной добычи по результатам опробования, а также в процессе рудоподготовки.

3. Во всех изученных природных типах руд и пород Буруктальского месторождения установлена особая группа элементов (Pb, W, Mo, Sn, As, Sb) с низкими абсолютными величинами содержания этих элементов и, одновременно, высокими величинами коэффициентов накопления. Присутствие этой группы связано с воздействием гранитоидов и даек Колумбайской и Коскольской интрузий на ультрамафиты Буруктальского массива, что привело к образованию хлоритовых руд месторождения и является важной геолого-генетической особенностью Буруктальского месторождения.

По теме диссертации опубликованы следующие основные работы:

1.  Рыжкова С. О. Никелевые хлориты Буруктальского месторождения, Южный Урал / , , // Москва. Горный журнал, 2010, № 4, С. 12-15.

2.  Рыжкова С. О. Никеленосные оксиды железа Буруктальского месторождения, Южный Урал / , , // СПГГИ (ТУ). Записки Горного института, Т. 183, 2009, С. 101-111.

3.  Воронцова Н. И. Перспективы никелевой промышленности Урала в свете изучения структур рудных полей гипергенных никелевых месторождений / , , // СПГГИ (ТУ). Записки Горного института, Т. 183, 2009, С. 78-87.

4.  Рыжкова С. О. Типы метасоматитов Буруктальского месторождения гипергенных никелевых руд, Южный Урал // СПГГИ (ТУ). Записки Горного института, Т. 181, 2009. С. 25-27.

5.  Таловина И. В. Гарниерит никелевых месторождений Урала / , , Н. И. Воронцова// Москва. Литология и полезные ископаемые, 2008, № 6, С.1-8.

6.  Таловина И. В. Перспективы ресурсной базы никелевой промышленности Урала / И. В. Таловина, В. Г. Лазаренков, С. О. Рыжкова, В. Л. Уголков, Н. И. Воронцова// Москва. Горный журнал, 2008, № 11, С.23-28.