Микро-наноминералогия золота и платины в графитоносных метаморфических комплексах Приморья

Размещено на http://allbest.ru

Микро-наноминералогия золота и платины в графитоносных метаморфических комплексах Приморья

А.В. Руслан, Н.Н. Баринов

Методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) изучена минерализация золота и платины в графитоносных метаморфических комплексах Приморья. Она имеет рассеянно-вкрапленный характер и локализуется в виде тонкодисперсных (0,1--60 мкм) выделений как в графитовых рудах, так и во вмещающих породах. Впервые установлены минералы платины: самородная платина и интерметаллические соединения платины с оловом и свинцом. Выявлено медистое, никелистое и палладистое золото. Полученные данные позволяют связать происхождение минералов золота и платины главным образом с эндогенными процессами при участии глубинных восстановленных флюидов.

Ключевые слова: золото, платина, графит, Матвеевско-Нахимовский террейн, Приморье.

Micro-nanomineralogy of gold and platinum in the graphite-bearing metamorphic complexes of Primorye.

A.V. RUSLAN, N.N. BARINOV (Far East Geological Institute, FEB RAS, Vladivostok).

Mineralization of gold and platinum in the graphite-bearing metamorphic complexes of Primorye was studied by scanning electron microscopy (SEM). It features scattered distribution with localizing as dispersed particles (0.1--60 ym) both in graphite ores and host rocks. Platinum minerals such as native platinum and intermetallic compounds ofplatinum with tin and lead were firstly established in the stady. The obtained data indicate that the origin of minerals of gold and platinum is related largely to endogenic processes with the participation of deep reduced fluids.

Введение

минерализация золото платина приморье графитоносный

Исследованиями последних десятилетий в России и за рубежом были установлены новые промышленные типы месторождений благородных металлов в углеродсодержащих (черносланцевых) толщах и их метасоматитах [3]. Примером могут служить месторождения Средняя Падма (Карелия), Тимское (Курская область), Сухой Лог (Иркутская область), Наталкинское (Магаданская область) и др. Из зарубежных аналогов наиболее известны месторождения Любин (Польша), Цзуньи (Китай), Бакырчик (Казахстан), Мурунтау (Узбекистан), Кумтор (Киргизия). Данные рудные образования характеризуются стратиформным типом оруденения, его постоянной ассоциацией с углеродистым веществом пород, полиэлементным составом руд, приуроченностью руд к зонам рассеянной сульфидной или сульфид-сульфоарсенидной минерализации, низкой степенью регионального метаморфизма вмещающих пород.

Графитоносные метаморфические комплексы Матвеевско-Нахимовского и Кабаргинского террейнов (Приморье) относятся к особому типу углеродсодержащих формаций [9].

Необходимость их изучения на наличие благородных металлов возникла в связи с появлением аналитических данных о повышенных концентрациях (единицы-десятки г/т) золота, платины, а также палладия и серебра в пробах графитсодержащих пород [6].

Работа выполнена в рамках специального проекта под научным руководством академика А.И. Ханчука. Одной из наиболее существенных и методически сложных задач проекта было выявление форм нахождения благородных металлов и особенностей их распределения. Исследования подобного рода представляют большой интерес не только для оценки данного объекта. Они являются составной частью крупной фундаментальной проблемы - развития учения о веществе рудных месторождений, закономерностях, условиях и механизмах их формирования.

Краткий геологический очерк района исследования

Минералы золота и платины в графитоносных метаморфических комплексах Матвеевско-Нахимовского и Кабаргинского террейнов Приморья

Рис. 2. Минералы платины в графитсодержащих породах: а - скопление тонких зерен высокопробной платины в графитистом кристаллосланце, обр. АР-24; б - скопление микро- и нанозерен «чистой» платины в графитизированном кальцифире, обр. АР-1(1); в - микровыделение «чистой» платины в графитизированном кальцифире, обр. АР-1(1); г - микровыделение палладистой платины в графитистом кристаллосланце, обр. АР-24; д - интерметаллид PtSn в метабазитовом сланце, обр. АР-36/2; е - интерметаллид Р1РЬ2 в метабазитовом сланце, обр. АР-1(1)

В графите были установлены выделения, отвечающие по составу никелистому (№ 6,43 мас. %), медистому (Си 20-30 мас. %) и палладистому ^ 14,86 мас. %) золоту.

В пробах графитизированного кальцифира, графитистого и метабазитового сланцев впервые обнаружены выделения высокопробной платины (рис. 2 а-в). Это дискретные ксеноморфные частицы (размер сечений 100 нм - 60 мкм), рассеянные в графит-кар- бонат-силикатной матрице пород. Реже устанавливаются выделения палладистой (Pd 15,6 мас. %) платины (рис. 2г). Кроме самородной платины впервые были обнаружены микроразмерные Р^п-, РЬ-С1-Р-, Pt-Sn-Pb-Cd-Cu-содержащие фазы, представляющие интерметаллические соединения платины с оловом и свинцом (рис. 2 д-е).

Обсуждение результатов

Как известно, благородным металлам в черносланцевых формациях присуще широкое разнообразие форм нахождения. К ним относятся собственно минералы (самородные металлы, интерметаллиды, сульфиды), примеси в сульфидах и металлоорганические комплексы [4]. Находки золота и платины, представленные только самородной формой (палладистая, высокопробная платина, медистое, палладистое и никелистое золото) и в виде интерметаллидов (платина с оловом и свинцом), подтверждают высказанное ранее мнение об особом типе благороднометалльной минерализации в графитоносных метаморфических комплексах Приморья [8].

В результате исследований был установлен рассеянно-вкрапленный характер распределения благороднометалльной минерализации в графитсодержащих породах. Размер выделений благородных металлов варьировал в диапазоне от сотен нм до десятков мкм. Они приурочены как к высокометаморфизованному углеродистому веществу (графиту), так и к твердым растворам Fe-Cr, хлорсодержащим фазам, кальциту, амфиболам и кварцу. В то же время вопросы источников благородных металлов и механизма их транспортировки в зону минералообразования продолжают оставаться дискуссионными. По нашему мнению, происхождение благороднометалльной минерализации в графитоносных метаморфических комплексах Приморья связано главным образом с эндогенными процессами при участии глубинных восстановленных флюидов. Ведущей формой миграции металлов при переносе такими флюидами обычно считаются хлоридные комплексы [2]. Однако экспериментально доказана возможность экстракции и переноса платины в виде элементоорганических соединений [5]. Учитывая экспериментальные данные и особенности состава обнаруженных выделений благородных металлов, можно предположить, что их транспорт осуществлялся в виде комплексов с углеродом (карбонилов, галоген-карбонилов и т.п.).

Выводы

Благородные металлы концентрируются в графитоносных метаморфических комплексах Приморья в виде тонкодисперсных выделений размером от сотен нанометров до десятков микрометров. Они представлены самородными золотом и платиной, а также интерметаллидами платины с оловом и свинцом.

Неравномерное распределение в породах, тонкая дисперсность и особенности состава выделений благородных металлов позволяют связать формирование благороднометалльной минерализации главным образом с эндогенными процессами при участии глубинных восстановленных флюидов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России: в 2 кн. / под ред. А.И. Ханчука. Владивосток: Дальнаука, 2006. Кн. 1. 572 с.

2. Главатских С.Ф., Трубкин Н.В. Первые находки самородных вольфрама и серебра в продуктах эксгаляции большого трещинного Толбачинского извержения (Камчатка) // Докл. РАН. 2000. Т 273, № 4. С. 523-526.

3. Додин Д.А., Додина Т.С., Золоев К.К., Коротеев В.А., Чернышов Н.М. Платина России: состояние и перспективы // Литосфера. 2010. № 1. С. 3-36.

4. Марченко Л.Г Микро-наноминералогия золота и платиноидов в черных сланцах. Алматы: Интерпресс- Казахстан, 2010. 146 с.

5. Салова Т.П., Симакин А.Г Перенос платины сухим восстановленным флюидом системы СО-СО2 при Р = 2 кбар // Взаимодействие в системах флюид-расплав-кристалл: Сб. трудов Всерос. ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. Москва: ГЕОХИ РАН, 2016. С. 67-68.

6. Ханчук А.И., Плюснина Л.П., Молчанов В.П. Первые данные о золото-платиноидном оруденении в углеродистых породах Ханкайского массива и прогноз крупного месторождения благородных металлов в Приморском крае // Докл. РАН. 2004. Т. 397, № 4. С. 1-5.

7. Ханчук А.И., Вовна ГМ., Киселев В.И., Мишкин М.А., Лаврик С.Н. Первые результаты U-Pb-геохронологических исследований пород гранулитового комплекса Ханкайского массива Приморья (метод LA-ICP-MS) // Докл. РАН. 2010. Т. 434. № 2. С. 212-215.

8. Ханчук А.И., Плюснина Л.П., Руслан А.В., Лихойдов Г.Г., Баринов Н.Н. Природа графитизации и бла- городнометалльной минерализации в метаморфитах северной части Ханкайского террейна, Приморье // Геол. рудн. месторожд. 2013. Т. 55, № 4. С. 261-281.

9. Khanchuk A.I., Plyusnina L.P, Berdnikov N.V. Noble metal and graphite formation in metamorphic rocks of the Khanka terrane, Far East Russia // J. Asian Earth Sci. 2015. Vol. 99. P 30-40.

Размещено на Allbest.ru