Для вмещающих контактово-метаморфических и метасоматических пород с прожилково-вкрапленными (экзоконтактовыми) рудами характерны более высокие концентрации редких земель и значительное фракционирование легких и тяжелых редких элементов (см. рис. 6в). Это отражено и на диаграмме (La/Sm) n -- (Gd/Yb)n (см. рис. 6з). Отличие спайдердиаграмм роговиков, сложенных в основном плагиоклазом и клинопироксеном (см. рис. 6в -- прожилково-вкраплен- ные руды, ОУГ-2), от метасоматически измененных безполевошпатовых скарнов заключается в отсутствии ярко выраженных для скарнов европиевых минимумов (см. рис. 6в -- прожилково-вкрапленные руды, СФ-18). Спектр образца СФ-18/845,8 отличается от апомонтичеллитового метасоматита меньшим содержанием РЗЭ и близким соотношением легких и тяжелых РЗЭ (ЛРЭ/ТРЭ около единицы). Вероятно, это объясняется большей степенью переработки первичного материала.
Таблица 3. Элементный состав (г/т) изученных образцов основных типов Cu-Ni руд Норильского района
|
Типы руд |
Массивные руды |
Прожилково- вкрапленные руды |
Брекчивые руды |
Вкрапленные руды |
|
|
Количество проб |
7 |
6 |
4 |
15 |
|
|
Au |
4,76 |
0,42 |
0,87 |
0,31 |
|
|
Ag |
79,91 |
7,59 |
24,18 |
3,96 |
|
|
Pd |
65,70 |
7,60 |
7,52 |
6,54 |
|
|
Ir |
0,04 |
0,11 |
0,00 |
0,10 |
|
|
As |
0,00 |
3,70 |
0,00 |
0,11 |
|
|
Sb |
2,55 |
0,66 |
0,72 |
0,62 |
|
|
Cu |
183 193,17 |
24 868,52 |
92 581,16 |
13 768,82 |
|
|
Ni |
48 602,18 |
16 825,14 |
12 891,91 |
8 701,14 |
|
|
Pb |
223,98 |
27,87 |
66,75 |
10,76 |
|
|
Zn |
139,73 |
91,40 |
333,29 |
100,16 |
|
|
Re |
0,06 |
0,06 |
0,01 |
0,02 |
|
|
Li |
0,21 |
14,45 |
14,29 |
11,85 |
|
|
Be |
0,01 |
1,57 |
0,58 |
0,44 |
|
|
Sc |
0,29 |
4,30 |
11,70 |
20,25 |
|
|
V |
15,64 |
93,63 |
35,57 |
155,89 |
|
|
Cr |
1,01 |
127,33 |
64,45 |
1353,51 |
|
|
Bi |
12,92 |
1,18 |
3,93 |
0,54 |
|
|
Ga |
0,75 |
7,53 |
5,89 |
11,70 |
|
|
Se |
59,23 |
25,81 |
29,41 |
14,59 |
|
|
Rb |
0,90 |
2,23 |
0,25 |
14,13 |
|
|
Sr |
2,95 |
66,85 |
49,64 |
153,18 |
|
|
Y |
0,46 |
9,57 |
11,36 |
19,33 |
|
|
Zr |
1,69 |
64,78 |
59,42 |
66,06 |
|
|
Nb |
0,49 |
11,57 |
4,78 |
4,35 |
|
|
Mo |
0,65 |
2,94 |
0,46 |
1,13 |
|
|
Cd |
9,45 |
1,52 |
7,66 |
0,84 |
|
|
Sn |
26,00 |
1,73 |
6,36 |
1,98 |
|
|
Te |
12,99 |
2,83 |
4,91 |
1,54 |
|
|
Cs |
0,09 |
0,10 |
0,04 |
0,70 |
|
|
Ba |
3,53 |
23,79 |
2,16 |
112,70 |
|
|
La |
0,30 |
13,64 |
5,36 |
7,56 |
|
|
Ce |
0,77 |
31,82 |
14,91 |
17,67 |
|
|
Pr |
0,09 |
3,85 |
1,95 |
2,22 |
|
|
Nd |
0,33 |
16,60 |
8,81 |
10,44 |
|
|
Sm |
0,09 |
3,23 |
2,17 |
2,68 |
|
|
Eu |
0,02 |
0,55 |
0,49 |
0,79 |
|
|
Gd |
0,06 |
2,51 |
2,16 |
3,13 |
|
|
Tb |
0,01 |
0,34 |
0,33 |
0,50 |
|
|
Dy |
0,08 |
1,87 |
2,10 |
3,35 |
|
|
Ho |
0,01 |
0,36 |
0,42 |
0,70 |
|
|
Er |
0,05 |
0,98 |
1,23 |
2,06 |
|
|
Tm |
0,01 |
0,12 |
0,16 |
0,29 |
|
|
Yb |
0,06 |
0,74 |
1,06 |
1,84 |
|
|
Lu |
0,01 |
0,10 |
0,15 |
0,27 |
|
|
Hf |
0,04 |
1,71 |
1,28 |
1,64 |
|
|
Ta |
0,02 |
0,66 |
0,26 |
0,20 |
|
|
W |
0,07 |
0,31 |
0,10 |
0,34 |
|
|
Tl |
0,78 |
0,29 |
0,88 |
0,23 |
|
|
Th |
0,08 |
3,05 |
1,06 |
1,18 |
|
|
U |
0,09 |
1,51 |
0,39 |
0,44 |
|
|
ZREE |
1,88 |
76,70 |
41,30 |
53,49 |
|
|
ZLREE |
1,59 |
69,69 |
33,68 |
41,36 |
|
|
ZHREE |
0,29 |
7,01 |
7,62 |
12,13 |
|
|
ZLREE/ZHREE |
8,90 |
9,20 |
3,92 |
3,10 |
|
|
U/Th |
0,13 |
0,44 |
0,28 |
0,44 |
|
|
Te/Se |
0,35 |
0,14 |
0,16 |
0,10 |
|
|
Au/Ag |
0,05 |
0,04 |
0,03 |
0,11 |
|
|
Eu/Eu* |
0,13 |
0,74 |
0,76 |
1,03 |
|
|
Ce/Ce* |
0,50 |
1,13 |
1,27 |
1,02 |
|
|
Eu/Sm |
0,07 |
0,19 |
0,21 |
0,35 |
|
|
ZCe |
1,48 |
65,91 |
31,02 |
37,88 |
|
|
ZY |
0,28 |
8,86 |
7,68 |
11,15 |
|
|
ZSc |
0,13 |
1,94 |
2,61 |
4,45 |
Примечание: Eu/Eu* = EuN/(SmN-GdN)1/2; Ce/Ce* = CeN/((2LaN+SmN)/3), REE -- РЗЭ, LREE -- легкие РЗЭ, HREE -- тяжелые РЗЭ.
Для безоливиновых роговиков и скарнов в брекчиевидных рудах, как и для прожилково-вкрапленных руд, характерны значительное фракционирование легких РЗЭ относительно тяжелых и резко выраженный европиевый минимум (см. рис. 6в и 6д).
Рис. 6. Распределение РЗЭ, нормированные по хондритам [13], в основных типах Cu-Ni руд Норильского района. Номера проб на графиках см. в табл. 1
Fig. 6. Distribution of REEs normalized by chondrites [13] in the main types of Cu-Ni ores in the Norilsk region. For sample numbers on the graphs, see Table 1
В массивных рудах характер распределения РЗЭ также определяется составом ксенолитов в этих рудах. В пентландит-борнитовых рудах (РТ-102/1614,4) это метасоматиты, сложенные железистыми вторичными силикатами -- хлоритом и гизингеритом. Спайдердиаграмма довольно пологая с небольшим преобладанием легких элементов над тяжелыми и небольшим максимумом диспрозия (см. рис. 6а -- массивные руды). В массивных халькопирит-пирротиновых рудах включения ксенолитов роговиков редки. Концентрация тяжелых редких элементов ниже порога чувствительности анализа, содержание легких элементов тоже невелико, но легкие элементы явно преобладают над тяжелыми, что и отражено на спайдердиаграмме массивных руд (см. рис. 6а и 6ж).
Заключение
В результате выполненных исследований получены новые данные по составу и содержанию микроэлементов, включая РЗЭ в основных типах Cu-Ni руд Норильского района. Установлено, что основные типы руд (массивные, прожилково- вкрапленные, брекчиевидные и вкрапленные) существенно различаются по химическому составу и содержанию породо- и рудообразующих компонентов.
Выявлено обогащение руд широким спектром микроэлементов. По сравнению с примитивной мантией норильские руды характеризуются явным обогащением халькофильными и сидерофильными, а также незначительным обогащением РЗЭ и радиоактивными элементами. Коэффициенты обогащения рудных микроэлементов в октябрьской и талнахской руде достигают в основном сотен (S, Pt, Au, Se, Te, Pb, As, Sn, Mo) и тысяч (Ni, Cu, Ag, Pd) раз. Наиболее обогащены основными рудными элементами массивные и прожилково-вкрапленные руды.
Выявлена довольно высокая обогащенность всех типов руд Bi, Re и Od, которые потенциально промышленно значимы как высокотехнологичные металлы и могут быть перспективны для попутной добычи.
Концентрация редких земель в основных типах Cu-Ni руд Норильского района за исключением массивных руд превышает уровень стандарта хондрита [12], фракционирование РЗЭ слабое. Спектры распределения нормированных по хондриту РЗЭ имеют небольшой отрицательный уклон: суммарные содержания легких РЗЭ выше, чем тяжелых.
Наклонные и пологие участки спектров РЗЭ разных типов руд обладают большим сходством между собой и со спектрами вмещающих пород. Схожесть геометрии спектров РЗЭ массивных и прожилково- вкрапленных, брекчиевидных, вкрапленных типов руд, содержащих значительную примесь вмещающих пород, указывает на унаследованность состава РЗЭ в рудах от вмещающих пород.
Для вмещающих контактово-метаморфических и метасоматических пород с прожилково-вкрапленными (экзоконтактовыми) рудами характерны более высокие концентрации редких земель и значительное фракционирование легких и тяжелых редких элементов. Для безоливиновых роговиков и скарнов в брекчиевидных рудах, так же как и для прожил- ково-вкрапленных руд, характерны значительное фракционирование легких РЗЭ относительно тяжелых и резко выраженный Eu минимум. В массивных рудах характер распределения РЗЭ определяется составом ксенолитов в этих рудах.
геохимический медный никелевый порода
Литература
1. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2018 году». -- М.: ФГБУ «ВИМС», 2019. -- 422 с.
2. Barnes S. J., Malitch K. N., Yudovskaya M. A. Introduction to a Special Issue on the Norilsk-Talnakh Ni-Cu-Platinum Group Element Deposits // Economic Geology. -- 2020. -- Vol. 115, № 6. -- P 1157--1172.
3. Генкин А. Д., Дистлер В. В., Гладышев Г. Д. и др. Сульфидные медно-никелевые руды норильских месторождений. -- М.: Наука, 1981. -- 238 с.
4. Дистлер В. В., Гроховская Т. Л., Евстигнеева Т. Л. и др. Петрология сульфидного магматического рудообразования. -- М.: Наука, 1988. -- 232 с.
5. Додин Д. А., Служеникин С. Ф., Богомолов М. А. Руды и минералы Норильского района. -- М.: Студия «Поляр. звезда», 2009. -- 220 с.
6. Bortnikov N. S., Volkov A. V., Galyamov A. L. et al. Mineral Resources of High-tech Metals in Russia: State of the Art and Outlook // Geology of Ore Deposits. -- 2016. -- Vol. 58, № 2. -- P 83--103.
7. Дистлер В. В., Служеникин С. Ф., Кабри Л. Дж. и др. Платиновые руды норильских расслоенных интрузивов: соотношение магматического и флюидного концентрирования благородных металлов // Геология руд. месторождений. -- 1999. -- Т. 41, № 3. -- С. 241--265.
8. Дистлер В. В. Петролого-геохимические закономерности формирования платиноносных медно-никелевых руд: Дис.... д-ра геол.-минерал. наук. -- М.: ИГЕМ РАН, 1985. -- 450 с.
9. Sluzhenikin S. F. Platinum-Copper-Nickel and Platinum Ores of Norilsk Region and Their Ore Mineralization // Russian J. of General Chemistry. -- 2011. -- Vol. 8. -- P. 1288--1301.
10. Мирошникова Л. К. Геолого-геохимические предпосылки и признаки локализации медно-никелевого с платиноидами оруденения рудно-магматической системы Талнахского рудного узла: Дис.... д-ра геол.-минерал. наук. -- М.: МГГРУ, 2017. -- 321 с.
11. Lyubetskaya T., KorenagaJ. Chemical composition of Earth's primitive mantle and its variance // J. of Geophysical Research. -- 2007. -- Vol. 112. -- B03211.
12. Тейлор С. Р., Мак-Леннан С. М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. -- М.: Мир, 1988. -- 384 с.
13. McDonough W. F., Sun S. S. The Composition of the Earth // Chemical Geology. -- 1995. -- Vol. 120. -- P. 223--253.
14. Sluzhenikin S. F., Malitch K. N., Turovtsev D. M. et al. Differentiated Mafic-Ultramafic Intrusions of the Zubovsky Type in the Noril'sk Region: Petrochemical and Geochemical Characteristics, and Ore Potential // Petrology. -- 2020. -- Vol. 28. -- № 5. -- P. 458-- 489.
Reference
1. Gosudarstvennyi doklad “O sostoyanii i ispol'zovanii mineral'no-syr'evykh resursov Rossiiskoi Federatsii v 2018 godu”. [State report “On the state and use of mineral resources of the Russian Federation in 2018”]. Moscow, FGBU “VIMS”, 2019. 422 p. (In Russian).
2. Barnes S. J., Malitch K. N., Yudovskaya M. A. Introduction to a Special Issue on the Norilsk-Talnakh Ni-Cu- Platinum Group Element Deposits. Economic Geology, 2020, vol. 115, no. 6, pp. 1157--1172. DOI: 10.5382/ econgeo.4750.
3. Genkin A. D., Distler V. V., Gladyshev G. D., Filimonova A. A., Evstigneeva T. L., Kovalenker V A., Laputina P., Smirnov A. V., Grokhovskaya T. L. Sul'fidnye medno-nikelevye rudy noril'skikh mestorozhdenii. [Sulfide Copper-Nickel Ores of the Norilsk Deposits]. Moscow, Nauka, 1981, 238 p. (In Russian).
4. Distler V. V., Grokhovskaya T. L., Evstigneeva T. L., Sluzhenikin S. F., Filimonova A. A., Dyuzhikov O. A. Petrologiya sul'fidnogo magmaticheskogo rudoobrazovaniya. [Petrology of Magmatic Sulfide Ore Formation]. Moscow, Nauka, 1988, 232 p. (In Russian).
5. Dodin D. A., Sluzhenikin S. F., Bogomolov M. A. Rudy i mineraly Noril'skogo raiona. [Ores and minerals of the Norilsk region]. Moscow, Studiya “Polyar. Zvezda”, 2009, 220 p. (In Russian).
6. Bortnikov N. S., Volkov A. V., Galyamov A. L., Vikent'ev I. V., Aristov V V., Lalomov A. V., Murashov K. Yu. Mineral Resources of High-tech Metals in Russia: State of the Art and Outlook. Geology of Ore Deposits, 2016, vol. 58, no.pp. 83--103.
7. Distler V V., Sluzhenikin S. F., Cabri L. J., Krivolutskaya
N. A., Turovtsev D. M., Golovanova T. A. Platinovye rudy noril'skikh rassloennykh intruzivov: sootnoshenie magmaticheskogo i flyuidnogo kontsentrirovaniya blagorodnykh metallov. [Platinum ores of the Norilsk layered intrusions: the proportion of the magma and fluid concentration]. Geologiya rudnykh mestorozhdenii, 1999, vol. 41, no. 3, pp. 241--265. (In Russian).
8. Distler V. V. Petrologo-geokhimicheskie zakonomernosti formirovaniya platinonosnykh medno-nikelevykh rud. [Petrological and geochemical regularities of formation of platinum-bearing copper-Nickel ores]. Dis.... d-ra geologo-mineral. nauk. Moscow, IGEM RAN, 1985, 450 p. (In Russian).
9. Sluzhenikin S. F. Platinum-Copper-Nickel and Platinum Ores of Norilsk Region and Their Ore Mineralization. Russian J. of General Chemistry, 2011, vol. 8, pp. 1288--1301.
10. Miroshnikova L. K. Geologo-geokhimicheskie predposylki i priznaki lokalizatsii medno-nikelevogo s platinoidami orudeneniya rudno-magmaticheskoi sistemy Talnakhskogo rudnogo uzla. [Geological and geochemical prerequisites and signs of localization of copper-Nickel with platinoids mineralization of the ore-magmatic system of the Talnakh ore node]. Dis.... d-ra geologo-mineral. nauk. Moscow, MGGRU, 2017, 321 p. (In Russian).
11. Lyubetskaya T., Korenaga J. Chemical composition of Earth's primitive mantle and its variance. J. of Geophysical Research, 2007, vol. 112, B03211.
12. Teilor S. R., Mak-Lennan S. M. Kontinental'naya kora: ee sostav i evolyutsiya. [Continental crust: its composition and evolution]. Moscow, Mir, 1988, 384 p. (In Russian).
13. McDonough W. F., Sun S. S. The Composition of the Earth. Chemical Geology, 1995, vol. 120, pp. 223--253.
14. Sluzhenikin S. F., Malitch K. N., Turovtsev D. M., Grigorieva A. V., Badanina I. Yu. Differentiated Mafic-Ultramafic Intrusions of the Zubovsky Type in the Noril'sk Region: Petrochemical and Geochemical Characteristics, and Ore Potential. Petrology, 2020, vol. 28, no. 5, pp. 458--489.