CC BY
152
Грошев
Николай Юрьевич
кандидат геолого-минералогических наук научный сотрудник [email protected]
Припачкин Павел Валентинович
кандидат геолого-минералогических наук старший научный сотрудник [email protected]
ФГБУН Геологический институт Кольского научного центра РАН, г. Апатиты
К ВОПРОСУ О ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЗИЦИИ И ПЛАТИНОНОСНОСТИ МАССИВА ГАББРО-10, МОНЧЕГОРСКИЙ КОМПЛЕКС, КОЛЬСКИЙ РЕГИОН
Геологические и геохимические исследования показывают, что массив Габбро-10 представляет собой позднюю интрузивную фазу расслоенного массива Нюд-Поаз и является частью палеопротерозойской руд-но-магматической системы Мончегорского комплекса. Платинометал-льно-медно-никелевая минерализация массива, содержащая, по нашим данным, до 2,3 г/т Рё, относится к контактовому типу. Оруденение образовалось в результате взаимодействия сульфидного и силикатного расплавов в промежуточной камере на глубине при значениях И-факто-ра в диапазоне от 2000 до 20 000 и является потенциально экономически значимым. Промышленные перспективы связаны с рудными телами разведанного в 30-е годы XX в. медно-никелевого рудопроявления и практически не изученной на элементы платиновой группы толщей ме-тагаббро в блоке Верхний Нюд. Ближайший аналог массива Габбро-10 -Фёдоровотундровское месторождение, руды которого образовались в результате позднего внедрения насыщенного сульфидной жидкостью расплава в базальную часть расслоенного интрузива. Установление геологической позиции массива вносит важный вклад в понимание петрологии расслоенных интрузий и процессов формирования платиноме-талльныхместорождений контактового типа.
Ключевые слова: Мончегорский комплекс, расслоенные интрузии, контактовый тип, сульфидное оруденение, никель, элементы платиновой группы.
Массив Габбро-10 располагается вблизи южного контакта массива Нюд-Поаз палеопротерозойского (2,5 млрд лет) Мончегорского комплекса [15] и представляет собой уплощённую субгоризонтальную линзу метагаббро в архейских диоритах (рис. 1). Ме-тагаббро перекрыты метадиоритами, которые отделяют массив Габбро-10 от меланоритов массива Нюд-Поаз. Метаморфические преобразования и относительно эволюционированный состав метагаббро вместе с их неоднозначным геологическим положением (см. геологические карты [8, 15]) лежат в основе дискуссии, до сих пор не давшей однозначного ответа на вопрос: являются ли эти породы позднеархейскими или представляют поздние дифферен-циаты Мончеплутона [1, 2, 9]. Решение этого вопроса важно как с петрологической точки зрения, так и для понимания процессов рудогенеза, поскольку с метагаббро связана сульфидная плати-нометалльно-медно-никелевая минерализация. Нами приводятся новые геологические данные, а также результаты повторного опробования пород на элементы платиновой группы (ЭПГ), Au, ^ и которые позволяют уточнить роль массива Габбро-10 в становлении рудно-магматической системы Мончеплутона.
УДК 553.491 (470.21) © Н.Ю.Грошев, П.В.Припачкин, 2018 DOI: 10.24411/0869-5997-2018-10008
1
а б е 5
А
250 0
-250 м
Рис. 1. СХЕМА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ МОНЧЕГОРСКОГО ПЛУТОНА (о) И УПРОЩЁННЫЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ А-Б МАССИВОВ НЮД-ПОАЗ, ГАББРО-10 И БЛОКА ВЕРХНИЙ НЮД (б):
1 - метабазальт; 2 - метадиорит; 3 - метагаббро (на схеме этой заливкой показаны и метагаббро, и метадиориты); 4 - габбронорит; 5 - норит (а), оливиновый (б) и меланократовый (в) нориты; 6 - перидотит, пироксенит; 7 - дунит; 8 - породы архейского фундамента; массивы Вурэчуайвенч (Вур), Ниттис-Кумужья-Травяная (НКТ), Сопча (МС), Нюд-Поаз (МНП), Южносопчинский (ЮСМ); блоки Дунитовый (ДБ), Верхний Нюд (ВН); Мончетундровская интрузия (МИ); Имандра-Варзугская зона (ИВЗ)
Авторами изучен и опробован керн скважин, пробуренных в рамках проекта поисковых работ на ЭПГ в северо-западной части массива (В.С.Вой-техович и др., 2002 г.). Керновые пробы, а также несколько штуфных образцов из обнажений общим числом 74 штуки измельчены, истёрты и проанализированы на Си, Ы1, Аи, Р^ Рс1 и Б (табл. 1) в лаборатории Геологического института КНЦ РАН (г. Апатиты). Определение Си и N проводилось атомно-абсорбционным методом на спектрометре ААпа^ 400 после разложения проб фтористоводородной кислотой с добавлением серной (пределы обнаружения 0,01 масс. %). Содержание благородных металлов определялось после разложения проб в смеси кислот экстракционно-атомно-абсорбцион-ным методом; в качестве экстрагента использовалась смесь сульфидов нефти и алкиланилина. Концентрация Аи определялась на спектрометре И-157 (предел обнаружения 0,004 г/т), Р1 и РС - на спектрометре Регк1п-Е!тег 4110 (пределы обнаружения 0,02 и 0,004 г/т соответственно). Определение Б (от 0,01 масс. %) выполнялось гравиметрическим методом после разложения проб в смеси брома, азотной и концентрированной соляной
кислот. Кроме этого, в четырёх пробах после их сплавления с никелевым штейном в лаборатории ЦНИГРИ (г. Москва) были определены шесть ЭПГ и золото масс-спектрометрическим методом с индуктивно связанной плазмой (табл. 2).
Геологическое строение и платинометалльно-медно-никелевая минерализация массива Габбро-10. Разрез массива включает краевую и габбровую зоны (рис. 2). Краевая зона мощностью до 10 м сложена мелко-среднезернистым сланцеватым метагаббро, которое по химическому составу соответствует мезократовым габброноритам [3].
Габбровая зона состоит из крупно-среднезерни-стого метагаббро, часто имеющего такситовую текстуру, обусловленную чередованием участков породы различной зернистости. Мощность зоны, по нашим данным, равна 30-40 м (рис. 3; см. рис. 2). Согласно данным С.М.Рутштейна с коллегами (1964 г.), мощность габбровой зоны увеличивается в восточном направлении, достигая 80 м. По химическому составу метагаббро соответствуют кварцевым ме-зо-лейкократовым габброноритам. В метагаббро встречаются ксенолиты относительно высокомагнезиальных метапород, размер которых в ряде слу-
1. КОНЦЕНТРАЦИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ (г/т), МЕДИ, НИКЕЛЯ И СЕРЫ (масс. %) В ПОРОДАХ ОБОБЩЁННОГО РАЗРЕЗА
ЭНДО- И ЭКЗОКОНТАКТА МАССИВА НЮД-ПОАЗ
Пробы h, м Породы Au Pt Pd Cu Ni S
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1817 49.1 -20,0 Меланорит 0,008 нпо 0,044 1 0,01 0,05 0,08
1817032 -9,0 Меланорит мелкозернистый 0,050 0,10 0,780 0,10 0,27 0,35
1817 66.1 -8,0 Меланорит мелкозернистый 0,065 0,14 1,030 1 0,19 0,25 0,70
1817_66.3 -7,8 Меланорит мелкозернистый 0,048 0,10 0,072 0,18 0,24 0,44
1817 69.8 -5,0 Меланорит мелкозернистый 0,023 0,06 0,390 1 0,08 0,15 0,26
1817_79 -3,0 Меланорит мелкозернистый 0,043 0,14 1,090 0,23 0,23 0,77
1817033 -1,0 Меланорит мелкозернистый 0,040 0,10 0,790 1 0,11 0,27 0,64
181001а 32,0 Метадиорит 0,010 0,03 0,020 0,02 0,01 0,45
1810 18.3 33,0 Метадиорит 0,004 нпо 0,006 1 0,01 нпо 0,22
181001 34,0 Метадиорит 0,010 0,02 0,010 0,02 0,01 1,33
1810 21.4 36,0 Магнетитовая порода 0,012 нпо 0,005 1 0,01 0,02 0,78
181002а 36,0 Магнетитовая порода 0,010 0,02 0,010 0,01 0,01 0,10
181003а 38,0 Метагаббро 0,020 0,05 0,260 1 0,02 0,04 0,29
1810_28.3 40,0 Хлорит-амфиболовый ксенолит 0,016 нпо 0,020 нпо 0,05 0,05
1810 30.4 42,0 Хлорит-амфиболовый ксенолит 0,016 0,02 0,026 1 нпо 0,04 0,02
181002 45,0 Метагаббро 0,010 0,02 0,020 0,02 0,03 0,42
1810 40.5 48,0 Метагаббро 0,008 нпо 0,004 1 0,01 нпо 0,14
181003 50,0 Метагаббро 0,010 0,02 0,010 0,01 0,01 0,13
1810 46.9 53,0 Метагаббро 0,007 нпо нпо 0,01 0,01 0,09
181004 53,0 Метагаббро 0,010 0,02 0,020 0,04 0,01 0,04
1809 25.1 55,0 Метагаббро 0,004 нпо 0,005 1 0,01 0,01 0,06
181005 56,0 Метагаббро 0,010 0,02 0,020 0,01 0,04 0,03
181006 57,0 Метагаббро 0,010 0,02 0,030 1 0,01 0,01 0,07
G180 59,0 Ксенолит мелкозернистого метагаббро 0,031 0,03 0,130 0,13 0,12 0,24
181007 60,0 Метагаббро 0,010 0,06 0,010 1 0,01 0,01 0,06
G181-1 63,0 Метагаббро 0,120 0,24 1,780 0,77 0,06 1,18
1810 54.1 64,0 Метагаббро 0,004 нпо нпо 0,01 0,01 0,10
G181-2 64,0 Метагаббро 0,150 0,17 1,080 0,31 0,05 0,77
1810 54.2 64,1 Метагаббро 0,005 нпо 0,010 1 0,01 0,01 0,16
180801а 68,0 Сланцеватое метагаббро 0,080 0,06 0,300 0,25 0,10 0,47
1808 5.4 68,5 Сланцеватое метагаббро 0,069 0,07 0,580 1 0,35 0,18 1,29
180802а 69,0 Сланцеватое метагаббро 0,010 0,03 0,080 0,13 0,06 0,21
1808 10.7 69,5 Сланцеватое метагаббро 0,012 нпо 0,010 1 0,08 0,04 0,19
180803а 70,0 Сланцеватое метагаббро 0,010 0,04 0,150 0,10 0,05 0,26
180804а 71,0 Сланцеватое метагаббро 0,010 0,02 0,040 1 0,04 0,03 0,09
180805а 72,0 Сланцеватое метагаббро 0,010 0,02 0,080 0,09 0,04 0,20
1809 31.7 72,5 Сланцеватое метагаббро 0,007 нпо 0,005 1 0,01 0,03 0,13
1810_58.4 72,5 Сланцеватое метагаббро 0,004 нпо 0,004 0,01 0,01 -
180806а 73,0 Сланцеватое метагаббро 0,020 0,02 0,060 1 0,10 0,04 0,10
1810_57.6 73,5 Сланцеватое метагаббро 0,005 нпо 0,004 0,03 0,03 0,16
180807а 74,0 Сланцеватое метагаббро 0,010 0,03 0,140 1 0,10 0,05 0,07
G184 74,5 Сланцеватое метагаббро 0,011 0,02 0,120 0,04 0,05 0,08
180820 75,2 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,040 1 0,06 0,03 0,04
180821 77,2 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,010 0,01 0,01 0,06
1817 84.4 78,0 Диорит фундамента 0,004 нпо 0,010 1 нпо 0,01 0,05
180822 78,8 Диорит фундамента 0,020 0,02 0,020 0,01 0,01 0,03
Продолжение табл. 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
180823 79,9|| Диорит фундамента 0,030 0,02 0,010 0,02 0,01 0,11
180824 81,4 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,020 0,03 0,02 0,13
180825 82,7|| Диорит фундамента 0,020 0,03 0,250 0,18 0,03 0,35
180826 84,0 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,010 0,01 0,01 0,08
180827 86,0|| Диорит фундамента 0,010 0,02 0,010 0,01 0,01 0,05
180828 88,0 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,010 0,01 0,01 0,03
180829 90,0|| Диорит фундамента 0,010 0,02 0,010 0,01 0,01 0,03
180830 92,0 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,030 0,03 0,01 0,03
180831 94,01| Диорит фундамента 0,010 0,02 0,010 0,02 0,01 0,02
180928 96,0 Диорит фундамента 0,040 0,02 0,040 0,01 0,01 0,04
180929 98,0|| Диорит фундамента 0,020 0,02 0,010 0,01 0,01 0,05
180930 100,0 Диорит фундамента 0,010 0,04 0,100 0,01 0,01 0,03
180931 102,11 Диорит фундамента 0,040 0,02 0,050 0,01 0,01 0,12
180932 104,2 Диорит фундамента 0,010 0,03 0,039 0,01 0,01 0,05
180933 105,7 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,020 0,01 0,01 0,04
180934 106,4 Диорит фундамента 0,070 0,46 2,280 0,80 0,44 2,32
180935 107,6 Диорит фундамента 0,030 0,02 0,060 0,02 0,02 0,02
180936 109,6 Диорит фундамента 0,030 0,06 0,450 0,01 0,01 0,01
1809 70.2 110,0 Диорит фундамента 0,005 нпо 0,004 0,01 0,01 0,05
1809_70.9 110,7 Диорит фундамента 0,014 нпо 0,007 нпо 0,01 -
180937 111,2 Диорит фундамента 0,010 0,03 0,210 0,06 0,03 0,05
180938 112,1 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,030 0,01 0,02 0,01
180939 113,5 Диорит фундамента 0,020 0,02 0,030 0,01 0,01 0,01
180940 115,1 Диорит фундамента 0,020 0,02 0,050 0,01 0,01 0,02
180941 116,6 Диорит фундамента 0,020 0,02 0,020 0,01 0,01 0,01
180942 118,6 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,010 0,01 0,01 0,01
180943 120,7 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,010 0,01 0,01 0,02
180944 123,3 Диорит фундамента 0,010 0,02 0,040 0,02 0,01 0,02
Примечание. нпо - ниже порога обнаружения, Ь - глубина ниже базального контакта массива Нюд-Поаз, прочерк - элемент не определялся.
2. КОНЦЕНТРАЦИЯ ЭПГ И Au (мг/т) В ПОРОДАХ МАССИВА ГАББРО-10 В СРАВНЕНИИ С ТАКСИТОВЫМИ ГАББРОНОРИТАМИ ИЗ РУДНОЙ ЗОНЫ ФЁДОРОВОТУНДРОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ФТМ)
Пробы С181-1 С181-2 1808 5.4 С180 Среднее (п=4)
Породы Метагаббро Метагаббро Сланцеватое метагаббро Ксенолит мелкозернистого метагаббро Габбронорит ФТМ
ОБ 3,3 2,5 нпо нпо 6,5
1г 13,6 6,6 4,2 нпо 14,2
.о н н ф 2 ^ 7,8 5,1 3,5 2,3 6,2
ВИ 66,0 36,2 21,4 2,0 71,2
е ^ т Р1 457,4 285,4 164,1 15,9 1032,1
РС 2064,1 767,4 566,9 28,3 4476,9
Au 153,4 86,7 40,6 3,2 310,3
Примечание. Предел обнаружения, согласно методике НСАМ 540-МС/ААС, для Pt и Рс1 составляет 5 мг/т, для Об (не сертифицирован), 1г, ВИ и Au - 2 мг/т.
IV
0
-100 -200 -300 -400 -500 м
Рис. 2. СХЕМАТИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (а) И УПРОЩЁННЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ МАССИВА ГАББРО-10 (б) И БЛОКА ВЕРХНИЙ НЮД (в), СОСТАВЛЕННЫЕ ПО ФОНДОВЫМ МАТЕРИАЛАМ (С.М.Рутштейн и др., 1964 г.; В.С.Войтехович и др., 2002 г.) И ДАННЫМ АВТОРОВ:
1 - метагаббродолерит; 2 - тектоническая зона; 3 - метадиорит (а), чередование метадиоритов, диоритов фундамента и магнетитовых пород (б); 4 - магнетитовая порода; 5 - массив Габбро-10 (а - метагаббро, б - сланцеватое метагаббро); 6 - массив Вурэчуайвенч (а - метагаббронорит, б - сланцеватый метанорит); массив Нюд-Поаз и блок Верхний Нюд: 7 - критический горизонт, 8 - норит (а), оливиновый норит (б), меланократовый норит (в), порфи-ровидный меланорит (г); 9 - диорит фундамента; 10 - сульфидная вкрапленность; 11 - 10-я аномалия электропроводности Мончегорского рудного района; 12 - примерные контуры рудных медно-никелевых штоков; 13 - разрывные нарушения; 14 - скважины (а - опробованные на ЭПГ, б - изученные авторами, в - изученные только на цветные металлы)
чаев превышает 10x15 м. По структурно-текстурным особенностям и химическому составу большая часть пород ксенолитов отвечает меланори-там массива Нюд-Поаз [3].
Метагаббро перекрываются толщей так называемых метадиоритов, с которыми ассоциирует магнетитовая минерализация, включая пласт массивных магнетитовых пород (см. рис. 3). По данным штуфного опробования в этих породах нет значимых концентраций ЭПГ, впрочем, большая часть их разреза не изучена. Происхождение толщи метадиоритов и магнетитового пласта является предметом отдельной дискуссии [1, 2], выходящей за рамки данной работы.
По результатам бурения на никель (С.М.Рутштейн и др., 1964 г.), в юго-западной и восточной частях массива выделяются два рудных медно-ни-келевых штока, расположенных на геофизической аномалии (см. рис. 2, а). Концентрация никеля в рудных штоках варьирует от 0,2 до 0,9 масс. %, достигая на отдельных участках 1,3 масс. %. Отношение Cu/Ni в рудах составляет 1,5-2,5. По данным В.С.Войтеховича (2002 г.), концентрация благородных металлов в единичных пробах из скв. 1751, пересекшей один из рудных штоков, составляет десятки грамм на тонну.
Платинометалльно-медно-никелевая минерализация массива Габбро-10 связана с неравномер-
МВ, ед. СИ, •lO-3 S, масс. % Cu, масс. % Ni, масс. % Pd, г/т
0,01 1 100 0 1 2 0 0,4 0,8 0 0,2 0,4 0 1 2
-30 ......................I......... ............ .................. |,,,ТГ,,,1, ...........
Рис. 3. УПРОЩЁННАЯ СОСТАВНАЯ СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ КОЛОНКА ЧЕРЕЗ ЭНДО- И ЭКЗОКОНТАКТЫ МАССИВА НЮД-ПОАЗ С ВАРИАЦИЯМИ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ (МВ) И КОНЦЕНТРАЦИЙ S, Си, Ni, Pd В ПОРОДАХ (использованы геологические и геофизические данные по скважинам С-9НМ (-30-50 м), 1810 (50-99 м), 1809 (99-125 м), дан ные опробования по скважинам 1808, 1809, 1810, 1817 (см. табл. 1), данные о магнитной восприимчивости пород по скважине С-9НМ предоставлены В.В.Чащиным):
7 - меланорит (Нюд-Поаз); 2 - мелкозернистый мелано-рит (Нюд-Поаз); 3 - метадиорит; 4 - чередование мета-диво ритов, диоритов фундамента и магнетитовых пород; 5 - магнетитовая порода; 6 - метагаббро; 7 - сланцеватое метагаббро; 8 - диорит фундамента
■ l 1 2 3 I U 6 7 8
ной и уч астками г нездовой вкраплен ностью сульфидов. Вкрапленность приурочена преимущественно к краевой зоне, однако нередко распространяется в метагаббро и диориты фундамента. Содержание сульфидов изменяется от единичных зёрен до 10 об. %. Сульфиды представлены в основном пентландитом, пирротином и халькопиритом; встречаются пирит, миллерит, виоларит, маккина-вит, ковеллин. Сульфидная вкрапленность обогащена халькопиритом, слагающим от 60 до 95% сульфидной массы. Существенное обогащение халькопиритом отличает данную минерализацию от минерализации эндоконтакта массива Нюд-Поаз, где преобладает пирротин [13]. Из минералов платиновой группы в породах массива Габбро-10 установлены котульскит, майченерит, сперрилит; отмечается также ЭПГ-содержащий кобальтин [6].
Результаты выполненного нами опробования керна буровых скважин и поверхности (см. табл. 1) приведены на обобщённом разрезе (см. рис. 3), охватывающем (снизу вверх) архейские диориты фундамента, сланцеватые метагаббро контактовой зоны, метагаббро центральной части массива и ксенолиты в них, магнетитовые породы, метадиори-ты и меланократовые нориты массива Нюд-Поаз, включая их мелкозернистую разновидность в эн-доконтакте. Результаты анализа показывают, что максимальная концентрация Pd в сланцеватых метагаббро краевой зоны составляет 0,58 г/т (скв. 1808), в метагаббро - 1,78 г/т (проба G181-1 из об-
нажения), а в диоритах фундамента - 2,28 г/т (скв. 1809). Содержание никеля лишь в единичных пробах сланцеватых метагаббро и диоритах фундамента превышает 0,1 масс. % при относительно высоком С^М отношении. К сожалению, доступные в настоящее время для просмотра скважины, пробуренные в начале 2000-х годов, не пересекли рудные штоки, выделенные в 1960-е годы в ходе работ на никель. Но даже в слабо насыщенных сульфидами породах содержание ЭПГ сопоставимо с таковым в мелкозернистых меланоритах эндоконтакта массива Нюд-Поаз (рис. 4; см. рис. 3) и в краевых зонах других расслоенных интрузий Фенносканди-навского щита [11, 16]. На рис. 4 видно, что фигуративные точки минерализованных пород массива Габбро-10 и меланоритов массива Нюд-Поаз в целом образуют достаточно компактные и слабо перекрывающиеся поля. Можно отметить, что при одинаково высоком отношении РС^ для пород массива Габбро-10 существует явная тенденция к смещению точек в область обогащения С^ тогда как для пород массива Нюд-Поаз - в сторону обогащения № (см. рис. 4, д, е).
Предполагаемые объекты-аналоги и модели образования платинометалльно-медно-никелевой минерализации массива Габбро-10. Типичные примеры платинометалльно-медно-никелевого оруде-нения контактового типа в палеопротерозойских расслоенных интрузиях Фенноскандинавского щита - «донная залежь» Мончегорского плутона, ору-
1 2 S, масс. %
■ 1 • 6
° 2 • 7
® 3 * 8
• 4 . 9
♦ 5 ♦ 10
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Ni, масс. %
Pd, г/т
Рис. 4. БИНАРНЫЕ ВАРИАЦИОННЫЕ ДИАГРАММЫ РУДОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (данные по минерализованным диоритам фундамента массива Нюд-Поаз (скв. 1815), по [13]):
массив Нюд-Поаз: 1 - меланорит, 2 - мелкозернистый меланорит, 3 - диорит фундамента (скв. 1815); массив Габ-бро-10: 4 - метадиорит, 5 - магнетитовая порода, 6 - метагаббро, 7 - сланцеватое метагаббро, 8 - ксенолиты хлорит-амфиболовой породы, 9 - ксенолиты мелкозернистого метагаббро, 10 - диорит фундамента
2
денение краевых серий комплекса Портимо в Финляндии и Фёдоровотундровского массива на Кольском полуострове. Общими чертами этих объектов являются приуроченность минерализации к зоне контакта расслоенных массивов с породами фундамента, в некоторых случаях - развитие эруптивных брекчий и умеренные содержания сульфидов (5-10%). Концентрации металлов в этом типе руд, в отличие от платинометалльных рифов, в целом невысокие - 1-2 (до 10) г/т по сумме Аи, Р^ Рс1 и по 0,2-0,3 масс. % Си и Ы1. Однако эти руды образуют залежи большой мощности и содержат значительные запасы металлов [11, 12, 16].
Ранее нами были предложены два механизма образования контактового оруденения. Первый предполагает [13] осаждение сульфидных капель вблизи дна камеры из насыщенного серой расплава при благоприятствующих гравитационному про-
цессу условиях во всей магматической колонне интрузива (например, при обогащении расплава летучими компонентами, понижающими его вязкость). При этом миграция сульфидной жидкости нередко затрагивает породы прогретого и, возможно, частично расплавленного фундамента. Так, в интрузивах Суханко и Контиярви комплекса Портимо металлоносные сульфиды из пород краевой серии распространяются на десятки метров в глубь фундамента [16]. Во вмещающих массив Нюд-Поаз архейских диоритах сульфидная вкрапленность с отношением Cu/Ni, аналогичным таковому в породах эндоконтакта (~0,8), просачивается вниз на расстояние первых метров [13].
Другой механизм обоснован для платиноме-талльно-медно-никелевого месторождения Фёдоровой тундры, одного из крупнейших по запасам ЭПГ в Европе [4, 5, 7]. Месторождение приуроче-
Cu/Ir
но к толще такситовых рудоносных габброидов, которые, как полагают, внедрились в основание массива после кристаллизации расслоенной серии [4, 14]. В результате рудная зона месторождения представляет собой интрузивную брекчию мощностью до 300 м, содержащую крупные (десятки метров) обломки более ранней магматической фазы. Исследования состава ксенолитов в массиве Габбро-10 показывают, что они преимущественно являются обломками кумулатов нижней части расслоенной серии массива Нюд-Поаз [2]. Таким образом, массив Габбро-10, как и краевая серия массива Фёдоровой тундры, - поздняя интрузивная фаза по отношению к более крупному массиву. Следует отметить, что взаимоотношения ранней и поздней интрузивных фаз в массиве Габ-бро-10 подчёркиваются наличием в метагаббро обломков пород, соответствующих по составу эн-доконтактовым меланоритам массива Нюд-Поаз.
Для объяснения процесса обогащения сульфидной вкрапленности ЭПГ применяется моделирование fí-фактора, т.е. соотношения масс равновесно прореагировавших силикатного и сульфидного расплавов [10]. Сульфидная вкрапленность в мелкозернистых меланоритах массива Нюд-Поаз, к примеру, образовалась при относительно низких значениях fí-фактора - от 2000 до 4000 [13]. С учётом принятых для массива Нюд-Поаз и Мончеплу-тона условий моделирования [13], полученные геохимические данные по оруденению массива Габ-бро-10 можно объяснить сегрегацией сульфидов при значениях fí-фактора, достигающих 20 000. Подобное соотношение масс прореагировавших сульфидного и силикатного расплавов характерно для
Рис. 5. БИНАРНАЯ ДИГРАММА ОТНОШЕНИЙ Ni/Pd И Cu/Ir (значение коэффициента разделения D(mss/cy№lNH™ расплав) по [10], данные для минерализованного эндоконтакта массива Нюд-Поаз по [13]):
1 - сланцеватое метагаббро; 2 - метагаббро; 3 - рудные габбронориты массива Фёдоровой тундры; 4 -минерализованный эндоконтакт массива Нюд-Поаз;
5 - модельные составы моносульфидного твёрдого раствора (mss), кристаллизующегося из фракционирующей сульфидной жидкости, и остаточного расплава;
6 - составы конечных членов mss; 7 - составы остаточной сульфидной жидкости при различной степени фракционирования (F - доля остаточного расплава); ^(сульфидный/силикатный расплав): 30 000 для ЭПГ, 1000 для Cu, 500 для Ni
промышленных платинометалльно-медно-никеле-вых месторождений контактового типа (рис. 5). Обращает на себя внимание то, что оруденение массива Габбро-10, как и такситовые габбронориты Фёдоровой тундры, характеризуется фракционированным составом сульфидной жидкости, которая, по-видимому, потеряла комплементарный моносульфидный твёрдый раствор в промежуточной камере на глубине.
Таким образом, ассоциирующее с массивом Габбро-10 сульфидное платинометалльно-медно-никелевое оруденение образовалось, вероятно, в результате внедрения дополнительной магматической фазы, насыщенной сульфидной жидкостью. Сульфиды в процессе гравитационного осаждения и просачивания в интеркумулусном пространстве концентрировались в нижней части массива, преимущественно в породах краевой зоны (сейчас -сланцеватых метагабброидах). Этот процесс затронул и подстилающие архейские диориты, содержащие аналогичное с метагаббро сульфидное оруденение (см. отношение Cu/Ni, рис. 4, д).
Подчеркнём, что похожее метагаббро с сульфидной вкрапленностью развито в придонной части блока Верхний Нюд, расположенного южнее массива Габбро-10. Концентрации ЭПГ, выявленные в канавах в западной части блока (см. рис. 2, в), достигают 4,8 г/т (В.С.Войтехович и др., 2002 г.). По данным скв. С-805, опробованной лишь на медь и никель, мощность зоны сульфидной вкрапленности в метагаббро составляет ~100 м.
Выполненные исследования позволяют предположить нахождение в районе массива Нюд-Поаз и блока Верхний Нюд, в области развития поздней
интрузивной фазы метагаббро (массив Габбро-10, блок Верхний Нюд), среднего по запасам благородных металлов платинометалльно-медно-нике-левого месторождения, размер которого можно оценить по аналогии с месторождением Фёдорова тундра. Необходимо отметить, что геологоразведочные работы следует проводить, опираясь на опыт, полученный на найденных месторождениях этого типа (Е.В.Ноздря и др., 2008 г.).
Массив Габбро-10 представляет собой позднюю интрузивную фазу расслоенного массива Нюд-По-аз и, таким образом, является частью палеопроте-розойской рудно-магматической системы Мончегорского комплекса. Платинометалльно-медно-ни-келевая минерализация массива относится к контактовому типу. Массив Габбро-10 - второй объект Кольской платиноносной провинции (после месторождения Фёдорова тундра), для которого уста-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Генезис магнетитового пласта массива Габбро-10, Мончегорский комплекс, Кольский регион: данные U-Pb SHRIMP-II датирования метадиоритов / Н.Ю.Гро-шев, П.В.Припачкин, Б.Т.Кариковски и др. // Геология рудных месторождений. 2018. № 6. С. 546-557.
2. Грошев Н.Ю., Малыгина А.В., Абрамова В.Д. Магнети-товый пласт в экзоконтакте массива Нюд Мончегорского комплекса: новые генетические ограничения по LA-ICP-MS данным о составе магнетита // Тр. ФНС. 2018. № 15. С. 124-127.
3. Грошев Н.Ю., Малыгина А.В., Тимофеева М.Г. Исследование природы высокомагнезиальных ксенолитов массива Габбро-10, Мончегорский комплекс, Кольский регион // Вестн. МГТУ. 2018. Т. 21. № 1. С. 5-17.
4. Грошев Н.Ю., Ниткина Е.А., Митрофанов Ф.П. Двухфазный механизм образования платинометальных базитов Федоровотундровского массива на Кольском полуострове: новые геологические и изотопно-геохронологические данные // ДАН. 2009. T. 427. № 5. С. 669-673.
5. Грошев Н.Ю., Савченко Е.Э. Риф Невидимый - новый уровень малосульфидной платинометальной минерализации в массиве Федоровой тундры (Кольский полуостров, Россия) // Руды и металлы. 2011. № 5. C. 15-26.
6. Ефимов А.А., Субботин В.В., Вурсий Г.Л. Геологическое строение и характеристика сульфидной ЭПГ-содержащей минерализации массива Габбро-10 (Мончегорский интрузив, Кольский полуостров) // Мат-лы XV молодежной конференции, посвященной памяти К.О.Кратца. 2004. С. 74-76.
новлено, что контактовое платинометалльно-мед-но-никелевое оруденение сформировалось в результате позднего интрузивного события в базаль-ной части расслоенной интрузии. В дальнейших исследованиях целесообразны постановка геологоразведочных работ и детальное научное изучение этого перспективного объекта.
Авторы выражают благодарность О.В.Казано-ву за предоставленный для изучения керн скважин и А.Н.Иванову за помощь в подготовке графики. Критические замечания Т.В.Рундквист и анонимного рецензента способствовали её улучшению. За проведённые измерения авторы признательны аналитикам ГИ КНЦ РАН Л.И.Константиновой, Л.В.Фи-липпычевой, И.Б.Карановой. Исследования выполнены в рамках темы НИР № 0231-2015-0002 при частичной финансовой поддержке грантов РФФИ (проекты 16-05-00367, 15-35-20501).
7. Корчагин А.У., Митрофанов Ф.П. Месторождения МПГ западной части Федорово-Панских тундр (Федорово и Малая Пана): состояние и перспективы освоения // Интеррег-Тасис проект: Стратегические минеральные ресурсы Лапландии - основа устойчивого развития Севера. Апатиты, 2008. Вып. 1. С. 42-51.
8. Малосульфидные платинометальные руды палео-протерозойского Мончегорского плутона и массивов его южного обрамления (Кольский полуостров, Россия): геологическая характеристика и изотопно-геохронологические свидетельства полихронности рудно-магматических систем / В.В.Чащин, Т.Б.Баянова, Ф.П.Митрофанов и др. // Геология рудных месторождений. 2016. № 1 (58). C. 41-63.
9. Расслоенные интрузии Мончегорского рудного района: петрология, оруденение, изотопия, глубинное строение. Ч. 1 / Под ред. Ф.П.Митрофанова, В.Ф.Смоль-кина. - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2004.
10. Barnes S.-J., Maier W.D. The fractionation of Ni, Cu and the noble metals in silicate and sulfide liquids // Dynamic Processes in Magmatic Ore Deposits and Their Application in Mineral Exploration. Geological Association of Canada. Short Course. 1999. Vol. 13. P. 69-106.
11. Basal Platinum-Group Element Mineralization in the Fe-dorov Pansky Layered Mafic Intrusion, Kola Peninsula, Russia / D.Schissel, A.A.Tsvetkov, F.P.Mitrofanov et al. // Economic Geology. 2002. Vol. 97. P. 1657-1677.
12. Controls on the formation of contact-type platinum-group element mineralization in the East Bull Lake intrusion / D.C.Peck, R.R.Keays, R.S.James et al. // Economic Geology. 2001. Vol. 96. P. 559-581.
13. Critical Controls on the Formation of Contact-Style PGE-Ni-Cu Mineralization: Evidence from the Paleoprote-rozoic Monchegorsk Complex, Kola Region, Russia / B.T.Karykowski, W.D.Maier, N.Y.Groshev et al. // Economic Geology. 2018. 113(4). P. 911-935.
14. East Scandinavian and Noril'sk Plume Mafic Large Igneous Provinces of Pd-Pt Ores: Geological and Metalloge-nic Comparison / F.P.Mitrofanov, T.B.Bayanova, A.U.Kor-chagin et al. // Geology of Ore Deposits. 2013. Vol. 55. P. 305-319.
15. Geological structure and ore mineralization of the South Sopchinsky and Gabbro-10 massifs and the Mo-roshkovoe Lake target, Monchegorsk area, Kola Peninsula, Russia / P.V.Pripachkin, T.V.Rundkvist, Y.A.Miroshni-kova et al. // Mineralium Deposita. 2015. P. 973-992.
16. Iljina M.J., Alapieti T.T., McElduff B.M. Platinum-group element mineralization in the Suhanko-Konttijarvi intrusion, Finland // Australian Journal of Earth Sciences. 1992. Vol. 39 (3). P. 303-313.
GEOLOGICAL SETTING AND PLATINUM POTENTIAL OF GABBRO-10 MASSIF, MONCHEGORSK COMPLEX, KOLA REGION
N.Yu.Groshev, P.V.Pripachkin
(FSBSI Geological Institute of Kola Scientific Center RAS, Apatity)
Geological and geochemical studies suggest that Gabbro-10 massif is the late intrusive phase of Nyud-Poaz layered massif and forms a part of Paleoproterozoic ore-magmatic system of Monchegorsk complex. PGE-Cu-Ni massif mineralization containing up to 2,3 g/t Pd is assumed to be contact type. Mineralization resulted from sulfide and silicate melt interaction in an intermediate chamber at depth (R factor range of 2000-20000) and is potentially economic. Economic prospects are related to orebodies of a Cu-Ni occurrence explored in the 1930s and metagab-bro strata in Verkhny Nyud block virtually unexplored for PGE. Gabbro-10 massif is most similar to Fedorova Tundra deposit where ore formation resulted from the late emplacement of sulfide fluid-rich melt in the layered intrusion basal part. The massif geological identification significantly contributes to understanding layered intrusion petrology and formation processes of contact-type PGM deposits.
Keywords: Monchegorsk complex, layered intrusions, contact type, sulfide mineralization, nickel, platinum-group elements.
ПРИГЛАШАЕМ К СОТРУДНИЧЕСТВУ
Журнал «Руды и металлы» приглашает к сотрудничеству представителей геологических, горно-геологических, горнодобывающих организаций и предприятий, отраслевых научно-исследовательских, академических и образовательных институтов
По вопросам размещения рекламы или издания целевого номера, посвящённого вашим предприятию, организации, её продукции и услугам обращаться по телефону 8 (495) 315-28-47 или электронной почте [email protected]
Реклама по заказам отраслевых организаций и высших учебных заведений выполняется по льготным расценкам
