CC BY
26
УДК 553.461 (470.5) © В.И.Николаев, А.В.Руднев, 2016
ТИПЫ ХРОМОВОРУДНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ РАЗМЕЩЕНИЯ В АЛЬПИНОТИПНЫХ МАССИВАХ УРАЛА
В.И.Николаев, А.В.Руднев
ФГУП Всероссийский институт минерального сырья им. Н.М.Федоровского, г. Москва
На основе материалов по геологическому строению и хромитоносности альпинотипных массивов Урала выделены и охарактеризованы типы хромоворуд-ных концентраций. Для каждого типа приведены его структурное положение, размеры месторождений, состав рудного хромшпинелида и его зависимость от вмещающих пород.
Ключевые слова: хромовое оруденение, альпино-типный массив, дуниты, гарцбургиты, структурно-вещественный комплекс.
Освоение хромитовых месторождений в альпинотипных массивах Урала имеет длительную историю. В предвоенные годы XX в. основные исследования были проведены на гипербазито-вых массивах Южного Урала: Халиловском, Верб-люжьегорском, Хабарнинском, наиболее объемные - на открытых в 1935 г. уникальных месторождениях Кемпирсайского массива. С разной детальностью изучены морфология и размеры рудных тел, состав руд, намечены закономерности размещения оруденения по площади и в разрезе массивов [12]. В этот период особенности состава хромовых руд объяснялись положением месторождений в выделенных условных горизонтах массива: первый - в зоне сопряжения троктолитов и порфировидных гарцбургитов в юго-западной части массива; второй - в северной части в директивных гарцбургитах с незначительными дунитовыми обособлениями; третий - в юго-восточной части в гарцбургитах с максимальным развитием дунитов.
Исследователи 60-х годов связывали изменение состава рудного хромшпинелида различных месторождений не только с положением в упомянутых горизонтах, но и с петрографическим составом пород - повышением их глиноземисто-сти (нарастанием во вмещающих петрографических комплексах содержания SiO2 и А1203) [6]. В
результате значительных картировочных, поисковых и сопровождающих их исследовательских работ на хорошо обнаженных массивах Полярного Урала (Рай-Из, Войкаро-Сыньинский, Сыум-Кеу) в составе пород альпинотипных массивов по степени деплетирования и насыщенности лин-зо-, жилообразными телами дунитов выделены структурно-вещественные комплексы (СВК), с каждым из которых связан определенный тип хромового оруденения [7]. Ниже приведены закономерности распространения СВК, характеристики различных типов хромового оруденения, установлены возможные масштабы месторождений хромовых руд в каждом из СВК.
Размещение хромового оруденения в альпинотипных массивах тесно связано с их структурой и распределением фаций перидотитов. Анализ структур хромитоносных массивов, особенно крупных, в которых наиболее полно сохраняются элементы первичного строения, показывает, что они образовались в антиформных поднятиях океанического ложа. В обобщенном разрезе центральная часть такой конструкции сложена различными фациями мантийных перидотитов, краевые части - полосчатым дунит-верлит-кли-нопироксенитовым комплексом и коровыми габ-броидами (рис. 1). В некоторых случаях в окружении перидотитов выше габброидов остались
Рис. 1. Принципиальная схема размещения хромового оруденения в обобщенном разрезе альпинотип-ного массива:
1 - лерцолиты; 2 - неистощенные гарцбургиты; 3 - истощенные гарцбургиты; 4 - хромитоносные дуниты (цифры в кружках: 1 - на контакте габбро и перидотитов или в основании габбро, 2 - дунит-верлит-клинопироксенито-вого комплекса, 3 - близкраевые, 4 - крупные тела дунитов дунит-гарцбургитового комплекса, 5 - полосчатого комплекса, 6 - гарцбургитового комплекса); 5 - дунит-верлит-клинопироксенитовый комплекс; 6 - габбро, габ-бронориты, оливиновое габбро, анортозиты; 7 - комплекс диабазовых даек; 8 - андезиты, базальты; 9 - эффузив-но-осадочный комплекс; 10 - залежи хромовых руд (о - бедных, б - богатых)
фрагменты комплекса параллельных даек и эф-фузивно-осадочные отложения верхних частей офиолитового разреза. В составе мантийных перидотитов альпинотипных массивов Урала отмечаются следующие разновидности: плагиоклазо-вые и шпинеливые лерцолиты, истощенные и неистощенные гарцбургиты (граница между ними проводится примерно по 20-процентному содержанию ортопироксена), дуниты, верлиты, пиро-ксениты. В распределении фаций перидотитов в массивах со сложным составом СВК наблюдается вполне определенная закономерность - степень деплетирования перидотитов и объемы эпигенетических дунитов увеличиваются к краевым частям массивов [10]. По интенсивности проявления деплетирования и развития эпигенетических дунитов, образующих жильные, линзовидные и штокообразные тела среди перидотитов, в металлогении хрома выделяются лерцолитовый, гарцбургитовый, дунит-гарцбургитовый (ДГ), ду-нит-верлит-клинопироксенитовый (ДВК) с так называемыми краевыми дунитами в основании [7, 9] структурно-вещественные комплексы.
В составе ДГ комплекса в зависимости от насыщенности мелкими обособлениями эпигенетических дунитов выделяются гарцбургиты с содержанием дунитовой составляющей 10, 10-30,
30-70 и >70%. Количество и размеры тел дунитов различной морфологии возрастают от первого из перечисленных СВК к последнему. Во многих массивах обьемы краевых дунитов огромны, и они являются наиболее вероятной причиной возникновения ДВК комплекса [1]. Их внедрение и взаимодействие с перекрывающими габброида-ми приводит к образованию полосчатого комплекса, похожего по строению на разрезы страти-формных массивов и краевых частей платино-носных массивов Урал-Аляскинского типа. Однако в отличие от них формирование разреза ДВК комплекса происходит в неспокойной обстановке тектонической зоны кора - мантия. Тектонические подвижки по границе Мохо подтверждаются наличием элементов изоклинальной складчатости в породах полосчатого комплекса.
Распределение СВК в массивах может быть симметричным или асимметричным. Примеры асимметричного строения: Сыум-Кеу на Полярном Урале, Нурали на Южном Урале, Ключевской в Свердловской области. У первых двух массивов центральную и западную части слагают лерцолиты и неистощенные гарцбургиты, восточную - в виде узкой полосы истощенные гарцбургиты с линзовидными телами дунитов, полосчатые ДВК комплексы, габбро и габброамфиболиты. В мас-
сиве Сыум-Кеу (рис. 2) при эксгумации по западному и южному краям перидотитов сохранились небольшие блоки метаморфизованных габбро-идов, непосредственно контактирующих с гарц-бургитами. По восточному краю гарцбургитового ядра массива между ним и развитыми восточнее габбро и габброамфиболитами размещается ДВК комплекс. Сложную косую асимметрию имеет Ключевской массив (рис. 3), на юге которого широко развиты краевые дуниты, сменяющиеся юго-западнее верлитами, пироксенитами и габ-броидами. Центральную часть массива слагают неистощенные гарцбургиты, переходящие на северо-востоке в истощенные. Последние с северо-востока обрамлены небольшими останцами габброидов. Каплевидная форма массива, его расширение на юге и внедрение здесь громадного объема хромитоносных дунитов, возможно, объясняется влиянием трансформного разлома на рифтовую структуру, в которой образовался массив.
Относительную симметрию строения антиформы демонстрируют отдельные блоки Войка-ро-Сыньинского массива - Лагортинский, Погу-рейский, Лаптапайский, в краевых частях которых с запада и востока от их центральных частей, сложенных гарцбургитами, последовательно размещаются краевые дуниты, переходящие в верлит-клинопироксенитовый комплекс и габ-броиды, в разной степени метаморфизованные по восточному и западному краям массива. Симметричное строение блоков подчеркивается однотипной последовательностью пород в ДВК комплексе, обращенной по восточному краю блоков на восток, по западному на запад (рис. 4).
В альпинотипных массивах дуниты и хромовые руды (по запасам-ресурсам месторождения хромовых руд можно подразделить на уникальные >100, крупные >10, средние 1-10, мелкие <1 млн т, рудопроявления в несколько тонн) образуют устойчивую, генетически единую ду-нит-хромитовую ассоциацию. Встречаемые в публикациях сведения о локализации хромитов в гарцбургитах, редко в габброноритах грешат неточностью, так как при этом авторы опускают наличие пусть и небольшой оторочки дунитов вокруг рудного тела.
Дуниты среди вмещающих перидотитов формируют субсогласные и несогласные тела по отношению к метаморфическим текстурам перидотитов. Даже в тех случаях, когда они образуют
Рис. 2. Схематическая геологическая карта массива Сыум-Кеу (И.И.Попов. 2007 г.):
I - четвертичные аллювиальные отложения; 2 - габбро, габброамфиболиты; гарцбургитовый комплекс:
3 - гарцбургиты с 20-35% пироксена, с мелкими жиль -ными и шлировыми выделениями дунитов до 10%,
4 - гарцбургиты с 20-35% пироксена, с мелкими жиль -ными и шлировыми выделениями дунитов >10%;
5 -дунит-гарцбургитовый комплекс - гарцбургиты с 10-20% пироксена с мелкими и крупными линзовид-ными телами дунитов; 6 - дунит-верлит-клинопирок-сенитовый комплекс; 7 - дуниты; 8 - серпентиниты;
9 - протерозойские метаморфические комплексы;
10 - разрывные нарушения (а - разломы, б - надвиги);
II - рудопроявления хромовых руд с высокохромистыми рудами (а), глиноземистыми рудами (б)
в гарцбургитах так называемый полосчатый комплекс, апофизы «прослоев» дунитов в прослоях гарцбургитов указывают на их эпигенетический характер по отношению к гарцбургитам [4]. Размеры дунитов в перидотитах альпинотипных массивов изменяются от незначительных по величине линз, прожилков и жильно-сетчатых образо-
Рис. 3. Схематическая геологическая карта Ключевского массива (И.С.Понамарев 1970 г.):
1 - эффузивно-осадочные отложения позднего ор-
довика - раннего силура; габбро и гипербазиты сред-
него - позднего ордовика: 2 - габбро; 3 - дунит-вер-
лит-клинопироксенитовый комплекс; 4 - дуниты
(краевые) ДВК комплекса; 5 - гарцбургиты с мелкими
телами дунитов; 6 - тальк-карбонатные породы по
гарцбургитам; 7 - серпентиниты по перидотитам не
установленного состава; 8 - геологические границы;
9 - разрывные нарушения (о), зона надвига (б); 10 -рудопроявления хромовых руд с высокохромистыми рудами повышенной железистости в дунитах ДВК комплекса (о), рудами глиноземистыми низкохромистыми в гарцбургитах центральной части массива (б)
ваний до крупных тел линзовидной, пласто-образной, штокообразной или сложной формы, мощностью до нескольких сотен метров и протяженностью до 1,5 км. Крупные тела, как правило, сопровождаются ореолом жильных и жиль-но-штокверковых дунитов, количество которых возрастает по направлению к ним. Они не имеют ясно выраженного локального контроля и в целом в своей ориентации подчиняются метаморфической структуре перидотитов и тектонической границе кора - мантия.
Большой объем исследований, проведенных на хромитовых месторождениях Кемпирсайско-го массива (Казахстан) и массива Рай-Из по сопоставлению разрывной и трещинной тектоники с ориентацией тел хромитоносных дунитов и элементов морфологии рудных тел, показал, что размещение дунитов и хромитов не подчиняется разрывной тектонике и установленные в перидотитах нарушения носят наложенный пострудный характер [8].
В обобщенном разрезе альпинотипного массива (см. рис. 1) выделяются шесть наиболее распространенных структурных позиций дунит-хро-митовой ассоциации:
1) дуниты с глиноземистыми рудами в основании габброидов на контакте с перидотитами;
2) краевые дуниты ДВК комплекса с бедными высокохромистыми рудами;
3) близкраевые дуниты ДГ комплекса также в основном с бедными высокохромистыми рудами;
4) крупные субизометричные дунитовые тела с жильными апофизами и сопровождающими их линзообразными телами дунитов ДГ комплекса с богатыми и бедными высокохромистыми рудами в краевой части массивов;
5) дуниты полосчатого ДГ комплекса в краевой и центральной частях массивов со средними и богатыми по содержанию Сг203 высокохромистыми рудами;
6) дуниты гарцбургитового СВК с глиноземистыми, преимущественно средними по содержанию Сг203, рудами с тенденцией к локализации в краевой части массивов.
В каждой структурной позиции хромитонос-ные дуниты содержат оруденение, обладающее своими особенностями морфологии рудных тел, структурой и текстурой руд, масштабами рудных концентраций. Деление хромовых руд на высокохромистые и глиноземистые проводится по
1
2
3
4
5 •аАб
О 2 км
Рис. 4. Схематическая геологическая карта Лаптапайского блока Войкаро-Сыньинского массива (А.А.Савельев, Г.Н.Савельева, 1971 г.):
1 - четвертичные отложения; 2 - эффузив-но-осадочные отложения ордовика; офи-олитовый комплекс позднего ордовика -раннего силура: 3 - габбро, габброамфи-болиты; 4 - дайки диабазов; 5 - плагио-граниты, кварцевые диориты; 6 - дуниты, верлиты, клинопироксениты; 7 - дуниты; 8 - гарцбургиты, войкариты; 9 - разрывные нарушения; 10 - рудопроявления хромитов в дунитах ДВК комплекса (о), близ-краевых дунитах (б)
составу рудного неметаморфизованного хром-шпинелида: в высокохромистых рудах он содержит >52-55 Сг203 и <12% А1203, в глиноземистых -<48 Сг203 и >18-23% А1203. По содержанию Сг203 руды ориентировочно подразделяются на богатые (>40%), средние (25-40%), бедные (10-25%), очень бедные (убогие) (<10%). На конкретном месторождении подразделение может производиться в других границах. Дуниты перечисленных структурных позиций близки по геохимическим характеристикам [2]. Нигде не отмечаются случаи пересечения одних дунитов другими, а сближенность в пространстве рудных объектов различных структурных обстановок позволяет предполагать одноэтапность их образования. Наблюдаемое на месторождениях Кемпирсайского массива пересечение руд одного типа другим, а также внутрирудные жильные дуниты интерпре-
тированы как связанные с проникновением в застывшие участки рудоотложения еще не застывших порций дунит-хромитового расплава [6].
Наличие хромитоносных дунитов в основании габброидов на контакте с перидотитами -довольно редкое явление. Они установлены в юго-западной части южного блока Кемпирсайского массива. Здесь мелкие линзовидные тела дунитов содержат рудные тела мощностью до 1-2 м в виде шлиров и линз длиной метры - первые десятки метров. Состав рудного хромшпине-лида отличается низким содержанием (30-35%) Сг203 и высоким (32-33%) А1203 [3].
Краевые дуниты ДВК комплекса чрезвычайно широко развиты в альпинотипных массивах. Из 40 массивов, вошедших в Реестр хромитопро-явлений в альпинотипных ультрабазитах Урала [9], в 15 установлены краевые дуниты, в девяти - месторождения и многочисленные рудопроявления хромовых руд. В разрезе альпинотипных массивов они всегда залегают на гарцбургитах и через линзовидное переслаивание с верлита-ми, пироксенитами, габброноритами сменяются вышележащим габбро. Жильные апофизы краевых дунитов проникают в подстилающие гарцбургиты, что, вместе с хромитоносностью, говорит об их эпигенетическом характере по отношению к последним. Объемы дунитов часто весьма значительны. Суммарная их протяженность по западному краю Войкаро-Сыньинского массива
на Полярном Урале составляет 70 км при ширине выхода 300-700 м, по восточному - 55 км при ширине выхода десятки - первые сотни метров. Протяженность дунитов Ключевского массива 5 км, мощность 1,2-1,5 км (см. рис. 3). Без изменения мощности они прослежены бурением до глубины 300 м. Площадь пород ДВК комплекса Хабарнинского массива 90 км2, из них на краевые дуниты приходится ~50%. В редких случаях краевые дуниты и образуемый ими ДВК комплекс, в виде апофиз от основной полосы их распространения, проникают по ослабленным зонам в перекрывающие габбро. Такая ситуация наблюдается по западному краю Лаптапайского блока Войка-ро-Сыньинского массива (см. рис. 4).
Проявления хромовых руд в краевых дуни-тах достаточно многочисленны: на Полярном Урале в массивах Сыум-Кеу, Войкаро-Сыньин-ском, Олыся-Мусюрском, на Среднем - в Устей-ском, Алапаевском, Верхне-Тагильском, Верх-Нейвинском, Ключевском, на Южном - в Хабар-нинском, Среднем Крака. Для краевых дунитов характерна неравномерная повышенная (2-5%) вкрапленность акцессорной хромшпинели; на этом фоне отмечаются рудоносные зоны, в которых ее содержание достигает 30-40% и более. Протяженность данных зон может достигать первых километров, ширина и длина по падению составляет первые сотни метров. В них может содержаться до 10-12 рудных тел с редковкрап-ленными рудами, внутри которых выделяются линзы и полосы средне-густовкрапленных. Редковкрапленные руды мелко-тонкозернистой структуры, густовкрапленные - средневкраплен-ной, изредка встречаются руды нодулярной структуры. Руды имеют струйчато-полосчатое, шлирово-полосчатое строение. В пределах рудных зон рудные тела образуют неравномерно распределенные эшелонированные и кулисооб-разные скопления. Длина рудных тел при мощности 0,5-3,0 м достигает десятков - первых сотен метров. Их внутреннее строение представляет собой чередование тонких линз с элементами косой слоистости. Содержание Сг203 в рудах 6-25%, в линзах - шлирах густовкрапленных до 45-49%. Состав рудной шпинели изменяется в пределах, %: Сг203 52-63; А1203 7-9,5; FeOо6щ 22-24. Запасы хромовых руд немногочисленных изученных месторождений краевых дунитов первые десятки - сотни тысяч тонн с содержанием Сг2О3 17-21%. Ресурсы одного из месторождений Ха-
барнинского массива оценены в 600 тыс. т (Сг2О3 17%). Ресурсы убогих руд в краевых дунитах Ключевского массива с содержанием 8-9% Сг203 40 млн т.
Под термином близкраевые понимаются протяженные полосовидные и линзовидные тела хромитоносных дунитов, располагающиеся в краевой части массивов субпараллельно контактам гипербазитов с габброидным комплексом. Происходит как бы смещение ослабленной тектонической зоны от границы Мохо внутрь перидотитов, и вместо краевых дунитов формируется полоса близкраевых с похожим хромовым оруденением. В подавляющем числе случаев близкраевые дуниты размещаются в гарцбурги-тах с дунитовой составляющей 10-30%. Запасы хромовых руд изученных месторождений в близкраевых дунитах, как и в краевых, десятки -первые сотни тысяч тонн с содержанием Сг2О3 1115%. Ресурсы наиболее крупного месторождения Енгайское массива Рай-Из оценены в 700 тыс. т (Сг2О3 11%). Этот тип хромитоносных дунитов ярко проявился в массивах Полярного Урала (Сыум-Кеу, Рай-Из, Войкаро-Сыньинский) и практически отсутствует на Среднем и Южном Урале. Исключение составляет массив Средний Крака, где в его юго-западной части в основании ДВК комплекса залегает трудно разделяемая серия краевых и близкраевых дунитов с мелкими рудопроявле-ниями хромитов с убогими рудами.
Вдоль южного края массива Рай-Из близкраевые хромитоносные дуниты образуют рой крупных линз в восточной части полосы гарцбургитов шириной 4 км и протяженностью 12 км, вдоль западного края Войкаро-Сыньинского массива в Лаптапайском блоке - серию линзовидных тел в полосе шириной 4 км субпараллельно и вблизи краевых дунитов. Длина тел дунитов в обоих случаях изменяется в пределах (400-800)-1500 м, ширина (80-120)-300 м. В зависимости от их размера в рудных зонах размещается от 3 до 24 рудных тел. Протяженность рудных зон в дунитах массива Рай-Из достигает 500-700 м при ширине 80-250 м, в Лаптапайском блоке - 800-1500 м при ширине 80-150 м. Размеры, особенности строения рудных тел аналогичны рудным зонам в краевых дунитах. Рудный хромшпинелид близкраевых дунитов ДГ комплекса содержит, %: 5059 Сг203, 5,5-12,7 А1203. Как и в краевых дунитах, в рудных объектах близкраевых дунитов преобладают бедные руды с содержанием Сг203 от 7
до 18%. В редких случаях на мелких месторождениях содержание Сг203 достигает 30%.
Самые крупные месторождения хромовых руд альпинотипных массивов Урала связаны с ДГ комплексом, с участками экстремального насыщения гарцбургитов эпигенетическими хроми-тоносными дунитами (дунитовая составляющая >70%). Рудовмещающие дуниты состоят не только из дунита, но и содержат до 30-40% линз, полос, участков, сложенных гарцбургитами, энста-титовыми дунитами. На картах массивов и рудных полей они отображаются в виде сплошных серпентинизированных дунитов. На Урале подобные хромитоносные дуниты выявлены в массивах Рай-Из и Кемпирсайский. На последнем в его юго-восточном блоке субмеридионального простирания размером ~225 км2, ограниченном на юго-востоке контактом массива с вмещающими габброамфиболитами, на северо-западе дайкой габбродиабазов, установлены два крупных и серия мелких дунитовых тел. Крупные тела ду-нитов площадью 35 и 90 км2 вмещают основные, уникальные в мировом масштабе, месторождения - семь крупных, 10 средних и большое количество мелких.
Месторождения Кемпирсайского массива представлены серией сближенных уплощенных и вытянутых рудных тел линзовидной формы со сложными окончаниями и изменяющейся мощностью по площади тела. Текстуры руд полосчатые, шлирово-полосчатые, равномерно-вкрапленные, пятнистые, брекчиевые с цементацией обломков одного текстурного типа руд другим. Структуры руд мелко-, средне-, крупнозернистые и нодулярные. Крупно- и грубозернистые руды обычно массивные, содержат линзы ноду-лярных. Встречаются смешанные структурно-текстурные разновидности.
Число рудных тел, составляющих отдельные месторождения, от нескольких до 99. Длина варьирует от нескольких десятков до 1500 м, мощность - от нескольких до 140 м. Среднее содержание Сг203 в рудах 37-48%, в сплошных и гу-стовкрапленных 50-53%. Состав рудного хром-шпинелида, %: 57,05-64,58 Сг203; 7,67-12,35 А1203; 12,0-19,1 FeOобщ [4].
Месторождение Центральное массива Рай-Из, локализованное в крутопадающем изометрическом теле дунитов площадью ~0,3 км2 и его линзо- и полосовидных апофизах, содержит рудные тела двух типов [11]. В северо-западной ча-
сти дунитового блока развита рудоносная зона длиной 500 м, мощностью от 120 до 200 м. Она включает 20 рудных тел редко-средневкраплен-ных руд с участками густовкрапленных с прослоями и линзами пустых дунитов. Длина рудных тел от 11 до 93 м, протяженность по падению >200 м, средняя мощность 2 м. Руды имеют полосчатые и шлировидные текстуры.
Содержание Сг203 в рудах 6,21-37,17%, в среднем 21,63%. Шлировидный облик рудных тел, нерезкие их границы с вмещающими дунитами, преобладающие низкие содержания хрома сближают руды этой зоны с вышеописанными близ-краевых дунитов, в полосе которых и находится месторождение.
В юго-восточной рудной зоне длиной 600 м, мощностью от первых метров на юге до 120 м на севере обнаружено 19 рудных тел длиной от первых до 300 м по простиранию и до 360 м по падению (склонению). Мощность тел 0,5-39,5 м при средней 5,7 м. Их форма уплощенно-лин-зовидная, иногда причудливых очертаний как в плане, так и в разрезе. Крупные тела сопровождаются мелкими. Преобладают средне-густо-вкрапленные руды полосчатой и массивной текстуры. Содержание Сг203 в рудах 40,55-49,85%. В составе рудного хромшпинелида участвуют следующие основные компоненты, %: 58-62 Сг203; 8-13 А1203; 12-18 FeOо6щ.
На Южном участке рассматриваемого месторождения в полосовидных и линзовидных телах дунитов выявлено 27 рудных тел, по морфологии и содержанию полезного компонента аналогичных юго-восточной рудной зоне. Основной дуни-товый блок месторождения и тела рудовмещаю-щих дунитов участка обрамлены гарцбургитами с возрастающей дунитовой составляющей от 10% в основном рудном поле до 50-70% в экзокон-такте рудовмещающих дунитов.
Несмотря на разницу в масштабах рудоносных дунитов, размерах рудных тел и особенностях геологического строения, месторождения Донского рудного поля Кемпирсайского массива и Центральное месторождение массива Рай-Из, несомненно, относятся к одному типу. В обоих массивах они располагаются в рудных полях, приближенных и субпараллельных контактам массивов с габброидами. Ориентация рудных зон и рудных тел имеет такое же направление. В обоих рудных полях в участках крупных дунито-вых тел, наряду с богатыми рудами, встречают-
ся месторождения и рудные зоны, отвечающие по своим характеристикам рудным объектам в близкраевых дунитах. Это месторождение Геофизическое XII в Кемпирсайском массиве и северо-западная рудная зона месторождения Центральное в массиве Рай-Из. Незначительно, в меньшую сторону, отличается и площадная продуктивность дунитов Центрального месторождения от дунитов Кемпирсайского массива.
На Южном Урале в нескольких гипербази-товых массивах развит комплекс жильных и пластообразных хромитоносных дунитов, образующих протяженные линзы и пластообразные субпараллельные тела среди истощенных гарц-бургитов (пятая структурная позиция в данной классификации). Именно субпараллельное согласное с полосчатостью гарцбургитов расположение хромитоносных дунитов и определяет название этого типа хромового оруденения в полосчатом комплексе. Дуниты данного типа развиты на массивах Аккаргинский, Халиловский и Южный Крака. В один тип они объединяются на основании подобия морфологии дунитовых тел и характера их хромитоносности. Апофизы дунитов во вмещающие гарцбургиты, усложненные формы контактов на отдельных участках и хро-митоносность однозначно свидетельствуют об их эпигенетичности по отношению к гарцбурги-там. Протяженность дунитов от десятков до многих сотен метров, мощность от единиц до нескольких десятков метров. Хромитоносные дуниты среди гарцбургитов образуют серии сближенных пластообразных тел в зоне мощностью ~200 м в пределах Главного рудного поля Аккаргинского массива и рассредоточенные тела с расстоянием до 400-800 м между ними на Халиловском массиве.
Рудные тела в дунитах локализуются в виде единичных или сближенных тел длиной от 15-30 до 50-150 м. Серия сближенных узких лентообразных тел месторождения им. Менжинского в массиве Южный Крака протягивается на 700 м; мощность их 0,5-3,5, реже 5-12 м, по падению они прослежены до 90-100 м. Форма рудных тел жилообразная, четковидная, иногда столбообразная и причудливых очертаний. Текстуры руд полосчатые, массивные, брекчиевые. По разнообразию текстур руды Халиловского массива схожи с рудами месторождений Кемпирсайско-го. Преобладают средне-густовкрапленные руды с содержанием Сг203 30-45%, в сплошных
рудах 50-60%. Состав рудной хромшпинели ха-лиловских месторождений, %: 55-62 Сг203; 8,4713,19 А1203; 13-16 FeOо6щ.
Месторождения в основном мелкие с запасами единицы - десятки тысяч тонн. Однотипность строения мелких месторождений в пределах рудного поля Халиловского массива площадью 36 км2 или в Главной рудной зоне Аккаргинского массива длиной 1,7 км позволяет рассматривать их как одно месторождение с суммарными ресурсами в обоих случаях в первые сотни тысяч тонн.
В гарцбургитовом СВК месторождения и проявления хромовых руд, как и в других структурных позициях, размещаются в верхней части гипербазитов на различном, но все же приближенном расстоянии к границе кора - мантия. Это особенно ярко проявляется на севере и в средней части Войкаро-Сыньинского массива, Алапаевском, Первомайском и Верблюжьегор-ском. Хромовое оруденение гарцбургитового СВК приурочено преимущественно к полям развития полосчатых гарцбургитов, но встречается и в массивных разностях. Рудные тела залегают в телах дунитов небольшого размера, чаще дуниты слагают маломощную оторочку рудных тел. Для последних характерны линзо-жилообразная, ко-ротколинзовидная и трубообразная формы тел. Преобладают проявления и месторождения с единичными рудными телами размером по простиранию и падению первые десятки метров, мощностью от первых до 10-13 м. В редких случаях число сближенных рудных тел доходит до 5-6. Протяженность крупных рудных тел достигает 150 и даже 300 м, по падению они прослежены на глубину 50-70 м; их мощность 9-16 м. В составе руд доминируют массивные, изредка полосчатые, средне-крупнозернистые, иногда но-дулярные, густовкрапленные разновидности. Контакты рудных тел обычно резкие.
В неметаморфизованных разностях рудный хромшпинелид содержит от 39 до 48% Сг203, 20-26% А1203, 14-17% FeOо6щ. В рудах диапазон содержаний Сг203 16-45%, типичны значения 39-44%, исключительно редки 48% (в массивных рудах).
Руды с повышенной глиноземистостью и пониженной хромистостью - характерная особенность гарцбургитового СВК [5]. Однако они отмечаются на участках, где состав перидотитов изменяется от преобладающих истощенных гарцбургитов дунит-гарцбургитового СВК с много-
численными проявлениями высокохромистых руд к неистощенным гарцбургитам с редкими проявлениями глиноземистых руд. Такая ситуация наблюдается на Халиловском массиве, где основное рудное поле слагают породы дунит-гарцбургитового СВК с высокохромистыми рудами, а на южном фланге расположены немногочисленные рудные тела среди гарцбургитового СВК с глиноземистыми рудами. При этом ориентировка и размеры вмещающих дунитов не изменяются.
Анализ условий локализации месторождений хромовых руд позволяет сделать следующие выводы.
Масштаб месторождений хромитов и состав их руд тесно связаны с составом вмещающих пород и структурой альпинотипных массивов. Массивы образуются в антиформных поднятиях рифтовых структур океанической коры. Состав пород массивов и размещение внутри их ме -сторождений хромитов контролируются специфической тектонической зоной по границе кора - мантия. Специфичность проявляется в том, что при отсутствии в зоне ее влияния разрывных нарушений здесь создаются условия для процессов деплетирования и инъекций в верхние части гипербазитов хромитоносных дунитов. Расположение месторождений хрома вдоль границы кора - мантия может говорить о влиянии мощности коровых образований на локализацию хромитов.
Хромовые руды формируют в альпинотипных массивах устойчивую дунит-хромитовую ассоциацию. Хромитоносные дуниты, являясь интрузивными телами по отношению к вмещающим перидотитам, наблюдаются в виде жил, линз, штоков; внедрение их по границе кора - мантия приводит к возникновению ДВК комплекса. Интрузивный характер краевых дунитов, в первую очередь, подчеркивается их хромитонос-ностью.
Хромитоносные дуниты входят в состав трех основных СВК: гарцбургитового с неистощенными гарцбургитами, дунит-гарцбургитового с истощенными гарцбургитами и дунит-верлит-кли-нопироксенитового. Рудным объектам каждого СВК свойственны свои максимальные размеры месторождений, особенности строения рудных тел, преобладающие структуры и текстуры руд, состав рудного хромшпинелида. Постоянно высокохромистый низкоглиноземистый состав руд-
ного хромшпинелида в крупных массах дунитов (в краевых дунитах или в крупных телах дунитов Кемпирсайского и Рай-Изского массивов) и низкохромистый повышенной глиноземистости среди неистощенных гарцбургитов и габброидов позволяет предполагать, что изменение состава хромовой шпинели происходит в процессе движения хромит-дунитового расплава и реакционного взаимодействия его с вмещающими породами. Об этом свидетельствуют такие факты: при сближенном положении рудных концентраций в дунит-гарцбургитовом и гарцбургитовом СВК руды в первом обладают низким содержанием глинозема и высоким во втором, что коррелирует с разным содержанием глинозема во вмещающих дунит-хромитовую ассоциацию породах.
При некоторой специфичности текстур и структур хромовых руд в различных СВК в каждом из них отмечаются нодулярные руды, что указывает на формирование дунит-хромитового расплава в магматической камере; особенности локализации хромитоносных дунитов говорят об их инъекционно-магматическом внедрении.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Варлаков А.С. Дунит-верлит-клинопироксенитовый комплекс офиолитов и его происхождение. - Екатеринбург: УрО РАН, 1996.
2. Лазько Е.Е. Петрология, формационная принадлежность и критерии рудоносности ультрамафи-тов офиолитов (на примере Войкаро-Сыньинского массива на Полярном Урале) // Роль магматизма в эволюции литосферы. М., 1984. С. 3-80.
3. Магматические горные породы. Ультраосновные породы / Под ред. Е.Е.Лазько. - М.: Недра, 1988.
4. Павлов Н.В., Григорьева И.И. Рудные месторождения СССР. Т. 1. - М.: Недра, 1978.
5. Павлов Н.В., Григорьева И.И., Гришина Н.В. Образование и генетические типы хромитовых месторождений геосинклинальных областей // Условия образования магматических рудных месторождений. М., 1979.
6. Павлов Н.В., Кравченко Г.Г., Чупрынина И.И. Хромиты Кемпирсайского плутона. - М.: Наука, 1968.
7. Перевозчиков Б.В. Особенности изучения хроми-тоносности альпинотипных гипербазитов. - М.: Геоинформмарк, 1998.
8. Поиски, разведка и оценка хромитовых месторождений / Под ред. Т.А.Смирновой, В.Н.Сегало-вича. - М.: Недра, 1987.
9. Реестр хромитопроявлений в альпинотипных уль-трабазитах Урала / Б.В.Перевозчиков, Л.Д.Булы-кин, И.И.Попов и др. - Пермь: КамНИИКИГС, 2000.
10. СавельеваГ.Н. Габбро-ультрабазитовые комплексы офиолитов Урала и их аналоги в современной океанической коре. - М.: Наука, 1987.
11. Хромиты массива Рай-Из на Полярном Урале (Россия) / Б.В.Перевозчиков, В.В.Кениг, А.А.Лукин
и др. // Геология рудных месторождений. 2005. Т. 47. № 3. С. 230-248.
12. Хромиты СССР. Т. 1-11 / Под ред. А.Е.Ферсмана, Ф.Г.Бетехтина. - М.: Изд-во АН СССР, 1937.
Николаев Владимир Иванович, старший научный сотрудник [email protected]
Руднев Алексей Вячеславович, заместитель генерального директора [email protected]
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ СТАТЕЙ, ПРЕДСТАВЛЯЕМЫХ В ЖУРНАЛ «РУДЫ И МЕТАЛЛЫ»
1. Статьи направляются на e-mail: rudandmetptsnigri.ru, [email protected].
2. К тексту прилагаются документы: письмо (разрешение на опубликование) руководителя учреждения, экспертное заключение о возможности публикации в открытой печати, сведения об авторе (авторах) - имя, отчество, фамилия, место работы, должность, ученая степень, ученое звание, телефон, e-mail. В конце статьи ставятся подписи всех авторов.
3. Обязательно наличие УДК, аннотации (5-7 предложений) и ключевых слов на русском и английском языках.
4. Максимальный объем статьи - 20 страниц в редакторе MS Word, включая таблицы, графику, список литературы. Таблицы и рисунки помещаются в отдельные файлы (их максимальный размер 23*16 см).
5. Для набора математических формул рекомендуется использовать MS Equation 3.0. Все используемые символы, сокращения и аббревиатуры необходимо расшифровать. Десятичный символ - запятая (0,47); между цифрами - тире без пробелов (5-10); кавычки - «елочки».
6. Иллюстративные материалы (не более 5-7) представляются в цветном или черно-белом варианте в одном из следующих форматов: CDR для векторной графики, JPG, BMP, TIFF для фотографий, диаграмма MS Excel. Подрисуночные подписи прилагаются на отдельной странице после списка литературы.
7. Список литературы приводится в конце статьи и оформляется в соответствии с ГОСТ Р 7.0.5-2008. Ссылки в тексте на источник даются соответствующим порядковым номером в квадратных скобках. Неопубликованные работы в список не включаются, при необходимости на них делается ссылка в тексте, например (А.А.Иванов, Б.Б.Петров, 2003 г.).
8. Направление в редакцию работ, опубликованных ранее или же намеченных к публикации в других изданиях, не допускается.
TYPES OF CHROMIUM CONCENTRATIONS AND PATTERNS OF THEIR DISTRIBUTION IN ALPINE-TYPE MASSIFS OF THE URALS
V.I.Nikolaev, A.V.Rudnev
Based on materials describing the geological structure of chromite ores in Alpine-type massifs of the Urals, the types of chromium concentrations are characterized. For each type, its structural position, the size of the deposits, the composition of the ore chrome spinel and its dependence on host rocks is given. Key words: chrome mineralization, Alpine-type massif, dunites, harzburgites, structural-material complex.
