Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние изученности платиноносности Оренбургской части Южного Урала . 13
Выводы . 36
Глава 2 Методика лабораторных исследований содержания платиноидов .. 38
2.1 Методика анализа платиноидов . 39
2.2 Аналитическое оборудование . 48
2.3 Отбор и подготовка проб к анализу 53
2.4 Собственно анализ металлов . 55
2.5 Верификация результатов анализа 58
Выводы . 68
Глава 3 Закономерности распределения платиноидов в промышленных типах месторождений Оренбургской области 69
3.1 Закономерности распределения платиноидов в сульфидных место рождениях и в месторождениях в ультрамафитах 69
3.1.1 Колчеданные месторождения . 83
Выводы . 96
3.1.2 Месторождения в ультрамафитах 97
Выводы 113
3.1.3 Золотосульфидные месторождения в углеродистых породах 114
Выводы . 123
3.1.4 Медистые песчаники . 124
Выводы . 128
3.2 Закономерности распределения платиноидов в углеводородных месторождениях 129
Выводы . 163
3.3 Закономерности распределения платиноидов в галогенных месторождениях 166
Выводы . 184
Заключение . 185
Список использованных источников
- Аналитическое оборудование
- Собственно анализ металлов
- Колчеданные месторождения
- Закономерности распределения платиноидов в углеводородных месторождениях
Введение к работе
Актуальность работы. Благородные металлы (БМ) относятся к стратегическим высоколиквидным видам полезных ископаемых. Они находят применение в базовых и наукоёмких отраслях промышленности, а также служат важным источником валютных поступлений. Всё возрастающие темпы потребления БМ диктуют необходимость роста их производства, что может быть достигнуто путем пересмотра существующей структуры сырьевой базы платиновых металлов и золота.
Именно решению этого вопроса посвящена настоящая диссертация, в которой предпринята попытка изучения платинометального потенциала большинства промышленных типов месторождений, известных на территории Оренбургской области. Расположенная в зоне сочленения геолого-структурных элементов планетарного масштаба, она является ярким примером сочетания геодинамических обстановок, выгодных для формирования нетрадиционных видов платинометального оруденения. Как показали исследования, оно может быть сосредоточено в осадочно-метаморфических черносланцевых формациях, малосульфидном оруденении расслоенных интрузий, хромитах ультраосновных массивов и др. Даже экранирующие нефтегазовые залежи каменные соли галогенных формаций кун-гурского возраста и сами нефти в заметных концентрациях содержат металлы платиновой группы (Mill). Их вовлечение в реальное промышленное производство является важным резервом минерально-сырьевой базы не только Уральского региона, но и Российской Федерации в целом.
В результате многолетнего изучения распределения БМ в этих объектах получены следующие результаты:
-
Установлено широкое распространение платины, палладия, золота и серебра в неф-тях месторождений Оренбургской области, которые в случае разработки попутной комплексной методики их извлечения могут выделиться в отдельный геолого-промышленный тип месторождений БМ.
-
Выявлены основные параметры платинометальной специализации:
сульфидных месторождений (золоторудных, медно-колчеданных, медистых песчаников);
ультрамафических комплексов;
галогенных формаций нижнепермского возраста Оренбургского Предура-лья;
нефтегазоносных флюидов Восточно-Уральской антеклизы и Предураль-ского краевого прогиба.
-
Проведена детальная систематизация результатов, позволившая произвести по метальное районирование территории исследований по каждому из перечисленных выше структурно-вещественных комплексов.
-
Разработан эффективный способ совместного определения Pt, Pd, Au, Ag в труд-новскрываемых образцах за один аналитический прием.
Сведения о содержании платиновых металлов в месторождениях полезных ископаемых Оренбургской области имеются в работах К. Беккер, СВ. Бушариной, В.И. Викентье-ва, A.M. Виноградова, Ю.А. Волченко, Т.Н. Грейвера, В.В. Дистлера, Г.Г. Дмитренко, М.Г. Добровольской, О.Е. Звягинцева, К.К. Золоева, Е.С. Контаря, В.М. Константинова, А.Ф. Коробейникова, В.А. Коротеева, A.M. Косарева, А.П. Кривенко, В.Г. Лазаренкова, Л.Е. Либаровой, Ю.П. Любимцевой, И.А. Малахова, В.В. Масленникова, В.П. Молошаг, Р. Неррингтон, И.И. Неустроевой, А.В. Никифорова, М.И. Новгородовой, П.В. Панкратьева, Г.П. Полуаршинова, В.А. Прокина, В.И. Прозорова, Е.В. Пушкарева, В.Н. Сазонова, И.Б. Серавкина, Б. Спиро, К. Стенли, И.В. Таловиной, С.Г. Тевалина, Н.В. Ульянова, М. А. Юдовской и др.
Цель работы. Изучение региональных особенностей и закономерностей распределения платиноидов и благородных металлов на территории Оренбургского Урала.
Объект исследований. Ассоциации благородных металлов в рудах разнообразного состава и генезиса, в галогенных формациях и в нефтях.
Предмет исследования. Пространственное и статистическое распределение платиноидов в нетрадиционных типах платиносодержащих объектов платформенного и складчатого Оренбуржья.
Задачи исследования
-
Выявление особенностей распределения платиноидов на месторождениях различных генетических типов.
-
Изучение металлогенической специализации территории исследований по платиноидам и парагенезисам БМ в них.
-
Выявление устойчивых региональных ассоциаций металлов платиновой группы в рудах, эвапоритах и нефтях.
-
Разработка способа синхронного экспресс-анализа платиноидов в углеродистых породах в присутствии Au и Ag.
Методика исследований. В основу сложной методологии изучения регионального распределения платиноидов в литолого-петрографических разновидностях неоднородного состава и агрегатного состояния принят комплексный подход. Он базируется на региональном металлогеническом анализе и исследовании конкретных объектов, а также на передовом инструментально-лабораторном оборудовании и программных комплексах, предназначенных для обработки и интерпретации геолого-аналитических материалов: СТАТИСТИКА 8, RockWork 15, ArcGIS 10 и др.
Научная новизна
-
Выявлены новые районы с повышенным содержанием платиноидов, золота и серебра юго-восточной окраины Восточно-Европейской платформы (ВЕП) в нефтяных месторождениях и связанных с ними соленосных отложений. Впервые научно обоснованы возможные перспективы платиноносности нефтегазовых флюидов и эвапоритовых образований кунгурского возраста платформенного Оренбуржья.
-
Получены дополнительные сведения по платиноносности месторождений в ультрама-фитовых массивах и рудах сульфидных месторождений разнообразного состава и генезиса, позволившие установить типоморфные для Оренбургского Урала геохимические ряды БМ в них.
-
Установлено закономерное повышение роли палладия для рудных и нефтяных месторождений в ходе геологической истории.
-
Выявлена региональная металлогеническая зональность по количественным соотношениям платины и палладия.
-
Разработаны новые подходы к анализу Pt, Pd, Au и Ag при совместном их присутствии в углеродсодержащих объектах.
Практическая значимость
-
Практическая ценность диссертации связана с расширением перспектив добычи БМ из нетрадиционных сырьевых источников, таких как каменные соли и нефти месторождений Оренбуржья, в которых впервые установлено наличие Pt, Pd, Au и Ag.
-
Созданный патентованный способ подготовки геохимических проб к инструментальному, в частности атомно-абсорбционному, анализу позволил установить повышенные содержания Mill во многих объектах исследования платформенного и складчатого Оренбуржья.
-
Выполнено металлогеническое районирование территории исследований по платино-идной специализации, что может повысить эффективность прогноза платиноносности изучаемой территории.
-
Выявлена возможность использования комплекса данных по микроэлементному составу для стратиграфической корреляции нефтенасыщенных пластов.
Достоверность. Достоверность работы подтверждается статистически значимой сходимостью результатов геохимических работ и патентованным способом определения БМ.
Апробация результатов исследований. Основные положения работы докладывались на международных, всероссийских и вузовских научно-практических конференциях в Оренбургском государственном университете (2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013), в Самарском государственном технологическом университете (2009), Башкирском государственном университете (2010), в ОНЦ УрО РАН (2011), в Институте геологии и геохимии Уральского отделения РАН им. А.Н. Заварицкого (2012), в Уральском государственном горном университете (2012), а также на 34-м международном геологическом конгрессе (Австралия, Брисбен, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ, в том числе 5 в рецензируемых научных журналах и изданиях и две - на 34-м международном геологическом конгрессе в Брисбене (Австралия).
Запатентован способ разложения проб при определении благородных металлов в углеродистых породах (Патент РФ № 2409810).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 240 страницах, состоит из введения, трех глав и заключения, включает 40 таблиц, 32 рисунка и список литературы из 380 наименований.
Аналитическое оборудование
Платиносодержащие колчеданные месторождения В Оренбургской области большая часть месторождений меди промышленного масштаба относятся к колчеданному типу. На 01.01.2011 г состоит на балансе восемь комплексных медно-колчеданных и колчеданно-полиметаллических месторождений, которые и дают основное количество золота. Месторождения Гайское, Летнее, Осеннее, Джусинское находятся в отработке. Весеннее - стоит в плане на разработку. Месторождение Левобережное подготовлено к введению в разработку. К госрезерву отнесены Блявинское и Комсомольское месторождения [90].
Упоминания о наличии платиновых металлов в колчеданных рудах Урала имеются в работах Н.К. Высоцкого и О.Е. Звягинцева. Исследования медных колчеданов Урала, произведенные О.Е. Звягинцевым (1936), показали, что содержание платины в них варьирует от 0 до 0,1 мг/т. Позднее эти руды изучались О.Е. Юшко-Захаровой (1975) [72, 345]. При этом было обнаружено, что содержания платиноидов в них незначительно с преобладанием платины над палладием, а содержания родия сопоставимо с содержанием платины и палладия, в случае их низких концентраций. Начатые К.К Золоевым с соавторами в конце 1980-х гг. систематические исследования в этом направлении завершились выделением в 1992 г. нового типа платиносодержащих рудных формаций – гайского [124]. Исследованиями М.Г. Добровольской и В.В. Дистлера (1994, 1998) [104, 105] в рудах уральских колчеданных месторождений баймакского и уральского типа установлена промышленно интересная благороднометальная минерализация. К настоящему времени проведена оценка платиноносности различных формационно-генетических типов месторождений колчеданного семейства, а полученные результаты впервые дают представление о распределении платиновых металлов в этих образованиях [52, 66, 67, 94, 124, 152, 169, 194 и др.].
Т.Н. Грейвер и др. (1994) приводят следующие данные, по содержанию благородных металлов в гайских колчеданах, мг/т: Ru – 20, Rh – 6, Pd – 50, Os – 18, Ir – 16, Pt – 20, Au – 1000, Ag – 5000 [94].
Содержание и распределение благородных металлов: золота, платины, палладия и серебра в колчеданных рудах Гайского месторождения, индивидуальные особенности концентрации благородных металлов в разных минерально-геохимических зонах месторождения, приводятся и в более поздних работах В.Г. Лазаренкова с соавторами (2006), В.И. Викентьева с соавторами (2006). По данным В.И. Викентьева, средние содержания в рудах Au = 1.15 г/т, Ag = 14 г/т. Месторождение дает порядка 2 т золота в год в медном и цинковом концентратах. Суммарное извлечение в медный и цинковый концентраты 55 % Au, 65 % Ag. Наиболее высокие содержания Au – в медном концентрате (4 - 7 г/т), а Ag – в цинковом (80 - 100 г/т). Общее количество платиноидов, извлекаемое на аффинажном производстве при переработке гайских золотых концентратов, достигает 80 - 120 кг в год. Концентрации БМ в рудах гайского месторождения находятся ниже предела чувствительности пробирного анализа. Но в некоторых минералах руд, ультратяжелых концентратов, состоящих на 80 % по объему из высокопробного золота с примесью галенита и теллуридов, и других технологических продуктах наблюдаются значительные концентрации этих металлов [52].
Недавние исследования колчеданных руд Урала по распределению в них ЭПГ (Ю.А. Волченко, В.А. Коротеев, 2000) показали, что их специализация определяется платиной и палладием, количество которых в сумме соизмеримо с количеством золота. Остальные платиноиды присутствуют в небольших количествах [67].
Месторождение Яман-Касы является первым, где в рудах этого типа выделены минералы концентраторы палладия (В.В. Маслеников и др., 1999) [188]. Палладиеносный колорадоит HgTe, содержащий от 0,1 до 0,4 % масс. палладия, ассоциирует с телуровым кобальтином, имеющим ощутимую примесь палладия (0,03 – 0,1 % масс.). Руды месторождения Яман-Касы, как и Гайского относятся к рудам уральского типа, имеют палладиево-платиновую специализацию при соотношении Pt/Pd 2 - 6 [124]. По данным тех же авторов руды Ишкининского месторождения, также содержат значимые количества платиноидов, но относятся к рудам кипрского типа – имеют платино-палладиевую специализацию, при соотношении Pt/Pd = 0,2 - 0,5. Месторождение вызывает большой интерес из-за геологической позиции, нетипичной для колчеданных залежей Урала. Дело в том, что месторождение приурочено к телам серпентинитов и содержит повышенные количества никеля (до 0,5 %), кобальта (до 0,3 %), хрома (до 0,6 %) и золота до (16 г/т). В рудах отмечается присутствие сульфоарсенидов, арсенидов и хромитов [120]. По данным А.В. Никифорова и В.И. Прозорова кобальт-никель-медные руды Ишкининской группы рудопроявлений содержат Pt 1 г/т [370].
Медистые платиносодержащие песчаники Медистые песчаники рассматриваются Д.А. Додиным с коллегами (2000), К.К. Золоевым и другими (2001) как потенциальные объекты в связи с их плати-ноносностью, установленной в отдельных регионах [108, 124]. Продуктивность основного медного оруденения на платиноиды в этих породах может проявляться на различных стратиграфических уровнях [108, 210, 211 и др.] Характеристика рудоносным медистым песчаникам в свое время была дана Е.С. Контарем и др. (1999) с дополнениями Ю.А. Волченко [124, 147, 148]. Медистые песчаники на окраине Восточно-Европейской платформы известны в двух стратиграфических уровнях – нижнеордовикском и пермском. Основным ареалом распространения медистых песчаников пермского возраста являются районы Предуралья [147, 148 и др.]. Материалы по условиям их размещения систематизированы Е.С. Контарем и Л.Е. Либаровой [146]. Кроме того авторы [146] отмечают, что рудные скопления в ряде участков пермского оруденения в медистых песчаниках восточной окраины Восточно-Европейской платформы несут золото-серебряно-редкометалльную минерализацию, которая формирует ленто-, линзо- и лепешковидную форму тел длиной от первых десятков до 1,5 км, шириной от первых метров до 150 до 400 м и мощностью от 0,1-8 м. Рудные минералы представлены халькозином, борнитом, пиритом, халькопиритом, а в зонах окисления – ковеллином, купритом, тенори-том, малахитом, азуритом, фольбортитом, самородными медью и серой. Содержание металлов в рудах достигает значений: Cu до 12 %, Ag до 100 г/т, Au до 2 г/т, V, Pb, Zn, Cd, Ge, Se, Te, Co, Re в количествах, доступных для попутного извлечения [124, 147, 148 и др.].
Медистые песчаники Предуралья сопоставляются с отложениями красного лежня и рудоносного цехштейна Центральной Европы, как по возрасту, так и по литологии и фациям отложений [354].
По данным А.Н. Мардиросьяна, К.К. Золоева, Ю.А. Волченко и др. (1992), Т.Ф. Королевой (1991) в медистых песчаниках западного склона Приполярного и Полярного Урала присутствуют также МПГ и Au. В рудах Каргалинского месторождения, по данным Г.П. Полуаршинова и В.М. Константинова [241], установлены высокие содержания (г/т) Pd – 6,29; Rh – 6,37; Ru – 49, что сопоставимо с концентрациями платиноидов в месторождениях польского цехштейна [354]. По данным А.В. Никифорова и В.И. Прозорова в медистых песчаниках Каргалинско-го рудного поля наблюдаются повышенные содержания Pd до 0,027 г/т, полученные пробирно-атомно-абсорбционным методом [370].
В.А. Филипповым (2009) показана принципиальная возможность выявления промышленных месторождений медистых песчаников в породах нугушской под-свиты зильмердакской свиты позднего рифея [332].
Золото-платиноидная минерализация в углеродсодержащих толщах
Изучение условий, форм нахождения и способов концентрирования благородных металлов в составе углеродистых пород является перспективным направлением научных исследований, так как с этими породами связаны крупнейшие золоторудные месторождения Мира (Д.М. Хаусен, Керр 1973; Д.А. Додин и др., 1994, 2007) [106, 109, 334 и др.]. В литературе приводятся доказательства и высокой платиноносности этих пород от n 10 – 2 и выше n г/т (H. Kucha, 1982; Н.П. Ермолаев 1992, 1999; М.М. Мансуров, П.В. Панкратьев 1997; Л.И. Гурская 2000; В.Г. Лазаренков и др., 2001; Н.М. Чернышев, 2004; Платина России, 2005; Д.А. Додин и др., 2007 и др.) [95, 109, 114, 115, 169, 180, 237, 354 и др.].
Собственно анализ металлов
Авторы отмечают сравнительно высокий уровень содержания МПГ в нефтях в месторождениях Джбисса и Омар, соотносимый с концентрациями этих элементов в ультрамафитах. Величина отношения Рt/Рd в двух пробах больше 1. Этот факт указывает на то, что МПГ в нефтях изученных месторождений имеют хондритовый характер распределения, который характерен, в частности, для ду-нитов зональных массивов Платиноносного пояса Урала, для которых предполагается верхнемантийный, а, возможно, и глубинный источник МПГ. В большинстве Оренбургских месторождений наблюдается тот же хондритовый характер распределения платиноидов в нефти, а средние содержания ведущих платиноидов – первые десятки миллиграмм [227, 228, 248, 252, 25, 256, 357] (концентрации этих элементов в ультрамафитах – n . 10,0 мг/т [169]). На генезис нефтяных месторождений имеются, как известно, две точки зрения: возможен органический и неорганический источник образующих их веществ. В таком случае месторождения нефти с довольно высоким содержанием неорганической компоненты углеродистых веществ представляют больший интерес с точки зрения наличия в них платиноидов. Авторы отмечают также, что по сумме МПГ, а также по отдельным платиноидам, таким, как Pt и Pd, тяжелая нефть существенно превосходит легкую (таблицы 1.1, 1.2). В данном случае обогащенность нефти Pt и Pd коррелирует с обогащенностью ее Ni и V, что часто наблюдается в сульфидных месторождениях. Следовательно, по предположению авторов, такие важные в геохимическом отношении металлы как никель и ванадий, могут оказаться косвенными индикаторами на платиноносность нефтей [167, 168, 169].
Р.П. Готтих с соавторами (2005) предпринял попытку определения качественных критериев оценки глубинности углеводородных флюидов на примере гигантского Ромашкинского месторождения и его саттелитов. Месторождение приурочено к приподнятому блоку фундамента – Южно-Татарскому своду, который находится на Востоке Восточно-Европейской платформы. Мощность осадочного чехла колеблется в пределах от 1,6 до 6 км и более, геологический разрез представлен терригенно-карбонатными породами девонской, каменноугольной и пермской системы. Толща осадочных пород покоится на породах архейского и протерозойского возраста преимущественно гранулитового и в меньшей степени амфиболитового метаморфического парагенезиса, разбитого на гранулито-гнейсовые блоки. На изучаемой территории выделены субмеридиональные, широтные и диагональные разломы, связанные как с кристаллическим основанием, так и с породами всего чехла.
На содержание металлов платиновой группы анализировали смолисто-асфальтеновые компоненты нефти девонских и каменноугольных отложений методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (МС ИСП). Средние содержания металлов составили порядка единиц и десятых долей мг/т. Металлы, несмотря на их низкую концентрацию, по мнению авторов, в определенной степени отражают геохимико-металлогеническую особенность платформенных ги-пербазитов. Полученные данные, а также ряд результатов параллельных исследований позволили прийти к заключению, что нефти данного региона содержат эндогенную составляющую [93].
В работе [185] А.А. Маракушев с коллегами (2004) рассматривают параге-незисы металлов, связанных с месторождениями углеводородов ряда нефтегазоносных провинций России. Авторы отмечают, что для анализа брали смолисто-асфальтеновые вещества и в них установлено наличие парагенетически связанных следующих элементов:Cu, Cr, Ni и МПГ. Медно-никелевая специфика нефти является доминирующей (с преобладанием никеля над медью и хромом) для Волго 33
Уральской нефтегазоносной провинции (по результатам опробования шести месторождений), что справедливо и в целом для других изученных нефтегазоносных провинций, за редкими исключениями. Изучение характера распределения МПГ приводит авторский коллектив к выводу о практическом отсутствии нефтей платиновой специализации. Следует отметить, что по средним значениям содержаний Pd преобладает над Pt в нефтяных месторождениях всех изученных нефтегазоносных провинций (8), а также доминирует над суммой платиноидов Ru+Ir+Rh. Все эти и ряд других фактов позволили сделать вывод об ультрамафитовой гео-химико-минерагенической специализации нефти и поддержать ее абиогенное мантийное происхождение [183, 184, 185]. Утверждается, что источник флюидов, участвующих в нефтеобразовании, является обогащенным, о чем свидетельствуют данные по микроэлементной специализации битуминозной фазы включений пород кристаллического основания и осадочного чехла нефтегазоносных провинций [91], а также результаты по радиогенным изотопам в Sm-Nd и Rb-Sr-системах [92].
Таким образом, авторы приходят к главному выводу, что «формирование и геохимические особенности нефтеобразующих флюидов непосредственно связаны со строением нефтегазоносных провинций, возрастом их фундаментов, мощностью консолидированной коры и осадочного чехла, типом и степенью проявления магматизма, т.е. с характером геодинамического развития и эволюции литосферы» [185].
Анализ геологии уникальных месторождений нефти и газа указывает на то, что внутренние и окраинные рифты как континентальных, так и океанических ли-тосферных плит являются зонами повышенной проницаемости и служат путями глобальной углеводородной дегазации глубинных оболочек Земли. На основании повышенного содержания ряда элементов (Ni, Co, Cr, V и др.) было поддержано мнений об ультрамафитовой геохимико-металлогенической специализации нефти, а, следовательно, и ее мантийном происхождении [128, 129, 130 и др.].
Колчеданные месторождения
Элементы платиновой группы могут образовывать также высокие концентрации в черносланцевых толщах (углеродистый тип рудно-формационных систем), представляющих собой осадочные породы.
На территории южного Урала, особенно в пределах Восточно-Уральской мегазоны широко распространенные черносланцевые формации исследовали в последнее десятилетие Арифулов Ч.Х., Арсентьева И.В., Болтыров В.А., Воин М.И., Волченко Ю.А., Знаменский С.Е., Котунов А.Я., Коротеев В.А., Лощи-нин В.П., Лядский П.В., Новгородова М.И., Огородников В.Н., Панкратьев П.В., Поленова Ю.А., Прокин А.В., Пуркин А.В., Сазонов В.Н., Серавкин И.Б., Руд-ской В.Г., Сурин Т.Н., Тищенко В.Т., Паршин С.А., Хасанов В.Н., Харьков В.М., Ченцов А.М. и др.
Нами изучалось распределение БМ (Pt, Pd, Au, Ag) в рудах золоторудных месторождений черносланцевых толщ Восточного Оренбуржья (Кировское и Васино). Определенный интерес в этом отношении представляют МПГ участка Бе 116 лозерский, который находится на южном фланге Кировской рудной зоны на территории Восточного Оренбуржья [245, 246, 259].
Гидротермально-метаморфогенное Кировское месторождение золото-антигоритового типа расположено в Магнитогорской мегазоне в коллизионных зонах меланжа ГУ и Восточно-Магнитогорского разломов. Месторождение залегает в одноименном массиве серпентинитов. Рудовмещающие структуры – две зоны рассланцевания, сопряженные с надвигом, по которому серпентиниты перекрывают осадочные отложения С1 по данным В.Н. Огородникова и В.Н. Сазонова (1991), В.Н. Сазонова и др., (2002) [218, 284]. В пределах этих зон серпентиниты подвергались ранней антигоритизации, сопровождавшейся формированием хризотил-асбестовых жил, магнетита и низкопробного золота согласно А.П. Переляе-ву (1948) и поздними метасоматическими изменениями, с которыми связано высокопробное золото [233]. По данным В.В. Мурзина и С.Н. Шаниной (2007) образование золото-антигоритового оруденения в ультрамафитах Южного Урала происходило в зонах дислокаций в процессе регионального метаморфизма [208]. Вторая стадия рудообразования, возможно, связана с гранитоидным магматизмом [122, 284].
Описание изучения этого месторождения приведено в работах Х.Ч. Ари-фулова, А.И. Арсентьевой, А.Г. Баранникова, С.В. Бушариной, А.М. Виноградова, Н.Ф. Зубко, В.А. Коротеева, А.П. Коровина, В.П. Лощинина, П.В. Лядского, Б.М. Михайлова, В.Н. Огородникова, П.В. Панкратьева, С.А. Паршина, Ю.А. Поленова, В.И. Полуянова, В.Н. Сазонова, В.Н. Хасанова, А.А. Чистоходова, А.А. Шильникова и др. [8, 9, 14, 57, 225, 230, 281-286, 371, 372, 373, 379 и др.]. Открыл месторождение Е.Ф. Грицаюк и др. (1979) [361]; заверку выявленных аномалий выполнил Харьков и др. (1988); разведкой объекта занимался В.П. Се-ментин и др. (1995) [376].
В тектоническом отношении участок приурочен к зоне сочленения Магнитогорского прогиба и Восточно-Уральского поднятия. Как и вся рудная зона, золотое оруденение на Белозерском участке сконцентрировано во фронтальной и автохтонной части Западно-Кировского надвига в пределах Кировского грабена [379].
Кировский грабен, по данным В.И. Полуянова и Н.Ф. Зубко (1990), выполнен углисто-терригенно-карбонатной толщей нижнекаменноугольного возраста, сложенной полимиктовыми гравелито-песчаниками, сиренево-серыми аркозовы-ми песчаниками, углисто-глинистыми алевролитами, углисто-известковыми алевролитами, органогенными известняками, кварцитами по известняковистым породам, кремнями [372]. Толща характеризуется широким распространением пирита, относительно высоким геохимическим фоном многих элементов (W, Zn, Cu, Ag, Pb).
Породы палеозойского фундамента подвержены гидротермально метасоматическим изменениям и выветриванию с последующим образованием глинистой, глинисто-щебенистой и щебенистой коры выветривания мезозойского возраста. По известнякам и кремнистым породам развиты маршалиты. Кора выветривания имеет линейно-площадной характер распространения при средней ее мощности порядка 40 м. На участке развития углисто-глинистых сланцев и других осадочных пород каменноугольного возраста мощность коры выветривания возрастает. В зонах разломов она развита до 300 метров. В строении коры выветривания преобладает горизонт глинисто-щебнистых образований с сильным оже-лезнением и гипергенным окремнением. Сульфидная минерализация сохраняется с глубин 60 метров.
Среди третичных образований наиболее распространены верхнеплиоценовые отложения и реже палеоценовые глины. Верхний плиоцен сложен красновато-бурыми аргиллитоподобными глинами, включающими прослои бурого железняка, слои песка и мелкого галечника в основании. Мощность плиоценовых отложений достигает 24 м [372, 373, 379 и др.].
По данным П.В Лядского, А.А Шильникова, В.Н. Хасанова (2006) золотое оруденение вмещают как терригенно-карбонатные нижнекаменноугольные образования, продукты гипергенеза, развитые по ним, так и юрские отложения, выполняющие эрозионно-тектоническую депрессию и представленные глинисто 118 дресвяно-щебнистыми кластитами, запесоченными каолинитовыми глинами, углистыми и углисто-известковистыми аргиллитами, ополозневыми брекчиями, микститами.
На описываемой площади широко развит интрузивный и жильный комплекс магматических пород. Углеродсодержащие породы прорваны многочисленными интрузиями – порфировидными и биотитовыми гранитами, серпентинитами и диоритами.
Субвулканические тела пород кислого состава распространены менее широко и представлены липаритовыми порфирами.
Из околорудных изменений развиты серицитизация, окварцевание, пиритизация [372, 373, 379 и др.].
Кировское месторождение А.Г. Баранников с соавторами (2002) [14] рассматривает как объект гипогенно-гипергенного типа, отвечающий золото-аргиллизитовой формации, за счет которого сформировались богатейшие россыпи золота мезозойско-неогенового возраста. Развивающиеся в процессе аргиллиза-ции термокарсты мезозойского возраста, вызвали обвал золотоносного аллювия мелового возраста и способствовали образованию золотоносных «косых россыпей». Это обстоятельство, а также выявленные ими ассоциации минералов, отвечающие как эндогенным, так и экзогенным парагенезисам, позволили рассматривать Кировское месторождение как эталонный объект гипогенно-гипергенного типа, отвечающий золото-аргиллизитовой формации.
Технологические испытания (ФГУП «ЦНИГРИ») пробы из рудных интервалов показали, что руда относится к типу сложных золото-сульфидных прожил-ково-вкрапленных руд. В руде содержится большая массовая доля (до 40 %) природных глинисто-углистых шламов с тонковкрапленным золотом и осложняющего технологию обогащения углистого вещества. Содержащееся в руде золото находится в виде преимущественной тонкой субмикроскопической вкрапленности в породных минералах и частично в сульфидах. Наряду с тонковкрапленным, в руде присутствует (до 14 % отн.) свободное золото с редкими уплощенными зернами крупностью по большой оси до 1мм.
Закономерности распределения платиноидов в углеводородных месторождениях
На этих картах цифрами в кружках показаны номера анализов, а изолинии подписаны содержаниями соответствующих металлов в мг/т.
Анализ представленных карт свидетельствует о том, что в истории ореолов Au и Pt больше общего, чем у другой пары благородных металлов - Ag и Pd. Складывается впечатление, что относительно спокойные картины для Pd и Ag обязаны длительным и равномерным процессам диффузионного перераспределения этих элементов в нефтях. Оно было прервано неким процессом, затронувшим обширную меридиональную зону, пересекающую всю область с юга до севера через Покровское и группу Сорочинских месторождений. Эта зона фиксируется крайне резкой ступенью в концентрациях Pt и Au, которые к западу от неё более чем в 3 раза выше, чем на территории Восточно-Оренбургского сводового поднятия, Соль-Илецкого свода и Прикаспийской синеклизы. Зона имеет чёткие угловатые очертания, что может свидетельствовать о тектонической природе наблюдаемого явления. Граница, разделяющая зоны практически совпадает с границей, установленной А.Г. Соколовым на основании обобщенного анализа данных сейсморазведки. Это граница выклинивания рифей-вендских отложений, которые отусутствуют в большей части Бузулукской впадины [314]. В любом случае приведённые факты, по мнению автора, заслуживают дополнительного изучения.
В пределах выделенных структур отмечается приуроченность Pd и Ag к отдельным участкам. В Бузулукской впадине вероятнее всего они представляют собой ореолы распространения БМ, которые пространственно совпадают с выходами ультрамафитов в кристаллическом фундаменте, существование которых доказано глубоким бурением со вскрытием фундамента (скв, площади), что отражено на геологической карте кристаллического фундамента юго-востока Русской платформы и в публикациях (В.С. Дубинин, 1996; А.Г. Галимов, 1998, 2001 и др.). Объективность результатов обеспечивается использованием стандартных алгоритмов. Вероятно, что Бузулукская впадина осложнена структурными элементами более низкого порядка. Изучение распределения элементов по всей площади выявляет концентрические зоны, маркирующие отдельные котловины, существующие в пределах данной структуры, отличающиеся характером осадконакопления.
Примеры таких впадин, содержащие повышенные концентрации металлов, известны в пределах Красноморского рифта и хорошо освещены в литературе (впадина Атлантис 1, Атлантис 2 и другие, отличающиеся плотностью рассолов и концентрацией в них металлов).
В Бузулукской впадине наиболее обогащены Pt месторождения – Гаршин-ское (33 мг/т), Покровское (58 мг/т) и Долговское (71 мг/т), Тананыкское (102 мг/т). Все эти месторождения приурочены, как правило, к вертикальной проекции разрывных структур фундамента, выполненных телами магматических пород перидотит-пироксенит-габбро-норитовой формации, наличие которых доказано глубоким бурением со вскрытием кристаллического фундамента (Росташин-ская скв. № 171, 172; Тананыкская – 166; Новоселовская – 21; Тихоновская – 452; Твердиловская – 4, Воробьевская – 55 и др.) [74, 75, 111], что отражено на схематической геологической карте В.С. Дубинина (1996), рисунок 3.2.19.
В разрезе скважин вскрыты пироксениты, разной степени серпентинизиро-ванные с вкрапленностью рудных минералов - магнетита, хромита; амфиболовые перидотиты с мелкой вкрапленностью сульфидов; габбро-пироксениты с акцессорной вкрапленностью пирита и магнетита.
Кроме того к особенностям магматических пород кристаллического фундамента узучаемой территории следует отнести установленную его нефтегазонос-ность в отдельных районах Бузулукской впадины. По данным Ю.Н. Якименко (2008) примерами таких районов являются Давыдовская площадь скв. № 50, Со-рочинский выступ, Ольховская – 778, Росташинская – 171 (получен приток нефти дебитом 1,8 м3/сутки) и др. [347].
Анализ образцов ультрамафитовых пород на Pt, Pd, Au, Ag показал присутствие металлов в достаточно высоких концентрациях при палладиево-платиновой специализации этого комплекса ВЕП – Pt Pd Au Ag (см. таблица 2.4.4).
Аргументом в пользу наличия в нефти веществ глубинной природы может служить и тот факт, что 27 (двадцать семь) углеводородных месторождений Оренбургской области (данные А.Э. Конторовича, 2006) содержат гелий, в среднем около 0,05 % [149]. терригенные отложения рифей-венда; 2 – сланцы биотит-кордиеритовые, слюдистые кварциты, гнейсы биотит-кордиерит-силлиманитовые с гранатом и графитом, параамфиболиты (нижняя толща архея); 3 – сланцы слюдистые, кварцито-сланцы, кварциты, плагиогнейсы, плагиомигматиты; 4 – гранулиты; 5 – чарноки-ты; 6 – габбро, габбро-нориты, анортозиты, серпентиниты; 7 – граниты двуполе-вошпатовые; 8 – плагиограниты; 9 – породы предположительно перидотит-пироксенит-норитовой формации; 10 – глубинные разломы первой категории; 11 – глубинные разломы второй и третьей категорий; 12 – залежи углеводородного
Для попытки решения вопросов источника БМ был выполнен анализ вмещающих отложений и пластовых вод, имеющих повышенную минерализацию [362] на содержание металлов, который показал очень низкие концентрации последних (таблицы 3.2.4 и 3.2.5). Несмотря на это во вмещающих отложениях и пластовых водах прослеживается палладиево-платиновая специализация.
