Минералы элементов платиновой группы в нижних рудных телах месторождения Северный Каменник, Кольский полуостров

Федорово-панский палеопротерозойский расслоенный комплекс располагается в центральной части Кольского полуострова и вмещает несколько открытых в последние годы малосульфидных Pt-Pd-месторождений, включая одно из крупнейших в Европе —месторождение Федоровой тундры [1]. Значительная часть запасов комплекса сосредоточена в Северном платинометалльном рифе Западно- Панского массива, в котором разведано два месторождения: Киевей и Северный Каменник (рис. 1).

Северный платинометалльный риф, выделенный на месторождении Киевей в восточной части Западно- Панского массива, представляет собой несколько маломощных (1—2 м) минерализованных уровней, ассоциирующих с

нижним расслоенным горизонтом (НРГ). НРГ средней мощностью 40 м залегает примерно в 800—1000 м от подошвы массива, вдоль которой он тянется около 20 км (рис. 1). НРГ имеет контрастно расслоенное ритмичное строение, в котором принимают участие пироксениты, меланориты, нориты, оливиновые нориты, лейкогаббронориты, лейко-габбро и анортозиты [3]. Идеальный ритм имеет трехчленное строение: в нижней части залегает меланорит или пла-гопироксенит (±Ol); средняя часть сложена мезократовыми габброноритами, в этой части можно встретить тонкое переслаивание габброноритов с анортозитами; в верхней части преобладают анортозиты, лейкократовые габбро и лейкогаббронориты. Платинометалльное оруденение горизонта приурочено к подошвам ритмических единиц (общим

Рис. 1. Схематическая геологическая карта Западно-Панского массива, с изменениями по [4]. Расположение Pt-Pd-месторожде-ний оконтурено черной линией. 1 — платиноносные рифы: Северный (а) и Южный (б); 2 — расслоенные горизонты (нижний и верхний); 3 — расслоенный горизонт оливинсодержащих пород; 4—6 — породы третьей (4), второй (5) и первой подзон (6) габброноритовой зоны; 7 — норитовая зона; 8 — магнетитовое габбро; 9 — тектонизированный нижний контакт массива (а) и разрывные нарушения (б); 10 — дайки метадолеритов, 11 — вулканогенно-осадочные породы зоны Имандра-Варзуга, 12 — архейские анортозиты Цагинского массива; 13 — архейские щелочные граниты; 14 — элементы залегания

Fig. 1. Schematic geological map of the West-Pana massif, modified from [4]. The location of the Pt-Pd-deposits is outlined by a black line: 1 — PGE reefs: North (a — established, b — supposed) and South (c); 2 — layered horizons (lower and upper); 3 — layered horizon of olivinebearing rocks; 4—6 — the rocks of the third (4), the second (5) and the first subzone (6) of the gabbronorite zone; 7 — noritic zone; 8 — magnetite gabbro; 9 — tectonized lower contact of the massif (a) and faults (b); 10 — dikes of metadolerites, 11 — volcanogenic sedimentary rocks of the Imandra-Varzuga zone, 12 — Archean anorthosites of the Tsaginsky massif; 13 — Archaean alkaline granites; 14 — dipping числом от двух до четырех-пяти), за исключением первого ритма, в подошве которого залегает маркирующий слой мелко- и среднезернистого безрудного плагиопироксени-та. Этот слой маркирует подошву НРГ, ниже которой оруденение не встречается. Основное рудное тело (ОРТ) месторождения Киевей (риф sensu stricto), связанное со вторым ритмом, протягивается почти без перерывов на 6 км при средней мощности 1.7 м. Верхнее рудное тело и рудные линзы, ассоциирующие с третьим и четвертым ритмами, развиты в центральной части месторождения и являются прерывистыми — максимально они тянутся на расстояние до 900 м. Среднее содержание суммы элементов платиновой группы (ЭПГ) и золота в рифе составляет 4 г/т, отношения Pd/Pt и Cu/Ni варьируют в пределах 6—7 и 0.9—1.2 соответственно [6].

Месторождение Северный Каменник (рис. 2, далее в тексте — Каменник) располагается на западном фланге НРГ, вблизи предполагаемого питающего магматического канала [4]. Повторяющиеся меланократовые слои на этом фланге из разреза горизонта исчезают. В результате этого без пироксенитов и норитов НРГ теряет контрастный характер своего строения и выделяется в монотонном разрезе массивных габброноритов по чередованию преимущественно мезократовых и лейкократовых пород, в которых конкретные ритмы трудно выделить. ОРТ месторождения залегает внутри чередования габброноритов и анортозитов НРГ, где нередко ассоциирует с их оливи-новыми разностями. Геохимические характеристики и минеральный состав основного рудного тела аналогичны

месторождению Киевей [4]. Важной особенностью месторождения Каменник является увеличение концентраций ЭПГ в рудном теле в местах синформных перегибов НРГ, для которых характерно развитие мощной толщи такситовых перекристаллизованных габброноритов ниже чередования габброноритов и анортозитов. В этой толще и ниже по разрезу, за пределами НРГ, встречаются линзовидные (так называемые нижние) рудные тела с платино-металльной минерализацией. Такое строение НРГ и Северного рифа характеризует их русловую фацию [2], в которой отсутствуют верхние рудные тела, в отличие от нормальной фации на месторождении Киевей.

Нижние рудные тела месторождения Каменник часто более богаты ЭПГ, чем ОРТ, и имеют сильно варьирующие геохимические характеристики. Например, в скважине 126, вскрывающей разрез полной русловой фации, содержание благородных металлов в такситовых габброноритах достигает 17.5 г/т, отношение Pd/Pt варьирует от 2 до 6, отношение Cu/Ni — от 0.8 до 2.3 [2]. Оруденение в такситовых габброноритах образует нижние рудные тела типа 1 (рис. 3). Другой тип этих тел с относительно невысокими концентрациями ЭПГ (тип 2) локализован в нескольких метрах ниже подошвы НРГ. Помимо этого, на глубине нескольких десятков метров от НРГ встречаются линзы геохимически однородного (Pd/Pt 6.5 и Cu/Ni 1.5) и относительно богатого (5 г/т Pt + Pd + Au) оруденения (тип 3).

Таким образом, с востока на запад в НРГ происходит смена фаций и появляются нетипичные для Северного рифа нижние рудные тела, которые в большинстве случа-

Рис. 2. Упрощенная геологическая карта (a) и разрезы (b, c) малосульфидного Pt-Pd-месторождения Северный Каменник. Распределение нормальной и русловой фации НРГ отражено в тонах желтого цвета. Красным цветом показаны рудные тела, которые встречаются не только в пределах НРГ, но и ниже его; пунктир — участки некондиционных руд. Черная штриховая линия соответствует разломам и тектонизированному контакту Западно-Панского массива. Сокращения: ГНЗ — габброноритовая зона (1 и 2), Mag — магнетит. Изменения по [4]

Fig. 2. Simplified geological map (a) and cross-sections (b, c) of the North Kamennik low-sulfide Pt-Pd-deposit. The distribution of normal and channel facies of the Lower Layered Horizon is shown by yellow tones. Note that red lines showing ore bodies occur below the horizon. Black dashed lines are faults and tectonized margin of the West-Pana intrusion. Abbreviations: ГНЗ — Gabbronorite zone (1 and 2), Mag — magnetite. Modified from [4]

ев резко отличаются по своей геохимии и по геологическому положению от ОРТ. Целью настоящего исследования является выявление особенностей минерального состава оруденения из нижних рудных тел месторождения Каменник, а также установление черт их сходства и различия с Северным рифом (sensu stricto) или ОРТ.

Материалы и методы исследования

Нижние тела малосульфидного платинометалльного оруденения изучены в 8 аншлифах, отобранных в западной части месторождения из скважин 126 и 3 (рис. 2, 3). Оруденение типа 1 изучено в аншлифах из скважины 126, отобранных с глубин 347.6, 348.3, 349.5, 350.5, 355.2 м, также как и оруденение типа 2 — в аншлифе с глубины 365.25 м; третий тип оруденения изучался в аншлифах из скважины 3 с глубин 147.6 и 151.0 м.

Минеральный состав оруденения (табл. 1, 2) исследовался на сканирующем электронном микроскопе Leo-1450 с рентгеновским энергодисперсионным спектрометром Bruker XFlash-5010 и программным обеспечением Quantax-200 (ГИ КНЦ РАН, аналитик Е. Э. Савченко) при следующих установках: ускоряющее напряжение 20 кВ, ток зонда 1.5 нА, экспозиция 200 секунд на спектр. Всего с целью диагностики МПМ сделано 528 изображений в обратноотраженных электронах (BSE) и 222 анализа минералов благородных металлов в режиме без стандартов, с использова

нием следующих характеристических линий: для Pt, Ir, Os, Re, Au, Bi, Pb, Hg — Мб; для Pd, Ag, Rh, Te, As, Se, Sn, Sb, Mo — L6; для S, Fe, Ni, Co, Cu — Кб. Состав основных МПМ приведен в табл. 3, полная таблица химического состава минералов доступна по запросу у авторов.

Результаты исследований и обсуждение

Минералы элементов платиновой группы в нижних рудных телах месторождения Каменник. Нижние рудные тела представлены линзами убогой сульфидной вкрапленности, расположенными под пластовым основным рудным телом (ОРТ) месторождения Каменник (рис. 3). Мощность отдельных линз достигает 10 м, суммарная мощность всей нижней минерализованной зоны может превышать 30 м. Геологическая позиция рудных тел позволяет разделить их на три типа. Оруденение первого типа расположено в такситовых габброноритах, которые относятся к НРГ [4]. Это оруденение пространственно сближено с ОРТ и часто примыкает к нему (скв. 126, рис. 3). Руды второго типа встречаются в подстилающих массивных породах ниже подошвы НРГ, от которой они находятся на расстоянии до 10 м (та же скважина). Оруденение третьего типа является наиболее удаленным от НРГ и залегает на глубине до 55 м от ОРТ (скв. 3, рис. 3).

Первый тип оруденения представлен неравномерной, участками гнездовой (в пегматоидных и крупнозернистых

Рис. 3. Положение нижних рудных тел (НРТ) месторождения Северный Каменник на геологических колонках скважин с вариациями содержаний благородных металлов (черная линия) и отношений Pd/Pt (синие кружки) и Cu/Ni (зеленые кружки) в руде. Черные кружки обозначают положение изученных аншлифов. Сокращения: ОРТ — основное рудное тело; ГНЗ — габбронорито-вая зона. По геохимическим данным [2]

Fig. 3. Location of the lower orebodies of the North Kamennik deposit on geological borehole columns with variations of precious metals concentrations (black line) and Pd/Pt (blue circles) & Cu/Ni (green circles) ratios. Black circles show a location of thick sections of this study. Abbreviations: ОРТ — Main orebody; ГНЗ — Gabbronorite zone. Geochemistry data were taken from [2]

габброноритах) вкрапленностью с содержанием сульфидов от 0.3 до 10 об. %. Вкрапленность занимает интерстициальное положение по отношению к плагиоклазу и пироксенам. В составе пирротин-пентландит-халькопиритовой вкрапленности преобладает халькопирит, количество которого варьирует от 50 до 75 % от общего количества сульфидов. По составу в этом типе оруденения было диагностировано 462 зерна минералов платиновых металлов (МПМ), серебра и золота (табл. 1 и 2). Размер зерен колеблется от 1 до 40 мкм. Более половины минералов благородных металлов (80 %) находятся в силикатах. Около 15 % минералов представляют собой срастания с сульфидами и располагаются на границе силикат/сульфид; 5 % зерен полностью включены в сульфиды. По относительной объемной распространенности основными минералами (> 10 об.% от всех МПМ) являются рустенбургит, мончеит и котульскит, определяющие станнидно-теллуридную ассоциацию МПМ. Морфология и взаимоотношения МПМ с другими минералами показаны на рис. 4, a—e.

Тип ассоциации МПМ в оруденении первого типа показывает обогащение оловом относительно ОРТ. Помимо рустенбургита в нем присутствуют еще четыре минерала и одна минеральная фаза с видообразующей ролью олова: паоловит, атокит, паларстанид, койоненит и фаза MPh-2 (табл. 1, 2). Койоненит (Pd₆ . ₅Fe₀ . ₁)₆ . ₆Sn₁ . ₁Te₂ . ₃,

недавно открытый в расслоенном комплексе Стиллуотер минерал [9], является первой находкой в Северном платиноносном рифе (рис. 5, а). То же относится и к ассоциирующей с ним минеральной фазе MPh-2 (Pd 1 ₂Ag_{0 8})_{2 0} х x (Te₀₆Sn 0 ₂Se₀₂)₁₀ [7]. Кроме этого, в качестве примеси олово отмечается в торнроозите (до 5.1 мас. %), стиллуотерите (до 4.7 мас. %), винцентите (до 6.1 мас. %) и кейтконните (до 3.9 мас. %). Вероятно, примесь олова присутствовала изначально также и в мончеите, в котором рустенбургит образует структуру распада твердого раствора (рис. 4, d).

Относительно высоким распространением в оруденении этого типа пользуются минералы золота и серебра, самородные соединения которых относятся к часто встречающимся минералам (табл. 1). Среди МПМ отмечаются минералы с видообразующей ролью серебра — теларгпалит, соп-чеит, лукулайсваараит и минеральная фаза MPh-2, относящиеся к категории редких. Собственно серебряные минералы представлены гесситом, акантитом, науманнитом, аргентопентландитом (рис. 6, d). Примесь серебра отмечается в паоловите (до 6.58 мас. %) и меренскиите (до 4.21 мас. %), примесь золота — в лафламмеите (до 1.17 мас. %), что также выделяет этот тип оруденения среди остальных.

К типоморфным примесям в МПМ из оруденения первого типа помимо олова, золота и серебра можно отнести свинец. Концентрация свинца в котульските дос-

Таблица 1. Минералы платиновых металлов, золота и серебра из нижних рудных тел месторождения Северный Каменник в сравнении с ОРТ

Table 1. Minerals of platinum metals, gold and silver from the lower orebodies of the North Kamennik deposit compared to the main orebody

Минерал / Mineral

Сокращение Abbreviation

Формула Formula

OPT1 MOB1

Нижн Тип 1 Type 1

ne PT / Lowe Тип 2 Type 2

rOB Тип 3 Type 3

Элементы / Elements

Золото / Gold	Au	Au	• •	• • •		• •
Серебро / Silver	Ag	Ag	•	• • •	• •

Теллуриды-Висмутиды / Tellurides- Vismutides

Гессит / Hessite Теларгпалит / Telargpalite Котульскит / Kotulskite	Hes Tlr Kot	Ag2Te (Pd,Ag)3Te Pd(Te,Bi)	• • • • • • •	• • • • • • • •	• • • •	• • • •
Майчнерит / Maychnerite	Meh	(Pd,Pt)BiTe	•
Меренскиит / Merenskyyte	Mer	PdTe2	e e e •	• *		♦ • • •
Мончеит / Moncheite	Mon	Pt(Te,Bi)2	• • • •	• • • •	• •	• • • e
Теллуропалладинит / Telluriopalladinite	Tip	Pd9Te4	•	• • •
Кейтконнит / Caitconnite	Keit	Pd2nTe7	• •	•
Сопчеит / Sopcheite	Sop	Ag4Pd3Te4	• •	• •	• • •
Лукулайсваараит / Lukulaisvaaraite	Luk	Pdl4Ag2Te9		#2?	#2?
Торнроозит / Tornroosite	Tor	Pd, jAs2Te2	• •	• • •	• • • •
Койоненит* / Coyonenite *	Kjn	Pd7„SnTe2		• •
Темагамит / Temagamite	Tmg	Pd,HgTe,	•
Соболевскит / Sobolevskite	Sob	PdBi	• •
Интерметаллиды-Арсениды-Сульфоарсениды / Intermetallides-Arsenides-Sulfoarsenides
Хонгшиит / Hongshiite	Hng	PtCu	•
Паоловит / Paolovite	Plv	Pd2Sn	•	• •
Атокит / Atokite	Atk	(Pd,Pt)3Sn	♦	• •
Звягинцевит / Zvyagintsevite	Zvg	Pd3Pb	•
Паларстанид / Palarstanide	Pls	Pd5(Sn,As)2	•
Изоферроплатина / Isoferroplatinum	Ifp	Pt3Fe	•	•
Рустенбургит / Rustenburgite	Rust	(Pt,Pd)3Sn	•	• • • •
Арсенопалладинит* / Arsenopalladinite*	Apd	Pd8(As,Sb)3			• • •
Мертиит / Mertiite	Mrt	PdH(Sb,As)4	•	•
Изомертиит* / Isomertyyte*	Iso	PdMSb2As2			• • •
Сперрелит / Sperrylite	Sper	PtAs2	• •	• •	• • •	• •
Винцентит / Vincentite	Vin	Pd3As	•	•
Атенеит / Atheneite	Atn	Pd2(As0 75Hg0 25)			e e e2
Палладоарсенид / Palladoarsenide	Pal	Pd2As	•
Стиллуотерит / Stillwaterite	Stl	Pd8As3	• •	• •	• • • •
Холлигуортит / Holliguortite	Hol	RhAsS	•		• • •
Ирарсит / Trarsite	Irs	(Tr,Ru,Rh,Pt)AsS	•
Меньшиковит / Menshikovite	Men	Pd,Ni,As3
	Сульфиды-селениды / Sulphides-selenides
Акантит / Acantite	Akn	Ag2S	•	• •
Аргентопентландит / Argentopentlandite	Apn	Ag(Fe,Ni)8S8	*	• •
Брэггит / Braggite	Br	(Pt,Pd,Ni)S	• • •	• • •	• • •
Высоцкит/ Vysotskite	Vys	(Pd,Pt,Ni)S	• • • •	• • •	• • • •	• • • •
Лафламмеит / Laflammeite	Lfl	Pd3Pb2S,		e2
Лаурит / Laurite	Lrt	(Ru,Os)S2	•
Маланит / Malanite	Mln	Cu(Pt,Ir)2S4	•	•
Науманнит / Naumannite	Nau	Ag2Se	•	• •
Колдуэллит / Caldwellite	Cdw	Pd3Ag,S		e2

Примечание: • — единичные зерна, •• — редкий, ••• — часто встречающийся, •••• — основной минерал; * — первая находка в Северном рифе; ¹ и ² — данные из [6] и [4] соответственно; ОРТ — основное рудное тело, РТ — рудные тела.

Note: • — single grains, •• — rare, ••• — often found, •••• — main mineral; * — the first find in the Northern reef; ¹ and ² — data from [6] and [4], respectively; MOB — main ore body, OB — ore bodies.

Рис. 4. Морфология выделений МПМ из различных типов нижних рудных тел Северного рифа ( a—e — 1 тип, f—i — 2 тип, j—l — 3 тип). Сокращения минералов см. в табл. 1, за исключением: Ag-Au — сплав серебра и золота, Ccp — халькопирит, Mph — минеральная фаза, Po — пирротин, Pn — пентландит,

Py — пирит. BSE-изображения

Fig. 4. Morphology of PGM grains from different types of lower orebodies of the North reef ( a—e — 1 type, f—i — 2 type, j—1 — type 3). Mineral abbreviations see tabl. 1, except: Ag-Au — silver and gold alloy, Ccp — chalcopyrite, Mph — mineral phase, Po — pyrrhotite,

Pn — pentlandite, Py — pyrite. BSE images

Таблица 2. Минеральные фазы платиновых металлов из нижних рудных тел месторождения Северный Каменник в сравнении с ОРТ

Рис. 5. Койоненит ( а ), арсенопалладинит ( b ) и изомертиит ( с ) — новые для Северного рифа МПМ из месторождения Северный Каменник. a — аншлиф 126@348.3; b, с — аншлиф 126@365.25 . Сокращения минералов см. в табл. 1 и на рис. 4

Table 2. Mineral phases of platinum metals from the lower ore bodies of the North Kamennik deposit compared to the main ore body

Фаза Phase	Формула Formula	OPT1 MOB1	Нижние PT / Lower OB
			Тип 1 Type 1	Тип 2 Type 2
MPh-1	Pd2Te			• •
MPh-2	(Pd, Ag),(Te, Sn)		•	• •
MPh-3	(Cu,Pt,Rh)2S3			•
MPh-4	(Pd,Ag)3(Ag,Pb)(Te,Se)		• •
MPh-5	(Re,Cu,Pt)S2	•
MPh-6	Pd2.x(Bi,Pb)(S,Se)	•
MPh-7	(Pd,Au)2+x(As,Sn)	•
MPh-8	Pt5Te7	•
MPh-9	(Ni,Fe,Cu,Co)2(Rh,Pt)S4		e2
MPh-10	(Pd,Ag)7Se5
MPh-ll	Pd3(Pb Bi),		•

Примечание: см. табл. 1.

Note: see Table 1

Fig. 5. Kojonenite ( а ), arsenopalladinite ( b ) and isomertieite ( c ) — new for the North Reef PGMs from the North Kamennik deposit. a — thick section 126@348.3; b, с — thick section 126@365.25 . For mineral abbreviations see table 1 and fig. 4

тигает 2.1 мас. %, в мончеите и теларгпалите — 1.6 и 11.8 мас. % соответственно (рис. 6, г). Минералы с видообразующей ролью свинца представлены редким сульфидом ЭПГ лафламмеитом (Pd₃ . ₀Pt₀ . ₂Au₀ . ₁)₃ . ₃(Pb₁ . ₉Bi₀ . ₃)₂ . ₂S₁ . ₆ и минеральной фазой Mph-11 Pd_{3 2}(Pb 1 ₄Bi_{0 5}) 1 9 .

Второй тип характеризуется тонкой неравномерной эмульсионной вкрапленностью сульфидов. Сульфиды для невооруженного глаза едва заметны, их количество не превышает 0.5 об. %. Главными сульфидными минералами являются пирротин, миллерит и халькопирит; пентландит относится к второстепенным минералам. По химическому составу в оруденении диагностировано 929 зерен минералов благородных металлов. Размер зерен варьирует от 2 до 20 мкм. МПМ большей частью (82 %) представляют собой включения в силикатах. Из них 55 % — самостоятельные включения и 27 % — срастания МПМ между собой. В срастании с сульфидами отмечено порядка 17 % минералов, а в виде включений в них — лишь единичные зерна. По относительной объемной распространенности МПМ-руды относятся к арсенидно-сульфидно-теллурид-ной минеральной ассоциации. В группу основных МПМ (> 10 об. %) входят стиллуотерит, торнроозит, высоцкит и котульскит (табл. 1; рис. 4, f—i).

Теллуриды платины и палладия из оруденения второго типа (в отличие от первого) характеризуются составом, близким к стехиометрическому (рис. 6, b, c). Незначительные примеси олова и сурьмы устанавливаются в ^сти ЛЛу ^оте р ^{ите (Pd} 8.0-8.5 ^Pt 0-0.1 ⁾ 8.0-8.5 ^(As 2.4-3.0 ^Te 0-0.2 ^Sn 0-0.4 ^{x x Sb} 0-0.2 ⁾ 2.5-3.0 ^{и то} рнр ^{оозите (Pd} 11.0-11.3 ^Pt 0-0.2 ^Bi 0-0.1 ⁾ 11.0-11.4 ^{x x} C ^A s 1.6-2.2 ^S n 0-0.2 ⁾ 1.7-2.3 ^(Te 1.4-1.8 ^Sb 0-0.5 ⁾ 1.5-1.9 ^{, что в} Ц ^{елом ха} р ^ак терно для системы Pd—As. Минеральная фаза MPh-2 ^(Pd 1.3-1.8 A ^g 0.3-0.8 ⁾ 2.0-2.1 ^(Te 0.3-0.5 ^Sn 0.3-0.4 ^Se 0.1 ^As 0-0.1 ⁾ 0.9 ^облад^ает наибольшей концентрацией олова. Необходимо отметить, что некоторые серебросодержащие минералы (сопчеит, MPh-2) встречаются здесь чаще, чем в первом типе оруденения (табл. 1 и 2).

В составе оруденения второго типа установлены арсенопалладинит Pd_{8 0}(As₂ 6 Sib₀ 4 ) 3 0 и изомертиит Pd_{n 0-112} х x (Sb 1 _5-1 6 Te₀ 3 ) 3 _8-1 9 As₂ 1 — минералы, которые не отмечались ранее в Северном рифе (рис. 5, b, c).

Третий тип оруденения представлен равномерной сульфидной вкрапленностью с содержанием сульфидов 5— 7 об. %. В составе вкрапленности преобладают пирротин, пентландит и халькопирит. Доля халькопирита, как и в ОРТ, составляет 40—50 % от общего объема сульфидов. Несмотря на высокие концентрации ЭПГ, в этом типе руд встре-

Рис. 6. Тройные диаграммы составов (ат. %) Pd-Sn-Te ( a ), Pd-As-Sb ( b ), Pd-As-Te ( c ), Pd-Ag-Te ( d) . Черными точками обозначены идеальные составы известных минералов и минеральных фаз. Цветные значки — наши данные. Курсивом с чертой выделены синтетические минеральные фазы [10]. Сокращения минералов приведены в табл. 1, исключения: AgPn — аргентопентландит, Akn — акантит, Cstn — хрисстанлеит, Hes — гессит, Krv — кравцовит, Mrt II — мертиит II, Nal — налдреттит, Nau — науманнит, Sad — садбериит, Sbp — стибиопалладинит

Fig. 6. Ternary diagram (at. %) Pd-Sn-Te (a), Pd-As-Sb (b), Pd-As-Te (c), Pd-Ag-Te (d) systems. Black dots indicate ideal compositions of known minerals and mineral phases. Color icons represent our data. Synthetic mineral phases [10] are italicized. Mineral abbreviations see tabl. 1, except: AgPn — argentopentlandite, Akn — acanthite, Cstn — chrisstanleyite, Hes — hessite, Krv — kravtsovite, Mrt II — mertieite II, Nal — naldrettite, Nau — naumannite, Sad — sudburyite, Sbp — stibiopalladinite чено лишь 51 зерно минералов благородных металлов. Размер зерен колеблется от 1 до 10 мкм. В силикатах располагаются 64 % зерен, на границе силикат/сульфид — 24 %; включения в сульфидах образуют 12 % зерен. Сульфидно-теллуридная ассоциация МПМ, обусловленная набором основных по относительной объемной распространенности минералов (котульскит, мончеит и высоцкит), близка к ассоциации ОРТ (табл. 1; рис. 4, j—l). По данным анализов на энергодисперсионном спектрометре, МПМ из оруденения этого типа не содержат примесей, при расчете кристаллохимических формул состав минералов близок к стехиометрическому.

Сравнение основного и нижних рудных тел месторождения Каменник. Детальные исследования минерального состава ОРТ, проведенные на месторождениях Киевей [6] и Каменник [4], показали тесную пространственную и генетическую связь МПМ с сульфидами железа, меди и никеля. Более 70 % зерен МПМ крупнее 10 мкм включены в сульфиды или находятся на границе сульфидных и силикатных минералов. Для зерен МПМ меньшей размерности этот показатель снижается до 50 %. Среди нижних рудных тел по характеру микроассоциаций МПМ наиболее близок к ОРТ третий тип оруденения, в котором 36 % зерен напрямую контактируют или включены в сульфиды. В рудах первого и второго типов число таких зерен не превышает 20 %.

ОРТ на каждом из месторождений характеризуется преобладанием сульфидов и теллуридов ЭПГ, представленных брэггитом, высоцкитом, мончеитом, котульски-том и меренскиитом (табл. 1). В. В. Субботин с коллегами [6] отмечает, что состав доминирующих теллуридов ЭПГ отвечает стехиометрическому. Несмотря на относительно небольшое число обнаруженных зерен МПМ, третий тип нижних рудных тел обладает, как показывает табл. 1, такой же минеральной ассоциацией благородных металлов, как и ОРТ. Необходимо отметить, что теллуриды ЭПГ из оруденения третьего типа также не содержат нарушающих стехиометрию примесей (рис. 6, d).

Сходство минерального состава Северного рифа и нижнего рудного тела третьего типа приводит нас к предположению, что этот тип руд образовался в результате миграции обогащенной ЭПГ сульфидной жидкости в подстилающие кумулаты. По-видимому, это стало возможным благодаря локальному частичному плавлению последних (на уровне интеркумулусного пространства пород) при повышении температуры в связи с первыми дополнительными порциями рудоносной магмы, с которой связывают образование НРГ [3, 5]. Локальность плавления определялась существующими вблизи питающего магматического канала градиентами скорости течения и температуры магмы, которые, по всей вероятности, ответствен-

Таблица 3 . Состав основных МПМ (мае. %) из нижних рудных тел месторождения Северный Каменник

Table 3. Composition of common platinum group minerals (wt.						%) from the lower ore bodies of the North Kamennik deposit
Минерал Mineral	Pd	Pt	Te	Bi	S	Fe	Ni	Pb	As	Sn	Сумма Total
Kot	40.42		43.4	9.04		0.32					93.18
Kot	39.82		43.05	7.91		0.81		1.43			93.02
Kot	40.83		44.19	7.28		0.4		1.96			94.66
Mer	23.66	2.19	52.78	13.19							91.82
Mer	24.04	2.13	51	12.77							89.94
Mer	28.32		55.7	8.66							92.68
Mon		34.88	49.06	3.76		0.7		0.85			89.25
Mon	0.17	35.47	46.5	7.41		1.18		0.8			91.53
Mon	1.25	34.05	51.38	1.46		0.62		1.23			89.99
Vys	59.58	2.77			20.92	0.73	5.04				89.04
Vys	58.86	1.11			20.41	0.36	5.95				86.69
Vys	69.04	1.02			22.49	0.71	6.02				99.28
Br	0.19	68.39			10.76		0.64				79.98
Br	15.48	46.64			13.49	0.38	3.48				79.47
Br	14.52	49.88			13.67	0.33	3.84				82.24
Stl	70.57								15.96		86.53
Stl	68.18								14.47	1.03	85.461
Stl	66.83		2.13						15.32	0.73	85.782
Tor	65.43	0.49	7.89			1.03			5.94		90.603
Tor	64.45		10.85			0.94			5.26		87.594
Tor	64.35		12.44			0.57			6,22	2.4	88.075
Rust	17.97	47.02				0.45				16.97	82.41

Примечание. Сокращение названий минералов — см. табл. 1; ¹⁵ — в сумму включена Sb (мае. %): ¹ — 1.78; ² — 0.77; ³ — 9.82, ⁴ — 6.09; ⁵ — 2.09.

Note. Abbreviation of mineral names — see Table 1; ^1—5 — Sb included in total (wt. %):¹ — 1.78; ² — 0.77;³ — 9.82, ⁴ — 6.09;

• ⁵ — 2.09.

ны за формирование синформных перегибов и перекристаллизованных такситовых габброноритов в русловых фациях НРГ [2].

Положение нижних рудных тел первого и второго типов в разрезе указывает на возможность их формирования также в процессе просачивания сульфидной жидкости вниз от уровня движущегося магматического потока. Различия с ОРТ в минеральном составе (табл. 1 и 2), как и обогащение МПМ оловом и другими примесями, можно объяснить процессами переработки ранней сульфидной вкрапленности в результате серии дополнительных рудоносных магматических импульсов. Судя по количеству ритмических единиц в НРГ на месторождении Киевей [8], таких импульсов при его формировании было не менее четырех.

Редкие и новые минеральные виды. Как отмечалось выше, первый и второй типы нижних рудных горизонтов Северного рифа содержат редкий минерал койоненит и минеральные фазы MPh-1 и MPh-2, принадлежащие системе Pd — Sn— — Te. В эксперименте [10] в системе Pd — Sn — Te были идентифицированы три тройные фазы: фаза A — Pd₆₇Sn₁₁Te₂₂, фаза B — Pd₇₂Sn₁₆Te₁₂ и фаза C — PdSnTe (рис. 6, а). Фаза А впоследствии была переведена в статус минерального вида — койоненита [9]. Было установлено, что синтетический койоненит стабилен до 596 °С, поэтому его присутствие в природных минеральных ассоциациях может свидетельствовать о кристаллизации при этой или более низкой температуре.

По данным эксперимента в той же системе, койоненит не может сосуществовать только с такими минерала ми ЭПГ, как котульскит, теллуропалладинит и паоловит. В системе присутствуют бинарные фазы состава Pd3Te2 и Pd20Te7, а также тройная фаза Pd72Sn16Te12 (рис. 6, а), которые могут возникнуть в ассоциации с койоненитом в природе [10]. В результате наших исследований были установлены несколько неизвестных ранее природных соединений палладия, теллура и олова. Среди них минеральная фаза MPh-2 (pd1.8Ag0.3)2,1(Te0,5Sn0.4Se0.1As0.1)1.1 из второго типа оруденения близка по составу к минеральной фазе B, а MPh-1 при пересчете на пять формульных единиц Pd3 2(Te1 4Bi0 3As0 2)19 — к синтетически полученному соединению Pd3Te2 (рис. 6, a).

Таким образом, изучение МПМ из нижних рудных тел первого и второго типов показывает высокие перспективы детального изучения их разрезов для выявления новых и редких минералов.

Практическое значение. Федорово-панский комплекс — один из крупнейших платиноносных интрузивов в Европе наряду с Мончегорским комплексом на Кольском полуострове и комплексом Портимо в Финляндии [1]. При этом шестая часть его запасов связана с Северным рифом. Каждый из нижних типов оруденения Северного рифа в виде серии линз, «висящих» в данный момент на единичных скважинах, участвуют в подсчете запасов месторождения Каменник [4]. Во время дальнейшей разведки и эксплуатации месторождения установленные минералогические отличия могут быть использованы при выделении рудных тел разного генезиса и промышленного значения.

К примеру, первый тип оруденения, в котором рустенбур-гит имеет статус основного минерала, можно отличить от остальных, включая ОРТ, где станниды встречаются лишь в единичных зернах. Кроме того, этот тип руд, вероятнее всего, будет резко отличаться по геохимии рассеянных элементов (As, Sb, Sn и др.).

Заключение

Проведенные минералогические исследования подтверждают разделение нижних рудных тел месторождения Северный Каменник на три типа и позволяют различать их по ассоциациям МПМ — станнидно-теллуридной, ар-сенидно-сульфидно-теллуридной и сульфидно-теллурид-ной. При изучении двух первых ассоциаций нами было установлено три новых для Северного рифа минерала: арсенопалладинит, изомертиит и койоненит. Эти ассоциации являются перспективными на обнаружение новых минеральных видов в системе Pd — Sn — Te.

Авторы благодарят А. У. Корчагина за доступ к керну скважин. Обсуждение первоначального варианта статьи с Ю. С. Полеховским и В. В. Субботиным, а также конструктивные критические замечания двух анонимных рецензентов привели к улучшению ее качества. Исследования проводились при частичной финансовой поддержке грантов РФФИ (проекты 16-05-00367, 15-35-20501) в рамках госзадания № 0231-2015-0002.