Редкие и радиоактивные элементы в метасоматитах золоторудных месторождений Приамурья
Автор: Моисеенко Н.В.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Науки о земле
Статья в выпуске: 12-1 (51), 2020 года.
Бесплатный доступ
В метасоматитах золоторудных месторождений установлены высокие концентрации рудных элементов - As, Sb, Ag и Au. Отмечены повышенные концентрации W, Mo и Pb. В метасоматитах Албынского месторождения накапливаются Nb и Ta. Выявлена высокая корреляция между радиоактивными и редкоземельными элементами на Покровке и Пионере, более низкая на Маломыре и самая низкая на Албыне. Из редких элементов Th и U положительно коррелируют с Zr, Hf, Nb и Ta, из рудных - с молибденом, вольфрамом, оловом и висмутом. С серебром, сурьмой и кадмием у радиоактивных элементов отрицательная связь.
Метасоматиты, корреляция, радиоактивные элементы, редкие элементы, благородные металлы, золоторудные месторождения
Короткий адрес: https://sciup.org/170187145
IDR: 170187145 | DOI: 10.24411/2500-1000-2020-11606
Текст научной статьи Редкие и радиоактивные элементы в метасоматитах золоторудных месторождений Приамурья
Метасоматиты золоторудных месторождений представляют интерес для изучения, так как являются основными концентраторами благородных металлов на месторождениях.
Фактическим материалом для работы послужили пробы и образцы метасомати-тов, отобранные на золоторудных месторождениях Албын, Маломыр, Покровка и Пионер. С помощью минералогического анализа был подсчитан процентный состав рудных, акцессорных и породообразующих минералов. Содержания основных петрогенных элементов были установлены рентгено-флуоресцентным методом . Для редкоземельных, редких и рудных элементов использовался метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP - MS). Атомноабсорбционным и пробирным анализами получены содержания золота и серебра в метасоматитах. Элементный состав минералов исследовался в полированных шлифах на электронном микроанализаторе JXA-8100 (JEOL, Япония). Использование программы STATISTICAпозволило установить корреляционные связи между редкими, радиоактивными и рудными элементами.
Для работы были выбраны Албынское, Маломырское, Покровское и Пионерское месторождения, которые находятся в
Верхнеселемджинском и Гонжинском золотоносных районах Амурской области.
Покровское и Пионерское месторождения в геологическом плане находятся на юго-восточном мысу двух интрузивных плит раннемеловых гранитоидов: Ольгин-ского и Сергеевского массивов. Осадочнотерригенные комплексы на месторождениях представлены песчаниками и аргиллитами аякской свиты верхней юры. Отличием Покровского месторождения от Пионерского является наличие вулканической структуры - Покровского палеовулкана. В пределах месторождений установлено большое количество разрывных нарушений и зон трещиноватости; породы рудовмещающих комплексов подверглись про-пилитизации и аргиллизации. Метасома-титы месторождения Пионер характеризуются золото-сульфидно-кварцевой минерализацией, а метасоматиты Покровского месторождения относятся к золотосеребряной формации [1].
Месторождение Маломыр находится в Селемджино-Кербинской металлогениче-ской зоне Монголо-Охотского золотоносного пояса [2]. Рудное поле представлено кварц-слюдистыми и глинисто-графитистыми сланцами и метапесчаниками златоустовской свиты среднего палеозоя, которые образуют антиклиналь, осложненную серией складок. Породы па- леозоя прорваны позднепалеозойскими гранитоидами и раннемеловыми дайками. Структура рудного поля определяется пересекающимися разломами различных порядков. Зона развития руд (Диагональная) приурочена к крупному надвигу северовосточного простирания. Вмещающие породы в пределах Диагональной зоны интенсивно окварцованы и превращены в кварц-альбитовые и кварц-серицит-адуляровые метасоматиты. Метасоматиты Диагональной зоны относятся к золотосульфидной формации. Метасоматиты зоны Кварцитовой характеризуются золотокварцевой минерализацией.
Месторождение Албын входит в состав Харгинского рудного узла Джагды-
Селемджинской металлогенической зоны. Вмещающими породами служат метаморфизованные в зеленой фации породы афанасьевской свиты раннего палеозоя, слагающие Эльгоканскую купольную структуру, а также тела метабазитов златоустовского комплекса позднего карбона. По сланцам и метабазитам развиты тела альбитовых и хлорит-полевошпатовых золотоносных метасоматитов. Метасоматиты Албына относятся к золото-кварцевой формации [3].
Для получения коэффициентов концентраций редких, рудных и радиоактивных элементов их содержания были пересчитаны к содержанию в верхней континентальной коре [4].
Таблица 1. Коэффициенты концентраций редких и радиоактивных элементов в метасо- матитах золоторудных месторождений
Элемент |
Албын (КК) |
Маломыр (КК) |
Покровка (КК) |
Пионер (КК) |
Элемент |
Албын (КК) |
Маломыр (КК) |
Покровка (КК) |
Пионер (КК) |
Li |
1.38 |
0.72 |
2.08 |
2.12 |
Mo |
1.09 |
0.86 |
7.04 |
0.33 |
Be |
1.67 |
0.94 |
1.15 |
0.7 |
Ag |
1.55 |
10.50 |
63.60 |
18.20 |
Sc |
0.21 |
1.24 |
0.20 |
0.30 |
Cd |
0.59 |
0.81 |
0.19 |
0.55 |
V |
0.17 |
1.20 |
0.27 |
0.31 |
Sn* |
0.91 |
1.09 |
0.36 |
0.58 |
Cr |
0.04 |
1.05 |
0.49 |
0.49 |
Sb |
16.19 |
58.83 |
82.36 |
105.83 |
Co |
0.20 |
1,30 |
0.36 |
0.32 |
Cs |
0.55 |
0.81 |
1.79 |
1.4 |
Ni |
0.09 |
0.54 |
0.35 |
0.32 |
Ba |
0.69 |
0.48 |
0.58 |
0.56 |
Cu |
0.14 |
0.94 |
0.47 |
1.20 |
REE |
0.64 |
0.59 |
0.32 |
0.52 |
Zn |
1.53 |
2.42 |
0.90 |
1.21 |
Hf |
0.51 |
0.54 |
0.19 |
0.18 |
As |
205.53 |
404.23 |
50.58 |
36.26 |
Ta |
5.41 |
0.44 |
0.17 |
0.14 |
Rb |
0.28 |
0.81 |
1.38 |
1.42 |
W |
9.44 |
27.97 |
1.47 |
1.33 |
Sr |
0.87 |
0.69 |
0.80 |
0.27 |
Pb |
0.54 |
2.64 |
2.45 |
4.56 |
Y |
0.54 |
0.34 |
0.22 |
0.23 |
Bi |
0.38 |
0.57 |
3.97 |
1.83 |
Zr |
0.54 |
0.49 |
0.12 |
0.16 |
Th |
0.6 |
0.2 |
0.46 |
0.39 |
Nb |
11.10 |
0.52 |
0.24 |
0.22 |
U |
0.57 |
0.4 |
0.66 |
0.53 |
Примечание: (КК) – среднее содержание элементов в метасоматитах месторождения к среднему содержанию элементов в верх- ней континентальной коре.REE – сумма редкоземельных элементов.
Наибольшие коэффициенты концентраций из полученных данных (табл. 1) у рудных элементов – As, Sb, Ag и Au.Отмечены повышенные концентрации W на Албыне и Маломыре, Mo на Покровке и Pb на Пионере. Среди редких элементов слабая концентрация Li происходит на всех месторождениях кроме Маломыра. Коэффициент Rb повышен на Покровке и Пионере, Be на Албыне и Покровке. Маг-матогенные элементы – Sc, V, Cr и Co с КК > 1 отмечены только на Маломырском месторождении. В метасоматитах Албын- ского месторождения накапливаются Nb и Ta.
С целью изучения в метасоматитах корреляционных связей Th и U с другими элементами была применена программа STATISTICA. Результаты пересчетов представлены в таблице 2.
Если рассмотреть корреляцию тория с редкоземельными элементами (РЗ) (рис. 1), то можно увидеть, что наиболее высокие положительные значения установлены для группы легких редких земель, а для всех месторождений они выше установленных коэффициентов корреляции.
Таблица 2. Коэффициенты корреляций Th и U с редкими и рудными элементами в ме- тасоматитах золоторудных месторождений
Элемент |
Th |
U |
||||||
Албын (r – 0.64) |
Маломыр (r – 0.61) |
Покровка (r – 0.55) |
Пионер (r – 0.41) |
Албын (r – 0.64) |
Маломыр (r – 0.61) |
Покровка (r – 0.55) |
Пионер (r – 0.41) |
|
Li |
-0.30 |
-0.65 |
-0.76 |
-0.50 |
-0.59 |
-0.61 |
-0.99 |
-0.27 |
Be |
0.40 |
0.51 |
-0.57 |
0.23 |
-0.24 |
0.46 |
-0.33 |
0.27 |
Sc |
-0.68 |
0.33 |
0.84 |
0.60 |
-0.26 |
0.15 |
0.55 |
0.67 |
V |
-0.41 |
0.21 |
0.84 |
0.73 |
-0.62 |
0.10 |
0.55 |
0.61 |
Cr |
-0.15 |
0.17 |
0.72 |
0.52 |
-0.06 |
0.02 |
0.92 |
0.24 |
Co |
-0.66 |
0.44 |
0.90 |
0.54 |
-0.01 |
0.27 |
0.70 |
0.81 |
Ni |
-0.70 |
0.49 |
0.67 |
0.50 |
-0.15 |
0.45 |
0.88 |
0.64 |
Cu |
-0.06 |
0.07 |
0.38 |
0.02 |
-0.02 |
0.25 |
0.78 |
0.12 |
Zn |
0.15 |
-0.40 |
-0.20 |
-0.07 |
-0.09 |
-0.48 |
-0.19 |
0.22 |
As |
-0.26 |
0.12 |
0.68 |
-0.06 |
0.02 |
0.01 |
0.28 |
0.19 |
Rb |
-0.02 |
0.45 |
0.74 |
0.62 |
-0.08 |
0.28 |
0.64 |
0.25 |
Sr |
-0.49 |
-0.01 |
0.46 |
0.25 |
-0.55 |
-0.19 |
0.12 |
-0.03 |
Y |
0.13 |
0.61 |
0.59 |
0.69 |
-0.28 |
0.52 |
0.22 |
0.83 |
Zr |
0.54 |
0.92 |
0.68 |
0.68 |
0.83 |
0.72 |
0.31 |
0.67 |
Nb |
0.43 |
0.61 |
0.99 |
0.79 |
0.01 |
0.48 |
0.78 |
0.84 |
Mo |
-0.05 |
0.91 |
0.26 |
0.73 |
0.20 |
0.95 |
0.01 |
0.58 |
Ag |
-0.20 |
-0.10 |
-0.62 |
-0.51 |
-0.40 |
-0.12 |
-0.34 |
-0.37 |
Cd |
-0.60 |
-0.40 |
-0.42 |
-0.10 |
-0.15 |
-0.48 |
-0.40 |
0.09 |
Sn* |
0.66 |
0.49 |
0.90 |
0.54 |
0.16 |
0.42 |
0.88 |
0.30 |
Sb |
-0.31 |
-0.17 |
0.05 |
-0.50 |
-0.16 |
-0.35 |
-0.52 |
-0.21 |
Cs |
0.01 |
0.15 |
0.74 |
0.19 |
0.02 |
0.04 |
0.54 |
0.34 |
Ba |
-0.07 |
0.80 |
0.67 |
0.61 |
0.02 |
0.60 |
0.88 |
0.24 |
REE |
0.89 |
0.81 |
0.90 |
0.95 |
0.21 |
0.70 |
0.67 |
0.72 |
Hf |
0.13 |
0.91 |
0.80 |
0.76 |
0.95 |
0.76 |
0.44 |
0.77 |
Ta |
0.14 |
0.65 |
0.85 |
0.80 |
-0.25 |
0.61 |
0.51 |
0.85 |
W |
-0.78 |
0.50 |
0.77 |
0.70 |
-0.09 |
0.48 |
0.98 |
0.41 |
Au |
-0.19 |
-0.45 |
-0.81 |
-0.67 |
-0.37 |
-0.38 |
-0.52 |
-0.33 |
Pb |
0.14 |
-0.32 |
0.52 |
-0.09 |
-0.64 |
-0.25 |
0.43 |
0.05 |
Bi |
0.27 |
-0.27 |
0.59 |
0.66 |
-0.18 |
-0.10 |
0.56 |
0.39 |
Th |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
0.20 |
0.91 |
0.76 |
0.67 |
U |
0.20 |
0.91 |
0.76 |
0.67 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
На Албыне корреляция достаточно рез- ропием. У метасоматитов Маломыра ко падает от лантана к лютецию и у иттер- (рис. 1) уменьшение коэффициентов кор- бия с лютецием она становится слабоот- реляции от легких к тяжелым РЗ происхо- рицательной. На фоне общего понижения дит менее резко, чем на Албыне.
выделяется низкий пик корреляции с ев-

Рис. 1. График корреляций Th с редкоземельными элементами для месторождений Албын, Маломыр, Покровка и Пионер.
Примечание: r – коэффициент корреляции
Наиболее низкие коэффициенты корреляций наблюдаются для промежуточных редких земель – Dy и Ho, а также для европия. У Покровки и Пионера все значения редкоземельных элементов выше коэффициентов корреляции и они постепенно уменьшаются от легких к тяжелым элементам, но на Пионере, в отличие от Покровки, можно выделить низкий пик корреляции с Eu, также, как у двух вышеописанных месторождений.
Для урана (рис. 2) только на месторождении Пионер все показатели редких земель выше коэффициента корреляции (r – 0.41). На Маломыре, Покровке и Пионере, так же, как и у тория, у урана наблюдается положительная корреляция с легкими редкоземельными элементами, но если на Ма-ломыре и Покровском месторождениях коэффициенты корреляций падают от легких РЗ к тяжелым, то на Пионере наблюдается обратная картина. В свою очередь на Албынском месторождении все значения ниже коэффициента корреляции (r – 0.64) и наиболее низкие (слабо отрицательные) присутствуют у промежуточных редких земель – Tb, Dy, Ho и Er. Из тяжелых РЗ наиболее высокий показатель корреляции (r – 0.35) у Lu.

Рис. 2. График корреляций U с редкоземельными элементами для месторождений Албын, Маломыр, Покровка, Пионер.
Примечание: r – коэффициент корреляции
Для группы редких (Li, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Cs, Ba, Hf, Ta) и радиоактивных (Th, U) элементов в метасоматитах изученных месторождениях (табл. 2), наблюдаются свои корреляционные зависимости. У тория и урана на Маломыре (рис.3) отрицательная корреляция с литием, слабоотрицательная с цезием и стронцием и слабоположительная с рубидием. Прослеживается четкая положительная корреляция Th и U с иттрием, цирконием, ниобием, барием, гафнием и танталом. На Албыне
(рис. 3) у всех редких элементов этой группы значения корреляции с торием ниже положительного коэффициента корреляции (r – 0.64). Уран имеет два положительных пика корреляции – с цирконием и гафнием, с остальными элементами корреляция отрицательная. Метасоматиты Ал-бына обогащены Nb иTa, но эти элементы характеризуются низкими коэффициентами корреляции с радиоактивными компонентами, особенно это касается тантала.

^^^^^^^^^ АЛБЫН-Th(r-0.64) г МАЛОМЫР-Th(r-0.61)
АЛБЫН-U(r-0.64) МАЛОМЫР-U(r-0.61)
Рис. 3. График корреляций Th и U с редкими элементами для месторождений Албын и
Маломыр.
Примечание: r – коэффициент корреляции.
На Покровском и Пионерском месторождениях торий имеет положительную корреляцию с рубидием, иттрием, цирконием, ниобием, барием, гафнием и танталом (табл. 2). Уран на обоих месторождениях положительно коррелирует с ниобием и танталом. На Покровке отдельно для урана отмечена положительная корреляция с рубидием, цезием и барием, а на Пионере – с иттрием, цирконием и гафнием. Торий отрицательно коррелирует с литием как на Покровке, так и на Пионере, уран только на Покровке.
Группа магматогенных редких элементов – Sc, V, Cr, Co и Ni имеет четкую кор- реляционную зависимость с Th и U (табл. 2, рис. 4). Метасоматиты Покровского и Пионерского месторождений имеют высокую положительную корреляцию между радиоактивными и магматогенны-ми элементами (рис. 4). Положительные значения, но не достигающие установленного коэффициента корреляции (r – 0.61), характерны для Маломыра. Наиболее низкая – слабоотрицательная и отрицательная зависимость с радиоактивными элементами наблюдается у магматогенных элементов Албына (рис. 4).

Sc
V
Cr
Co
Ni
Рис. 4. График корреляций Th и U смагматогенными элементами для месторождений Албын, Маломыр, Покровка и Пионер.
Примечание: r – коэффициент корреляции; УАЛ - Албын, УМ - Маломыр, УПК - Покровка, УПИ – Пионер
С некоторыми рудными элементами у тория и урана наблюдается идентичная корреляционная зависимость. Наблюдается повышенная положительная корреляция радиоактивных элементов с молибденом на месторождениях Маломыр и Пионер и вольфрамом на Покровке и Пионере (табл. 2). Торий на Покровке положительно коррелирует с мышьяком, оловом, свинцом и висмутом, на Пионере с оловом и висмутом, на Албыне только с оловом. Отмечается положительная корреляция урана с медью, оловом и висмутом в мета-соматитах Покровского месторождения.
Для таких рудных элементов, как серебро, кадмий, сурьма и золото, корреляция с торием и ураном лежит в пределах отрицательных значений. Для серебра, сурьмы и золота это Покровка и Пионер, для кадмия, вольфрама и свинца – Албынское месторождение.
При изучении корреляции между радиоактивными и редкоземельными элементами стало ясно, что в целом торий имеет более высокие коэффициенты корреляции, чем уран, исключения наблюдаются для тяжелых РЗ на Албыне и Пионере. Самая высокая корреляции у тория с редкоземельными элементами Покровки и Пионера, далее она уменьшается к Мало-мыру и самая низкая на Албыне. По корреляции с ураном на первом месте – Пионер, далее Покровка и Маломыр и на последнем, так же, как и с торием, – Албын.
При изучении корреляции радиоактивных и редких (Li, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Cs, Ba, Hf, Ta) элементов обнаружилось, что наиболее низкая корреляция у Li, Sr и Cs на всех месторождениях. На Маломыре и Ал-быне у тория корреляция выше, чем у урана, на Покровке и Пионере наоборот. Наи- более высокие значения корреляции у Zr и Hf на Албыне и Маломыре и Nb с Ta на Пионере с Покровкой.
С магматогенными элементами (Sc, V, Cr, Co) у U иTh прослеживается четкая зависимость – в метасоматитах Покровки и Пионера корреляция выше, чем в метасо-матитах Маломыра и Албына.
С рудными элементами – молибденом, вольфрамом, оловом и висмутом у урана и тория – положительная корреляция, с золотом, серебром, сурьмой и кадмием – отрицательная.
Список литературы Редкие и радиоактивные элементы в метасоматитах золоторудных месторождений Приамурья
- Золоторудные месторождения России / под ред. М.М. Константинова. - М.: Акварель, 2010. - 349 с.
- Минерально-сырьевая база Амурской области на рубеже веков. - Благовещенск: КПР, 2000. - 168 с.
- Мельников А.В.,Степанов В.И., Вах А.С., Вьюнов Д.Л., Дементиенко А.И., Пересторонин А.Е. Месторождения рудного золота Приамурской провинции. - Благовещенск: АмГУ, 2017. - 150 с.
- Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. - Екатеринбург: УрО РАН, 2009. - 382 с.