Редкие и радиоактивные элементы в метасоматитах золоторудных месторождений Приамурья

Автор: Моисеенко Н.В.

Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal

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
Элемент	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).

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.

Статья научная