Редкие и радиоактивные элементы во вмещающих комплексах золоторудных месторождений Приамурья

Автор: Моисеенко Н.В., Кузнецова И.В., Синякова Н.И.

Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal

Статья в выпуске: 12-1 (51), 2020 года.

Бесплатный доступ

В комплексах пород, которые являются вмещающими для золоторудных месторождений, обнаружены повышенные концентрации рудных элементов - As, Sb, Pb, Ag и W. В результате исследований было установлено, что на Албыне с редкими и рудными элементами у урана более высокие корреляции, чем у тория, на Пионере значения корреляции для урана и тория являются близкими, на Маломыре противоположными. Во вмещающих толщах Албынского и Маломырского месторождений установлена положительная корреляция урана с золотом.

Вмещающие комплексы, корреляция, радиоактивные элементы, благородные металлы, золоторудные месторождения

Короткий адрес: https://sciup.org/170187147

IDR: 170187147 | DOI: 10.24411/2500-1000-2020-11607

Текст научной статьи Редкие и радиоактивные элементы во вмещающих комплексах золоторудных месторождений Приамурья

Для выполнения поставленных задач с целью исследования редких и радиоактивных элементов во вмещающих комплексах золоторудных месторождений были изучены пробы с месторождений Приамурья (Албын, Маломыр, Пионер).

Пробы прошли предварительную подготовку для определения в них основных породообразующих, редких и радиоактивных элементов. Процентный состав минералов был определен минералогическим анализом. Рентгено-флуоресцентным методом было получено содержание основных породообразующих элементов. Для редких и рудных элементов использовались спектральный метод и метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP - MS). Содержания благородных элементов были получены с помощью атомно-абсорбционного метода. Пересчет аналитических данных с использованием программы STATISTICA позволил установить корреляционную связь радиоактивных, редких и рудных элементов.

Основными объектами исследований послужили вмещающие комплексы Ал-бынского, Маломырского и Пионерского месторождений Приамурья.

Для Пионерского месторождения, расположенного на западе Северобуреинской зоны Буреинской провинции Монголо-

Охотского золотоносного пояса, вмещающими породами являются осадочнотерригенные образования верхней юры. Они представлены мелкосреднезернистыми полимиктовыми песчаниками аякской свиты с прослоями алевролитов и аргиллитов. В районе широко распространены коры выветривания ран-немелового-позднепалеогенового возраста. Коры сложены глинистыми минералами (каолинит, иллит, гидрослюда и т.д.) [1].

На Маломырском месторождении, расположенном в Селемджино-Кербинской металлогенической зоне МонголоОхотского золотоносного пояса, вмещающие комплексы представлены рассланцо-ванными метапесчаниками, кварц-слюдистыми и глинисто-графитистыми сланцами с маломощными прослоями и линзами метакремнистых, карбонатных и зеленокаменных пород златоустовской свиты среднего палеозоя [2].

Албынское месторождение входит в состав Харгинского рудного узла Верхне-Селемджинской металлогенической зоны. Вмещающими породами для месторождения являются слюдисто-кварц-полевошпатовые, слюдисто-полевошпат-кварцевые, хлорит-эпидот-полевошпат-кварцевые сланцы афанасьевской свиты раннего палеозоя[3].

С целью изучения концентраций элементов во вмещающих комплексах их со- держания были пересчитаны к содержанию в верхней континентальной коре [4].

Таблица 1.Коэффициенты концентраций редких и радиоактивных элементов вовме- щающих комплексах золоторудных месторождений

Элемент	Албын	Маломыр	Пионер	Элемент	Албын	Маломыр	Пионер
Элемент	(КК)	(КК)	(КК)	Элемент	(КК)	(КК)	(КК)
Li	1,09	0,83	1,39	Mo	0,40	1,48	1,23
Be	0,71	1,61	1,29	Ag	0,93	3,41	3,91
Sc	0,52	0,74	0,55	Cd	0,08	0,12	0,26
V	0,66	1,02	0,74	Sn*	0,31	1,60	1,05
Cr	0,58	0,85	0,52	Sb	0,76	8,37	19,55
Co	0,52	0,67	0,75	Cs	0,36	1,93	2,40
Ni	0,46	0,54	0,62	Ba	1,19	0,78	0,90
Cu	0,42	0,88	1,00	REE	0,67	0,96	1,04
Zn	0,83	1,22	1,24	Hf	0,89	1,24	0,67
As	3,44	16,46	7,01	Ta	0,38	0,73	0,69
Rb	0,65	1,48	2,06	W	0,42	12,93	1,90
Sr	0,45	0,29	0,53	Pb	1,77	1,08	2,20
Y	0,61	0,92	0,76	Bi	0,47	1,04	1,62
Zr	1,00	1,40	0,63	Th	0,51	1,39	1,31
Nb	0,70	1,13	1,02	U	0,45	0,93	1,56

Примечание: (КК) – среднее содержание элементов во вмещающих комплексах к среднему содержанию элементов в верхней кон- тинентальной коре. REE – сумма редкоземельных элементов.

Наибольшие коэффициенты концентраций из полученных данных (табл. 1) у рудных элементов – As, Sb, Pb, Ag для всех месторождений и W на Маломыре. На Пионере и Маломыре повышенные концентрации из рудных элементов имеют Zn, Mo, Sn и Bi, из редких ̶ Be, Rb и Cs. Во вмещающих комплексах пород всех месторождений концентрации редких магма-тогенных элементовменьше, чем в верхней континентальной коре. Коэффициенты концентраций тория для Маломыра и Пионера чуть выше, чем в континентальной коре. Для урана это установлено только на Пионере.

С целью изучения в метасоматитах корреляционных связей Th и U с другими элементами была применена программа STATISTICA. Результаты пересчетов представлены в таблице 2.

Таблица 2. Коэффициенты корреляций Th и U с редкими и рудными элементами во вмещающих комплексах золоторудных месторождений

Элемент	Th			U
	Албын	Маломыр	Пионер	Албын	Маломыр	Пионер
	(r – 0.79)	(r – 0.54)	(r – 0.47)	(r – 0.79)	(r – 0.54)	(r – 0.47)
Li	-0,89	-0,51	0,19	-0,18	-0,40	0,33
Be	0,46	-0,18	0,59	0,96	0,24	0,73
Sc	-0,89	-0,99	0,65	-0,18	0,18	0,47
V	-0,96	-0,67	0,60	-0,21	0,31	0,69
Cr	-0,79	-0,80	-0,15	-0,64	-0,40	0,08
Co	-0,86	-0,98	0,44	-0,11	-0,01	0,38
Ni	-0,75	-0,81	0,33	-0,50	0,21	0,54
Cu	-0,79	-0,31	0,52	-0,14	0,20	0,67
Zn	0,29	-0,63	0,38	0,93	0,34	0,48
As	-0,40	0,81	0,27	0,22	-0,21	0,09
Rb	-0,61	0,95	0,39	0,07	-0,16	0,35
Sr	0,54	-0,50	-0,05	0,75	0,85	-0,07
Y	0,07	-0,95	0,59	0,54	0,27	0,61
Zr	-0,07	-0,98	0,65	0,64	-0,01	0,86
Nb	0,14	-0,99	0,72	0,75	0,07	0,88
Mo	0,04	-0,05	0,18	0,71	0,01	0,22

Элемент	Th			U
	Албын	Маломыр	Пионер	Албын	Маломыр	Пионер
	(r – 0.79)	(r – 0.54)	(r – 0.47)	(r – 0.79)	(r – 0.54)	(r – 0.47)
Ag	-0,74	0,69	-0,27	-0,07	0,06	-0,21
Cd	0,79	0,07	0,17	0,54	0,54	0,37
Sn*	0,29	0,73	0,39	0,93	-0,41	0,46
Sb	-0,50	0,99	0,00	0,36	-0,18	-0,09
Cs	0,46	0,71	0,62	0,86	-0,40	0,54
Ba	-0,57	-0,81	0,00	0,14	0,21	-0,02
REE	0,57	-0,71	0,72	0,79	0,39	0,49
Hf	-0,07	-0,97	0,63	0,64	0,18	0,86
Ta	0,86	-0,55	0,70	0,61	-0,44	0,91
W	0,11	0,81	0,08	0,68	-0,21	0,16
Au	-0,41	0,19	0,03	0,61	0,93	-0,12
Pb	-0,57	-0,99	-0,06	-0,82	0,07	0,06
Bi	-0,61	0,56	-0,09	-0,64	-0,60	-0,22
Th	1,00	1,00	1,00	0,43	-0,09	0,74
U	0,43	-0,09	0,74	1,00	1,00	1,00

Если рассмотреть корреляцию тория с редкоземельными (РЗ) элементами (рис. 1), то можно увидеть, что на Мало-мыре она находится в области отрицательных значений. На Албыне только самые легкие РЗ элементы приближаются к положительной корреляции, а в сторону тя- желых РЗ корреляция падает, приближаясь к нулевым значениям для лютеция. На Пионере все РЗ имеют положительную корреляцию с торием, лишь у европия наблюдается небольшое понижение, но в рамках положительного значения.

Рис. 1. Гистограмма корреляций Th с редкоземельными элементами для вмещающих комплексов месторождений Албын, Маломыр и Пионер.

Примечание: r – коэффициент корреляции.

Для урана (рис. 2) на Албынском месторождении положительная корреляция отмечена с легкими лантаноидами, постепенно уменьшаясь к группе тяжелых редких земель. На Маломыре все значения ниже коэффициента корреляции (r – 0.54) и с тяжелыми РЗ корреляционные связи слабее, чем с легкими. На Пионере корреляция растет от легких РЗ к тяжелым с небольшим понижением у европия.

Рис. 2. Гистограмма корреляций U с редкоземельными элементами для вмещающих комплексов месторождений Албын, Маломыр и Пионер.

Примечание: r – коэффициент корреляции.

Корреляционная зависимость между магматогенными (Sc, V, Cr, Co, Ni) и радиоактивными элементами из вмещающих комплексов месторождений Приамурья представлена в таблице 2. На Албынском и Маломырском месторождениях (рис. 3) существует отрицательная зависимость между торием и магматогенными элементами; на Пионере, кроме хрома, наоборот, положительная. Уран во вмещающих по- родах Албынского месторождения имеет отрицательную корреляцию со всеми маг-матогенными элементами, но эти значения – выше отрицательного коэффициента корреляции (r > – 0.79). На Пионере (рис. 3) уран имеет положительную корреляцию, на Маломыре скандий, ванадий и никель характеризуются слабоположительной корреляцией, хром и кобальт – слабоотрицательной.

УПИ-Th ( r -

УАЛ-Th ( r - 0,79) УМ-Th ( r - 0,54) 0,47) УАЛ-U ( r - 0,79) УМ-U ( r - 0,54) УПИ-U ( r - 0,47)

1,0

0,5

0,0

-0,5

-1,0

llf^

■ Sc ■ V ■ Cr ■ Co ■ Ni

Рис. 3. График корреляций Th и U с магматогенными элементами для вмещающих комплексов месторождений Албын, Маломыр и Пионер

Примечание: r – коэффициент корреляции. УАЛ-Албын, УМ-Маломыр, УПИ-Пионер.

Если мы рассмотрим корреляционные связи Th и Uс редкими элементами (Li, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Cs, Ba, Hf, Ta),то становится ясно, что на Албынском месторождении корреляция с ураном выше, чем с торием (табл. 2, рис. 4). На месторождении Пионер (рис.4) значения корреляций редких и радиоактивных элементов практически идентичны. На Албыне низкие значения корреляций характерны для лития, рубидия, и бария; положительные – для стронция, иттрия, ниобия, цезия, и тантала. Из всех значений только у тория с танталом и урана с цезием r > 0.79. В терригенных вмещающих комплексах Пионера корреляция падает от лития с рубидием к стронцию, затем возрастает с максимальными значениями для циркония и ниобия; барий, как и на Албыне, имеет низкий пик, который сменяется положительной корреляцией для гафния и тантала. На Маломыре (табл. 2) торий имеет положительную корреляцию с рубидием и цезием и отрицательную с иттрием, цирконием, ниобием, барием, гафнием и танталом. Для урана – обратная картина: отрицательные значения с рубидием и цезием и положительный пик со стронцием.

Рис. 4. График корреляций Th и U с редкими элементами для месторождений Албын и Пионер

Примечание: r – коэффициент корреляции

Если разбирать корреляцию радиоактивных и рудных элементов (таб.2), то можно увидеть, что на месторождении Албын (рис. 5) корреляционные кривые для тория и урана идентичны, но корреляция рудных элементов с торием ниже, чем с ураном. У тория наблюдается лишь один положительный пик – с кадмием и отрицательные – с медью, серебром и висмутом. Уран имеет положительную корреляцию с цинком и оловом и близкую к положительной, с молибденом, вольфрамом и золотом. На месторождении Пионер (табл. 2)

корреляционные значения тория и урана близки. Наблюдается положительная корреляция радиоактивных элементов с медью, цинком и оловом. Наиболее низкие пики значений у серебра. Противоположная картина для урана и тория наблюдается на Маломырском месторождении. Там, где для тория наблюдается положительная корреляция (As, Ag, Sn, Sb, W, Bi), для урана установлена отрицательная (Bi) или слабоотрицательная зависимость (As, Sn, Sb, W). На Маломыре зафиксирована положительная корреляция золота с ураном.

Рис. 5. График корреляций Th и U с рудными элементами во вмещающих комплексах месторождения Албын.

Примечание: r – коэффициент корреляции; УАЛ-Албын.

После изучения корреляции между радиоактивными и редкоземельными элементами стало ясно, что в сланцах Албына и Маломыра торий имеет более низкую корреляцию, чем уран. В осадочнотерригенных породах Пионера с легкими РЗ корреляция тория выше, с тяжелыми РЗ значения корреляции тория и урана близки.

На месторождении Албын радиоактивные и магматогенные элементы имеют отрицательную корреляцию. На Маломыре с магматогенными элементами фиксируется отрицательная корреляция для тория и смешанная, для урана. На Пионере и торий, и уран имеют положительную корреляцию с Sc, V, Co иNi.

При исследовании корреляции радиоактивных и редких (Li, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Cs, Ba, Hf, Ta) элементов обнаружилось, что на Албыне у урана более высокая корреляция, чем у тория. На Пионере значения корреляции для урана и тория являются близкими, на Маломыре - противоположными.

С рудными элементами на Албыне корреляция урана выше, чем тория. На Пионере корреляционные значения для тория и урана приближаются друг к другу. На Маломыре значения корреляции для тория и урана – противоположны. Во вмещающих толщах Албынского и Маломырского месторождений установлена положительная корреляция урана с золотом.

Список литературы Редкие и радиоактивные элементы во вмещающих комплексах 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.
Казанцев Е.А., Малышев А.А., Орлова Н.И., Гидротермалиты Албынского месторождения // Разведка и охрана недр. - 2013. - № 11. - С. 7-11.
Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. - Екатеринбург: УрО РАН, 2009. - 382 с.

Статья научная