Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

RARE EARTH MINERALS IN ORE OF BEREZITOVOYE GOLD-POLYMETAL DEPOSIT (UPPER PRIAMURUYE)

Rogulina L.I. 1 Voropaeva E.N. 1 Ponomarchuk V.A. 2
1 Federal research budget establishment Institute of Geology and Nature Management of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences
2 V.C. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy
Main rare earth minerals was determined for Berezitovoye gold-polymetallic deposit: allanit, monozit, xenotim. Light lanthanoids prevail in its compositions, excepting xenotim, where Dy, Er, Yb present. Smallest monozit and allanit discharges in metasomatic enlarge in nested-shot polymetallic ores. Rare earth minerals formation in metasomatic took place with the participation of hydrothermal ore-forming process. Identification of rare-earths minerals by types of deposits is the one of the most important genetic features of gold ore deposits.
deposit
ore
rare earth minerals
allanit
monozit
xenotim
lanthanoids

Близость химических свойств редкоземельных элементов (РЗЭ) уникальна, они активно реагируют на окислительно-восстановительную среду природных обстановок, поэтому всестороннее изучение поведения РЗЭ в природных процессах позволяет использовать их в качестве геохимических индикаторов источников вещества и механизма гидротермальных процессов рудообразования. Изучение редкоземельных элементов в золото-полиметаллических рудах Березитового месторождения, которые формируются в зоне смешения гидротермальных растворов возможно различных источников представляется актуальным. На месторождении в достаточной мере изучены: основные минералогические особенности, распределение благороднометалльной и никелевой теллуридной минерализации, возраст оруденения и связь с магматизмом [2, 6, 7, 8]. Цель настоящей работы – изучение составов редкоземельных минералов с целью определения механизма их накопления в рудах месторождения.

Результаты исследования. Березитовое золото-полиметаллическое месторождение расположено в восточной части Селенгино-Станового супертеррейна (междуречье Хайкта и Большой Ольдой). Залегает в южной краевой части Могочинского выступа и находится на пересечении субширотной Сергачинской и ССЗ Хайктинско-Лопчинской зон разломов [4]. Образование, месторождения увязывается с заключительным этапом формирования амуджиканского комплекса субщелочных гранитоидов [1], с которым ряд исследователей связывают становление месторождений Дарасунcкого рудного района (Дарасун, Теремки, Талатуй), контролируемых Дарасунско-Балейским глубинным разломом [5]. Рудная минерализация приурочена к гранитоидам и концентрируется в эксплозивных рудных телах дайкообразной и линзообразной формы мезозойского возраста, преимущественно ССЗ, реже СВ простирания. Распространёнными рудными минералами месторождения являются: галенит, сфалерит, пирит, пирротин, марказит. Второстепенные минералы – магнетит, халькопирит, арсенопирит, ильменит, самородное золото. Редко встречаются – станнин, шеелит, теннантит, молибденит, гематит, халькозин, самородный висмут, буланжерит, джемсонит, менегинит, сурьмянистый бурсаит-козалит, иорданит, червандонит, теллуриды Au, Ag, Ni, Bi.

Детальное исследование авторами руд и рудовмещающих метасоматитов Березитового золото-полиметаллического месторождения с применением оптической и рентгеновской аппаратуры высокого разрешения выявило в них редкоземельную минерализацию. Она представлена безводными фосфатами (монацит, ксенотим) и силикатом (алланит).

Редкоземельная минерализация отмечена в эксплозивных рудных телах: эксплуатируемой рудной зоны № 1 ССЗ простирания в вертикальном разрезе 200 м (карьер) и в перспективной зоне Фланговой СВ направления, расположенной в 800 м к юго-западу от первой: в дорудных грейзенах турмалин-гранат-биотит-анартитового, в гидротермалитах хлорит-карбонат-серицит-кварцевого составов по гранодиориту с ранней пиритовой минерализацией и среди гнездово-вкрапленных халькопирит-галенит-сфалеритовых руд.

В гранитоидах, вмещающих рудные тела, содержание РЗЭ находится на уровне средних содержаний для гранитов верхней части континентальной коры [3]. Диориты амуджиканского комплекса из зоны дробления с угловатыми обломками в цементирующей глинистой массе характеризуется низкими РЗЭ (на 3 порядка ниже, чем в гранитоидах), уменьшением содержания лантаноидов от лёгких к тяжёлым со слабо проявленным минимумом Eu.

rogul1.wmf

Распределение редкоземельных элементов в диоритах амуджиканского комплекса. Нормирование по составу хондрита (среднее из двух). Нейтронно-активационный анализ выполнен в Институте геологии и минералогии СО РАН

Состав минералов редких земель в рудах месторождения приведён в таблице, их формульные коэффициенты ниже. Анализы выполнены в ИГАБМ СО РАН на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6480LV со спектрометром фирмы OXFORD Н.В. Христофоровой.

Химический состав редкоземельных минералов Березитового месторождения в масс. %

Элементы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

O

29,43

27,98

21,01

38,25

34,50

38,04

36,04

42,84

41,11

33,52

P

13,45

13,72

10,73

18,58

14,60

-

-

-

-

-

La

12,11

12,38

11,89

-

-

3,14

3,67

-

-

4,07

Ce

25,66

26,24

46,67

39,61

-

9,37

13,72

9,33

10,52

18,85

Pr

2,37

2,41

-

-

-

-

-

-

-

-

Nd

11,37

11,63

9,4

-

-

-

-

-

-

-

Sm

1,74

1,78

-

-

-

-

-

-

-

-

Y

-

-

-

-

30,58

-

-

-

-

-

Gd

0,96

0,97

-

-

1,83

-

-

-

-

-

Dy

-

-

-

-

3,85

-

-

-

-

-

Er

-

-

-

-

3,82

-

-

-

-

-

Th

2,79

2,87

-

-

-

-

-

-

-

-

Yb

-

-

-

-

3,44

-

-

-

-

-

F

-

-

-

2,97

-

-

-

-

-

-

Zr

-

-

-

-

7,35

-

-

-

-

-

Ca

-

-

-

-

-

9,72

9,65

10,66

10,76

8,9

Al

-

-

-

-

-

10,08

10,07

11,07

11,01

9,86

Si

-

-

-

-

-

16,34

16,54

17,02

17,07

16,11

Fe

-

-

-

-

-

9,79

9,23

8,5

9,11

9,36

Mn

-

-

-

-

-

1,07

0,75

0,85

0,48

-

сумма

99,88

99,98

99,70

99,41

99,97

97,55

99,67

100,27

100,06

100,67

Кристаллографические формулы минералов

Ce0.4La0.2 Nd0.2 Pr0.03 Sm0.02 Gd0.01 Th0.02 [P1 O3.8]

Ce0.4La0.2 Nd0.2 Pr0.04 Sm0.02 Gd0.01 Th0.02 [P1 O3.9]

Сe1.01 La0,26 Nb0,3 [P1.05 O4]

Сe0.47 F0.26 [P1 O4]

Y0.63 Zr0.15 Gd0.02 Dy0.04 Er0.04 Yb0.03 [P0.87 O4]

Ca1.32Fe0.96 Mn 0.11Al2.04Ce0.36Nb0.16 La0.12 [Si3.18 O13 ]

Ca1.39Fe0.95Mn0.08Al2.15Ce0.56La0.15[Si3.4 O13 ]

Ca1.29 Fe0.74 Mn0.07 Al1.99 Ce0.32 [Si2.94 O13 ]

Ca1.36 Fe0.85 Mn0.04 Al2.06 Ce0.38 [Si3.07 O13 ]

Ca1.38 Fe1.04 Al2.27 Ce0.83 La0.18 [Si3.56 O 13 ]

Мельчайшие выделения моноцита и алланита отмечаются в метасоматите, тесно ассоциируя с пиритом, располагаясь в интерстициях между кристаллами пирита, а также среди мелкозернистого агрегата серицита, кварца, хлорита, карбоната. В гнездовых полиметаллических рудах зёрна монацита, алланита укрупняются до первых десятков микрон, появляются новообразования карбонатов, иногда ксенотима. В монаците и алланите наряду с господствующим церием чаще других отмечается лантан и неодим. Кроме того, монацит незначительно (˂ 3 масс. %) содержит празеодим, самарий, гадолиний, и актиноид торий. Присутствие фтора в монаците указывает на его гидротермальное происхождение с участием высокотемпературного флюида. Ряд исследователей [10] считают весь немагматический монацит гидротермальным, поэтому идентификация его структурных и геохимических особенностей является дополнительным критерием генетической характеристики рудных месторождений. Ксенотим, помимо, иттрия и циркония включает гадолиний и тяжёлые лантаноиды – диспрозий, эрбий, иттербий. Алланит зафиксирован в прожилково-вкрапленных халькопирит-галенит-сфалерит-кварцевых рудах, образует различно ориентированные микропрожилки смоляно-чёрного цвета. Он значительно обогащён церием, меньше лантаном и его появление характерно, вероятно, в существенно цериевой среде гидротермальных образований.

Редкоземельная минерализация золото-сульфидного месторождения Дарасун, формирование которого тесно связано с аналогичным магматическим комплексом, при переходе от магматических пород к продуктивным золотоносным ассоциациям, также незначительно понижается, однако отмечено увеличение степени преобладания тяжёлых РЗЭ над лёгкими, что связано с увеличением доли экзогенных вод во флюиде [5]. На Наталкинском золото-кварцевом месторождении, залегающем в вулканогенно-осадочной толще, РЗЭ представлены лёгкими лантаноидами с незначительной отрицательной аномалией Eu, аналогично Березитовому. Основной минерал-носитель РЗЭ в нём – куларит (серый монацит), предположительно аутигенного происхождения, отмечен в гидротермально изменённых осадочных породах [9].

Выводы

В результате исследований выяснилось, что основными минералами-носителями РЗЭ на Березитовом месторождении являются алланит, монацит и ксенотим. Они имеют, вероятно, гидротермальное происхождение. Исходные компоненты РЗЭ на месторождении в повышенных концентрациях содержатся в гранитоидах, которые при последующих метасоматических процессах образуют собственные минералы в метасоматитах и участвуют в гидротермальном процессе рудообразования, образуя микропарагенезисы в сульфидах. Не исключена роль дополнительных источников редкоземельных элементов – высокотемпературных флюидов циркулирующих в тектонических разломах глубинного заложения, генераторами которых могут быть как коровые, так и мантийные магматические очаги.

Приведённые данные показывают, что редкоземельная минерализация проявлена на Березитовом золото-полиметаллическом, Дарасунском золото-сульфидном, Наталкинском золото-кварцевом месторождениях, локализующихся в магматических (первые) и вулканогенно-осадочных (последнее) породах. Идентификация морфологических и геохимических особенностей гидротермальных редкоземельных минералов по типам золоторудных месторождений, в которых они установлены, может стать определяющим фактором гидротермального генезиса оруденения.