Благородные металлы в коренных и рыхлых отложениях Беларуси

Золото-силикатная    (скарновая)    формация. Месторождения  представлены скарновыми залежами с  наложенной сульфидной или золотой  минерализацией  и связаны с  контактовыми ореолами палеозойских реже мезозойских гранитондных массивов.

Золото-халцедоново-кварцевая (золотосеребряная) формация характеризуется высокой серебристостью золота и обилием собственно серебряных минералов (сульфидов, сульфосолей); для некоторых из них характерны теллуриды. Золотосеребряные месторождения — жилы, минерализованные и жильные зоны, штокверки — формируются, как правило, в близповерхностных условиях в связи с наземным вулканизмом.

В соответствии с количеством  сульфидов, присутствующих в рудах, эндогенные месторождения разделяют  на убого-сульфидные (до 2%), малосульфидные (до 5%), умеренно-сульфидные (5—20%) и существенно  сульфидные (более 20 %).

Помимо перечисленных  рудных формаций, представляющих собственно золоторудные месторождения, золото является важным полезным компонентом многих эндогенных комплексных месторождений—главным  образом меднопорфировых, медноколчеданных, колчеданно- полиметаллических, медно-никелевых и др.

Основные промышленные типы золоторудных месторождений следующие:

1) пластовые месторождения  золотоносных метаморфизиванных  конгломератов: районы  Витватерсранда  (ЮАР), Ганы, Танзании;

2) золото-кварц-сульфидные  месторождения в крупных разрывных  нарушениях: Колар (Индия), Керклейд-Лейк (Канада)

3) жильные золото-кварцевые  и золото-кварц-сульфидные месторождения:  Березовское, Кочкарское, Дарасунское, Степняк (Россия), месторождения Калифорнии (США) и многие другие;

4) золото-кварцевые месторождения,  представленные многоярусными седловидными  залежами: Бендиго и другие в  Австралии;

5) штокверковые золото-кварцевые  и золото-кварц-сульфидные месторождения:  Мурунтау (Казахстан);

6) столбообразные золото-кварц-сульфидные  месторождения: Хомстейк (США);

7) золотые и серебро-золотые  теллуридные месторождения: Крипл-Крик (США) и др.;

8) пластообразные месторождения  с тонкодисперсной золотой и  или золото-сульфидной минерализацией: Карлин (США), некоторые месторождения  Алдана (Россия);

9) россыпные месторождения золота России, Колумбии, США, Канады и других стран.

К второстепенным типам относятся: 1) золотосодержащие сульфидные медно-никелевые, медно-колчеданные, колчеданно-полиметаллические,   полиметаллические,  медно-порфировые, сурьмяные и другие месторождения  с попутным извлечением золота; 2) золото-серебряные руды зоны окисления  колчеданных, медно-колчеданных, колчеданно-полиметаллических  месторождений.

В других странах главный  промышленный тип — пластовые  месторождения метаморфизозанных  конгломератов (63 % всех запасов и 73 % добычи золота).

Коренные гидротермальные  месторождения (второй—восьмой типы) также являются важным источником золота. На них приходится 25—30 % запасов  и 20—25 % добычи этого металла. Роль россыпей невелика. Из них добывают не более 1,5 % золота. Попутно при переработке  золотосодержащих руд в иностранных  странах получают 5-10 % золота.

В России разрабатываются  месторождения второго, третьего, пятого, седьмого, восьмого и девятого типов. Россыпи продолжают оставаться важным источником золота.

Коренные месторождения  с запасами золота до 15 т считаются  мелкими, с запасами 15—30 т — средними, 30—100 т - крупными и свыше 100 т —очень крупными и уникальными.

Россыпные месторождения  с запасами золота до 5 т считаются  мелкими, 5—10 т — средними и свыше 10 т — крупными.

 

1.2. Литолого-минералогическая характеристика платиноидов

 

Минералогия платиноидов весьма богата. За последние десятилетия, благодаря применению для диагностики микрозондового анализатора, количество новых минералов платиноидов резко возросло и продолжает увеличиваться. К настоящему времени известно более 100 самостоятельных минералов, не считая разновидностей, выделяемых по характеру и количеству примесей. Систематика минеральных видов сложна: выделяются самородные формы, сплавы, интерметаллические соединения, арсениды, антимониды, висмутиды, сульфоантимониды и сульфоарсениды, простые сульфиды, селениды и теллуриды. Это многообразие минеральных форм может быть сведено к двум крупным классам: самородные платиновые металлы, сплавы и соединения с металлами I, II, IV и VIII групп, соединения платиноидов с неметаллами V, VI и VII групп периодической системы Менделеева.

 

Распространенность минералов  платиноидов как классов, так и видов и разновидностей весьма различна. Поскольку в подавляющем большинстве случаев минералы платиноидов образуют мелкие (микроскопические и субмикроскопические) зерна и сростки таких зерен и для их диагностики основное значение имеют состав и некоторые свойства, обнаруживаемые под микроскопом, макроскопические характеристики (цвет в образце, блеск, спайность, твердость и пр.) не приводятся.

Кроме собственных минеральных форм, платиноиды в рудах присутствуют и в примесной форме. Собственная форма платиноидов всегда (и резко) преобладает над примесной: доля платиноидов, образующих изоморфные примеси в сульфидах, обычно составляет 7-10% от их общего содержания в руде, редко достигая 15%. Наиболее богаты платиноидами сульфиды медно-никелевых руд – пентландит, халькопирит и пирротин.

При разработке технологии извлечения платиноидов из руд используются лишь немногие свойства платинометалльных минералов - их высокая плотность и магнитность некоторых самородных форм, сплавов и интерметаллидов. Эти свойства играют решающую роль при извлечении платиноидов из россыпей, имеют большое значение при разработке технологических схем для собственных платинометалльных месторождений в мафит-ультрамафитовых расслоенных комплексах. Для платиносодержащих месторождений они не существенны, так как при переработке руд таких месторождений платиноиды уходят в состав коллективных сульфидных концентратов, из которых извлекаются пиро- и гидрометаллургическими методами.

Промышленно значимые концентрации платиноидов известны в месторождениях различного генезиса и связаны с рудами разного состава: сульфидными, сульфидно-магнетитовыми, сульфидно-хромитовыми, хромитовыми и др. Месторождения платиноидов разделяются на две большие группы: собственные платинометалльные (удельная ценность платиноидов превышает 50%) и платиносодержащие, в которых платиновые металлы входят к состав руд (песков) цветных, черных и благородных металлов в качестве попутного компонента. Как собственные платинометалльные, так и платиносодержащие месторождения разделяются на коренные и россыпные. В пределах каждой группы выделяются различные промышленные типы.

Коренные месторождения платиноидов - основной источник платиновых металлов. С ними связаны 99,7% мировых запасов и ресурсов платиноидов и 98,5% мировой добычи этих металлов.

Собственные платинометалльные месторождения подразделяются на три промышленных типа, которые связаны исключительно с расслоенными мафит-ультрамафитовыми комплексами:

1) рифа Меренского - протяженные горизонты с выдержанной однородной по составу убоговкрапленной сульфидной минерализацией;

2) выдержанные протяженные горизонты хромитов с устойчивой однородной по составу убоговкрапленной сульфидной минерализацией;

3) Лак-дез-Иль - разрозненные линзовидные тела убоговкрапленной сульфидной минерализации, не увязывающиеся в единый горизонт.

Расслоенные мафит-ультрамафитовые  комплексы - разномасштабные интрузивы основных или ультраосновных пород, характеризующиеся следующими особенностями: петрографические разности сложены различными ассоциациями оливина, пироксенов, плагиоклаза и хромита; ассоциации образуют ритмы и циклы разной контрастности: слои, ритмы и циклы протяженны и опознаются во всем массиве или значительной его части; взаимоотношения между слоями и более крупными подразделениями разреза могут быть описаны в терминах седиментогенных образований. Комплексы развиты в зонах протоактивизации щитов и древних платформ. Наиболее продуктивны массивы, связанные с внутрикратонным рифтогенезом докембрийского возраста.

Хотя расслоенные комплексы  пестры по составу и строению разреза, их объединяют две особенности: отчетливая дифференцированность разреза; наличие расслоенных серий, представляющих собой ритмичное чередование выдержанных по мощности и составу слоев, сложенных разными наборами кумулятов. Мощность расслоенных серий и совершенство расслоенности зависят от размеров массивов: в наиболее крупных плутонах (например, Бушвельд) они занимают до 15% всего разреза, а отдельные члены ритмов прослеживаются на многие километры; в массивах меньших размеров доля таких серий в разрезе меньше, а отдельные слои прерываются как по простиранию, так и по падению.

Принципиальный разрез расслоенного комплекса выглядит следующим образом (снизу вверх):

• ультраосновная серия (до 30% общей мощности) - нижняя часть представлена ритмичным чередованием дунитов, перидотитов и пироксенитов с хромитами: верхняя - пироксенитами;
• расслоенная (критическая, полосчатая) серия (до 15% общей мощности) сложена чередованием пироксенитов, норитов, габбро-норитов, габбро и анортозитов;
• главная серия (40-80% общей мощности) - монотонные габбро и анортозиты;
• верхняя серия (до 20% общей мощности) - от феррогаббро до диорита.

Платинометальные руды связаны с горизонтами в верхах ультраосновной серии и в различных частях критической. Руды представлены двумя основными типами: сульфидным медь-никель-платинопалладиевым и сульфидно-хромитовым платинопалладиевым, которые могут быть встречены в одном массиве, но на разных уровнях его разреза. За пределы массивов рудные залежи не выходят. Рудные тела - согласные с общей структурой массива линзы и слои ("рифы") разной протяженности.

Для прогноза возможного наличия платинометального горизонта в массиве достаточно установления факта существования в нем расслоенной серии. Для прогноза вероятного состава и качества оруденения необходимо выделение в разрезе сульфидоносных горизонтов и изучение состава сульфидных парагенезисов. Характерными особенностями продуктивных горизонтов являются низкое (в среднем не более 1,5% ) содержание сульфидов и обогащённость сульфидной минерализации цветными металлами относительно железа.

Потенциальные рудные районы достигают первых тысяч квадратных километров и выражены зонами активизации фундамента и чехла древних платформ, в пределах которых проявлены стратифицированные тела мафит-ультрамафитового состава.

Рудные поля выражены сульфидо- и хромитоносными массивами или их крупными блоками, приуроченными к различным частям разреза, но прежде всего к их критическим (полосчатым) сериям. Площади рудных полей зависят от размера массивов и варьируют от десятков до сотен квадратных километров.

Месторождения представляют собой рудоносные интервалы расслоенных  и ультраосновных серий.

Платиносодержащие объекты представлены месторождениями цветных и черных металлов, генетически связанных с мафит-ульграмафитовым магматизмом. К их числу относятся сульфидные медно-никелевые месторождения, медно- и молибден-медно-порфировые, медно-железо-ванадиевые, медные в карбонатных щелочно-ультраосновных массивах центрального типа, хромитовые в гипербазитах, титаномагнетитовые в габброидах и габбро-диабазах.

За рубежом платиносодержащие месторождения играют второстепенную роль как в запасах и ресурсах (около 1%), так и в их добыче (5,5%). В России практически все ресурсы платиноидов сосредоточены в сульфидных медно-никелевых месторождениях норильского подтипа. Значение остальных типов платиносодержащих месторождений несравненно ниже. Концентрации платиноидов устанавливаются также в хромитоносных дунитах ультраосновных массивов центрального типа, в массивах габбро-клинопироксенит-дунитовой формации (тип платиноносного пояса Урала) и в дунитах плутонической составляющей офиолитов. Эти концентрации в настоящее время не имеют промышленного значения и представляют интерес лишь как коренные источники платинометальных и платиносодержащих россыпей.

Россыпные месторождения платиноидов - второстепенный, но весьма экономичный источник. Их эксплуатация требует сравнительно небольших затрат при быстрой окупаемости вложений. С россыпями связано 0.3% мировых запасов и ресурсов платиноидов и 1,5% добываемого металла. По времени образования россыпи разделяются на древние и современные. По характеру залегания они могут быть погребенными (перекрыты более молодыми отложениями различного происхождения, формирование которых не связано с процессами россыпеобразования) и выходящими на поверхность. Россыпи подразделяются на типы по условным образованиям (аллювиальные, элювиальные, делювиальные, эоловые и пр.) и видам полезных ископаемых - благородных металлов, олова, вольфрама, титана и циркония и пр. Высокая плотность минералов платиноидов обусловливает их накопление, как и золота, в нижних частях продуктивных слоев и разрушенной части плотика.

Россыпные месторождения  платиноидов разделяются на две крупные группы - собственные платинометальные россыпи и комплексные платиносодержащие. Главнейшим классификационным признаком россыпных месторождений платиноидов является вещественный состав платинометального шлиха. Он характеризуется набором минеральных видов платиноидов, составом минералов-включений, содержанием главных и второстепенных элементов в минералах платиноидов и морфоструктурными особенностями минералов и минеральных агрегатов. Минералого-геохимический принцип классификации для россыпей платиноидов носит универсальный характер, так как указывает не только на состав россыпи, но и отражает тип россыпеобразующего коренного источника. Выделяются четыре основных минералого-геохимических типа концентраций платиноидов в россыпях - иридисто-платиновый, рутениридосминовый, иридосминовый и сульфидно-платиновый. В комплексных россыпях распространены все четыре типа, в собственных платинометальных - только три первых.