Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Особенности форм нахождения ЭПГ в зоне окисления сульфидных жил массива Ниттис-Кумужья-Травяная, Мончегорский плутон

Работа №130922

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

геология и минералогия

Объем работы70
Год сдачи2018
Стоимость4980 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
35
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
Глава 1. Геологическая характеристика района исследований
Геологическая позиция Мончегорского плутона.
Геологическое строение Мончегорского плутона
Глава 2. Геохимическое изучение состава руд
Глава 3. Минеральный состав объекта исследований
Петрографическая характеристика пород массивов Ниттис-Кумудья-Травяная ......................... 21
Минералогическая характеристика рудных жил Ниттис-Кумужья-Травяная
Благороднометалльная минерализация сульфидных жил массивов Ниттис-Кумужья-Травяная 32
Глава 4. Благороднометалльная минерализация в зоне окисления сульфидных руд ..........39
Особенности ЭПГ минерализации в зоне гипергенеза сульфидных месторождений .
Благороднометалльная минерализация и особенности ее поведения в окисленных жильных
рудах массивов Ниттис-Кумужья-Травяная
Обсуждение.
Выводы.
Заключение.
Список использованной литературы.
Приложения .

Мончегорский плутон известен с начала 20 века, а сульфидное медно-никелевое оруденение было открыто на массиве Нюд в 1930 году экспедицией Академии наук СССР под руководством академика А. Е. Ферсмана. (Елисеев, 1956) Жильный комплекс медноникелевых сульфидных руд массивов Ниттис-Кумужья был обнаружен в 1933 году Л. А. Баженовым посредствам инновационных на тот момент методов электроразведки (Елисеев, 1956; Лялинов, 2000). Массивы Ниттис-Кумужья-Травяная (НКТ) изучаются и по сегодняшний день, как в научном плане многими уважаемыми исследователями: Гроховской Т. Л., Шарковым Е. В., Нерадовским Ю. Н., Чащиным В. В., Митрофановым Ф. П. и др., так и разведка благороднометальной минерализации государственными компаниями. (Информационный геологический…, 2015) В связи с чем, исследование массива может быть перспективно в будущем.
Сульфидные медно-никелевые жилы НКТ содержат высокие концентрации благородных металлов (Чащин, Митрофанов 2014; Лялинов, 2000; Шарков, 2014), однако поведению минералов в зоне гипергенеза уделено мало внимания. В приповерхностных зонах сульфидных медно-никелевых жил массивов Ниттис-Кумужья-Травяная наблюдается активное изменение первичных сульфидных минералов и развитие зоны окисления. Процесс заканчивается формированием гетитовых агрегатов с сохранением реликтов сульфидных фаз. Аналогичные процессы окисления сульфидных минералов происходят в техногенной обстановке, в отвалах добытых руд и вмещающих горных породах. Минералы платиновой группы (МПГ) более устойчивы к окислению, нежели пирротин, пентландит или халькопирит, однако и они претерпевают изменения.
Опубликованные работы, освещающих вопросы окисления платинометалльных сульфидных руд можно считать единичными, и произведены они только методами электронной микроскопии (Evans, 2000; Oberthür, 2005; Locmelis, 2009; Гроховская, 2009; Oberthür, 2015; Barkov, 2005).
Цели и задачи:
Целью настоящей работы является изучение благороднометалльной минерализации в зоне гипергенеза жильных сульфидных руд массивов Ниттис-Кумудья-Травяная Мончегорского протерозойского плутона.
Для достижения заявленной цели были поставлены следующие задачи:
 Исследование и описание рудной минерализации пород с применением методов оптической и электронной микроскопии.
 Изучение полного химического состава руд и содержания полезного компонента.4
 Выявление особенностей форм нахождения благороднометалльной минерализации в зоне окисления сульфидных руд.
 Составление модели поведения платиноидов в зоне окисления.
Актуальность:
Актуальность данной работы не вызывает сомнения, поскольку ранее не были описаны окисленные фазы благородных металлов на данном массиве. По соседнему массиву Мончетундры фиксируются единичные исследования Татьяны Львовны Гроховской (2009), в которой отмечаются PtCuFe-O фазы, развивающиеся по изоферроплатине и PtPdCuFe-O фазы на контактах с кейтконнитом, теллурпалладинитом, теларгпалитом, нильсенитом. Однако эта работа описывает малосульфидные эпигенетические ассоциации МПГ в керне буровых скважин. Наша же работа посвящена участкам массивных сульфидных жил непосредственно на поверхности. Работы по зарубежным объектам (Evans, 2000; Oberthür, 2005; Locmelis, 2009; Oberthür, 2015; Barkov, 2005) так же не раскрывают вопрос о формах нахождения МПГ в сплошных жильных сульфидных рудах, а затрагивают только малосульфидные и хромитовые горизонты рудных лет.
Практическое значение:
Знание о поведении благородных металлов в зоне окисления сульфидных руд слагает основу для разработки новых методов поисков, например литогеохимических методов поиска Pt и Pd.
Известно, что в корах выветривания сульфидных месторождений может находиться еще большее содержание благородных металлов, нежели в первичной руде, на изученном же массиве поведение Pt и Pd в условиях формирования железной шляпы является нестабильным, а значит, вопрос форм нахождения МПГ в рудах потенциально важный как для этого массива, так и для схожих.
Схожие процессы окисления МПГ могут происходить и в технологических отвалах разрабатываемых месторождений, например в Норильском районе.
Фактический материал был отобран в ходе полевого выезда на Мончегорский плутон с непосредственным участием автора. Были отобраны 59 проб рудного материала, и 56 образцов вмещающих пород. Вес проб составлял 2 кг ± 500 гр. В приложении 1 представлена геологическая схема района работ, точками отмечены места отбора проб.
По отобранному материалу было изготовлены: 56 прозрачных шлифов, 14 аншлифов, 18 шайб с гравитационным концентратом рудных проб.5
Защищаемые положения:
1) В зоне окисления сульфидных МПГ-содержащих руд происходит формирование кислородсодержащих Pt-Pd фаз.
2) По мере окисления первичных руд с образованием кор выветривания происходит выщелачивание элементов платиновой группы (ЭПГ) из системы.
Методика работ:
Для изучения минерального состава продуктов окисления массивных жильных медно-никелевых руд, а также для исследования форм нахождения благородных металлов в них, в период с 03.08.2016 по 10.08.2016 были выполнены полевые работы в Мурманской области, г. Мончегорск. В ходе работ было произведено картирование жильных сульфидных тел массивов Ниттис-Кумужья-Травяная (приложение 1), взяты пробы сульфидных руд различных горизонтов как в коренном залегании (рис 1А), так и из отвалов заброшенных шурфов и штолен (рис 1Б).
Для написания практической части ВКР была произведена пробоподготовка и использован ряда анализов:
Первый этап пробоподготовки включал в себя: дробление проб до размерности 5 мм на дробилке Pulverisette 1, далее производилось истирание проб на истирателе ИВ-1 до фракции 0,1 мм.
Рентгенофлуорисцентный анализ. Первым делом были произведен анализ потерь при прокаливании в лаборатории «ЛИМС», далее для получения результатов из протолочек были изготовлены «таблетки». В качестве компонента, закрепляющего в кювете исследуемый материал, использовалась борная кислота. Анализ и изготовление «таблеток»6 проведены с использованием оборудования ресурсного центра Научного парка СПбГУ «Геомодель».
Атомная абсорбция, для данного анализа использовались аналогичные протолочки, что и для РФА. Данный анализ был применен для установления содержаний благородных металлов в пробах. Анализ осуществлен ресурсным центром СПбГУ «Методы анализа состава вещества». Результат дал высокие содержания ЭПГ+Au (до 30 ppm) и серебра (до 120 ppm).
Второй этап пробоподготовки состоял из выделения из протолочек гравитационного концентрата тяжелой фракции на концентрационном столе СКЛ-2, отделение магнитной фракции ферритовым магнитом, ручная доводка концентрата в воде. Далее было произведено изготовление шайб с гравитационным концентратом, шлифов и аншлифов в лаборатории пробоподготовки и пробообработки, ЦТСОП.
Практические методы исследований:
Оптические исследования в проходящем и отраженном свете на микроскопе Leica DM 2500Р в объеме 56 прозрачных шлифов и 14 аншлифов.
Электронная микроскопия. Данный метод использовался для изучения минеральных фаз благородных металлов, а так же химического состава породообразующих минералов и рудной минерализации. Исследования методами электронной микроскопии проводились в образовательном ресурсном центре «микроскопии и микроанализа» на приборах: HITACHI S3400N с системой со сфокусированными электронным и ионным зондами QUANTA 200 3D
(FEI) с аналитическим комплексом Pegasus 4000 (EDAX) и настольном растровом электронной микроанализаторе HITAСHI TM 3000. Для исследований было задействовано прозрачных шлифов, 10 аншлифов и 18 шайб с гравитационным концентратом.
Ионная микроскопия производилась на приборе HITACHI S3400N с системой со сфокусированными электронным и ионным зондами QUANTA 200 3D (FEI), аналитическим комплексом Pegasus 4000 (EDAX).
Рамановская спектроскопия производилась на прибор Horiba LabRam HR800 в РЦ СПбГУ «Оптические и лазерные методы исследования вещества».
Оформление графических материалов производилось в программах ArcMap 10.2.2, Adobe Photoshop CC 2018; для выполнения факторного анализа использована программа Statistica 10.
Результаты работы были представлены на конференциях:
1) «Актуальные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северо-Запада России» посвященную памяти чл.-корр. АН СССР К. О. Кратца и акад. Ф. П. Митрофанова в г. Апатиты, 2016. Тема доклада: «Особенности минерализации благородных металлов в зоне гипергенеза жильных сульфидных руд массива Ниттис, Мончегорский плутон».7
2) «Новое в познании процессов рудообразования» ИГЕМ РАН в г. Москва, 2016.
Тема доклада: «О формах нахождения благородных металлов в зоне окисления жильных сульфидных руд (массив Ниттис-Кумужья-Травяная, Мончегорский плутон)».
3) V Международная конференция памяти академика А. П. Карпинского, ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург, 2017. Тема доклада: «О формах нахождения элементов платиновой группы в зоне гипергенеза жильных сульфидных руд (массив Ниттис, Мончегорский плутон)»

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Данное исследование показало основные особенности минерального и химического состава окисленных и полуокисленных жильных руд горы Ниттис. Предложена модель поведения платиноидов при условиях окисления руд, что может быть актуально не только в пределах Мончегорского плутона, но так же может затрагивать и другие платиноносные расслоенные интрузивы основных и ультраосновных пород. Полученные минеральные ассоциации похожи, но несколько отличаются от работ коллег на других массивах, что подтверждает и уникальность каждого месторождения, и все-таки различия в поведении платиноидов при окислении малосульфидных рифов и непосредственно жильных сульфидных руд.
Разумеется, в данной работе остались перспективы для изучения, например возможно попробовать разделить тонкие фазы окисленных минералов палладия посредствам трансмиссионной микроскопии (ПЭМ). Потенциально могут быть интересны методы ионной спектроскопии, которые позволят более объемно рассмотреть фазы окисленных минералов


1 Булах А. Г., Золотарев А. А., Кривовичев В. Г.: Стурктура, изоморфизм, формулы,
классификация минералов // СПб: изд-во С.-Петербургского Государственного
университета, 2014, 133 с.
2 Горбунов Г. И., Папунен Х.: Медно-никелевые месторождения Балтийского щита //
Л.: Наука, 1985, 329 с.
3 Елисеев Н. А., Елисеев Э. Н., Козлов Е. К., Лялин П. В., Масленников В. А.:
Геология и рудные месторождения Мончегорского плутона // под ред. Елисеева
Н. А. М.: издательство Академии наук СССР, 1956, 328 с.
4 Исаенко М. П., Боришанская С. С., Афанасьева Е. Л. // Определитель главнейших
минералов руд в отраженном свете // Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб.
и доп. – М.: Недра, 1986. 382 с.
5 Козлов Е. К.: Естественные ряды никеленосных интрузий и их металлогения // Л:
Наука, 1973, 288 с.
6 Лодочников В. Н.: Глaвнейшие породообрaзующие минерaлы // изд. 5, под ред.
Соболева В. С., М.: Недра, 1974, 248 с.
7 Минц М. В.: История и главные закономерности формирования
раннедокембрийской коры Восточно-Европейского кратона // Глубинное строение,
эволюция и полезные ископаемые раннедокембрийского фундамента ВосточноЕвропейской платформы: Интерпретация материалов по опорному профилю 1-ЕВ,
профилям 4В и ТАТСЕЙС: В 2 т. Москва: ГЕОКАРТ: ГЕОС, т. 2, 2010, с. 309–334.
8 Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические,
метасоматические импактные образования // издание второе, перераб. и доп., СПб.:
ВСЕГЕИ, 2008, 200 с.
9 Саранчина Г. М. Породообразующие минералы (методика определения
кристаллооптических констант, характеристика минералов) // СПб.: Изд-во С.-
Петербург. ун-та, 2000, 156 с.
10 Смолькин В. Ф., Федотов Ж. А., Нерадовский Ю. Н. и др.: Расслоенные интрузии
Мончегорского рудного района: петрология, оруденение, изотопия, глубинное
строение // в 2х частях, Апатиты: КНЦ РАН, 2004, 344 с.
11 Смолькин В. Ф.: Ранний протерозой // Ранний докембрий Балтийского щита / Под
ред. В. А. Глебовицкого. СПб: Наука, 2005, с. 59–123.62
12 Трёгер В. Е.: Оптическое определение породообразующих минералов // перевод с
немецкого: Соболева Р. Н., под ред: Соболева Н. Д., М.: Недра, 1980, 208 с.
13 Шарков Е. В.: Формирование расслоенных интрузивов и связанного с ними
оруденения // М.: Научный мир, 2006, 364 с.
14 Яхонтова Л. К., Зверева В. П.: Основы минералогии гипергенеза // Владивосток:
Дальнаука, 2000, 331 с.
Статьи в сборниках:
1 Гроховская Т. Л. Иванченко В. Н., Каримова О. В., Грибоедова И. Г.,
Самошникова Л. А.: Геологическое строение, минералогия и генезис ЭПГминерализации массива Южная Сопча, Мончегорский комплекс, Россия // Геология
рудных месторождений, т. 54, № 5, 2012, с. 416–440.
2 Гроховская Т. Л., Лапина М. И., Мохов А. В.: Ассоциации и генезис минералов
платиновой группы в малосульфидных рудах месторождения Мончетундра
(Кольский полуостров, Россия) // Геология рудных месторождений, том 51 № 6,
2009, с. 520–539.
3 Иванченко В. Н., Давыдов П. С. Основные черты геологического строения
месторождений и проявлений МПГ южной части Мончегорского рудного района //
Проект Интеррег-Тасис: Стратегические минеральные ресурсы Лапландии – основа
устойчивого развития Севера. Сборник материалов проекта. Вып. II. Апатиты: КНЦ
РАН, 2009. С. 70–78.
4 Митрофанов Ф. П., Балаганский В. В., Балашов Ю. А. и др.: U-Pb возраст габброанортозитов Кольского полуострова. ДАН. Т. 331, № 1. 1993, с. 95-98
5 Нерадовский Ю. Н., Рундквист Т. В., Галкин А. С., Климентьев В. Н. К проблеме
платиноносности рудноuо “пласта-330” г. Сопча и его промышленного
использования (Мончеплутон) // Вестник МГТУ. Тр. Мурманского гос. техн.
Университета, Т. 5, № 1, 2002, C. 85-91.
6 Нерович Л. И., Баянова Т. Б., Серов П. А., Елизаров Д. В. Магматические источники
даек и жил Мончетундровского массива (Балтийский щит): результаты изотопногеохронологических и геохимических исследований. Геохимия. № 7, 2014, С. 1-21.
7 Рундквист Т. В., Припачкин П. В., Гребнев Р. А.: Особенности взаимоотношений
интрузивных тел в зоне контакта ультрамафит-мафитовых комплексов
Мончегорский и Главного хребта (участок «Южносопчинский», Кольский
полуостров) // Литосфера, № 3, 2012, с. 65–7963
8 Чащин В. В., Баянова Т. Б., Митрофанов Ф. П., Серов П. А.: Малосульфидные
платинометальные руды палеопротерозойского Мончегорского плутона и массивов
его южного обрамления (Кольский полуостров, Россия): геологическая
характеристика и изотопно-геохронологические свидетельства полихронности
рудно-магматических систем // Геология рудных месторождений, т. 58 (1), 2016, с
41–63
9 Чащин В. В., Митрофанов Ф. П.: Палеопротерозойская Имандра-варзугская
рифтогенная структура (Кольский полуостров): интрузивный магматизм и
минерагения // Геодинамика и тектонофизика, №5 (1), 2014, с. 231–256.
10 Шарков Е. В., Чистяков А. В.: Геолого-петрографичские аспекты ЭПГ-Cu-Niоруденения в раннепротерозойском Мончегорском расслоенном мафитультрамафитовом комплексе (Кольский полуостров) //. Геология рудных
месторождений, т. 56 (3), 2014, с. 171–194.
11 Barkov A. Y. Fleet M. E. Martin R. F., Halkoaho, T. A. A.:New data on "bonanza"-type
PGE mineralization in the Kirakkajuppura PGE deposit, Penikat layered complex, Finland
// The Canadian Mineralogist, Vol. 43, 2005 pp. 1663-1686
12 Baylet A., Mare´ P., Duprez D.: In situ Raman and in situ XRD analysis of PdO reduction
and Pd1 oxidation supported on c-Al2O3 catalyst under different atmospheres // Physical
Chemistry Chemical Physics., vol. 13, 2011, p 1407 – 1413.
13 Bekker A., Grokhovskaya T. L., Hiebert R., Sharkov E. V., Bui T. H., Stadnek K. R.,
Chashchin V. V., Wing B. A.: Multiple sulfur isotope and mineralogical constraints on
the genesis of Ni-Cu-PGE magmatic sulfide mineralization of the Monchegorsk Igneous
Complex, Kola Peninsula, Russia // Mineralium Deposita, 2015, 19 p.
14 Evens D. M., Spratt J.: Platinum and palladium oxides/hydroxides from the Great Dyke,
Zimbabwe, and thoughts on their stability and possible extraction // Rammelmair, D. et
al., eds., Applied mineralogy: Rotter-dam, A.A. Balkema, 2000, p. 289−292.
15 Grokhovskaya T. L., Bakaev G. F., Sholokhnev V. V., Lapina M. I., Muravitskaya G. N.,
Voitekhovich V. S.: The PGE Ore Mineralization in the Monchegorsk Magmatic Layered
Complex (Kola Peninsula, Russia) // Geology of Ore Deposits, Vol. 45, № 4, 2003,
p. 287–308.
16 Locmelis M., Melcher F., Oberthür T.: Platinum-group element distribution in the
oxidized Main sulfide zone, Great Dyke, Zimbabwe // Mineralium Deposita, v. 45, 2010,
p. 93−109
17 Oberthür T., Melcher F.: Behaviour of PGE and PGM in the supergene environment: a
case study of persistence and redistribution in the Main sulfide zone of the Great Dyke,64
Zimbabwe // Mineralogical Association of Canada Short Course 35, Oulu, Finland, 2005,
р. 97-111.
18 Oberthür T., Melcher F., Goldmann S., Wotruba H., Gerdes A., Dijkstra A., Dale C. W.:
Mineralogy and mineral chemistry of detrital heavy minerals from the Rhine River in
Germany as evidence to their provenance, sedimentary and depositional history: focus on
platinum‑group minerals and remarks on cassiterite, columbite‑group minerals and
uraninite // Int J Earth Sci (Geol Rundsch), 2015, 21 p.
19 Wager L. R., Deer W. A., Geological investigations in East Greenland. Part III. The
petrology of the Skaergaard intrusion, Kangerdlugssuak. Medd. Greenland, 105, No. 4,
1939. p. 1 – 352.
20 Wager, L. R., Brown, G. M. and Wadsworth, W. J.: Types of igneous cumulates. J. Petrol.,
1, 1960: p73-85.
21 Whitney D. L., Evans B. W.: Abbreviations for names of rock-forming minerals //
American Mineralogist, vol 95, 2010, p. 185–187

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ