Помощь студентам в учебе
МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОСОБЕННОСТИ РУД И ГЕНЕЗИС МАГНЕТИТ-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ АКТАШ (ЗАПАДНЫЙ КАРАМАЗАР, ТАДЖИКИСТАН)
|
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И
МЕСТОРОЖДЕНИЯ АКТАШ 11
1.1 Геологическое строение Карамазара 11
1.2. Геологическое строение Кансайского рудного поля 17
1.3. Геологическое строение месторождения Акташ 20
1.3.1. Осадочные породы 21
1.3.2. Интрузивные породы 24
1.3.3. Тектонические нарушения 32
1.3.4. Скарновые образования 33
1.3.5. Минеральные типы руд 36
Выводы 41
ГЛАВА 2. МИНЕРАЛОГИЯ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ 43
2.1. Самородные элементы 44
2.2. Сульфиды 48
2.3. Сульфаты 58
2.4. Сульфовисмутиды и сульфосоли висмута 61
2.5. Теллуриды 66
2.6. Оксиды 68
2.7. Карбонаты 86
2.8. Фосфаты и арсенаты 90
2.9. Бораты и вольфраматы 92
2.10. Силикаты 96
2.11. Последовательность минералообразования 107
Выводы 109
ГЛАВА 3. ТИПОХИМИЗМ РАЗНОВИДНОСТЕЙ МАГНЕТИТА 111
3.1. Элементы-примеси в разновидностях магнетита 112
3.1.1. Редкоземельные элементы (РЗЭ) в разновидностях магнетита 119
3.2. Вероятные минералого-геохимические ассоциации 123
3.3. Формы нахождения элементов-примесей в магнетите 125
3.4. Классификационные диаграммы по магнетиту 127
Выводы 129
ГЛАВА 4. ТИПОХИМИЗМ СУЛЬФИДОВ , 131
4.1. Галенит 132
4.2. Сфалерит 140
4.3. Пирит 147
4.3.1. Микротопохимия кристалла пирита 152
4.4. Пирротин 159
4.5. Халькопирит 161
Выводы 168
ГЛАВА 5. МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ (МОДЕЛЬ)
ФОРМИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ 169
5.1. Изотопный состав серы в сульфидах 169
5.2. Изотопный состав углерода и кислорода в карбонатах 175
5.3. Изотопный состав кислорода в магнетите 179
5.4. Термобарогеохимические исследования флюидных включений 183
5.5. Условия образования хлорита 186
5.6. Двухэтапная модель формирования месторождения 187
Выводы 195
ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ 197
6.1. Промышленное значение содержаний элементов-примесей в сульфидах 198
Выводы 200
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 201
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 204
ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И
МЕСТОРОЖДЕНИЯ АКТАШ 11
1.1 Геологическое строение Карамазара 11
1.2. Геологическое строение Кансайского рудного поля 17
1.3. Геологическое строение месторождения Акташ 20
1.3.1. Осадочные породы 21
1.3.2. Интрузивные породы 24
1.3.3. Тектонические нарушения 32
1.3.4. Скарновые образования 33
1.3.5. Минеральные типы руд 36
Выводы 41
ГЛАВА 2. МИНЕРАЛОГИЯ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ 43
2.1. Самородные элементы 44
2.2. Сульфиды 48
2.3. Сульфаты 58
2.4. Сульфовисмутиды и сульфосоли висмута 61
2.5. Теллуриды 66
2.6. Оксиды 68
2.7. Карбонаты 86
2.8. Фосфаты и арсенаты 90
2.9. Бораты и вольфраматы 92
2.10. Силикаты 96
2.11. Последовательность минералообразования 107
Выводы 109
ГЛАВА 3. ТИПОХИМИЗМ РАЗНОВИДНОСТЕЙ МАГНЕТИТА 111
3.1. Элементы-примеси в разновидностях магнетита 112
3.1.1. Редкоземельные элементы (РЗЭ) в разновидностях магнетита 119
3.2. Вероятные минералого-геохимические ассоциации 123
3.3. Формы нахождения элементов-примесей в магнетите 125
3.4. Классификационные диаграммы по магнетиту 127
Выводы 129
ГЛАВА 4. ТИПОХИМИЗМ СУЛЬФИДОВ , 131
4.1. Галенит 132
4.2. Сфалерит 140
4.3. Пирит 147
4.3.1. Микротопохимия кристалла пирита 152
4.4. Пирротин 159
4.5. Халькопирит 161
Выводы 168
ГЛАВА 5. МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ (МОДЕЛЬ)
ФОРМИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ 169
5.1. Изотопный состав серы в сульфидах 169
5.2. Изотопный состав углерода и кислорода в карбонатах 175
5.3. Изотопный состав кислорода в магнетите 179
5.4. Термобарогеохимические исследования флюидных включений 183
5.5. Условия образования хлорита 186
5.6. Двухэтапная модель формирования месторождения 187
Выводы 195
ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ 197
6.1. Промышленное значение содержаний элементов-примесей в сульфидах 198
Выводы 200
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 201
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 204
Актуальность исследований. Во всем мире скарновые месторождения известны как промышленно важный источник черных, цветных и редких металлов. В изучении минералогии, геохимии и генезиса рудных образований, ассоциирующих со скарнами, имеется много нерешенных вопросов и проблем. Неоднозначными остаются схемы определения последовательности минералообразования, временных взаимоотношений рудной минерализации и скарнов и определение их места в скарноворудном процессе. Применительно к накоплению железа доминируют как магматические [Павлов, 1983; Долгушин, Павлов, 1988; Nystrom, Heriquez, 1994, Troll et al., 2019], так и гидротермально-метасоматические модели [Жариков, 1959; Каххаров, 1977; Баклаев, 1973; Овчинников, 1998; Шабынин и др., 1984; Einaudi et al., 1981; Meinert, 1993]. Этим моделям противостоят гидротермально-осадочные [Формозова, 1963; Саркисян, 1984; Рудницкий, Кузнецов, 2014; Петров, 2019] или в общем смысле вулканогенно-осадочные модели, среди которых новое содержание получила гальмиролитическая модель железонакопления [Hummel, 1922; Hentschel, 1960; Rosler, 1964; Flick et al., 1990; Масленников, 2004; Maslennikov et al., 2012; Ayupova et al., 2021]. В связи с активным развитием последней модели становится важным определить роль гальмиролиза, диагенеза и скарнообразования применительно к железорудным скарновым месторождениям с различными разновидностями оксидов железа и халькогенидов.
Месторождение Акташ локализуется в южной части Валерьяново-Бельтау-Кураминской вулканоплутонической дуги, содержащей многочисленные полигенные железорудные месторождения (рис. 1). К настоящему времени сложилось противостояние гидротермальноосадочной [Формозова, 1963; Саркисян, 1984; Рудницкий, Кузнецов, 2014; Петров, 2019] и гидротермально-метасоматической [Жариков, 1959; Баклаев, 1973; Каххаров, 1977; Шабынин и др., 1984; Einaudi et al., 1981; Meinert, 1993; Овчинников, 1998] моделей формирования полигенных железорудных месторождений Валерьяново-Бельтау-Кураминской дуги. В связи с этим актуальной является проблема оценки влияния вулканогенно-осадочных и скарновых процессов на формирование руд комплексных железорудных месторождений с целью установления эволюции железорудного оруденения.
В последние десятилетия в мировой науке особое внимание уделяется комплексным железорудным месторождениям, содержащим попутные цветные редкие и благородные металлы [Williams et al., 2005; Соловьев, 2011; Barton, 2014; Skirrow et al., 2022]. Особенно остро стоит задача определения минеральных и химических форм нахождения попутных редких и благородных металлов. Полноценное решение этой задачи на новом уровне стало
возможным в связи с использованием метода масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и лазерной абляцией (ЛА-ИСП-МС).
Рисунок 1 - Геотектоническая схема Средней Азии и прилегающих территорий, с
дополнениями по [Seltmann et al., 2005]: 1 - недифференцированные протерозойские и мезозойские аккреционные комплексы; 2 - аккреционные комплексы в шовных задуговых и внутридуговых бассейнах; 3 - средне- и позднепалеозойская Валерьяново-Бельтау- Кураминская дуга; 4 - средне-позднепалеозойская Рудно-Алтайская дуга; 5 - среднепозднепалеозойская Казахско-Монгольская дуга; 6 - средне-позднепалеозойская Урало-
Жарминская дуга; 7 - поздненеопротерозойская и нижнепалеозойская Кипчакская дуга; 8 - поздненеопротерозойская и нижнепалеозойская Тувино-Монгольская дуга; 9 - протерозойские доуралиды и добайкалиды; 10 - докембрийские кратоны и микроконтиненты; 11 - зона сутуры; 12 - вулканогенно-осадочные железорудные месторождения; 13 - скарновые железорудные
месторождения.
В связи с отмеченной актуальностью интересным объектом для исследований стало комплексное железорудно-полиметаллическое месторождение Акташ, расположенное в Кансайском рудном поле (Западный Карамазар, Северный Таджикистан). Месторождение Акташ отличается от других объектов района совмещением магнетитовых и сульфидных руд в пределах рудных тел и развитием Au-Ag-Bi-Te минерализации.
Верхние горизонты, содержащие свинцово-цинковые руды, на месторождении Акташ разведаны и частично отработаны подземным способом (штольни и шахты) с 1950 по 1979 годы до глубины 200 м [Белоусов, Полотов, 1981ф]. Однако на больших глубинах сохранились крупные залежи недоразведанных сульфидно-магнетитовых руд, требующие дальнейшего изучения. Минеральный состав руд месторождения Акташ изучался в 1970-е гг. преимущественно оптическими методами без инструментального подтверждения состава минералов [Протодьяконова, 1972]. Применение современных количественных методов микроанализа, дало новую возможность не только количественно подтвердить состав минералов, определенных ранее оптическими методами, но и расширить список минералов. Предполагается, что принципиально новые данные о типохимизме оксидов железа и сульфидов, впервые полученные методом ЛА-ИСП-МС, могут быть актуальными для совершенствования технологий обогащения руд.
Целью работы является создание минералого-геохимической модели формирования магнетит-полиметаллического месторождения Акташ.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- изучить текстурно-структурные особенности, минеральный состав и последовательность формирования рудной минерализации;
- установить разновидности магнетита, образованные на разных стадиях минералообразования и сравнить типохимизм доскарновых и скарновых разновидностей магнетита;
- определить количественные содержания элементов-примесей и формы нахождения элементов-примесей в сульфидах различных минеральных типов руд;
- на основе данных стабильных изотопов и термобарогеохимических исследований флюидных включений установить источники флюидов и условия рудообразования.
Объект исследования: минеральные типы руд магнетит-полиметаллического
месторождения Акташ (Западный Карамазар, Таджикистан).
Фактическая основа. Работа основана на материалах полевых работ, проведенных автором в период 2015-2023 гг. во время работы геологом в Кайраккумской комплексной геологоразведочной экспедиции (г. Гулистон, Таджикистан), учебы в очной аспирантуре Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ, г. Челябинск), а также во время работы младшим научным сотрудником в ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН (г. Миасс). В процессе работы было отобрано и изучено более 200 образцов руд и пород. Фактический материал включает 235 полированных, 50 прозрачных и 25 двусторонне-полированных шлифов, изученных оптически. В работе использованы фондовые материалы Кайраккумской комплексной геологоразведочной экспедиции.
Методы исследований. Отобранные образцы изучались оптическими, рентгеноструктурными, химическими и микрозондовыми методами на лабораторной базе Южно-Уральского Федерального научного центра минералогии и геоэкологии УрО РАН (ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, г. Миасс). Оптическое изучение минералов проводилось на микроскопе Olympus BX51 с цифровой приставкой Olympus DP12. Состав минералов исследован с помощью растрового электронного микроскопа РЭММА-202М, оснащенного
энергодисперсионной приставкой, и микроскопа Tescan Vega 3 sbu с энергодисперсионным анализатором Oxford Instruments X-act, аналитики В.А. Котляров, И.А. Блинов, М.А. Рассомахин (более 500 анализов). Рентгенофазовые анализы минералов и руд получены методом дифрактометрии на приборе Shimadzu-6000, излучение Cu-Ka, аналитик П.В. Хворов (19 проб). Картины дифракции отраженных электронов для уточнения структуры редких минералов получены с использованием сканирующего электронного микроскопа HITACHI S- 3400N с детектором дифракции обратно-рассеянных электронов (EBSD) Oxford HKLNordlys Nano (Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ), аналитик В.В. Шиловских (35 картин EBSD). Спектры комбинационного рассеяния света (КР) получены для диагностики редких минералов на рамановском спектрометре Horiba Jobin Yvon HR 320, оборудованным стандартным HeNe лазером, аналитик С.М. Лебедева (24 спектра КР). Атомно-абсорбционные анализы руд проведены на спектрофотометре Perkin-Elmer 3100, аналитик К.А. Филиппова (20 анализов). Силикатный анализ пород проводился по стандартной методике, аналитики М.С. Свиренко, М.Н. Маляренок (26 анализов). Содержание элементов-примесей в рудах определялось методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС), аналитик К.А. Филиппова (18 анализов), в рудных минералах методом ЛА-ИСП-МС на масс- спектрометре Agilent 7700x с программным комплексом MassHunter и лазерным пробоотборником New Wave Research UP-213, аналитик Д.А. Артемьев (более 400 точек анализов). Расчёт проводился в программе lolite. Изотопные составы C, O и S для определения источника рудообразующего флюида определялись на масс-спектрометре Deltaplus Advantage фирмы Thermo Finnigan, аналитик С.А. Садыков (110 анализов). Термобарогеохимические исследования кальцита с целью установления условий руд проводились в термокамере Linkam TMS-600 (ЮУрГУ), аналитик Н.Н. Анкушева (152 определения температур гомогенизации флюидных включений).
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии во всех этапах исследований: сборе первичных материалов, подготовке проб для анализов, выполнении минералого-петрографических исследований, сопровождении всех химико-аналитических работ, проведении статистической обработки результатов, интерпретации и обобщении полученных данных.
Защищаемые положения:
1. По текстурно-структурным признакам и последовательности минералообразования в рудах месторождения Акташ выявлено два этапа формирования: 1) доскарновый, включающий железонакопление в придонных условиях и дальнейшее преобразование в условиях диагенеза и 2) скарновый с метасоматическим формированием поздних разновидностей магнетита, силикатов и сульфидов.
2. Доскарновые разновидности магнетита, за исключением обломковидного с включениями силикатов, характеризуются низкими содержаниями большинства элементов- примесей и легким изотопным составом кислорода. Скарновый незональный магнетит отличается высокими содержаниями Mg, Al, Mn, Ti, V, Zn и Cr, а также относительно тяжелым изотопным составом кислорода.
3. Минеральные типы руд месторождения Акташ отличаются ассоциациями редких минералов и, соответственно, содержанием элементов-примесей в сульфидах: 1) для сульфидно-магнетитовых руд характерны висмутовая минерализация и изоморфные примеси Bi, Ag, Se, Te и Cd; 2) в халькопирит-пирротиновых рудах доминирует теллуро-висмутовая минерализация; 3) в галенит-сфалеритовых рудах Bi, Ag, Se, Te и Cd концентрируются лишь в изоморфной форме.
4. Основным источником серы для сульфидов месторождения Акташ послужили сульфатно-карбонатные эвапориты, а карбонаты, ассоциирующие со скарнами, несут изотопные признаки как магматогенно-гидротермального, так и осадочного происхождения.
Научная новизна:
1) Обнаружены новые для месторождения минеральные виды (некоторые из них - впервые для Карамазара) такие как самородный Bi, эмплектит CuBiS?, виттихенит CusBiSs, айкинит PbCuBiSs, фридрихит PbsCusBiyS^, зальцбургит Pb1.6Cu1.6Bi6.4S12, бисмит Bi?Os, заварицкит BiOF, цумоит BiTe, пильзенит Bi4Tes, штютцит AgsTes, аргентит Ag?S, ютенбогаардтит AgsAuS?, глаукодот (Co,Fe)AsS, пирофанит MnTiOs, перовскит CaTiOs, кальциртит Ca2ZrsTi?O16, цирконолит CaZrTi?O7, флюоборит Mgs(BOs)(F,OH)3, торит Th(SiO4), бадделеит ZrO? и джонбаумит Cas(AsO4)s(OH);
2) Впервые на месторождении выявлены доскарновые и скарновые разновидности магнетита, каждая из которых характеризуется своими содержаниями элементов- примесей и изотопного состава кислорода, отражающими условия минералообразования;
3) Доказано, что одноименные сульфиды каждого минерального типа руд характеризуются своими содержаниями элементов примесей;
4) Изотопный состав O и C карбонатов и изотопный состав S сульфидов свидетельствует об участии магматогенно-гидротермальных флюидов и осадочных сульфатно- карбонатных пород в рудообразовании.
Практическая значимость. Результаты изучения минерального состава руд и элементов-примесей рудных минералов могут иметь практическое значение для совершенствования схем комплексной переработки руд месторождения Акташ и других аналогических месторождений Западного Карамазара. Дана оценка перспективности извлечения попутных компонентов, содержащихся в недоразведанной сульфидно-магнетитовой залежи, погружающейся на глубину более 500 м. Рекомендуется кроме обогащения магнетита и собственных минералов Cu, Pb, Zn, Au, Ag, Bi, извлекать попутные элементы, изоморфно входящие в галенит (Bi, Ag, Te, Se) и сфалерит (Cd). Низкие содержания токсичных элементов в пирите можно рассматривать как положительный фактор при оценке экологических рисков отработки сульфидно-магнетитовой залежи, переработки руд и формирования пиритового хвостохранилища.
Апробация работы. Работа выполнена в лаборатории минералогии рудогенеза и лаборатории междисциплинарных исследований природных и синтетических материалов Института минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Республиканской научно-теоретической конференции профессорско-преподавательского состава и сотрудников Таджикского национального университета (ТНУ), посвященной «20-ой годовщине Дня национального единства» и «Году молодёжи» (Душанбе, 2017), на заседаниях научных молодежных школ «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 2018, 2019, 2020, 2022, 2024), «Уральская минералогическая школа» (Екатеринбург, 2019, 2020, 2023), «Новое в познании процессов рудообразования» (Москва, 2023, 2024), на XXII симпозиуме по геохимии изотопов им. акад. А.П. Виноградова (Москва, 2019), на Всероссийской конференции, проводимой в рамках мероприятий, посвященных 300-летию РАН «Минералообразующие системы месторождений высокотехнологичных металлов: достижения и перспективы исследований» (Москва, 2023) и на Всероссийской научной конференции «Минералы и минералообразование в природных и техногенных процессах» (Уфа, 2024).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 24 работы, в том числе 10 статей в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных изданий ВАК РФ, рекомендованных для защиты диссертации, 5 из которых индексируются также в международных реферативных базах данных научного цитирования Web of Science и Scopus.
Благодарности. Автор глубоко признателен своему научному руководителю член-корр. РАН, профессору, д.г.-м.н. В.В. Масленникову за создание благоприятной атмосферы для научных исследований, помощь в выполнении работы и обсуждение ее результатов. Особая благодарность - директору ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН д.г.-м.н. В.Н. Удачину за всестороннюю поддержку, к.г.-м.н. Н.Р. Аюповой, д.г.-м.н. Е.В. Белогуб, м.н.с. А.С. Целуйко и к.г.-м.н. Е.Е. Паленовой за плодотворное обсуждение работы и помощь в интерпретации данных, аналитикам к.г.-м.н. В.А. Котлярову, к.г.-м.н. Д.А. Артемьеву, к.г.-м.н. Н.Н. Анкушевой, к.г.- м.н. С.А. Садыкову, к.г.-м.н. И.А. Блинову, М.А. Рассомахину, к.г.-м.н. К.А. Филипповой, к.г.- м.н. В.В. Шиловских (СПбГУ), к.г.-м.н. П.В. Хворову, к.г.-м.н. С.М. Лебедевой, М.С. Свиренко, М.Н. Маляренок и Т.М. Рябухиной (ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН); сотрудникам Института геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии академии наук республики Таджикистан, член-корр., д.г.-м.н. А.Р. Файзиеву и к.г.-м.н. Н.С. Сафаралиеву за помощь и бесценные консультации. Автор благодарен геологам Кайраккумской комплексной геологоразведочной экспедиции И. Нурибоеву, Дж. Хафизову, Т. Шарифбоеву, С. Гуломайдарову и А. Худоёрову, а также директору Архитектурно-строительного института ЮУрГУ д.т.н. Д.В. Ульриху за содействие при проведении полевых работ.
Исследования были поддержаны РНФ (проект № 22-17-00215, «Создание минералогогеохимической теории гальмиролиза как фактора субмаринного железонакопления в осадочновулканогенных палеобассейнах») и выполнялись в рамках государственных бюджетных тем Института минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН (№ АААА-А19-119061790049-3, №
122031600292-6).
Месторождение Акташ локализуется в южной части Валерьяново-Бельтау-Кураминской вулканоплутонической дуги, содержащей многочисленные полигенные железорудные месторождения (рис. 1). К настоящему времени сложилось противостояние гидротермальноосадочной [Формозова, 1963; Саркисян, 1984; Рудницкий, Кузнецов, 2014; Петров, 2019] и гидротермально-метасоматической [Жариков, 1959; Баклаев, 1973; Каххаров, 1977; Шабынин и др., 1984; Einaudi et al., 1981; Meinert, 1993; Овчинников, 1998] моделей формирования полигенных железорудных месторождений Валерьяново-Бельтау-Кураминской дуги. В связи с этим актуальной является проблема оценки влияния вулканогенно-осадочных и скарновых процессов на формирование руд комплексных железорудных месторождений с целью установления эволюции железорудного оруденения.
В последние десятилетия в мировой науке особое внимание уделяется комплексным железорудным месторождениям, содержащим попутные цветные редкие и благородные металлы [Williams et al., 2005; Соловьев, 2011; Barton, 2014; Skirrow et al., 2022]. Особенно остро стоит задача определения минеральных и химических форм нахождения попутных редких и благородных металлов. Полноценное решение этой задачи на новом уровне стало
возможным в связи с использованием метода масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и лазерной абляцией (ЛА-ИСП-МС).
Рисунок 1 - Геотектоническая схема Средней Азии и прилегающих территорий, с
дополнениями по [Seltmann et al., 2005]: 1 - недифференцированные протерозойские и мезозойские аккреционные комплексы; 2 - аккреционные комплексы в шовных задуговых и внутридуговых бассейнах; 3 - средне- и позднепалеозойская Валерьяново-Бельтау- Кураминская дуга; 4 - средне-позднепалеозойская Рудно-Алтайская дуга; 5 - среднепозднепалеозойская Казахско-Монгольская дуга; 6 - средне-позднепалеозойская Урало-
Жарминская дуга; 7 - поздненеопротерозойская и нижнепалеозойская Кипчакская дуга; 8 - поздненеопротерозойская и нижнепалеозойская Тувино-Монгольская дуга; 9 - протерозойские доуралиды и добайкалиды; 10 - докембрийские кратоны и микроконтиненты; 11 - зона сутуры; 12 - вулканогенно-осадочные железорудные месторождения; 13 - скарновые железорудные
месторождения.
В связи с отмеченной актуальностью интересным объектом для исследований стало комплексное железорудно-полиметаллическое месторождение Акташ, расположенное в Кансайском рудном поле (Западный Карамазар, Северный Таджикистан). Месторождение Акташ отличается от других объектов района совмещением магнетитовых и сульфидных руд в пределах рудных тел и развитием Au-Ag-Bi-Te минерализации.
Верхние горизонты, содержащие свинцово-цинковые руды, на месторождении Акташ разведаны и частично отработаны подземным способом (штольни и шахты) с 1950 по 1979 годы до глубины 200 м [Белоусов, Полотов, 1981ф]. Однако на больших глубинах сохранились крупные залежи недоразведанных сульфидно-магнетитовых руд, требующие дальнейшего изучения. Минеральный состав руд месторождения Акташ изучался в 1970-е гг. преимущественно оптическими методами без инструментального подтверждения состава минералов [Протодьяконова, 1972]. Применение современных количественных методов микроанализа, дало новую возможность не только количественно подтвердить состав минералов, определенных ранее оптическими методами, но и расширить список минералов. Предполагается, что принципиально новые данные о типохимизме оксидов железа и сульфидов, впервые полученные методом ЛА-ИСП-МС, могут быть актуальными для совершенствования технологий обогащения руд.
Целью работы является создание минералого-геохимической модели формирования магнетит-полиметаллического месторождения Акташ.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- изучить текстурно-структурные особенности, минеральный состав и последовательность формирования рудной минерализации;
- установить разновидности магнетита, образованные на разных стадиях минералообразования и сравнить типохимизм доскарновых и скарновых разновидностей магнетита;
- определить количественные содержания элементов-примесей и формы нахождения элементов-примесей в сульфидах различных минеральных типов руд;
- на основе данных стабильных изотопов и термобарогеохимических исследований флюидных включений установить источники флюидов и условия рудообразования.
Объект исследования: минеральные типы руд магнетит-полиметаллического
месторождения Акташ (Западный Карамазар, Таджикистан).
Фактическая основа. Работа основана на материалах полевых работ, проведенных автором в период 2015-2023 гг. во время работы геологом в Кайраккумской комплексной геологоразведочной экспедиции (г. Гулистон, Таджикистан), учебы в очной аспирантуре Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ, г. Челябинск), а также во время работы младшим научным сотрудником в ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН (г. Миасс). В процессе работы было отобрано и изучено более 200 образцов руд и пород. Фактический материал включает 235 полированных, 50 прозрачных и 25 двусторонне-полированных шлифов, изученных оптически. В работе использованы фондовые материалы Кайраккумской комплексной геологоразведочной экспедиции.
Методы исследований. Отобранные образцы изучались оптическими, рентгеноструктурными, химическими и микрозондовыми методами на лабораторной базе Южно-Уральского Федерального научного центра минералогии и геоэкологии УрО РАН (ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, г. Миасс). Оптическое изучение минералов проводилось на микроскопе Olympus BX51 с цифровой приставкой Olympus DP12. Состав минералов исследован с помощью растрового электронного микроскопа РЭММА-202М, оснащенного
энергодисперсионной приставкой, и микроскопа Tescan Vega 3 sbu с энергодисперсионным анализатором Oxford Instruments X-act, аналитики В.А. Котляров, И.А. Блинов, М.А. Рассомахин (более 500 анализов). Рентгенофазовые анализы минералов и руд получены методом дифрактометрии на приборе Shimadzu-6000, излучение Cu-Ka, аналитик П.В. Хворов (19 проб). Картины дифракции отраженных электронов для уточнения структуры редких минералов получены с использованием сканирующего электронного микроскопа HITACHI S- 3400N с детектором дифракции обратно-рассеянных электронов (EBSD) Oxford HKLNordlys Nano (Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ), аналитик В.В. Шиловских (35 картин EBSD). Спектры комбинационного рассеяния света (КР) получены для диагностики редких минералов на рамановском спектрометре Horiba Jobin Yvon HR 320, оборудованным стандартным HeNe лазером, аналитик С.М. Лебедева (24 спектра КР). Атомно-абсорбционные анализы руд проведены на спектрофотометре Perkin-Elmer 3100, аналитик К.А. Филиппова (20 анализов). Силикатный анализ пород проводился по стандартной методике, аналитики М.С. Свиренко, М.Н. Маляренок (26 анализов). Содержание элементов-примесей в рудах определялось методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС), аналитик К.А. Филиппова (18 анализов), в рудных минералах методом ЛА-ИСП-МС на масс- спектрометре Agilent 7700x с программным комплексом MassHunter и лазерным пробоотборником New Wave Research UP-213, аналитик Д.А. Артемьев (более 400 точек анализов). Расчёт проводился в программе lolite. Изотопные составы C, O и S для определения источника рудообразующего флюида определялись на масс-спектрометре Deltaplus Advantage фирмы Thermo Finnigan, аналитик С.А. Садыков (110 анализов). Термобарогеохимические исследования кальцита с целью установления условий руд проводились в термокамере Linkam TMS-600 (ЮУрГУ), аналитик Н.Н. Анкушева (152 определения температур гомогенизации флюидных включений).
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии во всех этапах исследований: сборе первичных материалов, подготовке проб для анализов, выполнении минералого-петрографических исследований, сопровождении всех химико-аналитических работ, проведении статистической обработки результатов, интерпретации и обобщении полученных данных.
Защищаемые положения:
1. По текстурно-структурным признакам и последовательности минералообразования в рудах месторождения Акташ выявлено два этапа формирования: 1) доскарновый, включающий железонакопление в придонных условиях и дальнейшее преобразование в условиях диагенеза и 2) скарновый с метасоматическим формированием поздних разновидностей магнетита, силикатов и сульфидов.
2. Доскарновые разновидности магнетита, за исключением обломковидного с включениями силикатов, характеризуются низкими содержаниями большинства элементов- примесей и легким изотопным составом кислорода. Скарновый незональный магнетит отличается высокими содержаниями Mg, Al, Mn, Ti, V, Zn и Cr, а также относительно тяжелым изотопным составом кислорода.
3. Минеральные типы руд месторождения Акташ отличаются ассоциациями редких минералов и, соответственно, содержанием элементов-примесей в сульфидах: 1) для сульфидно-магнетитовых руд характерны висмутовая минерализация и изоморфные примеси Bi, Ag, Se, Te и Cd; 2) в халькопирит-пирротиновых рудах доминирует теллуро-висмутовая минерализация; 3) в галенит-сфалеритовых рудах Bi, Ag, Se, Te и Cd концентрируются лишь в изоморфной форме.
4. Основным источником серы для сульфидов месторождения Акташ послужили сульфатно-карбонатные эвапориты, а карбонаты, ассоциирующие со скарнами, несут изотопные признаки как магматогенно-гидротермального, так и осадочного происхождения.
Научная новизна:
1) Обнаружены новые для месторождения минеральные виды (некоторые из них - впервые для Карамазара) такие как самородный Bi, эмплектит CuBiS?, виттихенит CusBiSs, айкинит PbCuBiSs, фридрихит PbsCusBiyS^, зальцбургит Pb1.6Cu1.6Bi6.4S12, бисмит Bi?Os, заварицкит BiOF, цумоит BiTe, пильзенит Bi4Tes, штютцит AgsTes, аргентит Ag?S, ютенбогаардтит AgsAuS?, глаукодот (Co,Fe)AsS, пирофанит MnTiOs, перовскит CaTiOs, кальциртит Ca2ZrsTi?O16, цирконолит CaZrTi?O7, флюоборит Mgs(BOs)(F,OH)3, торит Th(SiO4), бадделеит ZrO? и джонбаумит Cas(AsO4)s(OH);
2) Впервые на месторождении выявлены доскарновые и скарновые разновидности магнетита, каждая из которых характеризуется своими содержаниями элементов- примесей и изотопного состава кислорода, отражающими условия минералообразования;
3) Доказано, что одноименные сульфиды каждого минерального типа руд характеризуются своими содержаниями элементов примесей;
4) Изотопный состав O и C карбонатов и изотопный состав S сульфидов свидетельствует об участии магматогенно-гидротермальных флюидов и осадочных сульфатно- карбонатных пород в рудообразовании.
Практическая значимость. Результаты изучения минерального состава руд и элементов-примесей рудных минералов могут иметь практическое значение для совершенствования схем комплексной переработки руд месторождения Акташ и других аналогических месторождений Западного Карамазара. Дана оценка перспективности извлечения попутных компонентов, содержащихся в недоразведанной сульфидно-магнетитовой залежи, погружающейся на глубину более 500 м. Рекомендуется кроме обогащения магнетита и собственных минералов Cu, Pb, Zn, Au, Ag, Bi, извлекать попутные элементы, изоморфно входящие в галенит (Bi, Ag, Te, Se) и сфалерит (Cd). Низкие содержания токсичных элементов в пирите можно рассматривать как положительный фактор при оценке экологических рисков отработки сульфидно-магнетитовой залежи, переработки руд и формирования пиритового хвостохранилища.
Апробация работы. Работа выполнена в лаборатории минералогии рудогенеза и лаборатории междисциплинарных исследований природных и синтетических материалов Института минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Республиканской научно-теоретической конференции профессорско-преподавательского состава и сотрудников Таджикского национального университета (ТНУ), посвященной «20-ой годовщине Дня национального единства» и «Году молодёжи» (Душанбе, 2017), на заседаниях научных молодежных школ «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 2018, 2019, 2020, 2022, 2024), «Уральская минералогическая школа» (Екатеринбург, 2019, 2020, 2023), «Новое в познании процессов рудообразования» (Москва, 2023, 2024), на XXII симпозиуме по геохимии изотопов им. акад. А.П. Виноградова (Москва, 2019), на Всероссийской конференции, проводимой в рамках мероприятий, посвященных 300-летию РАН «Минералообразующие системы месторождений высокотехнологичных металлов: достижения и перспективы исследований» (Москва, 2023) и на Всероссийской научной конференции «Минералы и минералообразование в природных и техногенных процессах» (Уфа, 2024).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 24 работы, в том числе 10 статей в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных изданий ВАК РФ, рекомендованных для защиты диссертации, 5 из которых индексируются также в международных реферативных базах данных научного цитирования Web of Science и Scopus.
Благодарности. Автор глубоко признателен своему научному руководителю член-корр. РАН, профессору, д.г.-м.н. В.В. Масленникову за создание благоприятной атмосферы для научных исследований, помощь в выполнении работы и обсуждение ее результатов. Особая благодарность - директору ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН д.г.-м.н. В.Н. Удачину за всестороннюю поддержку, к.г.-м.н. Н.Р. Аюповой, д.г.-м.н. Е.В. Белогуб, м.н.с. А.С. Целуйко и к.г.-м.н. Е.Е. Паленовой за плодотворное обсуждение работы и помощь в интерпретации данных, аналитикам к.г.-м.н. В.А. Котлярову, к.г.-м.н. Д.А. Артемьеву, к.г.-м.н. Н.Н. Анкушевой, к.г.- м.н. С.А. Садыкову, к.г.-м.н. И.А. Блинову, М.А. Рассомахину, к.г.-м.н. К.А. Филипповой, к.г.- м.н. В.В. Шиловских (СПбГУ), к.г.-м.н. П.В. Хворову, к.г.-м.н. С.М. Лебедевой, М.С. Свиренко, М.Н. Маляренок и Т.М. Рябухиной (ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН); сотрудникам Института геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии академии наук республики Таджикистан, член-корр., д.г.-м.н. А.Р. Файзиеву и к.г.-м.н. Н.С. Сафаралиеву за помощь и бесценные консультации. Автор благодарен геологам Кайраккумской комплексной геологоразведочной экспедиции И. Нурибоеву, Дж. Хафизову, Т. Шарифбоеву, С. Гуломайдарову и А. Худоёрову, а также директору Архитектурно-строительного института ЮУрГУ д.т.н. Д.В. Ульриху за содействие при проведении полевых работ.
Исследования были поддержаны РНФ (проект № 22-17-00215, «Создание минералогогеохимической теории гальмиролиза как фактора субмаринного железонакопления в осадочновулканогенных палеобассейнах») и выполнялись в рамках государственных бюджетных тем Института минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН (№ АААА-А19-119061790049-3, №
122031600292-6).
Магнетит-полиметаллическое месторождение Акташ сформировано в ходе сложных многостадийных процессов минералообразования с развитием диагенетического и скарнового железорудного и сульфидного оруденения с золото-серебряно-висмутовой, золото-теллуро- висмутовой и борной минерализациями.
В результате изучения геологической позиции и геологического строения района месторождения, выяснена приуроченность его к южной активной континентальной окраине Палеоказахстана, относящего к Кураминской зоне Чаткало-Кураминского террейна Срединного Тянь-Шаня. Полностью становление месторождения Акташ произошло в коллизионную стадию с сопутствующей субдукцией под Палеоказахстанский микроконтинент.
На основе комплекса методов исследований получены новые данные по минералогии, геохимии и условиям формирования магнетит-полиметаллических руд месторождения Акташ.
1. Выявлены новые для месторождения минеральные виды и разновидности, где наряду с основными рудными минералами: магнетитом, пиритом, пирротином, халькопиритом, сфалеритом, галенитом и др. обнаружены и подтверждены микрозондовым и рентгенофазовым анализами и рамановской спектроскопией, такие минералы как самородный висмут, эмплектит, виттихенит, айкинит, фридрихит, зальцбургит, бисмит, заварицкит, цумоит, пильзенит, штютцит, аргентит, ютенбогаардтит, глаукодот, пирофанит, перовскит, кальциртит, цирконолит, флюоборит, торит, бадделеит и джонбаумит и др.
2. На месторождении Акташ выделено три типа висмутоносных, сереброносных и теллуроносных руд. Форма нахождения Bi, Ag и Te в рудах изоморфная и минеральная. В виде минеральной формы Bi, Ag и Te образуют висмутовые минералы и теллуриды в сульфидномагнетитовых и халькопирит-пирротиновых рудах, а в виде изоморфной формы концентрируются в галените сульфидно-магнетитовых и галенит-сфалеритовых руд.
3. Более детально изучены морфологические разновидности магнетита железных руд и установлена последовательность формирования морфологических разновидностей магнетита доскарнового и скарнового этапов. Магнетит в рудах образует доскарновые обломковидные, дендритовидные, волокнистые, колломорфно-почковидные и радиально-лучистые агрегаты, зональные зерна и скарновые удлиненные пластинчатые кристаллы (Mt-3m, мушкетовит) и незональные метакристаллы магнетита.
4. На основе высокочувствительного геохимического метода исследований минералов (ЛА-ИСП-МС) определено распределение элементов-примесей в разновидностях магнетита. Для магнетита доскарнового этапа характерны пониженные содержания Al, Ti, V, Cr, Mn, Ni и Zn и высокие содержания гидрогенных элементов (As, Mo, W), свидетельствующих о низкотемпературных условиях образования. Магнетит скарнового этапа, наоборот, обогащен Ti, V, Cr, Mn и Zn, что свидетельствует о его образовании при более высоких температурах. В мушкетовите скарновой стадии содержания Mg, Al, Ti, V, Cr, Mn, As, Sb относительно низкие, но количества Mo и W довольно высокие.
5. ЛА-ИСП-МС методом установлено, что каждая разновидность сульфидов руд месторождения Акташ характеризуется своей геохимической специализацией. В разновидностях галенита установлено понижение содержаний Bi, Ag, Cu, Cd, Tl и увеличение содержаний Se, Te и Sb от сульфидно-магнетитовых руд к галенит-сфалеритовым рудам. Сфалерит сульфидно-магнетитовых и халькопирит-пирротиновых руд содержит высокие концентрации Fe, Cd, Mn, а в сфалерите галенит-сфалеритовых содержания этих элементов понижаются с возрастанием Co, As, Pb. Для пирита характерно присутствие аномально высокого содержания As. При этом содержания Co, Ni, Cu, Zn, Ge и Se увеличиваются от сульфидно-магнетитовых к галенит-сфалеритовым рудам. Халькопирит халькопирит- пирротиновых руд содержит в несколько раз больше Zn, Cd, Ag, Se, Bi и Ni, чем халькопирите сульфидно-магнетитовых и галенит-сфалеритовых руд. Для халькопирита галенит- сфалеритовых руд характерны повышенные содержания Pb, As, Ge, Te, Sb. В пирротине отмечается относительно высокие содержания Co, Ni, Ge, Se.
6. Минералогическое и геохимическое изучение вещественного состава руд и слагающих их минералов, подтвердило, что руды являются комплексными железо-свинцово-цинковыми с повышенными и промышленными содержаниями Cu, Au, Ag, Bi, Cd, Te и Se. Из этих руд попутно и технологически возможно извлекать Bi, Ag, Te, Se и Cd. Главным минералом- концентратором Bi, Ag, Te, Se является галенит, а Cd - сфалерит всех типов руд. Перспективные повышенные содержания Ag характерны для халькопирита халькопирит- пирротиновых руд.
7. Впервые установлено, источник вещества формирования руд скарнового месторождения Акташ с помощью изотопного состава серы сульфидов, углерода-кислорода карбонатов и кислорода в магнетите, который связан с гипс-ангидритовыми слоями, карбонатными породами и вулканогенно-осадочными толщами. Также определены физикохимические условия рудообразования на месторождении с помощью термобарогеохимических исследований и минеральных геотермометров.
8. Установлено, что формирование магнетит-полиметаллического месторождения Акташ происходило в два этапа: 1) доскарновый, где происходило железонакопление в придонных условиях и дальнейшее преобразование в процессе диагенеза; 2) скарновый, приводящий к скарнированию первичных железных руд и образованию скарновых разновидностей магнетита с сульфидной минерализации, содержащей изотопно тяжелую серу. Об этом свидетельствует многообразие морфологических разновидностей магнетита и их геохимические особенности. Установлено, что разновидности магнетита доскарнового и скарнового этапов по изотопному составу кислорода существенно отличаются, что указывает на осаждение магнетита из разных флюидов.
В целом, результаты исследований позволяют рекомендовать месторождение Акташ как потенциально комплексный объект на Fe, Zn, Pb, Cu, Au, Bi, Ag, Te, Se и Cd. Промышленно важными являются глубокие горизонты (ниже 400 м) центральной части месторождения, для которых требуется проводить геологоразведочные работы с целью определения простирания рудных тел и изучения минерального состава руд на глубине, а также для прироста запасов руд за счет глубинных горизонтов. Кроме того, впервые на месторождении выявлена борная минерализация, которая может представлять практический интерес.
Полученные данные по распределению элементов-примесей могут быть использованы при оценке перспектив сульфидного оруденения на скарново-полиметаллических месторождениях Западного Карамазара.
В результате изучения геологической позиции и геологического строения района месторождения, выяснена приуроченность его к южной активной континентальной окраине Палеоказахстана, относящего к Кураминской зоне Чаткало-Кураминского террейна Срединного Тянь-Шаня. Полностью становление месторождения Акташ произошло в коллизионную стадию с сопутствующей субдукцией под Палеоказахстанский микроконтинент.
На основе комплекса методов исследований получены новые данные по минералогии, геохимии и условиям формирования магнетит-полиметаллических руд месторождения Акташ.
1. Выявлены новые для месторождения минеральные виды и разновидности, где наряду с основными рудными минералами: магнетитом, пиритом, пирротином, халькопиритом, сфалеритом, галенитом и др. обнаружены и подтверждены микрозондовым и рентгенофазовым анализами и рамановской спектроскопией, такие минералы как самородный висмут, эмплектит, виттихенит, айкинит, фридрихит, зальцбургит, бисмит, заварицкит, цумоит, пильзенит, штютцит, аргентит, ютенбогаардтит, глаукодот, пирофанит, перовскит, кальциртит, цирконолит, флюоборит, торит, бадделеит и джонбаумит и др.
2. На месторождении Акташ выделено три типа висмутоносных, сереброносных и теллуроносных руд. Форма нахождения Bi, Ag и Te в рудах изоморфная и минеральная. В виде минеральной формы Bi, Ag и Te образуют висмутовые минералы и теллуриды в сульфидномагнетитовых и халькопирит-пирротиновых рудах, а в виде изоморфной формы концентрируются в галените сульфидно-магнетитовых и галенит-сфалеритовых руд.
3. Более детально изучены морфологические разновидности магнетита железных руд и установлена последовательность формирования морфологических разновидностей магнетита доскарнового и скарнового этапов. Магнетит в рудах образует доскарновые обломковидные, дендритовидные, волокнистые, колломорфно-почковидные и радиально-лучистые агрегаты, зональные зерна и скарновые удлиненные пластинчатые кристаллы (Mt-3m, мушкетовит) и незональные метакристаллы магнетита.
4. На основе высокочувствительного геохимического метода исследований минералов (ЛА-ИСП-МС) определено распределение элементов-примесей в разновидностях магнетита. Для магнетита доскарнового этапа характерны пониженные содержания Al, Ti, V, Cr, Mn, Ni и Zn и высокие содержания гидрогенных элементов (As, Mo, W), свидетельствующих о низкотемпературных условиях образования. Магнетит скарнового этапа, наоборот, обогащен Ti, V, Cr, Mn и Zn, что свидетельствует о его образовании при более высоких температурах. В мушкетовите скарновой стадии содержания Mg, Al, Ti, V, Cr, Mn, As, Sb относительно низкие, но количества Mo и W довольно высокие.
5. ЛА-ИСП-МС методом установлено, что каждая разновидность сульфидов руд месторождения Акташ характеризуется своей геохимической специализацией. В разновидностях галенита установлено понижение содержаний Bi, Ag, Cu, Cd, Tl и увеличение содержаний Se, Te и Sb от сульфидно-магнетитовых руд к галенит-сфалеритовым рудам. Сфалерит сульфидно-магнетитовых и халькопирит-пирротиновых руд содержит высокие концентрации Fe, Cd, Mn, а в сфалерите галенит-сфалеритовых содержания этих элементов понижаются с возрастанием Co, As, Pb. Для пирита характерно присутствие аномально высокого содержания As. При этом содержания Co, Ni, Cu, Zn, Ge и Se увеличиваются от сульфидно-магнетитовых к галенит-сфалеритовым рудам. Халькопирит халькопирит- пирротиновых руд содержит в несколько раз больше Zn, Cd, Ag, Se, Bi и Ni, чем халькопирите сульфидно-магнетитовых и галенит-сфалеритовых руд. Для халькопирита галенит- сфалеритовых руд характерны повышенные содержания Pb, As, Ge, Te, Sb. В пирротине отмечается относительно высокие содержания Co, Ni, Ge, Se.
6. Минералогическое и геохимическое изучение вещественного состава руд и слагающих их минералов, подтвердило, что руды являются комплексными железо-свинцово-цинковыми с повышенными и промышленными содержаниями Cu, Au, Ag, Bi, Cd, Te и Se. Из этих руд попутно и технологически возможно извлекать Bi, Ag, Te, Se и Cd. Главным минералом- концентратором Bi, Ag, Te, Se является галенит, а Cd - сфалерит всех типов руд. Перспективные повышенные содержания Ag характерны для халькопирита халькопирит- пирротиновых руд.
7. Впервые установлено, источник вещества формирования руд скарнового месторождения Акташ с помощью изотопного состава серы сульфидов, углерода-кислорода карбонатов и кислорода в магнетите, который связан с гипс-ангидритовыми слоями, карбонатными породами и вулканогенно-осадочными толщами. Также определены физикохимические условия рудообразования на месторождении с помощью термобарогеохимических исследований и минеральных геотермометров.
8. Установлено, что формирование магнетит-полиметаллического месторождения Акташ происходило в два этапа: 1) доскарновый, где происходило железонакопление в придонных условиях и дальнейшее преобразование в процессе диагенеза; 2) скарновый, приводящий к скарнированию первичных железных руд и образованию скарновых разновидностей магнетита с сульфидной минерализации, содержащей изотопно тяжелую серу. Об этом свидетельствует многообразие морфологических разновидностей магнетита и их геохимические особенности. Установлено, что разновидности магнетита доскарнового и скарнового этапов по изотопному составу кислорода существенно отличаются, что указывает на осаждение магнетита из разных флюидов.
В целом, результаты исследований позволяют рекомендовать месторождение Акташ как потенциально комплексный объект на Fe, Zn, Pb, Cu, Au, Bi, Ag, Te, Se и Cd. Промышленно важными являются глубокие горизонты (ниже 400 м) центральной части месторождения, для которых требуется проводить геологоразведочные работы с целью определения простирания рудных тел и изучения минерального состава руд на глубине, а также для прироста запасов руд за счет глубинных горизонтов. Кроме того, впервые на месторождении выявлена борная минерализация, которая может представлять практический интерес.
Полученные данные по распределению элементов-примесей могут быть использованы при оценке перспектив сульфидного оруденения на скарново-полиметаллических месторождениях Западного Карамазара.
