Магматические сульфидные месторождения медно-никелевых и платинометалльных руд

Представлено систематическое описание крупнейших мировых месторождений сульфидных медно-никелевых и платинометальных руд - в рамках авторской классификации месторождений, основанной на петрологии рудоносных мафит-ультрамафитовых пород и тектоническом положении. Характеризуется региональная геология рудоносных площадей, геология рудных районов и строение отдельных месторождений. Приведена компиляция данных о запасах и вещественном составе руд, о составе рудовмещшощих магматических пород. Обсуждается, с привлечением необходимых фазовых диаграмм, теория формирования месторождений. Рассмотрены поисковые критерии и методы распознавания перспективных магматических образований.

Оригинальная работа, написанная автором по-английски для издания в России на русском языке.

Книга может служить справочником для всех специалистов, изучающих магматические сульфидные руды: научных работников, полевых и рудничных геологов, аспирантов и студентов.

The characteristics of the principal Nickel-Copper and Platinum group element (PGE) deposits throughout the world are discussed systematically within a framework for the classification of the deposits that is based on their associated mafic/ultramafic host rocks and tectonic setting. The discussion includes information on the regional setting, the detailed geology of the mining camps and of specific deposits, along with a compilation of data on the grade, tonnage, sulfide tenor and value of the ores, and the compositions of the host rocks. Theories for the genesis of the deposits are discussed against the background of a chapter on relevant phase equilibria; criteria to assist in exploration are derived from these discussions.

This is an original work that was written in English specifically for issue in Russian.

The book is a source of background information for these kinds of deposits and warrants a place on the desk of research scientists, field and mining geologists, and students of magmatic sulfide ores.

Вводные сведения.

Магматические месторождения сульфидных медно-никелевых и платинометальных руд образуются в результате выделения капелек жидкого сульфида из основной или ультраосновной магмы, обогащения сульфидов халькофильньгми металлами и их последующего концентрирования. Все месторождения связаны с телами основных (мафитовых) или ультраосновных (ультрамафитовых) пород.
Размер месторождений, содержания и соотношения полезных компонентов в них широко варьируют. Характеристика крупнейших месторождений мира представлена в табл. 1.1, где приведена оценка запасов и стоимости руд, содержаний №, Си, Со и ЭПГ в рудах, запасов и стоимости отдельных металлов.1.1. Классификация месторождений
Месторождения объединяются в две основные группы. Ценность первой определяется, главным образом, запасами Ni и Си. Их рудные тела богаты сульфидами, они обычно содержат 20-90 процентов сульфидного вещества. Месторождения второй группы ценны благодаря платиновым металлам. Они содержат всего 0.5-5 процентов сульфидов, но их сульфиды очень богаты ЭПГ. Достаточно четкое разделение месторождений на существенно никелевые и платинометальные иллюстрируется рисунком 1.1, где показан процентный вклад Ni+Co, Си и ЭПГ в стоимость руд. Месторождения, богатые сульфидами, с некоторыми исключениями, группируются у никелевой вершины диаграммы. Месторождения с невысоким содержанием сульфидов тяготеют к вершине ЭПГ. Исключения среди характеризуемых месторождений представляют: (1) бедное сульфидами месторождение Платриф Бушвельдского комплекса, которое сильно отклоняется в сторону никеля; (2) богатые сульфидами месторождения Норильского района, где большой вклад в стоимость руд вносят ЭПГ и медь; (3) руды Дулутского комплекса. Богатые медью, обогащенные ЭПГ руды в породах нижнего экзоконтакта комплекса Садбери тоже относятся к числу исключений, но они произошли из обычных богатых никелем руд, характерных для Садбери (глава 8 )
Дальнейшая классификация месторождений проводится по петролого-тектоническому принципу: по типам магм, образовавшим рудоносные магматические тела, и по тектоническому положению тел в период их образования.
Группа богатых сульфидами медно-никелевых (МН) месторождений делится на 6 классов. Схема их классификации приведена в табл. 1.2, расположение важнейших месторождений показано на рис. 1.2.
Класс МН-1 объединяет месторождения, связанные с коматиитовым магматизмом, и подразделяется на два подкласса. Первый из них включает месторождения архейских коматиитов, развитые в Западной Австралии, Зимбабве и поясе Абитиби в Канаде1. Второй подкласс объединяет месторождения протерозойских (раннепротерозойских) коматиитов, которые представлены в двух районах Канады: в рудном районе Рэглэн и в никеленосном поясе Томпсон. Тектонические условия формирования архейских коматиитов дискуссионны, ясно только, что они связаны с рифтингом. Протерозойский коматиитовый магматизм развивался на подвергнутых рифтингу континентальных окраинах. Магмы протерозойских коматиитов, за немногими исключениями, имели меньшую температуру и магнезиальность, по сравнению с архейскими, что определило главные различия месторождений.
Месторождения класса МН-2 находятся в интрузиях, представлявших собой проводники платобазальто-вьгх вулканических извержений. По тектонической обстановке образования платобазальты подразделяются на три подкласса: связанные с внутриконтинентальным рифтингом (где месторождения обычно находятся у зон тройного сочленения рифтовых структур), образованные при рифтинге континентальных окраин и развивавшиеся в океанической обстановке. Важнейшие месторождения, известные в Норильском районе, в Дулутском комплексе и в интрузии Маскокс, относятся к первому подклассу. Месторождения второго (Инсизва) и третьего подкласса (Врангелия) промышленного значения не имеют, но они тоже рассматриваются в книге (в главах 4 и 10, соответственно), чтобы в какой-то мере определить их специфику.
Класс МН-3 представляют месторождения, ассоциирующие с довольно необычным ферропикрито-вым магматизмом. Единственный пример - месторождения Печенгского рудного района на Кольском полуострове в России. Тектоническая обстановка формирования этих месторождений не вполне ясна (см. главу 5). Скорее всего, они образовывались на подвергнутой рифтингу континентальной окраине.