Платиноносность Феклистовского зонального дунит-клинопироксенит-габбрового массива (о. Феклистова, Шантарские о-ва)

В третьей главе приведены результаты изучения МПГ россыпных проявлений о. Феклистова и дунитов Феклистовского массива. Было исследовано более 220 зерен "шлиховой платины" в результате чего установлены две устойчивые ассоциации МПГ: первичная (изоферроплатина, минералы системы Os-Ir, минералы ряда лаурит-эрлихманит) и вторичная (минералы ряда Pt-Fe и туламинит с включениями сульфидов и оксидов ЭПГ).

Первичная ассоциация. Основная масса "шлиховой платины" представлена изоферроплатиной. Отличительная особенность изоферроплатины - отношение платины к железу, близкое к стехиометрии (рис. 1) и варьирующие в широких пределах примеси иридия (до 8,9 мас.%) и родия (до 2,0 мас.%). Другие примесные платиноиды присутствуют в существенно меньшем количестве. Усредненная формула изоферроплатины имеет следующий вид: (Pt_2,84 Rh_0,08 Ir_0,05 Pd_0,02 Os_0,01 Ru_0,01)_3,01 (Fe_0,91 Cu_0,07 Ni _0,01)_0,99 (по 105 ан.). В качестве включений в изоферроплатине диагностированы самородный осмий, самородный иридий, минералы ряда лаурит-эрлихманит - (Ru,Os)S₂, ряда кашинит-боуит - (Ir,Rh)₂S₃, а также роговая обманка, калиевый полевой шпат (КПШ), плагиоклаз, оливин. В срастаниях с изоферроплатиной установлены хромшпинелиды с варьирующей хромистостью (Cr/(Cr+Al+Fe³⁺)*100%) - 36,6-60,2 % (рис. 2) и магнезиальностью (Mg/(Mg+Fe²⁺)*100%) - 18,3-50,7 %.

Рис. 1. Диаграмма составов изоферроплатины россыпных проявлений о-ва Феклистова, Шантарские о-ва (1), россыпей руч. Ледяной, Корякия (2), Платиноносного пояса Урала (3) [Cabri et al., 1996] и р. Чоко, Колумбия (4) [Cabri et al., 1996].

Вторичная ассоциация в "шлиховой платине" развита незначительно и связана с замещением первичных МПГ. Минералы Pt-Fe и туламинит - Pt₂CuFe образуют пористые, тонкокристаллические каймы замещения вокруг изоферроплатины. Совместно с Pt-Fe минералами и туламинитом часто встречается эрлихманит - RuS₂. На границе выделений изоферроплатины фиксируются пористые сложные по составу сульфиды, содержащие Ir, Rh, Pt, Cu, Fe; в редких случаях в ассоциации с пористыми Pt-Fe минералами отмечаются оксиды Ir, Rh, Fe.

Изученные минералы ЭПГ "шлиховой платины" о-ва Феклистова по своим характеристикам близки таковым из россыпей, связанных с зональными дунит-клинопироксенит-габбровыми массивами Урала, Корякии и др. (рис. 1). В целом, данные по морфологии "шлиховой платины", набор минералов ЭПГ, слагающих ее выделения, преобладание примесей Ir и Rh в изоферроплатине над другими примесными платиноидами, все это позволяет отнести "шлиховую платину" россыпных проявлений о-ва Феклистова к иридисто-платиновому минералого-геохимическому типу.

Рис. 2. Диаграмма Al-Cr-Fe3+ для хромшпинелидов Феклистовского массива: 1 - включения хромшпинелидов в "шлиховой платине"; 2 - акцессорные хромшпинелиды дунитов; 3 - хромшпинелиды шлиров в дунитах.

Центральная часть Феклистовского массива сложена дунитами. В дунитах Феклистовского массива В.С. Приходько и В.Н. Землянухиным [1995, 1996] установлены кумулятивные структуры. Нами были детально изучены дуниты Феклистовского массива из 9 точек (пробы Ф-1, Ф-2, Ф-3, Ф-4, Ф-6, Ф-10, Ф-11, Ф-12, Ф-15). Основываясь на детальном изучении образцов можно утверждать, что дуниты Феклистовского массива частично рекристаллизованы. Рекристаллизационные структуры значительно проявлены в образцах Ф-1, Ф-2, Ф-10, Ф-11, Ф-15; менее четко они фиксируются в образцах Ф-3, Ф-4, Ф-6. Практически не рекристаллизованными являются дуниты в образце Ф-12. В рекристаллизованных дунитах выделяются две генерации оливина: 1) оливин ранней генерации (Ol1) образует порфировидные выделения до 10 мм и 2) оливин поздней генерации (Ol2), который образует мелкозернистые агрегаты (рис. 3.а). Особенностью Ol1 являются тонкие закономерно ориентированные включения ламеллей хромшпинели и дендритоподобных выделений хроммагнетита (рис. 3.б), часто в срастании с диопсидом. Ol1 характеризуется высокой магнезиальностью Mg# 92-85, наличием примесей CaO (до 0,1 мас.%), NiO (до 0,3 мас.%), MnO (до 0,3 мас.%). Ol2 в ряде случаев отличается несколько повышенной по отношению к Ol1 Mg# (на 0,n %), а также более низким содержанием CaO.

Рис. 3. Дуниты Феклистовского и Гальмоэнанского дунит-клинопироксенит-габбровых массивов...

В дунитах акцессорные хромшпинелиды проявлены в виде рассеянной вкрапленности. Индивиды хромшпинелидов (0,05-1 мм; обычно 0,1-0,2 мм), как правило, приурочены к межзерновому пространству Ol1 и к мелкозернистой массе Ol2. Мелкие выделения хромшпинелидов (10-30 мкм) отмечаются также в виде включений в Ol1. В данном случае хромшпинелиды тесно связаны со структурами распада в Ol1; вокруг описываемых включений часто наблюдаются участки оливина свободного от структур распада. Акцессорные хромшпинелиды дунитов имеют высокую хромистость (Cr# 42-63 %) (рис. 2), варьирующую магнезиальность (Mg# 22-43 %). Шлиры хромититов в дунитах редки. В работе изучены хромититовые шлиры рекристаллизованных дунитов пробы Ф-11. Хромшпинелиды хромититовых шлиров характеризуются наиболее высокой хромистостью (Cr# 55-65 %) (рис. 2) и магнезиальностью (Mg# 44-58 %). В хромшпинелидах часто встречаются полиминеральные включения, состоящие, как правило, из сростков роговой обманки и флогопита. В некоторых случаях во флогопите отмечается присутствие хлора (до 0,13 мас.%). Отсутствие связи описанных включений с микротрещинами в хромшпинелидах дает основание рассматривать их как сингенетичные.

Хромититовые шлиры содержат многочисленные выделения МПГ. Изоферроплатина образует идиоморфные включения в кристаллах хромшпинелидов, а также изометричные образования в межзерновом пространстве шлиров, размером до 80 мкм. В одном из крупных выделений изоферроплатины качественно также диагностированы самородный осмий и сульфид Ir и Rh. Следует особо отметить частое совместное нахождение в кристаллах хромшпинелидов включений изоферроплатины и силикатных полиминеральных включений, описанных выше. Туламинит встречен в виде округлых (до 25 мкм) образований на контакте зерен хромшпинелида с оливином. На границе шлиров хромшпинелидов с вмещающими дунитами отмечаются пористые минералы Pt-Fe, в некоторых случаях в срастании с оксидами ЭПГ. По химическому составу и характеру выделений МПГ хромититовых шлиров полностью соответствуют таковым из россыпей. Включения изоферроплатины в хромшпинелидах аналогичны изоферроплатине "шлиховой платины"; выделения пористых минералов Pt-Fe и туламинита тождественны таковым минералам вторичной ассоциации.

Выявленные закономерности показывают, что образование акцессорных хромшпинелидов и хромититовых шлиров с МПГ связано с протеканием рекристаллизационных процессов в дунитах. В образцах дунитов наблюдается непрерывная эволюция рудных минералов. Наиболее раннее выделение рудных компонентов из дунитового материала наблюдается в оливинах первой генерации в виде тонких ориентированных микровключений хромшпинели и хроммагнетита с диопсидом. Образование основной массы акцессорных хромшпинелидов изученных дунитов связано с протеканием рекристаллизационных процессов. Зерна акцессорных хромшпинелидов приурочены к межзерновому пространству оливина первой генерации или к участкам развития оливина второй генерации. В редких случаях наблюдаются скопления хромшпинелидов, образование прожилков и шлиров хромититов с МПГ. В процессе рекристаллизации дунитов происходили мобилизация, перераспределение и концентрация Fe, Cr, а также Ca с образованием акцессорных диопсида, хромшпинелидов и хромититовых шлиров. Совместно с хромшпинелидами при рекристаллизации образовывались и россыпеобразующие МПГ. Хромититовые шлиры рекристаллизованных дунитов Феклистовского массива являются основным коренным источником "шлиховой платины" россыпных проявлений о-ва Феклистова. Это подтверждается срастаниями "шлиховой платины" с хромшпинелидами по составу отвечающим хромшпинелидам шлиров (рис. 2) и прямыми находкам МПГ в хромититовых шлирах.

Первичным источником рудного вещества для формирования акцессорных хромшпинелидов и хромититовых шлиров дунитов, вероятно, являются микровключения в оливине. Включения в Ol1 являются продуктами, скорее всего, многоступенчатого, высокотемпературного распада оливина, первоначально содержащего изоморфные примеси Fe, Cr, Ca. По экспериментальным данным такой распад может происходить при температурах не ниже 1300 ⁰С [Агафонов, 1974]. Механизм рекристаллизации дунитов заключался в сбросе напряжения (деформации) в кристаллах первично магматического оливина. Начальная стадия рекристаллизации дунита - возникновение в ранних оливинах блочности, мозаичности. Затем такие блочные кристаллы оливина превращались в более мелкозернистый агрегат. Рекристаллизация дунитов могла осуществляться под влиянием флюидов более поздних мафитовых дифференциатов многофазной зональной интрузии о-ва Феклистова. Это подтверждается присутствием в "шлиховой платине" и в хромшпинелидах шлиров не типичных для дунитов минералов K и Na (КПШ, плагиоклаза) и гидроксилсодержащих минералов K и Na (роговой обманки, флогопита). О флюидном воздействии габброидов на более ранние породы свидетельствует и сильная амфиболизация пироксенсодержащих пород массива. Прямые микрозондовые определения во флогопите хлора позволяют предположить участие этого элемента в процессе перераспределения платиноидов и образовании МПГ.

Основываясь на вышеизложенных фактах сформулировано первое защищаемое положение: в истории формирования Феклистовского дунит-клинопироксенит-габбрового массива установлена стадия частичной рекристаллизации дунитов, с которой связано образование россыпеобразующих МПГ иридисто-платинового минералого-геохимического типа.