Кобальт-никелевая антимонидная и арсенидная минерализация Норильского рудного поля

Глава 2. Геология, петрография и минералогия Норильского рудного поля.

Норильское рудное поле расположено в плитном чехле дорифейской Восточно-Сибирской платформы, в зоне краевых дислокаций. Магматические сульфидные Co-Ni-Cu руды сопряжены с интрузивами оливиновых габбро-долеритов трапповой формации P₂ - T₁ (Годлевский, 1959; Додин и др., 1971; Генкин и др., 1981 и др.), их возраст 251 млн. лет (Kamo et al., 2003 и др.). Магматические сульфиды слагают вкрапленность в придонных и в иных участках рудоносных Норильского, Талнахского и Таймырского интрузивов, сплошные залежи, жилы и импреньяции преимущественно в нижних эндоконтактовых и прилегающих экзоконтактовых зонах этих интрузивов.

Первичные руды сложены агрегатами минералов групп пирротина и халькопирита, кубанитом и пентландитом, - продуктами твердофазных превращений сульфидных твёрдых растворов Mss и Iss, кристаллизовавшихся из сульфидных расплавов, а также магнетитом и галенитом с ламелями распада алтаита (Годлевский, 1959; Кулагов, 1968; Генкин и др., 1981 и др.). При послемагматической флюидной переработке произошла перекристаллизация магматических сульфидных руд, и возникли собственные минералы Pd, Pt, Au, Ag (Спиридонов и др., 2003; Спиридонов, 2004). Изотопный состав свинца галенита с ламелями распада алтаита из магматических сульфидных руд и продуктов их пневматолитовой переработки - галенита и алтаита без ламелей распада однотипен и характеризуется высокой степенью однородности (n=6) : ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.169 - 18.172 (2); ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.529 - 15.532 (2); ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 37.870 - 37.880 (2) (анал. В.Н. Голубев). Изотопный соcтав этого свинца близок к мантийному.

Трапповая формация и подтрапповые толщи были захвачены региональным метаморфизмом погружения: 1 стадия - в условиях цеолитовой фации (изотопный Rb/Sr возраст по апофиллиту 232-212 млн. лет); 2 стадия - в условиях от цеолитовой до пренит-пумпеллиитовой фаций (Rb/Sr возраст по апофиллиту 212-196 млн. лет); 3 стадия - в условиях от высоко- до низкотемпературной части цеолитовой фации (изотопный Rb/Sr возраст по апофиллиту 187-122 млн. лет) (Спиридонов и др., 2000). С этим метаморфизмом сопряжены медно-цеолитовая формация, месторождения исландского шпата и цеолитов, агатовая и датолитовая минерализация, проявления барита, целестина, сульфидов Zn, Pb, Cu, Ag, арсенидов и антимонидов Ni-Co-Fe.

В магматогенных пентландит-халькопирит-кубанит-троилит-пирротиновых (+- талнахит, моихукит, путоранит, галенит ) рудах локально, вдоль отдельных трещин, отдельными пятнами, гнёздами, развиты агрегаты, включающие пирит, миллерит, хизлевудит, полидимит, виоларит, годлевскит, низкий халькопирит, пластинчатый пирротин, магнетит, игольчатый кубанит, борнит, низкий халькозин, сфалерит, вюртцит, валлериит, точилинит, вяльсовит, макинавит, обычно с ними ассоциируют карбонаты, ангидрит, кварц, пренит, гранаты и гидрогранаты, тальк, серпентинитовые и хлоритовые минералы, смектиты, ксонотлит, гиролит, тунгусит, датолит, апофиллит, ломонтит и другие цеолиты, окенит, гематит, мушкетовит, гётит, галенит, алабандин, мышьяк, арсениды и сульфоарсениды (Годлевский, 1959-1976; Золотухин и др., 1964-1998; Осипова, 1965; Юдина, 1965-1968; Смирнов, 1966; Генкин, Вяльсов, 1967-1975, Кулагов и др., 1967-1986; Туровцев, 1969-2004; Додин и др., 1971; Анастасенко, 1972-1978; Изоитко, Вяльсов, 1973; Степанов, 1973; Рябов и др. 1977-2000; Генкин и др., 1981; Емелина и др., 1982; Дистлер и др., 1988-1999; Евстигнеева, 1992; Служеникин и др., 1994-2002; Спиридонов и др., 2000-2007; Гриценко, Спиридонов, 2005-2007 и др.). Часть этой минерализации по параметрам формирования отвечает пренит-пумпеллиитовой фации, другая часть - цеолитовой фации.

Rb/Sr возраст апофиллита арсенидно-карбонатных жил Норильского рудного поля - 164 млн. лет; апофиллита из доарсенидной минерализации - 184 млн. лет; апофиллита в ассоциации с исландским шпатом, которые наросли на арсенидно-карбонатные агрегаты, - 122 млн. лет (Спиридонов и др., 2000). Модельный свинцово-изотопный возраст галенита арсенидно-карбонатных жил 142-143 млн. лет. Итак, арсенидная минерализация, которая рассматривалась как производная трапповой формации (Годлевский, 1959; Изоитко, Вяльсов, 1973; Генкин и др., 1981), моложе трапповой формации на 70-100 млн. лет.

Метаморфогенно-гидротермальная минерализация интенсивно проявлена в зонах трещиноватости, вблизи любых тектонических нарушений, особенно в зоне Норильско-Хараелахского разлома, а также среди осадочных пород, богатых ангидритом и глинистыми минералами, что характерно для той части Талнахского месторождения, которая отрабатывается рудником Комсомольский. Однотипная арсенидная минерализация развита на всех месторождениях Норильского рудного поля.

Антимонидная и арсенидная минерализация развита в пределах залежей Ni-Cu руд в виде вкрапленности и гнёзд. Основная масса арсенидов Fe-Ni-Co и антимонидов Ni, самородного мышьяка находится в карбонатных, кальцит-ангидритовых, кальцит-апофиллитовых жилах и прожилках, нередко также содержащих сфалерит, вюртцит, халькопирит, галенит, пирротин, магнетит, паркерит, самородные висмут и серебро, пираргирит, алабандин, хоулиит. Морфология карбонатно-арсенидных жил сложная, простирание преимущественно ССЗ, залегание обычно крутое до вертикального, реже пологое; длина от первых сантиметров до 30 м, мощность до 60 см. Размер гнёзд арсенидов в карбонатных жилах до 40 см. Вдоль контактов карбонатных жил в Ni-Cu рудах пирротин и халькопирит частично замещены кальцитом, сфалеритом, магнетитом.

Арсениды, антимониды, сульфоарсениды Ni-Co-Fe и самородный мышьяк образуют вкрапленность, метасомы и метакристаллы в метаморфизованных рудах, а в гидротермальных жилах - сложно-зональные агрегаты кристаллов и расщеплённых кристаллов - бобовины размером до 200 мм и каймы на борните, сфалерите, вюртците, халькозине, миллерите.

Таким образом, показано, что однотипная гидротермальная жильная и вкрапленная Co-Ni-Sb-As минерализация развита во всех месторождениях магматических сульфидных Ag-Au-Pt-Pd-Co-Ni-Cu руд Норильского рудного поля. Co-Ni-Sb-As минерализация: а) возникла при многократных тектонических подвижках; б) моложе на 70 - 100 млн. лет, чем трапповая формация P₂ - T₁ (251 млн. лет), с которой генетически связаны магматические сульфидные руды; в) развита среди метаморфизованных Co-Ni-Cu руд и по периферии их залежей, сопряжена с процессами регионального метаморфизма в условиях цеолитовой фации. Параметры образования арсенидов и антимонидов Ni-Co-Fe и парагенных мышьяка, серебра, висмута (Т 216 - 127^oС, Р 0.9 - 0.1 кбар) соответствуют параметрам цеолитовой фации и повышенному f O₂ метаморфогенных флюидов (1 защищаемое положение) (Спиридонов, Гриценко, 2000, 2001; Гриценко, 2001).

Изотопный состав свинца галенита арсенидно-карбонатых жил не однороден (n=4) и чётко отличен от изотопного состава свинца галенита (и алтаита) первичных сульфидных руд. Изотопный состав свинца большинства образцов арсенидно-карбонатных жил (n=3) близок свинцу орогенных областей : ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.363 - 18.364 (2); ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.574 - 15.575 (2); ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 38.019 - 38.024 (2) (аналитик В.Н. Голубев). Изотопный состав свинца позднего гидротермального галенита, ассоциирующего с уранинитом, никелином, минералами серебра и висмута, иной: ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.517 (2); ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.677 (2); ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 38.796 (2), на диаграмме ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb - ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb точка состава расположена выше линии <верхней коры>.

Итак, изотопный состав свинца галенита - однозначное свидетельство различных источников вещества норильских первичных сульфидных руд и антимонидной и арсенидной минерализации. По изотопному составу свинец галенита антимонидной и арсенидной минерализации близок к свинцу континентальной коры или имеет промежуточные характеристики между коровым и мантийным (ближе к коровому) (2 защищаемое положение).