УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ОРУДЕНЕНИЯ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ В ХРОМИТОВЫХ РУДАХ КЕМПИРСАЙСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ

Abstract

В хромитовых рудах Кемпирсайского рудного поля детально изучены распределение и формы нахождения редких элементов платиновой группы - иридия, осмия и рутения (РЭПГ). С помощью сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии с микроанализом и микродифракцией электронов, а также рентгеноспектральным микроанализом исследованы составы, фазовые соотношения и тонкая структура представительных агрегатов минералов РЭПГ и сосуществующих с ними фаз различных минеральных классов. В минералах РЭПГ установлена высокая растворимость цветных металлов. Выявлены закономерности фракционирования РЭПГ и цветных металлов между соединениями различных классов и относительного возраста. Ранние минералы РЭПГ представлены соединениями класса металлических твердых растворов (МТР), относящихся к системам Ir-Os. Более поздние МТР соответствуют системам: Cu-Os-Ru, Cu-Ir, Ni-Ir, Ni-Os-Ir-Ru, Ni-Ru-Os-Fe. В равновесных соотношениях с МТР системы Ir-Os кристаллизуются дисульфиды на основе Ru, a более поздние сульфиды представлены соединениями с различной стехиометрией и широкой смесимостью Ni, Си, Ir, Rh, Os, Fe. Подобные закономерности сохраняются при кристаллизации наиболее поздних фаз, представленных классами арсенидов, сульфоарсенидов РЭПГ и цветных металлов. В срастаниях с различными минералами РЭПГ установлены форстерит, хромовый гранат, перовскит, амфибол, кварц, анатаз, галлуазит, тальк, мусковит, тодорокит, нантокит, графит, серпентин, брусит, цеолиты, бассанит, керсутит, калиевый полевой шпат. Выявлены ультратонкие многофазные срастания с относительно постоянным компонентным набором: Na, К, Mg, Si, Ni, Fe, Ca, V, Mn, CI, S, As и нередко Os, Ir, Ru. Исследованием тонкой структуры фазовых соотношений доказано, что последовательность отложения минералов РЭПГ определяется общей эволюцией минералообразующей системы, а не наложением разновозрастных процессов. Определено, что ведущим механизмом кристаллизации минералов РЭПГ являлся их дендритовый рост при газотранспортных реакциях в высококонцентрированном надкритическом флюиде, содержащем кроме РЭПГ другие металлические компоненты, не участвующие в хромитообразовании, а также ионы СГ, F", C~, S", ОН". Формирование фаз самородных металлов и МТР в таких условиях не требует существования высоко-восстановительных условий, а достигается при протекании реакций типа диспропорционирования. Представительным технологическим опробованием 0.5 млн. т товарной руды определено среднее содержание в хромитовых рудах суммы РЭПГ 0.71 г/т, что является максимальным среди любых известных природных образований, в том числе и норильских сульфидных руд. На основе этих данных и исходя из общих запасов хромитовых руд, оценены ресурсы РЭПГ, составляющие не менее 110 т. Сделан вывод, что размерные параметры минералов РЭПГ и их агрегатов позволяют по крайней мере частично извлекать РЭПГ в самостоятельные платиновые концентраты.