Редкоземельные элементы в зоне гипергенеза Шерловогорского олово-полиметаллического месторождения (Забайкальский край)

Abstract

Актуальность исследования обусловлена недостаточной изученностью закономерностей поведения редкоземельных элементов в зоне гипергенеза сульфидных месторождений. Процессы окисления сульфидов приводят к образованию высокореакционных кислотных вод и активной миграции металлов, в том числе редкоземельных. Формирование вторичных минералов на различных типах геохимических барьеров является промежуточным этапом в процессах переноса редкоземельных элементов. Цель исследования: установление роли новообразованных минеральных ассоциаций в миграции и распределении редкоземельных элементов в условиях зоны гипергенеза. Объект: минералы группы роценита Шерловогорского олово-полиметаллического месторождения. Методы. Минеральный состав твёрдофазных проб определялся рентгеноструктурным методом на дифрактометре ДРОН-3 на Сu K alpha-излучении методом порошка. Химический состав минералов определялся методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на приборе Perkin Elmer Optima 5300DV (США) и масс-спектрометрии на спектрометре Perkin Elmer NexION 300D (США). Общая и сульфатная сера определялась методом инфракрасной абсорбции на газоанализаторе LECO CS230 SHHS. Результаты. По данным проведённых анализов определено, что коренные породы, руды и гипергенные минералы в значительной степени обогащены редкоземельными элементами иттриевой подгруппы, превышающими кларки для земной коры в несколько раз. Для поверхностных вод месторождения характерны концентрации лантаноидов на порядки выше, чем средние значения для пресных поверхностных вод. Выявлено, что новообразованные минералы являются концентраторами редкоземельных элементов и источником их вторичной миграции в растворенной форме в зоне гипергенеза. Металлоносные воды на территории месторождения с высокими содержаниями этой группы элементов могут представлять практический интерес для их добычи.

The relevance of the research is caused by insufficient knowledge about behavior of rare earth elements in hypergene zone of sulfide deposits. Sulfide oxidation leads to formation of highly reactive acid waters and active migration of metals, including rare earth elements. Formation of secondary minerals on different types of geochemical barriers is an intermediate stage in rare earth elements transport. The main aim of the research is the establishment of the role of new mineral formation associations in migration and distribution of rare earth elements in the conditions of hypergene zone. Object of the research is mineral of rozenite group of the Sherlovogorsk tin/polymetallic deposit. Methods. Mineral composition of solid samples was determined by x/ray method on diffractometer DRON-3 in the Cu Ka radiation by powder method. Chemical composition of minerals was determined by atomic emission spectrometry with inductively coupled plasma on the Perkin Elmer Optima 5300DV (USA) and mass spectrometry on the spectrometer Perkin Elmer NexION 300D (USA). Total and sulfate sulfur was determined by infrared absorption on the analyzer LECO CS230 SHHS. Results. According to the carried out analyses it is determined that the bedrock, ore and hypergene minerals are largely enriched in lanthanides of yttrium group and exceed Clarkie of the earth crust several times. For surface waters the concentrations of rare earth elements are higher by orders than for average ones of river waters. It was revealed that the newly formed minerals are concentrators of rare earth elements and the source of their secondary migration in dissolved form in the hypergene zone. Waters ponds with high contents of rare earth elements can be considered as a potential liquid ore of these elements.