Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Платина Урала

Голосов: 1

Почти сто лет (с 1824 по 1922 год) Урал являлся мировым лидером по добыче платины, главным источником которой были россыпи. Здесь были также открыты и эксплуатировались единственные в мире собственно платиновые коренные месторождения в дунитах. Благодаря их изучению и была создана теория платинового рудообразования.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                                                                         НАУКИ О ЗЕМЛЕ

                                                                      ПЛАТИНА УРАЛА

                                                                             Е. В. ПУШКАРЕВ
                               Институт геологии и геохимии Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург



                                                                                                        ВВЕДЕНИЕ
                             PLATINUM OF URALS                                                    Платина получила свое название от испанского слова
                                                                                                  platina, уменьшительного от plata – серебро. Так прене-
                             E. V. PUSHKAREV                                                      брежительно назвали светло-серый металл, изредка
                                                                                                  попадавшийся среди золотых самородков, испанские
                             For almost a hundred years, from 1824 to 1922,                       конкистадоры – колонизаторы Южной Америки около
                             the Urals were the world leader in the produc-                       500 лет назад. Никто не мог тогда предположить, что в
                             tion of platinum, the primary source whereof                         конце второго тысячелетия платина (Pt) и элементы
                                                                                                  платиновой группы (ЭПГ): иридий (Ir), осмий (Os), ру-
                             were the placers. Moreover, the world-only                           тений (Ru), родий (Rh) и палладий (Pd) – получат ши-
                             purely platinum major deposits, hosted in dun-                       рокое применение в разных отраслях науки и техники,
                             ite bedrock, were discovered and developed                           а по своей стоимости будут превосходить золото. Тем
                             here. The theory of platinum ore formation has                       более никто не знал в те далекие времена, что одним из
                                                                                                  главных поставщиков платины и платиноидов на ми-
                             resulted from the studies of these deposits.
                                                                                                  ровой рынок в XIX веке станет Урал, который удержит
                                                                                                  лидирующее положение по добыче платины в течение
                             Почти сто лет (с 1824 по 1922 год) Урал                              100 лет.
                             являлся мировым лидером по добыче пла-
                                                                                                      Согласно современным представлениям, основ-
                             тины, главным источником которой были                                ными источниками платиноидов являются их собст-
                             россыпи. Здесь были также открыты и экс-                             венные месторождения и месторождения, из которых
                             плуатировались единственные в мире соб-                              платина и другие металлы Pt-группы добываются по-
                             ственно платиновые коренные месторож-                                путно [6]. Собственные платиновые месторождения, в
                                                                                                  свою очередь, делятся на эндогенные (связанные с глу-
                             дения в дунитах. Благодаря их изучению и                             бинными источниками) и экзогенные (образующиеся
                             была создана теория платинового рудооб-                              в результате процессов, происходящих на поверхности
                             разования.                                                           Земли). К эндогенным месторождениям относятся маг-
                                                                                                  матогенные, скарновые и гидротермальные. К экзоген-
                                                                                                  ным – россыпные, месторождения кор выветривания и
                                                                                                  собственно осадочные месторождения.
                                                                                                      Магматогенные месторождения ЭПГ образовались
                                                                                                  в результате кристаллизации магматических расплавов
                                                                                                  на значительной глубине [1, 5]. Скарновые месторож-
                                                                                                  дения, как правило, формируются при взаимодействии
                                                                                                  магматических пород с карбонатными осадочными (из-
     © Пушкарев Е.В., 2001




                                                                                                  вестняки) или метаморфическими (мрамор) породами.
                                                                                                  При понижении температуры, в процессе становления
                                                                                                  интрузивных массивов, в них происходит обособление
                                                                                                  высокотемпературных, минерализованных растворов,
                                                                                                  которые циркулируют по трещинам и полостям в гор-
                                                       www.issep.rssi.ru                          ных породах и после окончательной кристаллизации
                                                                                                  формируют гидротермальные жильные месторождения.



86                                                 С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 1 1 , 2 0 0 1


                                        НАУКИ О ЗЕМЛЕ
    В результате проявления горообразовательных или                россыпь. Общая мощность русловых наносов на Урале
других тектонических процессов эндогенные скопле-                  колеблется от 2 до 5 м. Ширина речных россыпей варьи-
ния платиноидов могут быть выведены на поверхность                 рует от 100 до 200 м и в исключительных случаях дости-
Земли, где они подвергаются выветриванию и размы-                  гает 800 м. В длину россыпи могут протягиваться на ки-
ваются метеорными водами или реками. Так, формиру-                 лометры, иногда на десятки километров.
ются экзогенные месторождения ЭПГ. Среди них наи-                      Значительные размеры некоторых россыпей (на-
большее промышленное значение имеют россыпные                      пример, знаменитая Исовская россыпь протянулась на
месторождения платины. Благодаря высокой плотности,                расстояние более 100 км) позволили извлекать платину
колеблющейся в природных образцах от 15 до 19 г/см3,               из речных наносов с помощью технически оснащен-
платиноиды с трудом переносятся водными потоками                   ных драг, которые потеснили тяжелый старательский
и накапливаются в речных осадках совместно с други-                труд на приисках. Современные драги представляют
ми тяжелыми минералами.                                            собой своеобразные плавучие обогатительные фабри-
    Однако не все эндогенные месторождения платино-                ки, специально предназначенные для разработки рос-
идов в экзогенных условиях сопровождаются платино-                 сыпных месторождений. Они оснащены многоковшо-
выми россыпями. По этому признаку их можно разде-                  вым землечерпальным оборудованием, позволяющим
лить на россыпеобразующие и нероссыпеобразующие                    извлекать грунт из-под воды с глубины 10–20 м, кото-
месторождения. На Урале развиты магматогенные рос-                 рый затем многократно просеивается и промывается
сыпеобразующие месторождения. История эксплуата-                   водой, в результате чего легкие минералы смываются, а
ции и изучения этих уникальных месторождений на-                   платина, золото и другие тяжелые минералы накапли-
считывает уже около 180 лет, благодаря чему в научной              ваются в остатке, который называется шлихом.
литературе за ними закрепилось собственное название                    На рубеже XIX и XX веков Нижнетагильские и
“месторождения уральского типа”.                                   Исовские прииски давали до 80% мировой добычи
                                                                   платины, а вклад Урала в целом составлял, по оценкам
    ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ                                               специалистов, от 92 до 95% мирового производства
    И РАЗРАБОТКИ ПЛАТИНЫ НА УРАЛЕ                                  платины. В 1892 году, спустя 65 лет после начала раз-
Первое официально зарегистрированное упоминание                    работки россыпей в Нижнетагильском массиве, было
о находке платины в золотых россыпях Урала относит-                обнаружено первое коренное проявление платины, ко-
ся к 1819 году, а уже в 1824 году на р. Орулиха, к северу          торое повлекло за собой интенсивные поиски и мно-
от Нижнего Тагила, была открыта первая в России соб-               гочисленные открытия новых месторождений, самое
ственно платиновая россыпь. С 1827 года начинается                 крупное из которых “Господская шахта” было обнару-
настоящая платиновая лихорадка, связанная с обнару-                жено старателями в 1909 году. Среднее содержание пла-
жением и эксплуатацией многочисленных платиновых                   тины в руде, в верхних горизонтах месторождения, со-
россыпей в Нижнетагильском районе Среднего Урала.                  ставляло около 400 г/т, и только за первый период
В то время ежегодная добыча платины из россыпей до-                эксплуатации было добыто около 50 кг металла.
стигала 2–3 т. В последующие годы богатые платино-                     За неполные сто лет с момента открытия место-
вые россыпи были обнаружены севернее и южнее, на                   рождений платины (с 1824 по 1922 год) на Урале, по
карте Урала появились еще несколько крупных плати-                 официальным данным, было добыто около 250 т метал-
нодобывающих районов: Качканарско-Исовской, Кыт-                   ла и еще 70–80 т добыто незаконно хищническим обра-
лымский, Павдинский.                                               зом. Самый крупный самородок платины, извлечен-
    На Урале развиты два типа россыпей: элювиальные                ный из коренного месторождения, весил около 427 г, а
(залегающие непосредственно над платиноносными                     крупнейшие самородки, найденные в россыпях, дости-
коренными породами) и аллювиальные (образовавши-                   гали 8–9 кг (табл. 1). До сих пор платиновые самород-
еся после переноса и отложения каменного материала                 ки, добытые на Урале в ХIX и начале ХХ века, остаются
речными водами). Геологический разрез аллювиаль-                   самыми крупными в России. Для сравнения: самый
ных наносов большинства уральских рек достаточно                   большой самородок платины, найденный в очень бога-
однообразен. Типичный разрез платиновой россыпи                    той россыпи, разрабатываемой в настоящее время на
выглядит следующим образом (сверху вниз): 1) расти-                массиве Кондер (Хабаровский край), весит 3521 г.
тельный слой (10–40 см), 2) бурые суглинки перемен-                    К середине XX столетия коренные месторождения
ной мощности, 3) глины мощностью 1–4,5 м, 4) глини-                платины Нижнетагильского массива полностью от-
стые пески переменной мощности, 5) речники или                     работаны, а новые месторождения не обнаружены. В
слоистые галечники мощностью от 0,2 до 3 м, 6) плати-              настоящее время продолжается эксплуатация только
ноносные пески мощностью 0,2–0,5 м, 7) плотик или                  россыпных месторождений, причем работы ведутся пре-
“почва” россыпи – коренные породы, подстилающие                    имущественно небольшими старательскими артелями



                                          П У Ш К А Р Е В Е . В . П Л А Т И Н А У РА Л А                                    87


                                                  НАУКИ О ЗЕМЛЕ
     Таблица 1. Крупнейшие самородки платины, добытые на Урале

          Массив           Прииск                      Годы                                      Количество и вес самородков
     Нижнетагильский   Мартьяновский       1827–1829                       Всего добыто 3384 самородка. Из них 3340 экз. от 4 до 100 г, 24 –
                                                                           от 100 до 200 г, 14 – от 200 до 400 г, 3 экз. – соответственно по
                                                                           665,5; 703,5 и 763,6 г
                                           После 1829 года                 1539,9; 1467,4; 2371,2; 3204,1; 5562,6; 8352,2 г
                       Сырков лог          1843                            9635; 5408,9; 2866,6 г
                                           1859                            6552,2; 5110,4; 4504,6 г
                       Авроринский         За весь период добычи Около десятка самородков от 2500 до 6500 г
     Вересовый Бор                         1904                            8359; 7860; 3895 г


     в пределах старых горных отводов, то есть перемыва-                      примыкают обособленные габбровые массивы. Во всех
     ются отвалы некогда знаменитых на весь мир платино-                      породах пояса в большей или меньшей степени прояв-
     вых приисков. Во второй половине XX века крупней-                        лены признаки высокотемпературного пластического
     шие в России платиновые россыпи были открыты в                           течения, что служит доказательством образования мас-
     Хабаровском крае, Корякии и Приморье [4], но корен-                      сивов путем внедрения в земную кору твердых масс,
     ных месторождений, аналогичных тем, которые разра-                       перемещаемых с глубины не менее 30–50 км [2].
     батывались на Урале, до сих пор не найдено.                                  Коренные месторождения платины всегда непос-
                                                                              редственно связаны с дунитами или, точнее, с хроми-
        ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ
                                                                              товыми обособлениями в дунитах [1]. Всего в Платино-
        ПЛАТИНОНОСНОГО ПОЯСА УРАЛА
                                                                              носном поясе Урала насчитывается десять дунитовых
     Еще в XIX веке геологи и промышленники обратили                          тел, самое крупное из которых, площадью около 29 кв.
     внимание на то, что все без исключения крупные пла-                      км, является частью Нижнетагильского массива. Имен-
     тиновые россыпи приурочены к массивам кристалли-                         но с этими дунитами и были связаны коренные хро-
     ческих пород, состоящих либо из оливина (Mg, Fe)2SiO4                    мит-платиновые месторождения, которые разрабаты-
     с небольшой примесью хромита FeCr2O4 , либо из кли-                      вались на Урале в конце XIX и начале ХХ века и
     нопироксена (Ca, Mg, Fe)SiO3 с примесью оливина.                         которые до сих пор остаются единственными в мире
     Первые породы называются дунитами, а вторые – кли-                       примерами оруденения уральского или нижнетагиль-
     нопироксенитами. В тесной ассоциации с ними нахо-                        ского типа.
     дятся оливин-клинопироксен-полевошпатовые поро-
     ды (габбро). Эти породы образуют гигантский пояс,                              ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
     вытянутый в меридиональном направлении более чем                               НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО
     на 900 км, который впоследствии получил название                               ДУНИТ-КЛИНОПИРОКСЕНИТОВОГО
     Платиноносного пояса Урала (рис. 1). По геологичес-
                                                                                    МАССИВА. СОСТАВ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ
     ким данным, Платиноносный пояс был сформирован
                                                                                    ОСОБЕННОСТИ ПЛАТИНОНОСНЫХ
     около 420–430 млн лет тому назад в переходной зоне
                                                                                    ДУНИТОВ
     между древним океаном и континентом. Состав пород
     свидетельствует об их мантийном происхождении. Еще                       Нижнетагильский массив залегает на Среднем Урале в
     30–40 лет назад считалось, что дунит-клинопироксе-                       40 км юго-западнее Нижнего Тагила [3]. Он имеет гру-
     нитовые массивы непосредственно представляют со-                         шевидную форму (13,9 Ч 6,0 км). Дуниты слагают цен-
     бой выступы мантии Земли. Однако геофизическими                          тральную часть массива (рис. 1, в). Они окружены со
     исследованиями было показано, что корни массивов                         всех сторон каймой оливиновых клинопироксенитов
     прослеживаются всего до глубины 15–20 км и далее вы-                     шириной от нескольких десятков до 2000 м. Вдоль юго-
     клиниваются. На современной дневной поверхности                          восточного и юго-западного контактов встречаются не-
     обнажены 14 изолированных массивов площадью от 50                        большие тела габбро. Главным минералом дунитов яв-
     до 750 кв. км.                                                           ляется оливин – силикат магния и железа (Mg, Fe)2SiO4 ,
         Характерной особенностью массивов Платинонос-                        количество которого в неизмененных породах достига-
     ного пояса Урала является концентрически-зональное                       ет 99%. Соотношение атомов магния и железа в струк-
     внутреннее строение. Тела дунитов обычно образуют                        туре оливина – величина переменная, которая изме-
     ядра, окруженные клинопироксенитами, к которым                           ряется отношением Mg = Mg/(Fe + Mg). В дуните



88                             С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 1 1 , 2 0 0 1


                                           НАУКИ О ЗЕМЛЕ
                                60°
               а                       б                                                     в
         64°
                                                14
                       1
                                                                                                              C
                       2
                       3                                             63°


         58°                                                                                                  Ю
               Екатеринбург                 13



                                            12

         52°
                                                                     61°
                                                11

                                            10              Ивдель
                   0            300
                           км                   9
                                                        8

                                                        7


                                            6
                                                                     59°
                                            5
                                                                                                                1
                                                4                                                               2
                                                             Нижний                                             3
                                                    3        Тагил
                                                                                                                4
                                            2                                                                   5
                                                                                                                6
                                        Екатеринбург                 57°                                        7
                                                                                                 0        1
                                                                                                     км
                                       0        50
                                                              1
                                           км
                                                            60°


                Рис. 1. а – положение Платиноносного пояса в структуре Урала: 1 – Уральская складчатая
                система, 2 – Платиноносный пояс, 3 – Главный Уральский глубинный разлом; б – массивы
                Платиноносного пояса Урала: 1 – Ревдинский, 2 – Нижнетагильский, 3 – Тагило-Баранчин-
                ский, 4 – Арбатский, 5 – Качканарский, 6 – Павдинский, 7 – Кытлымский, 8 – Княспинский,
                9 – Кумбинский, 10 – Денежкин Камень, 11 – Помурский, 12 – Чистопский, 13 – Яльпин-Нер-
                ский, 14 – Хорасюрский; в – схема геологического строения Нижнетагильского массива (по
                И.А. Малахову и Л.В. Малаховой с дополнениями по О.К. Иванову): 1 – вмещающие породы,
                2 – дуниты, 3 – перекристаллизованные дуниты, 4 – клинопироксениты, 5 – габбро, 6 – тела
                дунит-пегматитов, 7 – месторождение платины “Господская шахта”

Нижнетагильского массива величина этого параметра                          венный огнеупорный материал. Для этих целей на
достигает 0,92. Высокая магнезиальность дунитов –                          Нижнетагильском массиве заложен и действует круп-
благоприятный фактор для изготовления из него пери-                        ный карьер.
клаза (MgO). Периклаз имеет температуру плавления                              Оливин – минерал неустойчивый. В присутствие
около 2800°С, поэтому он широко используется в ме-                         воды при температуре, не превышающей несколько
таллургической промышленности как высококачест-                            сот градусов, оливин замещается вторичным водным



                                            П У Ш К А Р Е В Е . В . П Л А Т И Н А У РА Л А                                     89


                                                                НАУКИ О ЗЕМЛЕ
     силикатом магния – серпентином. Степень серпенти-                                       диаграммы. Если расположить шесть элементов плати-
     низации в нижнетагильских дунитах в среднем состав-                                     новой группы в порядке уменьшения температуры
     ляет 50–60%. С глубиной серпентинизация затухает,                                       плавления и нанести на такую диаграмму концентра-
     что наводит на мысль об атмосферном источнике воды,                                     ции элементов, нормированные (разделенные) на кон-
     участвующей в серпентинизации дунитов. Для произ-                                       центрации этих же элементов, например в мантии Зем-
     водства огнеупоров серпентин является вредной при-                                      ли, то значения, полученные для платины, будут всегда
     месью, так как приходится тратить дополнительную                                        более высокими, чем нормированные концентрации
     энергию для удаления избыточной воды.                                                   элементов, стоящих от нее слева и справа (рис. 2). Та-
                                                                                             кая же положительная аномалия платины характерна и
         Кроме оливина в дуните содержится небольшое
                                                                                             для рудных хромитовых тел, но общий уровень концен-
     количество (<1%) хромовой шпинели (хромита) в виде
                                                                                             трации в них ЭПГ гораздо более высокий, чем в дунитах.
     мелких (0,5–1 мм) октаэдрических кристаллов черного
     цвета. Общая формула минералов группы шпинели
     Ме3О4 , где Ме – это главным образом Fe2+, Fe3+, Cr, Al,                                      ТИПЫ ХРОМИТ-ПЛАТИНОВЫХ РУД
     Mg. Содержание Cr2O3 в хромите из дунитов Нижнета-                                            И ХАРАКТЕР ИХ РАЗМЕЩЕНИЯ
     гильского массива достигает 40–55%. Если бы количе-                                     А.Г. Бетехтин, долгие годы изучавший месторождения
     ство хромита было значительным, то их можно было бы                                     Нижнетагильского массива, по морфологии и характе-
     рассматривать как руду для получения хрома. На Урале                                    ру взаимоотношений рудных тел с вмещающими дуни-
     известны хромитоносные массивы с гигантскими по                                         тами выделил среди них два типа: сингенетические и
     запасам месторождениями хромитов, однако они не                                         эпигенетические руды [1]. Сингенетические (одновре-
     являются платиноносными. В дунитах Нижнетагиль-                                         менные) скопления хромита характеризуются посте-
     ского массива хромит образует небольшие скопления,                                      пенными переходами с окружающими дунитами и
     линзы или жилы, не превышающие 0,5 м в длину и 5–                                       близки к ним по условиям образования. Обе породы
     10 см в ширину, которые содержат высокие концентра-                                     вместе участвуют в пластических деформациях. По со-
     ции платины. В редких случаях, когда количество хро-                                    временным данным, температура оливин-хромитовой
     митовых жил в дунитах становится значительным, они                                      минеральной ассоциации дунитов и сингенетических
     уже могут представлять определенный экономический                                       хромититов составляет 1100–1200°С. В силикатном це-
     интерес как руда на платину. При проведении геолого-                                    менте руд нередко присутствует оливин. Эти данные
     разведочных работ такие рудные зоны оконтуривают,                                       показывают, что сингенетические руды могут образо-
     опробуют и определяют запасы полезного компонента.                                      ваться в результате избирательного накопления хро-
        С геохимической точки зрения связь собственно                                        мита, кристаллизующегося вместе с оливином. Зна-
     платиновых месторождений с дунит-клинопироксе-                                          чительные скопления платины для этого типа руд
     нитовыми массивами закономерна. Практически все                                         нехарактерны.
     породы, и особенно дуниты, обогащены ЭПГ. Проил-                                           Эпигенетические (образовавшиеся после дунитов)
     люстрируем это утверждение на примере следующей                                         руды характеризуются жильной и линзовидной формой

                                 1000
                                         Хромит-платиновые                                 Дуниты                           Клинопироксениты,
                                               руды                                                                              габбро
                                 100
                 Порода/мантия




                                  10


                                   1


                                  0,1


                                 0,01
                                    Os   Ir   Ru Rh       Pt    Pd Au Os          Ir   Ru Rh        Pt   Pd Au Os           Ir   Ru Rh    Pt   Pd Au


                                 Рис. 2. Содержания элементов платиновой группы в хромит-платиновых рудах, дунитах,
                                 клинопироксенитах и габбро одного из уральских массивов, нормированные на содержа-
                                 ния этих же элементов в мантии Земли




90                                            С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 1 1 , 2 0 0 1


                                            НАУКИ О ЗЕМЛЕ
тел (рис. 3). Они имеют резкие контакты с вмещаю-                      ментирующей хромит, что отражает их более позднее
щими дунитами, вдоль которых развивается узкая (5–                     формирование.
10 мм, редко более) светло-зеленая серпентиновая кай-
                                                                           Как отмечалось выше, размеры отдельных скопле-
ма, не содержащая даже реликтов оливина. Нередко
                                                                       ний хромитов, содержащих платиновую минерализа-
руды включают обломки дунита, нацело серпентинизи-
                                                                       цию, обычно не превышают 50 см в длину и 5–10 см в
рованные (рис. 3). Хромиты не несут следов высокотем-
                                                                       ширину. Из-за малых размеров они не представляют
пературных пластических деформаций, характерных
                                                                       промышленного интереса. Ценность имеют лишь мес-
для вмещающих дунитов, а температура их кристалли-                     торождения, в которых большое количество мелких
зации составляет 700–800°С. В составе силикатного                      хромитовых линз формируют рудные столбы по типу
цемента руд принимают участие водосодержащие ми-                       крупнейшего месторождения “Господская шахта” в
нералы, которые образовались при более низкой тем-
пературе, чем хромит. Оливин в цементе эпигенетичес-
ких руд не отмечается и встречается лишь в виде редких                                                            Шахта
включений в хромите. Эти данные свидетельствуют о
присутствии в рудообразующей системе водного флю-
ида с температурой ниже 500°С. В этих условиях оли-
вин становится неустойчивым и превращается в сер-
пентин. Эпигенетические руды являются главным
концентратором минералов платиновой группы (МПГ).                                        7,2
                                                                                                                              Вмещающие
Платиновые минералы входят в состав ассоциации, це-                                       10                                    дуниты
                                                                                12

                                                                                               16,2
  а
                                                                                  19,4

                                                                                                      22,2
                                                                                      25,9


                                                                                                             30

                                                                                                      35                          Рудная зона

                                                                                                                   40


                                                                                                             45


                                                                                                                             50


  б                                                                                                               55


                                                                                                                                       60

                                                                                                                        65


                                                                                                                                            70

                                                                                                                                  75


                                                                                                                                  80




                                                                             Рис. 4. Геологический разрез до глубины 80 м и по-
      Рис. 3. Хромит-платиновые руды эпигенетического                        горизонтные планы через рудную зону платинового
      типа: а – жильные, б – брекчиевидные. Черное – хро-                    месторождения “Господская шахта” в Нижнетагиль-
      мит, бурое – вмещающий дунит, светло-бурое – сер-                      ском массиве. Черным цветом отмечены хромито-
      пентин                                                                 вые тела, обогащенные платиной




                                              П У Ш К А Р Е В Е . В . П Л А Т И Н А У РА Л А                                                     91


                                                  НАУКИ О ЗЕМЛЕ
     Нижнетагильском массиве (рис. 4). К сожалению, по-                        ля изоферроплатины. Считается, что менее устойчи-
     исковые и геолого-разведочные работы, проведенные                         вые к внешним воздействиям соединения платины с
     на остальных девяти дунитовых массивах Урала, не вы-                      никелем и медью в россыпях проходят своеобразную
     явили рудопроявлений, даже приблизительно сопоста-                        природную очистку и переходят в более устойчивое со-
     вимых по масштабам с нижнетагильскими, хотя основ-                        единение Pt3Fe.
     ные черты морфологии, структуры и состава хромит-                             Исследования показали, что, несмотря на сущест-
     платиновой минерализации, установленные в Нижнета-                        вование в рудах практически всех взаимных переходов
     гильском массиве, были обнаружены и в этих объектах.                      между природными платиновыми сплавами (рис. 5),
         Размещение платинового оруденения в Нижнета-                          намечается определенная последовательность в их
     гильском массиве подчиняется определенной прост-                          формировании. Наиболее ранним и высокотемпера-
     ранственной закономерности. Ранее было установлено,                       турным минералом является иридистая изоферропла-
     что центральная часть дунитового ядра перекристалли-                      тина. Изоферроплатина образует ядра зональных зерен,
     зована с образованием крупнозернистых дунитов, ок-                        которые замещаются или обрастаются низкотемпера-
     руженных по периферии первичными, мелкозернис-                            турными минералами с более высокими содержаниями
     тыми, неперекристаллизованными дунитами [3]. Зона                         железа, никеля и меди. Обычно в рудах минералы ЭПГ
     перехода между этими двумя типами дунитов характе-                        располагаются в промежутках между зернами хромита,
     ризуется развитием тел дунит-пегматитов и миароли-                        цементируя их, что указывает на более позднее время
     товых дунитов. Первые представляют собой породы с                         формирования платиноидов. Однако довольно часто
     гигантскими кристаллами оливина размером до не-                           изоферроплатина вместе с природными сплавами ос-
     скольких сантиметров, вторые содержат пустоты, на                         мия и иридия (Os, Ir) образует кристаллические вклю-
     стенках которых нарастают хорошо ограненные крис-                         чения в рудном хромите. Следовательно, начало крис-
     таллы оливина, хромита, пироксена и водосодержащих                        таллизации хромита и минералов платины практически
     минералов. Образование этих пород происходит в при-                       совпадает, но последние продолжают формироваться и
     сутствии флюида (воды, CO2 , CH4 , H2), который сни-                      после того, как основная масса хромита уже закристал-
     жает температуру кристаллизации минералов и делает                        лизована. Согласно оценкам температур, приведенным
     ее более длительной. Большинство платиноносных хро-                       выше, можно утверждать, что основной этап платино-
     митовых тел также приурочено к зоне развития дунит-                       вого рудообразования в месторождениях уральского ти-
     пегматитов и содержит сходную с ними минеральную                          па проходил в интервале 800–500°С.
     ассоциацию, что можно рассматривать как доказатель-
     ство участия флюида и в процессе рудообразования.                               ПЕРСПЕКТИВЫ ОБНАРУЖЕНИЯ НОВЫХ
                                                                                     МАГМАТОГЕННЫХ И РОССЫПНЫХ
         МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ПЛАТИНОВЫХ РУД
                                                                                     МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПЛАТИНЫ НА УРАЛЕ
     Минералогия платиновых месторождений со времени
     их открытия на Урале тщательно изучается. Установле-                      Следует признать, что вероятность обнаружения новых
     но, что платина и другие элементы платиновой группы                       коренных и крупных россыпных месторождений пла-
     встречаются в виде самородных фаз, формируют при-                         тины, связанных с дунитами Платиноносного пояса
     родные сплавы друг с другом, а также с Fe, Ni, Cu, легко                  Урала, минимальна. С одной стороны, это связано с
     соединяются с серой, мышьяком, сурьмой, образуя суль-
     фиды и другие минералы. В настоящее время известно                                          Cu                                  Pt
     несколько десятков различных минералов ЭПГ [4, 6].                                      а                                   б
     Однако для каждого типа месторождений характерно
     преобладание определенного набора платиноидов.
                                                                                     PtCu                                                 Pt3Fe
         Месторождения уральского типа относятся к соб-
     ственно платиновым месторождениям. Главными ми-
                                                                                                    Ni
     нералами в них являются природные сплавы платины с
                                                                                      PtNi                              PtNi                      PtFe
     железом, медью и никелем [1, 5]. По соотношению в
     структуре этих сплавов атомов Pt, Fe и других элемен-
                                                                                Pt               PtFe               Fe Ni + Cu                     Fe
     тов выделяются отдельные минеральные виды: изо-
     ферроплатина (Pt3Fe), тетраферроплатина (PtFe), тула-
     минит (Pt2FeCu), тетраникельплатина (Pt2FeNi) и др. В                           Рис. 5. Составы природных сплавов платины с же-
     количественном отношении в рудах преобладает тетра-                             лезом, медью и никелем из месторождений и ру-
                                                                                     допроявлений Урала в системе Pt–Fe–Cu–Ni (а) и
     ферроплатина, широко представлены никелистые и                                  проекция составов этих минералов на треугольник
     медистые ее разновидности. В россыпях возрастает до-                            Pt–PtNi–PtFe. Pt3Fe – изоферроплатина (б )




92                              С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 1 1 , 2 0 0 1


                                     НАУКИ О ЗЕМЛЕ
тем, что коренные месторождения приурочены к верх-              группы могут быть титаномагнетитовые руды, сульфи-
ним зонам дунитовых тел, где прошли процессы пере-              ды колчеданных месторождений, углистые сланцы, ну
кристаллизации пород в присутствии флюида, и, сле-              и, конечно, разнообразные отходы промышленности:
довательно, поиск на глубину в известных массивах,              шламы, шлаки, накопившиеся в огромных количест-
скорее всего, приведет к отрицательному результату.             вах в регионах с развитой горно-металлургической
С другой стороны, масштабы коренного оруденения                 промышленностью, к которым относится и Урал.
уральского типа не соответствуют требованиям совре-
менной промышленности. Напомним, что всего из ко-                     ЛИТЕРАТУРА
ренных месторождений было добыто не более 300 кг                1. Бетехтин А.Г. Платина и другие минералы платиновой
платины, когда из россыпей получено более 300 т ме-             группы. М.; Л.: АН СССР, 1935. 148 с.
талла. Кроме того, на Урале не осталось практически             2. Ефимов А.А. Платиноносный пояс Урала: Тектоно-мета-
                                                                морфическая история древней глубинной зоны, записанная в
ни одной реки, которая бы не была опробована стара-             ее фрагментах // Отечеств. геология. 1999. № 3. С. 31–39.
телями или геологами в поисках золота или платины.              3. Иванов О.К. Концентрически-зональные пироксенит-ду-
Конечно, исключить возможность находки “слепых”                 нитовые массивы Урала. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та,
склоновых или ложковых россыпей невозможно, но,                 1997. 327 с.
скорее всего, они не будут представлять собой крупные           4. Малич К.Н. Платиноиды клинопироксенит-дунитовых мас-
                                                                сивов Восточной Сибири. СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. 296 с.
объекты.
                                                                5. Разин Л.В. К вопросу о генезисе платинового оруденения
    Существенно изменить такую ситуацию может                   форстеритовых дунитов // Геология руд. месторождений.
только усовершенствование технологии добычи и из-               1968. № 6. С.10–25.
влечения платиноидов. Как было отмечено выше,                   6. Рудные месторождения СССР / Под ред. В.И. Смирнова.
практически все породы Платиноносного пояса Урала               М.: Недра, 1978. Т. 3. 496 с.
обладают повышенными содержаниями платины, ко-
                                                                                  Рецензент статьи В.С. Попов
торая находится в них в рассеянном состоянии. Еще
Н.К. Высоцкий (1913) отмечал, что дуниты целиком                                             ***
можно рассматривать как руду на платину, суммарные
запасы которой в породах достигают довольно значи-              Евгений Владимирович Пушкарев, кандидат геолого-
                                                                минералогических наук, старший научный сотрудник
тельной величины.
                                                                Института геологии и геохимии Уральского отделения
    Другой подход связан с вовлечением в промышлен-             РАН. Область научных интересов – петрология ультра-
ную эксплуатацию новых нетрадиционных источников                мафит-мафитовых комплексов, геология и генезис
или месторождений платиноидов. Среди перспектив-                платиновых месторождений. Автор более 100 статей и
ных объектов для получения металлов платиновой                  трех монографий.




                                       П У Ш К А Р Е В Е . В . П Л А Т И Н А У РА Л А                                       93



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика