Поиск и оценка залежей сахаит-харкеритовых руд

Эффективность поиска и оценки качества сахаитовых и харкеритоеых руд на глубину обеспечивается применением рассмотренных ранее закономерностей поведения стабильных изотопов углерода и кислорода. Соотношение C12 и С13, аномально низкое в сахаите и харкерите, постепенно увеличивается по мере гистерогенного эндогенного замещения этих минералов, но остается неизменным при гипергенном их замещении. Напротив, соотношение О16 и O18, аномально высокое в неизмененных сахаите и харкерите, остается постоянным при эндогенном их замещении карбонатами, но уменьшается при экзогенном преобразовании. Сзхаитовые и харкеритовые по природе руды, испытавшие и экзогенные, и эндогенные преобразования, характеризуются изменением обоих соотношений, отражающих интенсивность их гидротермального и гипергенного изменения Рассматриваемые минеральные типы руд являются не только перспективным сырьем для получения бора, но и благодаря нестойкости к воздействию химического выветривания — высококачественным удобрением многолетнего действия для плантаций томатов, табака и других сельскохозяйственных культур.

Проведенные исследования покали, что значение — bC13 является максимальным для неизмененных сахаита харкерита и боркарита, составляя 12,3; 15,3 и Т2,3% соответственно для этих минералов при значениях +bO18 в 16,0; 17,9 и 17,0% соответственно. Начальное эндогенное изменение этих минералов, сопровождающееся образованием вторичных ссайбелиита и сибирскита, что не вызывает значительного уменьшения содержания бора в рудных телах, слагаемых этими боратами, приводит к увеличению — bС13 в пределах 12—7,5% при неизменных значениях +bO18 за счет возникновения вторичных карбонатов — продуктов эндогенного замещения карбонатоборатов. Последующее низкотемпературное замещение вторичных боратов поздними карбонатами увеличивает значения -b13C от 7,5 до 3,0%, которые характеризуют сахаитовые и харкеритовые руды, содержания бора в которых не представляют промышленной ценности. Эти значения —b13C соизмеримы с таковыми для кальцифиров и метаморфически измененных силикатсодержащих карбонатных пород, но выше, чем значения, характеризующие исходные осадочные карбонатные породы.

В процессе гипергенной карбонатизации сахаита, харкерита и боркарита, а также рассмотренных продуктов их эндогенного преобразования каждый из выделенных типов неизмененных, бороносных измененных и утративших свое промышленное значение карбонатоборатных руд сохраняет свою информативность в отношении изотопного состава углерода, в то время как значения b18O уменьшаются, отражая интенсивность гипергенного изменения (вплоть до 3%о) продуктов экзогенного разложения в условиях долголетней мерзлоты. Естественно, что в природе широко распространены разности борокарбонатов, испытавшие и эндогенное, и экзогенное преобразование, что отражено на графике.

Таким образом, отбор проб с поверхности залежей из горных выработок и керна скважин с последующим изотопным анализом на содержание изотопов С и О сахаита и харкерита или предположительно относимых к таковым продуктов их эндогенного и экзогенного изменения позволяет однозначно устанавливать наличие на глубине карбонатоборатов, высокоборных продуктов их изменения или непромышленных в отношении бора их полностью карбонатизированных разностей. Предлагаемый метод исключает отнесение к промышленно-ценным рудам случайно взятые пробы карбонатных пород и кальцифиров. Применение этого метода при промышленном освоении месторождений с развитой сахаитовой и харкеритовой минерализацией снижает стоимость поисковооценочных работ и может быть рекомендован для ведомств Якутии, Бурятии и Казахстана, где производится разведка этого типа месторождений.

В настоящее время в качестве перспективных минеральных типов оловянного оруденения в скарнах и скарноидах выявлены концентрации малайяита в Англии, Марокко и Японии, оловосодержащих гранатов, преимущественно андрадитового состава, в бывш. СССР, Чехии, Индии и на юге Африки, оловосодержащих гранатов и лироксенов в Канаде и, конечно, касситерита. Промышленные содержания олова локализованы в магнезиальных скарнах, испытавших наиболее значительные известково-скарновые и грейзеновые изменения. Промышленно-ценные касситеритовые руды отмечены только на тех магнезиально-скарновых месторождениях, которые характеризуются развитием скарнов магматического этапа с примитивной зональностью. Рудовмещающими для касситерита являются замещаемые известковыми скарнами и грейзенизированные шпинель-диопсидовые скарны непосредственных контактов с гранитоидами и пироксенсодержащие ритмично-полосчатые скарны долгоживущих зон дробления доломитов. Примером первых являются месторождения Идеал, Озерное и Ваданей в Селенняхском кряже и подобные месторождения Таласского региона Киргизии, а вторых — месторождения Питкярантского рудного поля в Карелии, южно-азиатской части Тихоокеанского рудного пояса и Аляски, многие из которых непосредственно эксплуатировались или находятся в добыче с извлечением касситерита. Несомненная магнезиалъно-скарновая природа этих касситеритовых месторождений, выраженная в типоморфных минеральных ассоциациях, в том числе и содержащих эндогенные бораты (флюоборит, норденшильдит, людвигит, гулсит, пайгеит), данбурит и аксинит, локализация в доломитовых толщах и отсутствие магнезиальных скарнов, форстеритового состава определяют новые направления геохимических поисков этого генетического типа касситеритовых руд. Даже непромышленные концентрации касситерита в коренных проявлениях не исключают формирования его аллювиальных россыпей, разрабатываемых на юге КНР и в Малайзии и известных в Якутии. В отношении олова следует особо подчеркнуть высокую изоморфную емкость боратов, силикатов и магнетита, содержащих трехвалентное железо, к этому элементу. Это препятствует возникновению собственных минералов олова в скарновых месторождениях, если на них не проявлены явления, подобные грейзенизации.

Результативность геохимических поисков новых и традиционных типов боратных, борооловянных и оловянных руд и сопутствующего оруденения в контактовых ореолах гранитных интрузий в конечном счете определяется не только знаниями исследователей минеральных формах нахождения рудных элементов. He меньшее значение имеет строгое восприятие фактов, характеризующих особенности процессов формирования рудовмещающих пород в разных тектоно-магматических условиях становления метасоматической зональности на фоне литологической неоднородности замещаемых карбонатных толщ и фаций глубинности изучаемых месторождений. Именно этим определяется появление или отсутствие метасоматических зон, избирательно замещаемых рудными минералами бора или олова, слагающими промышленно-ценные концентрации.