Под платиной подразумевается группа элементов (платиноиды), которая включает платину (Pt), палладии (Pd), иридий (Ir), осмий (Os), родий (Rh) и рутений (Ru). Они очень похожи друг на друга и представляют собой весьма устойчивые к химическим воздействиям и тугоплавкие белые блестящие металлы. Необработанная природная (сырая) платина из россыпей кроме платиновых элементов обычно содержит ещё около 10% примеси железа и поэтому трудно поддается ковке. На рубеже XVIII-XIX вв. химики и ювелиры постепенно научились получать чистую платину, которая обладала всеми благородными свойствами металлов. С тех пор она стала ювелирным металлом, незаменимым материалом для изготовления лабораторной посуды - тиглей, чашек и др.. все больше применяется как металл-труженик во многих областях техники. Благодаря высокой термической и химической стойкости, а также каталитическим свойствам, платиноиды широко используются в химической, электронной, электротехнической, стекольной, нефтеперерабатывающей, автомобилестроительной промышленности, медицине.

Целенаправленно платину начали добывать только в конце XVIII в., в основном в россыпях Колумбии по 100-300 кг ежегодно. С 1824 г. около 90% платины извлекалось из россыпей Урала, где за 100 лет ее добыли около 300 т. В этих россыпях платина находится в виде самородных металлов. В 50-х годах после открытия способа извлечения платиноидов из сульфидных медно-никелевых руд мировая добыча платиновых металлов резко возрасла и сейчас составляет более 300 т в год. В 1994 г.. по данным ведущей организации по торговле металлами платиновой группы "Джонсон Мэтти". спрос на платину, палладий, родий и иридий составил 140, 150, 12 и 1 т соответственно, а мировые цены на Pt, Pd, Rh, Os, Ir, Ru и An составляли в среднем 13, 5, 30, 14, 2, 0,8 и 12 долларов за грамм. Потребность в платиновых металлах в последние годы резко возрастает главным образом благодаря производству автомобильных катализаторов в связи с ужесточением требований к охране окружающей среды. По мнению специалистов, не за горами то время, когда спрос превысит предложение, и мы должны заблаговременно проводить работы по поискам перспективных месторождений. Это также актуально в нашей республике в связи с развитием своей ювелирной и нефтеперерабатывающей промышленности.

В Якутии с 1908 г. известны золото-платиноносные россыпи по р.Вилюй. По докладу Якутского представительства, в 1918-1919 гг. скупщиками было продано около 15 пудов золота и 1 пуда платины, добытых из вилюйских россыпей [4]. В последующие годы эти россыпи из-за невысокого содержания и мелких размеров частиц золота и платины, которые трудно извлекаются, не могли составить конкуренцию месторождениям золота Алдана и других районов.

Вторым платининосным районом является южная часть Якутии. Здесь в золотоносных россыпях р.Тимптон находки платины были известны с 1914 г. [1]. В 1956-1958 гг. на Алданском щите были открыты платиноносные россыпи, связанные с концентрически-зональными интрузивами щелочно-ультраосновных пород [14]. Один из таких массивов находится в Хабаровском крае и с ним связано известное россыпное месторождение Кондер, где ежегодно добывается около 2 т платины, среди которой находят много самородков весом до 3 кг и более. Недалеко от г.Алдан старателями разрабатываются подобные россыпи р.Инагли, которые имеют небольшие запасы.

В последние годы в ЯИГН СО РАН проводятся целенаправленные работы по изучению платиноносности россыпных и коренных месторождений. На основе этих разработок на территории Якутии были выделены 5 типов плятиноносных россыпей, которые четко различаются по химическим, структурным, морфологическим и другим характеристикам минералов платиновой группы [10].

Топоминералогическая карта распространения платиновых минеральных ассоциации на востоке Сибирской платформы:

1 - краевой шов платформы; 2 - изогипсы рельефа поверхности кристаллического фундамента [17]; 3 - контуры выходов фундамента на дневную поверхность; 4 - районы развития россыпепроявлений (I – Северо-Анабарский, II - Анабаро-Оленекский, III - Сололийский, IV - р.Тюнг, V - р.Линде, VI - Внлюй-ский, VII - Лено-Вилюйский, VIII - р.Кенкеме, IX - р.Чара, Х - массив Инагли, XI - Центральноалданскии район; 5 - единичные находки платиновых минералов. Цифры в квадратах -поднятия фундамента: 1 -Билиро-Уджинское, 2 - Сололийское, 3 - Мунское, 4 -Сунтарское, 5 - Якутское, 6 - Джеюктинское Круговые диаграммы показывают минеральный состав (точки -железистая платина, черное -Ru-Ir-Os сплавы, штриховки - сперрилит), на гистограммах указаны средние содержания примесей в железистой платине.

Наиболее распространенным является уникальный родиево-платиновый (вилюйский) тип [11]. Россыпи этого типа широко развиты в бассейнах рр.Вилюй, Анабар, Оленек [1, 4, 6, 10, 18]. Их характерной особенностью являются большие площади распространения (рисунок) - от десятков сотен до нескольких тысяч квадратных километров.

Россыпи вилюйского типа не имеют видимой связи с материнскими породами. Платиновые минералы здесь представлены мелкими (обычно не более 0,5 мм) хорошоокатанными зернами и на всей огромной территории не установлено наличие неокатянных индивидов платины субрудного облика, что указывает на отсутствие близповерхностных коренных платиноносных пород. Ореолы распространения платиновых минералов в этих регионах, как правило, приурочены к погребенным блоковым выступам кристаллического фундамента, а также к выходам архейских пород Анабарского массива (р.Бол. Куонамка), т.е. первичные источники платины, вероятно, локализованы в кристаллическом фундаменте или древних структурах основания платформы. Принципиальное сходство минеральных ассоциаций в россыпях удаленных друг от друга районов свидетельствует об их связи с однотипными автономными источниками. После погребения коренных рудных тел в результате периодических поднятий и опускании земной коры платина неоднократно перемывалась через промежуточные коллекторы и мелкая фракция хорошо отсортированного металла была оторвана от первичных источников, а коренные руды с тяжелой крупной платиной захоронены вглубь. Хотя содержание платиновых металлов в россыпях невысокое, но обширные площади их развития свидетельствуют о крупных размерах коренных месторождений.

Платиновые минералы в россыпях вилюйского типа представлены преимущественно железистой платиной и только в небольшом количестве (менее 5%) присутствуют минералы группы осмия и иридия, а также единичные знаки сперрилита. Железистая платина встречается в виде мелких (до 0,5 мм) пластинчатых, комковидных и округлых зерен, редко кубических или октаэдрических кристаллов. Содержание железа в платине в основном колеблется от 7 до 11% (20-30 ат.%), что близко к составу соединения Pt₃Fe (таблица). Типоморфный признак железистой платины этих россыпей - высокое содержание в ней родия, достигающее 17,5 мас.% и составляющее в среднем от 2 до 4% в разных россыпях. В железистой платине с повышением содержания Rh возрастает концентрация Ru (до 7,5%). Платина подобного состава в других месторождениях мира встречается редко, единичные ее находки установлены в россыпях, приуроченных к выходам мафит-ультрамафитовых комплексов о. Тасмании [20], альпинотипных ультрамафитов Корякского нагорья [9], а также в знаменитых конгломератовых рифах Витватерсранда [19]. Однако в этих месторождениях преобладают минералы группы осмия и иридия.

Минералы группы осмия и иридия в вилюйских россыпях образуют мелкие (0,1-0,3 мм) пластинчатые кристаллы рутениридосмина, реже иридосмина и комковидные выделения осмиридия и рутеносмиридия, а также иридистого рутения. Среди других минералов фиксируются самородная платина с низким (обычно 4-5%) содержанием железа, Pt-Fe сплавы, близкие по составу к тетраферроплатине (PtFe), туламинит (Pt₂FeCu), палладистая (до 11% Pd) железистая платина и сперрилит (PlAs₂). По своим минералого-геохимическим особенностям данные россыпи не имеют аналогов среди известных типов платиновых месторождений.

На водораздельном участке рр.Вилюй и Лена (в верховьях притоков Тонго, Чыбыда и Намана), а также в бассейне среднего течения р. Лена (притоки Кенкеме, Чара и Халаманда) выявлены ореолы распространения платиновых минералов, которые по своим минералого-геохимическим характеристикам отличаются от ассоциации вилюйского типа и поэтому выделены нами в качестве самостоятельного платиноносного района (см. рисунок). Эти отличия заключаются в том, что в наборе платиновых минералов бассейна среднего течения р.Лена повышается доля минералов Ru-lr-Os состава, сперрилита и появляются медистые разновидности платины и хопгшит (PtCu). По сравнению с вилюйскими россыпями железистая платина бассейна р.Лена в подавляющем своем большинстве представлена низкородистой ее разновидностью (см. таблицу). Это свидетельствует о том, что два смежных региона имеют свои разнотипные коренные источники, при разрушении которых образовались обширные ареалы распространения платиновых минералов в аллювиальных россыпях.

Химический состав основных платиновых минералов из россыпей Якутии

На Алданском щите известны платиноносные россыпи, связанные с концентрически-зональными массивами щелочно-ультраосновных пород (Кондерским, Инаглинским, Чадским и др.), которые впервые были выделены И.С.Рожковым с соавторами [14] в самостоятельный (алданский) тип. Минералы платины здесь встречаются в основном в виде слабоокатанных комковидных и неправильных зерен размером 1-3мм. Реже попадаются более крупные выделения, а в россыпях Кондер известны многочисленные находки самородков платины. Главным минералом-концентратором металлов платиновой группы является изоферроплатина (Pt₃Fe), которая отличается от железистой платины упорядоченной примитивной кубической структурой. Этот минерал характеризуется повышенным содержанием примеси иридия (см. таблицу) и поэтому эти россыпи обособлены в иридисто-платиновый тип [9]. Изоферроплатина часто содержит включения субграфических агрегатов осмиридия и платосмиридия, таблитчатых кристалликов иридосмина и осмия. Реже в них наблюдаются включения лаурита (RuS₂), эрлихманита (OsS₂) и ксе-ниморфные выделения сульфидов, сульфоар-сенидов и арсенидов платиноидов (см. таблицу). В срастании с платиновыми минералами и в виде включений в них установлены хром-шпинелиды (20-62% Сг₂О₃), диопсид, авгит, эгирин-авгит, оливин (Fa_5-7), серпентин, хлорит, вермикулит, калиевый полевой шпат и апатит [7,10]. Данный набор минералов указывает на связь платиновой минерализации с хромититами, дунитами и перидотитами, а также с породами заключительной стадии кристаллизации, обогащенными летучими компонентами.

В Центральноалданском районе в золотоносных россыпях установлена необычная ассоциация платиновых минералов [7, I6], представленная полиминеральными агрегатами тесно сросшихся выделений железистой платины, осмия, иридосмина и рутениридосмина. В них наблюдаются мельчайшие включения сульфидов, сульфоарсенидов и арсенидов платиноидов. Мономинеральные индивиды здесь встречаются редко. Основным компонентом платиновой ассоциации является железистая платина, обогащенная Ir, Os, Ru и Rh (см. таблицу). Форма платиновых минералов самая разнообразная - от неправильных комковидных и губчатых выделении до хорошо ограненных кристаллов и сфероидных зерен. Преобладающие размеры минералов 0,2-1 мм, иногда до 4 мм. Из породообразующих минералов с платиновыми металлами -ассоциируют хромшпинелиды (40-50%Сг₂О₃), диопсид, авгит, эгирин, флогопит, оливин (Fa₁₅), а также включения слабораскристаллизованного стекла, обогащенного К, Na, P, CI, F и другими летучими компонентами. Наличие в россыпях зерен субрудного облика свидетельствует о близости коренных источников, которые, судя по ассоциирующим минералам, представлены щелочными ультрабазит-базитовыми породами, широко распространенными в этом районе.

На юге Алданского щита в бассейне верхних течений рр.Тимптон и Гонам известны ореолы распространения платиносперрилитовых ассоциаций [10]. Здесь платиновые минералы представлены сперрилитом (PtAs₂) и в подчиненном количестве платиной и железистой платиной. Сперрилит встречается в виде слабоокатанных октаэдрических кристаллов, а платина - в форме изометричных зерен размером до 1-2 мм. Характерной особенностью платиновых минералов этих россыпей является низкое содержание элементов-примесей. Установлены единичные зерна мас-леницковита (Pt,Pd)₃Sn, бреггита (Pt,Pd)S, осмия, иридосмина, лаурита RuS₂. Россыпные проявления Южно-Алданского района распространены в областях развития протерозойских ультрабазит-базитовых массивов, в которых наблюдается прожилково-вкрапленное сульфидное Cu-Ni оруденение. В протолочках пород одного из этих массивов были отмечены единичные находки осмистого иридия и сперрилита [2], что позволяет предположить возможную связь россыпей с этими объектами. Сперрилитовый тип россыпей широко проявлен в Алдано-Становой области, где они могут быть увязаны с коренной платиновой минерализацией "стиллуотерского" типа [15].

Кроме этого, на Сибирской платформе известны еще 2 типа платиноносных россыпей, связанных со знаменитыми норильскими месторождениями и уникальными породами щелочно-ультраосновного состава - меймечитами (р. Маймеча в бассейне р.Хатанга).

Норильские месторождения и меймечитовые породы формировались в зоне воздействия на Сибирскую, платформу со стороны Таймырской складчатой области и не исключена возможность нахождения подобных месторождений и на северных территориях Республики Саха (Якутия).

Платино-медно-никелевые месторождения Норильского района связаны с интрузивными телами габбро-долеритов. В них платиноиды являются типичными элементами, входящими в состав Cu-Ni руд в виде акцессорных минеральных фаз и примесей сульфидных минералов. Содержание платиновых элементов в наиболее богатых сульфидных рудах достигает 10-18 г/т. В рудах наиболее распространены соединения палладия и платины с S, Sn, Pb, Bi, Fe, As и Те. Вблизи норильских месторождений формируются небольшие россыпи, в которых преобладает железистая платина с повышенным содержанием (11-13%) железа [3]. Размеры зерен достигают 5-6 мм, нередко встречаются кубические кристаллы. Преимущественное развитие железоплатиновых сплавов над минералами палладия объясняется неустойчивостью последних в экзогенных условиях.

В аллювии р. Маймеча в пределах Гулинского массива были обнаружены платиновые металлы, представленные идиоморфными кристаллами (до 2-3 мм) осмия, иридосмина и реже более мелкими округлыми зернами изоферроплатины. Мельчайшие зерна тетраферроплатины со включениями осмия были найдены также в хромититовых прожилках. В сростках с платиновыми металлами россыпей диагностированы феррихромит и оливин [8]. Все это позволяет считать коренными источниками россыпей дуниты и хромититы Гулинского массива.

Практически не исследована на предмет платиноносности восточная часть Республики Саха (Якутия). В Корякском нагорье изучены [9] многочисленные платиноносные россыпе-проявления связанные с массивами альпино-типных ультрамафитов - фрагментами офиолитов [5]. В бассейне р.Колыма известны единичные находки платиновых минералов в аллювии. Геологические структуры Восточной Якутии и Чукотки входят в единый гигантский мезозойский орогенный пояс и должны обладать сходными закономерностями строения и размещения месторождений полезных ископаемых [13]. В связи с этим можно предположить существование перспективных платиноносных объектов на востоке Якутии, в частности, в районе хребта Черского, где установлен пояс офиолитов [12].

Учитывая, что доля платины из россыпей в мировой добыче металла незначительна и ее запасы невосполнимы, а основные ресурсы платиноидов сосредоточены в рудных месторождениях, сейчас основной упор делается на прогнозирование коренных месторождений. Этому помогают россыпные проявления, которые характеризуются своими специфическими минералого-геохимическими свойствами, связанными с особенностями их коренных источников, что позволяет выделять потенциальные генетические типы платиноносных объектов. Это касается, в особенности, россыпей вилюйского типа, которые не имеют непосредственной связи с материнскими породами, хотя для них предполагаются круп- ные погребенные коренные источники. В связи с этим в настоящее время нами проводятся исследования по разработке минералого-геохимических критериев выявления генетических типов платиноносных месторождений на основе изучения типоморфных особенностей платиновых минералов и анализа физико-химических условий дифференциации элементов платиновой группы в рудно-магматических системах.

Характер распределения и поведения платиноидов в магматогенных месторождениях зависит, в основном, от Р-Т условий и активности серы в эволюционирующей рудно-магматической системе. По температуре плавления платиноиды можно разделить на тугоплавкие - осмий, иридий, рутений (Т_плавл. более 2000⁰С)и менее тугоплавкие - платина, палладий, родий. Температурное разделение платиноидов может происходить при дифференциации магмы как в мантии, так и в коровых условиях, а также зависит от состава исходной магмы. Так, наиболее обогащенными тугоплавкими платиноидами являются дунит-гарцбургитовые породы (альпинотипные гипербазиты) офиолитовой ассоциации. Эти породы характеризуются более высокими отношениями Ru, Os, Ir по сравнению с Rh, Pt, Pd [21] и с ними, как правило, связаны россыпи, содержащие рутениридосмин и минералы группы осмия и иридия. Обогащенность тугоплавкими платиноидами дунитов и хромитов Гулинского массива [8] объясняется тем, что исходная магма данного интрузива происходит из наиболее глубинных высокотемпературных выплавок мантийного вещества. Габбро-пироксенит-дунитовые и щелочно-ультраосновные массивы являются менее высокотемпературными магматитами, в этих комплексах повышается доля легкоплавких платиноидов, что обычно фиксируется появлением собственно платиновой ассоциации минералов.

Следующую группу составляют расслоенные интрузивы базит-ультрабазитового состава - производные базальтоидной магмы, обогащенные более легкоплавкими платиноидами. К ним относятся такие знаменитые месторождения, как Бушвельд, Норильск, Стиллуотер, Великая дайка, Садбери и др. По отношению к хондритам в них отмечается резкое возрастание концентрации родия, платины и особенно палладия [21]. Однако основная масса платиноидов в рудах этих месторождений находится в сульфидной форме и в виде других соединений (часто в тонко-дисперсной фазе), неустойчивых в экзогенных условиях, и поэтому они практически не образуют каких-либо заметных россыпных скоплений.

Важным критерием для прогнозирования коренных источников является геохимическая характеристика платиновых минералов россыпей. Среди платиноидов наиболее высоким сродством к сере обладают Pd, Rh и Ru. Следовательно, в платинометалльных рудах они концентрируются в сульфидной и сульфоар-сенидной формах и лишь в небольшом количестве входят в виде примеси в группа самородных платиновых металлов и их твердых растворов. Указанные элементы могут дать значительные концентрации в последних только в рудно-магматических системах с очень низким потенциалом серы. Все это позволяет предположить, что первичные коренные источники, питавшие россыпи вилюйского типа видимо, представлены окисно-рудными (хромититовыми) минерализациями практически стерильными в отношении серы. Существенно платиновый состав и обогащенность более легкоплавкими платиноидами (Rh и Ru) при подчиненном присутствии минералов самых тугоплавких платиноидов (Os и Ir) свидетельствуют о связи такой минеральной ассоциации с ультрабазит-базитовыми комплексами, производными базальтоидной магмы. Вероятными источниками платины здесь, по мнению автора, являются хромититовые руды древних расслоенных ультрамафит-мафитовых массивов, которые являются, как известно, наиболее продуктивными на платиновые металлы. Но судя по типоморфным особенностям платиновых минералов, погребенные расслоенные массивы Сибирской платформы, видимо, существенно отличаются от своих всемирноизвестных аналогов (Бушвельда, Стиллуотера или Великой Дайки) по своим петрографимческим особеностям и геохимической специализации.

Автор благодарен Э.Д.Избекову, А.А.Ким, Б.Р.Шпунту, В.Е.Филиппову, А.А.Блинову, В.В.Селивановой и А.А.Сурнину, которые предоставили дополнительные пробы для изучения и помогли при проведении данных исследований.

ЛИТЕРАТУРА

1. Высоцкий Н.К. Платина и районы ее добычи. Ч. 5. Обзор месторождений вне Урала. - Л.: Изд-во АН СССР. 1933. - 240 с.

2. Габышева Г.А.. Ким А.А.. Габышев А.В. Акцессорные самородные металлы в связи с расслоенными мафит-ультрамафитовыми интрузиями на юге Алданского щита //Самородные металлы в изверженных породах. Тез. докл. - Якутск, 1995. - Ч. 1. - С. 105-106.

3. Генкин А.Д. Минералы платиновых металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. - М.:

Наука, 1968.-106с.

4. Грунвальд П.В. Горные богатства Якутии. -Якутск, 1927. - 127 с.

5. Дмитренко Г. Г. Минералы платиновой группы альпинотипных ультрамафитов. -Магадан, 1994. - 134 с.

6. Золотоносность Вилюйской синеклизы и ее обрамления /Ю.Н.Трушков, Э.Д.Избеков, А.И.Томская, В.И.Тимофеев. -Новосибирск: Наука, 1975. - 148 с.

7. Ким А. А., Панков В., Уютов В. И., Лескова Н.В. Минералогия и генезис минералов платиновых металлов из аллювиальных объектов Центрального Алдана //Самородное металлообразование в магматическом процессе.-Якутск, 1991.-С. 111-135.

8. Лазаренков В. Г., Балмасова Е.А.. Малич К.Н. Уникальная россыпь самородного осмия в Гулинском массиве //Уникальные месторождения полезных ископаемых России. Закономерности формирования и размещения.-СПб.. 1996. С. 63-74.

9. Мочалов А.Г., Дмитренко Г.Г. Минералогия платиноидов альпинотипных ультрамафитов //Петрология гипербазитов и ба-зитов. - Новосибирск, 1990. - С. 144-167.

10. Округин А.В., Ким А.А. Топоминералогия платиноидов из россыпей восточной части Сибирской платформы //Редкие самородные металлы и интерметаллиды коренных и россыпных месторождений Якутии. Якутск. 1992.-С.77-102.

11. Округин А. В.. Селиванова В. В. Родиево-платиновый тип платиноносных россыпей на Сибирской платформе//Докл. РАН, 1995. -Т.342.№5.-С.654-657.

12. Оксман Я. С. Парфенов JI.M.. Прокопьев А. В. и др. Пояс офиолитов хребта Черского //Геология и геофизика. - 1994. - №6. -С. 3-19.

13. Парфенов Л.М., Лйиер П.. Стоун Д., Фуджита К. Мезозойские орогенные пояса Восточной Якутии и некоторые проблемы, связанные с их изучением //Наука и образование. - Якутск, 1996. -№1. - С. 38-44.

14. Платина Алданского щита /И.С.Рожков, В.И.Кицул, Л.В.Разин, С.С.Боришанская - М.: Изд-во АН СССР, 1962. -119с.

15. Платиноноситель ультрабазит-базитовых комплексов юга Сибири /В.И.Богнибов, А.П.Кривенко. А.Э.Изох и др. - Новосибирск,1995. - 151 с.

16. Разин Л.B.. Васюков B.C.. Избеков Э.Д., Миронов E.П. Россыпная платиноносность Центрально-Алданской металлогенической области //Платина России. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов. - М.: АО "Геоинформарк", 1994.-С. 159-165.

17. Структура и эволюция земной коры Якутии /Г.С.Гусев, А.Ф.Петров, Г.С.Фрадкин и др. - М.: Наука. 1985. - 248 с.

18. Шпунт Б.Р. Платиновые минералы четвертичных отложений Анабаро-Оленекского поднятия //Геология рудных месторождений. - 1970. -№2. -С. 123-126.

19. Feather C.E. Mineralogy of platinum-group minerals in the Witwatersrand, South Africa //Ecun. Geol. - 1976. - V. 71, № 7 . -Р. 1399-1428.

20. Ford R. Т. Platinum-group minerals in Tasmania //Econ. Geol. - 1981. - V 76. №2. -Р. 498-504.

21. Platinum-group elements: mineralogy, geology, recovery /Edited by L.J.Cabri. Ottawa. Canada. 1989. - 267 p.

ОКРУГИН Александр Витальевич - к.г.-м.н., c.н.с. ЯИГН СО РАН.