Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Целью проекта является получение минералого-геохимической характеристики руд вольфрама и установление геологических и PTX условий их образования на месторождениях Южного Урала, связанных с позднеколлизионныи гранитоидным магматизмом. Акцент сделан на Пороховское и Юго-Коневское месторождения, которые эксплуатировались в середине прошлого века и были выведены из хозяйственного оборота в связи с тем, что территория, на которой они расположены, попала в зону Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРСа). Руды этих месторождений оказались практически не изученными современными методами. Возобновление интереса к месторождениям вольфрама на Урале связано с изменением рыночной конъюнктуры и необходимостью восполнения ресурсной базы этого стратегического металла. Коллекция руд для исследований 2024 г. была отобрана из горных выработок и керна поисково-оценочных скважин, пройденных на Пороховском и Юго-Коневском месторождениях в 2021 и 2022 г.г. Методы исследования включали оптико-микроскопические и электронно-микроскопическое изучение штуфных образцов и представительных усредненных руд, определение химического состава руд, вмещающих пород, рудообразующих и породообразующих минералов, масс-спектрометрию с индуктивно-связанной плазмой для определения микропримесного состава вольфрамита, шеелита и некоторых нерудных минералов, микротермокриометрические исследования включений в кварце, кальците и флюорите, спектроскопию комбинационного рассеяния для определения газов и минералов-узников во флюидных включениях, уран-свинцовое датирование (SHRIMP) цирконов из рудогенерирующего Юго-Коневского массива лейкогранитов. При выполнении проекта проведены рекогносцировочные полевые работы на месторождениях (Аджетаровское) и проявлениях (Биргильдинское, Бишкильское) вольфрама, связанных с Челябинским плутоном. В результате работ первого этапа проекта установлен минеральный состав руд Юго-Коневского и Пороховского месторождений, включая апогранитные грейзены, карбонат-флюорит-мусковит-кварцевые жилы, локализованные в вулканогенно-осадочной толще, и скарны, тяготеющие к линзам известняков в сланцах. Охарактеризован химический состав породообразующих и рудообразующих минералов грейзенов и скарнов. На основе петрографических наблюдений построены метасоматические колонки, характеризующие процессы грейзенизации гранитов и скарнирования известковистых пород рамы. Показано, что второй по значимости минерал вольфрама шеелит образовался позднее вольфрамита при понижении pH и морфологически разделяется на два типа - замещающий вольфрамит и более поздний, образующий идиоморфные кристаллы. Методом ИСП-МС с лазерной абляцией охарактеризован микропримесный состав вольфрамита и шеелита. Определены PTX-условия формирования вольфрамоносных мусковит-карбонат-флюорит-кварцевых жил Юго-Коневсого и Пороховского месторождений. Формирование кварц±флюорит±мусковитовых жил с гюбнеритом на обоих месторождениях происходило в сходных условиях из углекислотно-водных флюидов натрий-хлоридного состава с примесью фтор- и карбонат-иона, а также катионов K, Ca и Mg, с концентрацией солей 0.54 до 16.13 мас. % NaCl-экв. В газовой фазе преобладает CO2 и фиксируются примеси CH4, N2 и H2S. Кварц апогранитных грейзенов кристаллизовался при температуре 320-540°С, рудных жил – 245-440°С, давление составляло 320-440 бар. Сходство минерального состава, состава флюида и состава мусковита в рудных жилах свидетельствует о едином источнике рудоносного флюида для обоих месторождений и незначительном влиянии на него вмещающих пород. Одновременное присутствие низко-минерализованных и включений с твердой фазой свидетельствует о фазовой сепарации, больше проявленной на Юго-Коневском месторождении. Низкие давления, оцененные по ФВ, обусловлены формированием рудных жил в результате хрупких деформаций консолидированных пород в условиях небольших глубин. Полученные PTX-параметры флюидов соответствуют области, характерной для объектов грейзеновой формации, отвечая относительно низкобарическим и низкотемпературным условиям. Впервые получены данные абсолютного датированию Юго-Коневского массива и первые датировки методом U-Pb SHRIMP по циркону для Юго-Коневского комплекса. Полученные конкордантные возраста составляют 258 ± 5 и 283 ± 4 млн лет, что может свидетельствовать о дискретности коллизионных процессов на Южном Урале. Химический состав рудоносных лейкогранитов весьма сходен с составом других лейкогранитов Южного Урала, однако пониженные содержания REE и ряда крупноионных литофильных элементов позволяют предположить относительно низкую степень дифференциации пород Юго-Коневского массива. Результаты работы вошли в выпускную квалификационную работу К.П.Мальцевой по направлению "Прикладная геология", специализации «Прикладная геохимия, минералогия, петрология» на тему «Минералого-геохимическая особенности гранитоидов Юго-Коневского массива (Челябинская область)» (Санкт-Петербургский горный институт имени Екатерины Великой) и расширенные тезисы К.П.Мальцевой, Д.А.Рогова «Возраст и геохимические особенности лейкогранитов Юго-Коневского массива (Южный Урал), продуктивных на вольфрамовое оруденение грейзенового типа» на молодежную конференцию "Новое в познании процессов рудообразования" (ИГЕМ РАН, Москва, 2024). Статья Белогуб Е.В. с соавторами «Условия формирования Юго-Коневского и Пороховского месторождений вольфрама (Южный Урал) по данным микротермокриометрии и минералогической термометрии» по результатам работ принята в журнал «Геология рудных месторождений».

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Работа по проекту была ориентирована на характеристику вольфрамовых руд Уральского редкометального пояса (Юго-Коневского, Пороховского, Коклановского, Гумбейского месторождений), выявление типохимических особенностей рудных минералов, геохимических особенностей Юго-Коневского массива гранитов и оценку абсолютного возраста вольфрамоносных грейзенов по сравнению с возрастом гранитов, а также ревизию месторождений, связанных с Челябинским плутоном. Определен минеральный состав и условия образования вольфрамовых руд месторождений грейзеновой формации Юго-Коневского, локализованного в одноименном гранитном массиве, и Пороховского, расположенном в вулканогенно-осадочной толще. Согласно результатам изучения флюидных включений в кварце формирование кварц±флюорит±мусковитовых жил с гюбнеритом на обоих месторождениях происходило в сходных условиях при минимальных истинных температурах 245–540 °С и давлении ~350 бар, из углекислотно-водных флюидов натрий-хлоридного состава с примесью KCl, KF и карбонатов Ca и Mg, с концентрацией солей 0.54 до 16.13 мас. % NaCl-экв. В газовой фазе преобладает CO2 и фиксируются примеси CH4, N2 и H2S. Сходство минерального состава, состава флюида и состава мусковита в рудных жилах свидетельствует о едином источнике рудоносного флюида для обоих месторождений и незначительном влиянии на него вмещающих пород. Одновременное присутствие низко-минерализованных и включений с твердой фазой свидетельствует о фазовой сепарации, больше проявленной на Юго-Коневском месторождении. Поздний кварц в скарнах Пороховского месторождения сформировался при более низких температурах, чем рудные жилы, и из растворов, в составе которых присутствовала сульфатная составляющая, отражающая вероятную ассимиляцию известняков из вмещающей толщи при скарнировании. Низкие давления, оцененные по ФВ, обусловлены формированием рудных жил в трещинах хрупких деформаций. Полученные PTX-параметры флюидов соответствуют характерным для объектов грейзеновой формации, попадая в относительно низкобарическую и низкотемпературную область. Методами СЭМ с ЭДС и ИСП-МС-ЛА установлены особенности состава вольфрамита из руд Пороховского и Юго-Коневского месторождений. Пороховское месторождение локализовано в метаморфизованной вулканогенно-осадочной толще нижнего силура, а Юго-Коневское – в одноименном гранитном плутоне средней перми–нижнего триаса. На обоих месторождениях преобладает гюбнерит, значение Fe/(Fe + Mn) в варьирует в диапазоне 0,02–0,50. Вольфрамит обоих месторождений обогащен Zn, Nb и Mg. Вольфрамит из Пороховского месторождения обогащен V, Sc, Zn и Mg и обеднен Mo, U, редкоземельными элементами (РЗЭ), Nb и Ta, по сравнению с вольфрамитом из Юго-Коневского месторождения. Предполагается, что это различие обусловлено залеганием рудных жил в разных породах на разном расстоянии от источника рудообразующего флюида, который охлаждается по мере удаления от источника, что приводит к уменьшению изоморфной емкости вольфрамита. Преобладание тяжелых РЗЭ над легкими во всех изученных вольфрамитах объясняется близостью ионных радиусов тяжелых РЗЭ к основным минералообразующим элементам Fe и Mn. Охарактеризованы бурые железняки, содержащие до 0.5 мас.% WO3, развитые по скарнам Балканского месторождения (Гумбейская группа. Установлено, что в верхней части гипергенного профиля обогащенные W охристо-глинистые породы состоят из минералов группы смектитов, каолинита, оксигидроксидов Fe3+ и Mn, кварца и слюд. В нижней части профиля преобладает гетит с сетчатой структурой агрегатов, меньше распространены глинистые минералы и кварц, присутствуют оксигидроксиды Mn. По результатам локального микроанализа при помощи СЭМ с ЭДС максимальные содержания WO3 в оксигидроксидах Fe3+ и Mn составили (мас. %) 4.44 и 6.54, соответственно. Средние значения для минералов Fe и Mn верхней части гипергенного профиля составили (мас. %) 0.13 и 1.19, нижней части – 1.57 и 2.13, соответственно. Эти показатели значительно ниже, чем в гетитовых псевдоморфозах по вольфрамиту из зоны окисления Юго-Коневского и Пороховского месторождений. Собственные минеральные формы W в зоне окисления обнаружены не были. По результатам фазового (рационального) химического анализа основной формой W в изученных пробах является «гюбнеритовая», что не согласуется с данными минералогического анализа. Причиной этого, вероятно, является формирование кластеров вольфраматов в результате перекристаллизации первичных гелеобразных оксигидроксидов Fe и Mn. Эти особенности химического поведения W в бедных окисленных рудах следует учитывать при проведении оценочных работ на подобных объектах. В апогипербазитовых грейзенах Коклановского месторождения установлен редкий минерал магнезиотафеит с эмпирической формулой Mg2.56Fe0.38Na0.04)2.98Al7.94Be1.14O16. Это вторая находка на территории РФ.