Изотопный состав гелия и аргона как критерий рудоносности интрузивов Норильского района

Федеральное государственное унитарное предприятие

Всероссийский научно-исследовательский геологический институт

им. А. П. Карпинского (ВСЕГЕИ)

Центр изотопных исследований

Федеральное государственное образовательное учреждение

Диссертация на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ ГЕЛИЯ И АРГОНА КАК КРИТЕРИЙ РУДОНОСНОСТИ ИНТРУЗИВОВ НОРИЛЬСКОГО РАЙОНА

Санкт-Петербург

2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ГЕОХИМИИ ИЗОТОПОВ БЛАГОРОДНЫХ ГАЗОВ

1.1 История развития геохимии изотопов благородных газов

1.2 Изотопы гелия и аргона в современных природных флюидах

1.3 Изотопный состав гелия и аргона в палеофлюидах

ГЛАВА 2. ОБЩИЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ НОРИЛЬСКОГО РУДНОГО РАЙОНА (КРАТКИЙ ОЧЕРК)

2.1 История геологической изученности

2.2 Особенности геологического строения

2.3 Стратиграфия и магматизм

2.4 Тектоническое строение

2.5 Модели формирования и критерии оценки рудоносности Pt-Cu-Ni месторождений

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗОТОПОВ БЛАГОРОДНЫХ ГАЗОВ ГЕЛИЯ И АРГОНА

3.1 Образцы и методика исследования

3.2 Извлечение, очистка, разделение и напуск газов в камеру анализатора масс-спектрометра

3.3 Измерения изотопных отношений, расчет и обработка данных

ГЛАВА 4. ИЗОТОПНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НИКЕЛЕНОСНЫХ ИНТРУЗИЙ НОРИЛЬСКОГО РУДНОГО РАЙОНА

4.1 Геолого-экономическая типизация интрузивов

4.2 Промышленно-рудоносные интрузивы

4.3 Рудоносные (забалансовые) интрузивы

4.4 Слаборудоносные интрузивы

4.5 Слабоизученные интрузивы - объекты прогнозной оценки

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОТОПНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

5.1 Закономерности распределения изотопов гелия и аргона в интрузивах Норильского рудного района

5.2 Изотопный состав серы сульфидов

5.3 Изотопный критерий рудоносности интрузивов Норильского рудного района

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Исчерпание разрабатываемых месторождений, возрастание стоимости геоло-разведочных работ, снижающаяся успешность традиционных подходов - эти и другие причины требуют постоянного совершенствования комплекса прогнозно-поисковых методов. Подобные проблемы присущи многим рудным районам и, в частности, Норильскому. "Сплошные" руды, которые разрабатывались в течение нескольких десятилетий, по прогнозам геологов в скором времени иссякнут, и комбинату придется перейти на вкрапленные руды, ранее считавшиеся "забалансовыми". В отсутствии новых крупных месторождений переход на менее богатые объекты, по-видимому, приведет к падению рыночной капитализации компании на мировых фондовых биржах, что особенно опасно в период мирового экономического кризиса.

При разработке эффективных прогнозно-поисковых методов, очевидно, необходимы инновационные подходы, привлечение принципиально новых индикаторов. К таковым следует отнести прежде всего изотопные генетические метки. Среди последних наиболее привлекательны изотопные соотношения благородных газов - гелия и аргона, предоставляющие уникальные возможности диагностировать происхождение флюидов и пород.

Изотопно-геохимические исследования благородных газов дают возможность определять в составе флюидов из газово-жидких микровключений разные генетические компоненты. Установлено, что в мантийных флюидах и силикатных массах соотношение изотопов гелия ³Не/⁴Не очень высокое (~10^-5), оно примерно в тысячу раз выше, чем во флюидах, возникающих в породах земной коры (~10^-8) /Толстихин, 1986/. Поэтому соотношение изотопов гелия позволяет выделить мантийную и коровую (радиогенную) компоненты. Ранее были получены оценки вклада мантийной компоненты для современных флюидов, а также для древних - реликтовых, сохранившихся в газово-жидких микровключениях в минералах и в порах пород. Зная изотопное отношение ⁴⁰Ar/³⁶Ar, можно установить долю атмосферного аргона и, соответственно, оценить степень участия близповерхностных вод в минералообразованиии /Прасолов, 1990/.

Перспективно использовать эти возможности для выявления условий формирования Cu-Ni-Pt- месторождений в расслоенных мафитовых интрузиях Норильского района. Впервые такого рода работа была проведена С. С. Неручевым и Э. М. Прасоловым в 1994-95 г. Были получены первые данные об изотопах благородных газов в четырех интрузиях Норильско-Таймырского района. В Талнахской промышленно-рудоносной интрузии по всему разрезу была зафиксирована минимальная доля мантийного гелия по сравнению с породами других, непродуктивных изученных интрузий. Максимальная доля мантийного гелия была зафиксирована в слабо-рудоносной Боотанкагской интрузии, породы других интрузий занимали промежуточное положение.

Был сделан вывод о том что, привнос силикатных масс и высокотемпературных флюидов, вероятно, мог инициировать циркуляцию коровых вод, в которых растворены также и атмосферные газы. Это вызвало обогащение Талнахской интрузии, как радиогенным изотопом гелия, так и атмосферным аргоном. Распределение изотопов аргона характеризуется повышенным содержанием атмосферной составляющей для всех расслоенных ультраосновных интрузивных тел. При этом отмечался существенно более атмосферный состав аргона в богатых интрузиях /Неручев, Прасолов, 1995/. Позже полученные данные по месторождению Норильск-1 /Завилейский, Прасолов 2004/ подтвердили верхнекоровое или атмосферное происхождение флюидов, формировавших малосульфидные платинометальные руды.

В цитированных работах указывалось на принципиальную возможность использования изотопных характеристик в качестве индикаторов степени рудоносности отдельных интрузий. Отмечалось, что реализация такой возможности, выработка прогнозно-поисковых критериев требуют гораздо большего объема эмпирических данных об интрузиях всего диапазона рудоносности (богатых, средних, бедных). Результаты именно такого рода работ представлены в диссертации. Основной целью проведенных исследований явилось отыскание новых критериев локального прогноза промышленно-рудоносных массивов и рудных тел по данным об изотопах гелия и аргона. Эта цель, направленная на повышение эффективности поисково-разведочных работ и расширение минерально-сырьевой базы Норильского горно-металлургического комбината, достигалась путем решения ряда задач:

· систематизация геологической информации по известным месторождениям и критериям оценки рудоносности интрузивов Норильского района;

· подбор коллекции образцов горных пород и руд Норильского района, представительных с геолого-экономических позиций;

· разработка методики исследования изотопов гелия и аргона из газово-жидких микровключений применительно к образцам пород и руд Норильского района;

· исследование распространенности изотопов гелия и аргона в палеофлюидах из интрузий Норильского района;

· разработка изотопного критерия оценки рудоносности интрузивов Норильского района.

Каменный материал по различным горизонтам из разрезов скважин был любезно предоставлен сотрудником института ВСЕГЕИ К. Н. Маличем, часть материала была отобрана автором диссертации. Автор участвовал также в разработке методики и проведении аналитических масс-спектральных работ в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ.

В диссертационной работе представлены новые данные об изотопном составе гелия и аргона в 73 образцах пород и руд из 12 интрузивов, 10 из которых изучены впервые. Привлекались также опубликованные данные из двух цитированных работ. Таким образом, при интерпретации рассматривались изотопные характеристики семнадцати мафитовых интрузивов Норильского и Таймырского районов с разной степенью рудоносности. В качестве дополнительных изотопных данных привлекались сведения о составе серы сульфидов в тех же образцах, также полученные в ЦИИ ВСЕГЕИ, и опубликованные ранее результаты Л.Н.Гриненко и др. Всего рассмотрено около 177 результатов.

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю д.г.-м.н. профессору Э. М. Прасолову за неоценимую помощь и постоянную поддержку, оказанную на протяжении всего периода научного исследования. Автор признателен за консультации к.г.-м.н. О. В. Петрову, к.г.-м.н. С. А. Сергееву, к.г.-м.н. К. И. Лохову, а также сотрудникам Центра изотопных исследований "ЦИИ ВСЕГЕИ" н.с. К. А. Груздову, н.с. В. П. Бадиновой, к.х.н. Э. Б. Прилепскому, инж. Т. А. Назаровой за выполнение на высоком профессиональном уровне пробоподготовительных и аналитических работ. В период подготовки диссертации автор обсуждал отдельные ее положения с В. В. Дистлером, С. Ф. Служеникиным, С. Г. Снисаром, К. Н. Маличем, Ю. Б. Мариным, А. В. Козловым.

Работа над диссертацией частично проводилась в рамках заказа по объекту ВСЕГЕИ "Опытно-методические работы по разработке прогнозно-поискового изотопно-геохимического комплекса на металлы платиновой группы, золото, медь, никель, кобальт в расслоенных массивах Севера центральной Сибири (Красноярский Край)" для государственных нужд по геологическому изучению недр и воспроизводству минерально-сырьевой базы Российской Федерации.

ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ГЕОХИМИИ ИЗОТОПОВ БЛАГОРОДНЫХ ГАЗОВ

1.1 История развития геохимии изотопов благородных газов

В истории изотопных геохимических исследований благородных газов можно выделить три этапа. Первый - с начала 20-х годов, когда Ф. Астоном был выполнен первый изотопный анализ Ar (атмосферного), и до 50-х годов прошлого столетия. Это был по существу "безызотопный" период. Установившиеся благодаря работам Ш. Муре представления того времени предполагали первозданное, или "астрофизическое", происхождение всех благородных газов на Земле, за исключением части гелия. Считалось также, что аргон, обнаруженный в некоторых природных газах и минералах, как и неон, криптон, ксенон - продукт свободной циркуляции вод, некогда насыщенных воздухом / Хлопин, 1957/

К началу 50-х годов, благодаря работам Э. К. Герлинга, А. Нира, Л. Олдрича, В. Г. Хлопина окончательно подтвердилось догадка К. Вейцзекера о распаде калия и радиогенном происхождении ⁴⁰Ar. В период 50-е - начало 70-х годов бурное развитие ядерной физики и радиохимии, а также масс-спектральной и другой техники значительно повысило уровень знания о радиоактивных процессах, в том числе природных, о распределении изотопов и радиоактивных элементов на Земле. Широкое развитие получает радиологические датирование, изотопно-геохимические исследования, появляются первые публикации об изотопном составе инертных компонентов в природных газах /Изотопы…, 1967; Aldrich, 1948; Zartman 1961, и др./. Прогресс в области изотопной геохимии благородных газов во многом предопределялся работами Дж. Вассербурга, А. П. Виноградова, Э. К. Герлинга, Л. К. Левского, Р. Зартмана, Е. Мазора, А. Нира, Л. Олдрича, Р. Моррисона, Дж. Пайна, Дж. Рейнольдса, И. Н. Толстихина, В. В. Чердынцева, Ю. А. Шуколюкова, Э. М. Прасолова и других. В это время сформировалась точка зрения об исключительно радиогенном происхождении инертных газов недр /Виноградов, 1964/. Атмосфера представлялась единственным резервуаром первичных газов полностью дегазированной (по отношению к ним) Земли. Присутствие первичных газов в верхней части коры связывалось с проникновением воздуха в недра. Геохимическое содержание исследований того времени так или иначе было связано с взаимодействием газов двух резервуаров - коры и атмосферы, их эволюции, миграции газов, количественных оценок объемов образовавшихся радиогенных газов и др.

Поворотным моментом в развитии геохимии инертных газов явилось открытие гелия с чрезвычайно высоким соотношением изотопов ³He/⁴He в вулканических газах, что должно было означать присутствие в мантии Земли первичного гелия. Впервые об этом было сообщено в 1968 г. на Втором Всесоюзном Симпозиуме по применению стабильных изотопов в геохимии. Это были одни из первых результатов "Ленинградской группы" (с 1966 г. Группа сотрудников ИГГД АН СССР, ВНИГРИ, ФТИ АН СССР по инициативе И. Н. Толстихина начала работы по исследованию изотопов гелия в различных земных объектах). Первая публикация увидела свет в 1969 г. /Мамырин, Толстихин, 1969/. Примерно в это же время вышла работа американских ученых (группа Г. Крейга), в которой сообщалось о небольшом избытке (10%) изотопа ³He (относительно воздушного) в водах Тихого океана /Clarke, 1969/. Это также объяснялось добавкой мантийного гелия, содержащего первичную компоненту. Это открытие заставило существенно пересмотреть имевшиеся представления о дегазации Земли, стимулировало работы во многих направлениях, в частности поиски других мантийных производных, оно, наконец, дало в руки исследователей объективный критерий мантийного происхождения природных газов. Примечательно, что это достижение оказалось созвучным с общими тенденциями развития современной геологии, все большее внимание уделяющей изучению глубинных процессов, рассматривающей строение и историю Земли и других планет в едином контексте.

1.2 Изотопы гелия и аргона в современных природных флюидах

Благородные газы являются исключительно подвижными компонентами. Большие атомные радиусы и химическая инертность придают газам свойства весьма несовместимых элементов. Наиболее высокими отношениями ³He/⁴He = (1 - 3) х 10^-5 отличаются гидротермы Исландии - своеобразного наземного проявления Срединно-Атлантической рифтовой зоны /Изотопы…, 1974/. Показательно, что это отношение в гелии гидротерм острова в 1000 раз (!) выше, чем в радиогенном гелии Земли, и более чем в 10 раз выше атмосферного отношения ³He/⁴He = 1,4 х 10^-6, примерно постоянно на всей территории острова. Интересны также сопоставления изотопных отношений гелия и серы Исландии /Виноградов, 1974/.

Для многих гидротерм внутри острова типичны ювенильный изотопный состав и гелия ³He/⁴He = 3 х 10^-5 и серы д³⁴S = 0 для всех проявлений серы. Однако по мере приближения к берегам острова ситуация меняется: отношение ³He/⁴He остается примерно прежним, в то время как сульфатная сера гидротерм утяжеляется, достигая величин д³⁴S = 20‰, т.е. в точности таких же как и в океанической воде. Этот пример наглядно иллюстрирует резко различное искажение ювенильных изотопных соотношений гелия и серы в приповерхностных условиях. Гелий атмосферы (и гидросферы), количество которого (вследствие диссипации) ничтожно по сравнению с его потоком из недр, не искажает изотопные соотношения в глубинном гелии. Напротив, изотопный состав серы изменяется коренным образом даже при незначительном подмешивании океанических вод к термальным, поскольку океан можно рассматривать в качестве мощного приповерхностного резервуара серы.

Высокими отношениями ³He/⁴He характеризуются термальные источники и газы Тихоокеанского вулканического кольца, а именно Камчатки, Курильских островов, Японии, Северной Америки /Толстихин, 1972/.

Сопоставляя положение островов, относимых многими исследо-вателями к особым структурам типа "горячих точек", можно сделать заключение, что высокие отношения ³He/⁴He в них не случайность.

Близкие к обнаруженным в Тихоокеанской зоне отношения ³He/⁴He ? 10^-5 характерны для гидротерм Большого и Малого Кавказа /Матвеева, 1978/, Италии /Изотопный…, 1979/, Мексики /Polyak, Prasolov, 1982/, а также в термах Байкальского рифта, Паганских островов, Агриханского берега, в рассолах Красного моря, на Шпицбергене и др. /Mamyrin, 1984/.

Резюмируя сказанное, подчеркнем, что гелий газов и гидротерм регионов, отличающихся наиболее активной тектоно-магматической деятельностью, современным вулканизмом, глубинными "незалеченными" разломами, высокой сейсмичностью и тепловым потоком, т.е. всех регионов, для которых связь мантии с поверхностными частями коры является наиболее вероятной, имеет весьма высокое и сравнительно постоянное изотопное отношение ³He/⁴He, в тысячи раз превосходящее таковое в радиогенном гелии земной коры.

Напротив, гелий газов стабильных в тектоническом отношении платформенных регионов, в пределах которых магматическая деятельность закончилась в далеком прошлом, характеризуется низкими, типичными для радиогенного гелия отношениями ³He/⁴He ?10^-8.

Эта особенность ярко проявлена среди детально исследованных газов осадочной толщи /Прасолов, 1990/. Если для газов залежей нефти и газа в среднем свойственно отношение изотопов гелия ³Не/⁴Не около 4х10^-8, то в некоторых залежах Сахалина и Западной Камчатки оно достигает значений 6х10^-6. Отношение изотопов аргона ⁴⁰Ar/³⁶Ar в этих объектах варьирует в широких пределах, в среднем составляя около 500, что соответствует доле воздушного аргона в 60%, а радиогенного в 40%.

Для аргона и других инертных газов (кроме гелия) "закрыты" пути из атмосферы: отсутствуют как диссипация в космическое пространство, так и консервация в связанном состоянии в пределах коры. Выделившиеся из твердой Земли инертные газы накапливаются в атмосфере, что приводит к их относительно высоким концентрациям и к сильной контаминации, доступных наблюдению частей земной коры атмосферными компонентами.

В атмосфере отношения ⁴⁰Ar/³⁶Ar = 296. Для определения изотопного состава аргона в мантии Земли были исследованы подводные изверженные породы. Изучение изотопного состава аргона из толеитовых базальтов привело к обнаружению довольно широкого диапазона отношений ⁴⁰Ar/³⁶Ar - от близких к атмосферным значениям до 25000 /Ozima, Podosek, 1983/. Примерно в таких же пределах менялось это отношение и в ультраосновных включениях в базальтах /Толстихин, 1986/. Поскольку возможность атмосферной контаминации не вызывает сомнения, обычно в качестве типичных для мантии принимают наиболее высокие отношения ⁴⁰Ar/³⁶Ar.

Подводя итог изложенному, можно констатировать, что гелий, являющийся идеальным трассером мантийных летучих компонентов и аргон, отражающий степень атмосферной контаминации газов земной коры, полезно будет использовать в качестве геохимических меток для установления критериев рудоносности уникальных Pt-Cu-Ni месторождений Норильско-Таймырского района.

1.3 Изотопый состав гелия и аргона в палеофлюидах

Сведения о распространенности и изотопном составе благородных газов в древних флюидах, сохранившихся в газово-жидких микровключениях пород и минералов, представляют особый интерес при решении многих задач современной геологии. В частности, объективные данные о происхождении реликтов минералообразующих сред, об их связи с мантией и атмосферой Земли важны для понимания процессов формирования месторождений полезных ископаемых. Следует иметь в виду, что по существу единственный путь проникновения атмосферного аргона в недра - это миграция воздушных газов в составе близповерхностных вод. Поэтому доминирование воздушного аргона в палеофлюидах должно указывать на интенсивную циркуляцию вод - седиментационных или инфильтрационных.

Первые измерения изотопного состава гелия (и аргона) во включениях были проведены в конце 60-х годов ХХ столетия Э. М. Прасоловым и И. Н. Толстихиным /Прасолов, Толстихин, 1969/. Позднее ими был выполнен цикл работ о происхождении минералообразующих флюидов в разных объектах (камерные пегматиты Волыни и Казахстана, сурмяно-ртутные месторождения Таджикистана, соленосные породы и др.), а также методике измерений /Толстихин, Прасолов 1971/. Помимо фактических данных о генетической связи флюидов с верхней мантией была продемонстрирована возможность изотопии аргона для оценки степени открытости породообразующих систем в ряду объектов от наиболее закрытых камерных пегматитов к редкометальным жилам и грейзенам и далее к низкотемпературным кварцевым жилам /Прасолов, 1976/ .

В 1990-х годах в ряде публикаций сотрудников Кольского научного центра РАН (г. Апатиты) были представлены результаты измерения изотопного состава гелия и аргона в газово-жидких включениях магматических пород /Mamyrin, 1984; Икорский, 1992, 1998; Tolstikhin, 1999/.

Кроме того ими была предложена оригинальная и удобная методика выделения газов из включений с помощью механического разрушения образцов /Толстихин, Прасолов 1971; Икорский, Каменский 1998 а,б/, кстати говоря, использованная в данной работе. В зарубежных публикациях также обсуждались результаты этих измерений /Burnard, Hu, 1999; Tolstikhin, Marty 1998/.

В работе А. В. Козлова с коллегами было проведено изучение изотопного состава благородных газов гелия и аргона из флюидных включений кристаллов кварца с целью выявления природы хрусталеобразующих флюидов месторождения Додо. Результаты, полученные при изучении изотопного состава благородных газов включений минералообразующей среды в кристаллах кварца приводятся в качестве везкого доказательства участия мантийных флюидов в хрусталеобразующих гидротермальных системах. /Козлов, Лохов, 2004/. В нескольких работах Э.Г. Конникова и Э.М.Прасолова /Конников, 1999, Конников, Прасолов 2002/ впервые исследовались изотопы благородных газов во включениях из пород Довыренской мафитовой расслоенной интрузии (Восточная Сибирь). О.В.Казановым и Э.М.Прасоловым была выполнена подобная работа с породами расслоенной интрузии Луккулайсваара (Карелия) /Kazanov, Prasolov 2003; Prasolov, Konnikov, Kazanov, 2004/. В изученных объектах отношение ³Не/⁴Не было сравнительно низким, и доля мантийного гелия не превышала 10%.

В единственной обширной публикации, посвященной исследованию изотопов благородных газов в четырех расслоенных интрузиях Норильско-Таймырского региона, С.С. Неручев и Э.М. Прасолов /Неручев, Прасолов, 1995/ представили в значительной степени неожиданные результаты. Оказалось, что доля мантийного гелия вопреки ожиданиям в породах мафитовых интрузий низка. Причем особенно низка она в палеофлюидах наиболее богатой рудой Талнахской интрузии - около 3% (соответственно, доля радиогенного корового гелия 97%). В противоположность этому в бедных интрузиях вклад гелия верхней мантии был значительно выше - до 22%. В связи с этим вырисовывалась перспектива отличия богатых и бедных рудой интрузий только по изотопному составу гелия.

Не менее сенсационными представлялись данные об изотопном составе аргона. Согласно им в Талнахской интрузии аргон был почти нацело (99%) атмосферного происхождения, что должно было указывать на активнейшее участие близповерхностных флюидов в формировании пород и руд. В других - бедных - интрузиях доля воздушного аргона снижалась до 70% (радиогенного возрастала до 30%). В работе Э.М. Прасолова, Д.И. Завилейского и др. /Завилейский, Прасолов, 2004/, изучавших благородные газы в верхней части разреза богатой интрузии Норильск-1, были в целом подтверждены вышеприведенные результаты: доля мантийного гелия находилась в пределах 2-3%, радиогенного аргона 1-2%, почти весь аргон имел атмосферное происхождение.

Приведенные в указанных двух публикациях данные не только сенсационны, но и многообещающи; они в значительной степени инициировали проведение настоящей работы. Выявленные закономерности носят эмпирический характер и потому требуют пополнения банка данных, исследования других интрузий, в частности, наиболее богатой Хараелахской. Особый интерес вызывает вопрос о возможности отличать по изотопному составу не только богатые интрузии от бедных, но так же и от средних (с вкрапленным оруденением). Соответственно, планируемые исследования должны включать все экономико-геологические типы интрузивов.

В качестве дополнительного индикатора происхождения флюидов в настоящей работе привлекались данные об изотопном составе серы сульфидов. Известно, что рудные месторождения со значением д³⁴S около 0 ‰ содержат серу магматических источников, т.е. серу, которая отделялась от магмы или была извлечена из сульфидов изверженных пород. Источником серы со значениями д³⁴S около 20 ‰ были океаническая вода или морские эвапориты. Сера месторождений с промежуточными значениями д³⁴S произошла из местных вмещающих пород, рассеянных сульфидов или из других отложений /Хёфс, 1974/. Первая работа, в которой детально исследовался изотопный состав серы сульфидов Талнахского месторождения, была выполнена В.А. Гриненко, Л.Н. Гриненко. В ней сделаны выводы о том, что близкий к метеоритному, изотопный состав серы большинства медно-никелевых месторождений из различных регионов мира свидетельствует о глубинном подкоровом источнике рудообразующего вещества и исходном физико-химическом процессе формирования руд отдельных месторождений. Существенные отличия изотопных отношений серы медно-никелевых руд от метеоритного значения (более 4‰) указывают на ассимиляцию никеленосной магмой серы корового происхождения /Гриненко, 1974; Гриненко, 1980/.

Особенностью крупных месторождений Норильского района является повышенное содержание ³⁴S, что вероятно, обязано постмагматической деятельности, так как в экзоконтактовых рудах, по сравнению с сульфидами других типов руд, отмечаются более высокие значения S³⁴.

ГЛАВА 2. ОБЩИЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ НОРИЛЬСКОГО РУДНОГО РАЙОНА

2.1 История геологической изученности

О наличии в районе современного Норильска полезных ископаемых людям было известно ещё в бронзовом веке: близ озера Пясино обнаружена стоянка людей бронзового века, где найдено примитивное оборудование для плавки и литья и сырье (шарики самородной меди).В XVI--XVII веках медь норильских месторождений использовали жители Мангазеи. Мангазея -- город, располагавшийся за Полярным кругом на реке Таз, статус города этот заполярный посёлок получил в 1603 году. Упадок Мангазеи во второй половине XVII века связан с распоряжением правительства царя Алексея Михайловича о запрете ходить в Мангазею морским путём. Эта мера правительства была вызвана опасениями за целостность сибирских границ, так как Северный морской путь привлекал государства Западной Европы (Англия, Голландия) как возможный путь в Индию. Морской путь в Мангазею был закрыт, на Ямальском волоке был поставлен стрелецкий кордон /Белов, 1981/.Во время Великой Северной экспедиции в 1736 году Василием Прончищевым было исследовано восточное побережье полуострова от Хатангского залива до залива Фаддея. В 1739--1741 годах первое географическое исследование и описание Таймыра было сделано Харитоном Лаптевым. Он же составил и первую достаточно точную карту полуострова. В 1741 году Челюскин продолжил исследование восточного побережья и в 1742 году открыл крайнюю северную точку Таймыра -- мыс, получивший впоследствии его имя -- мыс Челюскина.Первые описания геологии района принадлежат А.Ф. Миддендорфу (1860 г.), Ф.Б. Шмидту (1872 г.), Э.В. Толю (1895 г.), И.А. Лопатину (1897 г.) В начале ХХ в. по рекам Курейка, Маймеча и Романиха до Хетты и в верховьях Котуя работала Хатангская экспедиция Русского Географического общества под руководством И.П. Толмачева, составившего первую геологическую карту района масштаба 1:4200 000. Первые заявки на полезные ископаемые района (каменный уголь, вторичные медные руды) Норильска сделаны в конце ХIХ в. купцом А.П. Сотниковым из Дудинки.

Начало систематическому изучению Норильского района положил Н.Н. Урванцев. Он составил геологические карты района, подсчитал запасы каменного угля, открыл ряд месторождений сульфидных медно-никелевых руд. Впоследствии работы по изучению района были продолжены Б.Н.Рожковым, А.Е. Воронцовым, А.А. Кордаковым, П.Н. Кобановым, Г.Г Мором, В.К. Котульским, М.Н. Годлевским, И.А. Коровяковым, Г.Д. Масловым, Г.Б. Роговером, В.Ф. Кравцовым, Л.Л. Ваулиным, Ю.Н. Седых, В.С. Нестеровским, В.Ф. Ржевским, В.А. Люлько, М.З. Комаровой, Н.С. Маличем, Р.Г. Матухиным, В.С. Голубковым, И.Н. Горяиновым, Н.Ф. Щедриным, В.В. Дистлером, Д.А. Додиным, О.А. Дюжиковым, О.В. Петровым, Ф.Г. Марковым, В.И. Драгуновым, Т.К. Баженовой, В.А. Даценко, О.А. Вотахом, Г.Г. Гелецяном, В.Ф. Ржевским, М.П. Савушкиным и др.

В пределах Норильского рудного региона, наряду с интенсивными геологоразведочными и эксплуатационными работами проведен значительный объем геофизических исследований - наземная и аэромагнитная съемки разных масштабов, гравиразведка и ряд модификаций электроразведки. Поисковыми работами 1975-77г.г. /Винницкий и др., 1975-77ф/ на юго-восточных флангах месторождения Норильск - I, впервые была вскрыта и прослежена на 2-5км в субширотном направлении дифференцированная интрузия (скв. ЮН), являющаяся продолжением интрузии Норильск - I. Тогда же было установлено, что Восточно-Норильская ветвь, с которой связано рудопроявление, локализована на уровне туфолавовой толщи пермо-триаса и лишь частично в верхней части отложений тунгусской серии. В честь Героя Социалистического Труда СССР геолога Г.Д. Маслова, который первый указал на перспективы этой площади в 1962 году, рудопроявление получило название Масловское. Проведёнными работами была определена высокая перспективность данного района и даны рекомендации на продолжение дальнейших поисковых работ. В 1982г. по результатам геологического изучения центральной части Норильского промышленного района Ваулин Л.Л., Седых Ю.Н., Федоренко В.А. провели анализ, систематизацию и обобщение материалов всех предшествующих работ. Материалы легли в основу Государственной геологической карты масштаба 1:50000 и карты закономерностей размещения медно-никелевых руд /Ваулин и др.,1982ф/. В 1978 - 1981г.г. геологами НКГРЭ /Душаткин и др., 1981ф/ проводились общие поиски сульфидных медно-никелевых руд масштаба 1:50000 в центральной части Норильской мульды. В результате была составлена геологическая карта масштаба 1:50000, карта полезных ископаемых с элементами прогноза, опоискована Восточно-Норильская ветвь интрузии Норильск -I и западные фланги месторождения г. Черной. Был сделан прогнозный подсчет запасов медно-никелевых руд по кондициям 1964г. Запасы руды Масловского рудопроявления составили 155 млн.т., запасы меди и никеля 689 и 457 тыс. т., соответственно. В 1982г. по результатам тематических работ /Федоренко, 1982ф/ была разработана новая схема классификации интрузий и схема генетического соотношения магматических образований с характеристикой физических свойств и отражающих их геофизических полей. Проведено районирование региональных гравитационного и магнитного полей. Разработаны новые магматические, тектономагматические и геофизические поисковые критерии на сульфидные медно-никелевые руды. В 1984г. группой геологов ЦНИГРИ /Степанов, Туровцев, Лихачев и др., 1984ф/ были проведены научно-исследовательские работы, целью которых являлось геолого-генетическое обоснование поисков новых медно-никелевых месторождений в Норильском районе. В результате работ уточнены и ранжированы некоторые поисковые критерии медно-никелевого оруденения, охарактеризован ряд перспективных площадей. Дана подробная характеристика Восточно-Норильской ветви интрузии Норильск -I, с которой связано Масловское рудопроявление и выявлена перспективность Южно-Норильской ветви рудоносной интрузии. В 1984г. проводились поиски сульфидных медно-никелевых руд в центральной части Норильской мульды масштаба 1:50000 /Симонов, 1984ф/. По результатам работ составлена геологическая карта масштаба 1:50 000, карта полезных ископаемых с элементами прогноза. В зоне Норильско-Хараелахского разлома прослежена Восточно-Норильская ветвь, а также выделена и прослежена Южно-Норильская ветвь интрузива Норильск - I с промышленным содержанием металлов. Выявлено рудопроявление к западу от Норильско-Хараелахского разлома (скв. ПЕ-72, 73, 74). В этот же период был проведен ряд тематических работ. В 1982г. А.В.Тарасовым разработаны геолого-структурные модели рудного района, рудного поля, месторождения норильского типа. Выделены и обоснованы структурные, петрографические и петрохимические критерии прогноза рудоносных интрузивов и залежей руд. Дана прогнозная оценка флангов промышленных рудных полей. В 1986г. специалистами НКГРЭ /Шадрин, Федоренко и др., 1986ф/ разработана методика диагностики интрузивных образований на количественной петрохимической основе, позволяющая определять апофизы интрузивов Норильско-Талнахской группы. По результатам работ, перечисленных выше, были даны геологические рекомендации для постановки поисковых работ. В 1982-1987г.г. проведено геологическое доизучение Норильского района масштаба 1:200000. Были систематизированы все имеющиеся сведения о геологическом строении, о проявлениях полезных ископаемых и геофизических аномалиях и составлен комплект геологических карт /Струнин и др.,1987ф/. Итогом работ стало издание в 1991г. геологической карты Норильского рудного района масштаба 1:200000, которая до сих пор является наиболее полной по информации о геологическом строении района и опорной базой для планирования поисковых работ. В период с 1987 по 1993 г.г. были проведены поисковые работы по оценке перспектив глубоких горизонтов и флангов Норильского рудного узла на богатые медно-никелевые руды /Душаткин и др., 1993ф/. Поисковыми работами было оконтурено и опоисковано рудное поле в нижнем, девонском, этаже локализации с вкрапленным - в интрузиве, и прожилково-вкрапленным - в экзоконтакте, сульфидным медно-никелевым оруденением. Подсчитаны прогнозные ресурсы и даны рекомендации о местах заложения скважин.

Помимо работ геологического содержания, в пределах площади работ проводились многочисленные геохимические исследования, как в рамках производственных проектов, так и научно-практического содержания. Результаты большей части этих работ были обобщены и нашли своё отражение в отчёте о региональных геохимических исследованиях масштаба 1:200000 /Снисар, 1994ф/. Тогда же была составлена карта поверхностных литохимических ореолов в коренных породах, а также составлен комплект геохимических карт по различным средам опробования и прогнозно-геохимическая карта. В 2004г. составлен аналитический отчет Масловского платиноидно-медно-никелевого рудопроявления по результатам предшествующих работ /Кокорин, Третьяк и др., 2004ф/. Был сделан подсчёт запасов по кондициям 1975г. С применением кондиций 1975г. запасы руд и металлов уменьшились, относительно кондиций 1964г., более чем в два раза. Однако, используя кондиции рекомендованные институтом "Гипроникель" для малосульфидных платинометальных руд месторождения Норильск - I, объём запасов руд и металлов сопоставим (и даже превышает) с запасами 1981г. При современных ценах на металлы продажная стоимость оценённого месторождения, по данным аналитического обзора, может составить более 700 млн. долларов.

2.2 Особенности геологического строения

Норильский район расположен в северо-западной части Сибирской платформы, в краевой части одной из наиболее крупных структур чехла - Тунгусской синеклизы. Последняя с севера и северо-запада обрамляется региональным Енисей-Хатангским мезо-кайнозойским прогибом, являющимся естественной южной границей распространения складчато-покровных образований полуострова Таймыр и архипелага Северная Земля. На их сочленении выделяют переходную Приенисейскую область краевых поднятий и впадин, относимую в настоящее время /Геология и полезные…, 2002/ к Игарско-Норильской палеорифтогенной системе, в пределах которой и локализованы основные рудные узлы и рудопроявления. Зона состоит из следующих основных структурных элементов: Норильской, Хараелахской, Вологочанской, Имангдинской, Иконской мульд, выполненных вулканогенно-осадочными отложениями верхнепермско-нижнетриасового возраста, Хантайско-Рыбнинского вала и Пясинского поднятия, сложенных палеозойскими осадочными породами. Заложение структур относят к началу палеозоя, окончание формирование - к концу нижнего триаса.

Игарско-Норильская палеорифтогенная система является частью блока земной коры, не характерной для платформ, имеющей повышенную подвижность на протяжении всей истории развития со свойственной рифтогенным системам глубинной структурой. Этот блок отделен глубинными разломами от Тунгуского и Таймырского блоков, имеющих обычное платформенное строение. Для него характерны высокоградиентные прогибы в фундаменте, выполненные мощными (до 15км) осадочно-вулканогенными толщами; горсто-грабеновое строение и большая плотность разломов; повышенная мощность "базальтового" слоя; значительный объем извергнутого мантийного вещества; присутствие промежуточного слоя между корой и мантией со скоростью продольных волн Vр=7,3 км/с. Под Норильским районом он располагается на глубине 35 км (рис. 2.2.1).

Рис. 2.2.1 Сейсмогеологический разрез по профилю Диксон-Хилок.

Масштаб горизонтальный 1:1000000, вертикальный 1:100000 с исп. материалов А.В. Егоркина, Н.М. Чернышева и др. /Егоркин и др., 1984/

1-7 - оболочки земной коры (1 - терригенный комплекс J-K, 2 - осадочно-вулканогенный комплекс V-T с никеленосными интрузивами, 3 - осадочно-вулканогенный комплекс PR, 4 - "гранитная" Г, 5 - "базальтовая" Б, 6 - промежуточный слой между корой и мантией, 7 - мантия); 8 - разуплотненные "линзы"; 9 - линзы с повышенной плотностью в консолидированной коре; 10 - поверхность Мохоровичича (М); 11 - мантийные разломы, ограничивающие а - рифтовую систему в целом и б - отдельные блоки рифтогенной системы; 12 - коровые разломы (а - прослеженные, б - предполагаемые); 13 - разуплотненный путепровод магм и флюидов; 14 - сейсмические границы земной коры (а - уверенные, б - предполагаемые)

В пределах Норильского региона неоднократно возобновлялось рифтообразование. Главная его фаза относится к рифею, возможно, к раннему протерозою /Малич и др., 1988/, когда накапливались грубые вулканогенно-терригенные отложения начальных стадий рифтогенеза /Геологическое строение СССР…, 1987/, вызвавшего на поздней стадии разряжение магматических очагов с образованием мощной (более 3 км) толщи толеитовых, трахибазальтовых и пикритоидных формаций, вскрытых в Игарском поднятии /Туганова, 1992, 1995 и др./. Рифтогенный режим в пределах провинции прерывался перикратонным, хатакратонным и приорогенным (коллизионным) режимами /Металлогеническая карта …, 1987/. Отчетливо проявилась девонская рифтогенная фаза, когда накапливались сульфатно-карбонатные толщи с мощными пачками солей в узких субпараллельных изолированных впадинах, сходных со структурами Виллингтон Вичита Северо-Американской платформы, имеющих палеорифтогенную природу /Малич, 1975; Рифтогенез Сибирской …, 1989/.

В визейском веке сводово-глыбовые движения, охватившие Западносибирскую низменность, сопровождались дроблением и вдоль Хантайско-Рыбнинского поднятия (Норильский район) с образованием Нижнетунгусского присводового прогиба /Малич, 1975/, выполненного угленосной формацией с зональностью углей, присущей активизированным мезозойским структурам юго-востока Cибирской платформы.

Возобновление раздвиговых движений типично для континентальных палеорифтов, являющихся ослабленными зонами, вдоль которых стремится разрядиться напряжение /Рифтогенез Сибирской…, 1989/.

После позднепалеозойского сжатия и образования надвигов в раннем триасе происходит реактивизация рифтового процесса, способствовавшего интенсивной магматической деятельности в связи с высокой раздробленностью и проницаемостью литосферы, унаследованной со времени образования протерозойского палеорифта.

В результате растяжения в триасе в Енисей-Хатангском рифтогенном прогибе (блоке, смежном с Норильским), расположенным к северо-западу от него (рис.2.2.1) накапливались вулканогенно-осадочные формации, заполнявшие впадину (мощность последних по геофизическим данным до 5-8 км), служившую осевой частью раннемезозойского палеорифта. В его юго-восточной части, к которой относится Норильский район, существовало сводовое поднятие, деструкции которого способствовало проявление раннетриасового рифтогенеза, охватившего также Западносибирскую плиту и южную часть Таймыра /Петров, 1987, 1988/.

Рассредоточенное рифтообразование в раннем триасе в смежной (палеорифту) Путоранской области, где на огромной территории (~1,5 млн. км²) происходило массированное излияние базальтов с небольших (до 200 км) глубин мантии, сопровождалось во времени сосредоточенным рифтогенезом в Игарско-Норильской палеорифтогенной системе /Металлогеническая карта ..., 1987/. Благодаря этому внедрение рудоносных интрузивов и сульфидных масс обеспечивалось постоянством геодинамического и флюидно-теплового режима, предопределивших благоприятные условия для образования сложных комплексных длительно формировавшихся платиноидно-медно-никелевых месторождений норильского типа.

По мнению ряда исследователей, внешняя граница распространения рудоносных интрузивов (норильского комплекса) очерчивается ареалом присутствия ультраосновных лав (гудчихинской и туклонской свит). Эта граница совпадает с восточной частью глубинной структуры сейсмического профиля Диксон-Хилок (рис. 2.2.1).

2.3 Стратиграфия и магматизм

Фундамент платформы в Норильском районе не вскрыт. О его характере свидетельствуют обломки мусковитовых лейкогранитов в эксплозивном аппарате раннетриасового возраста, расположенном в 20 км к югу от г. Норильска. Возраст (K-Ar) этих пород составляет 1700-2200 млн. лет. Здесь же обнаружены серицит-хлоритовые сланцы, сходные со сланцами плахинской свиты и красноцветные кварцитовидные песчаники, подобные песчаникам губинской свиты, вскрытым в районе г. Игарки, а также вулканиты основного, среднего и кислого состава с К-Аr радиологическим возрастом 1300 - 1700 млн. лет (K-Ar датировки) /Геология и рудные..., 1994/.

Рифейские и вендские осадочные, осадочно-вулканогенные, вулканогенные и интрузивные формации рассмотрены в работах /Драгунов, 1963; Гелецян, 1974; Малич, 1975; Ржевский и др., 1978; Туганова, 1992, 1995; Савушкин, 2000 и др./. Рифейский ряд формаций представлен известняково-кремнисто-доломитовой (низы медвежинской свиты, около 400 м), пестроцветной глинисто-карбонатной (верхи медвежинской свиты, 350 м), туффитовокарбонатной (лудловская свита, 140-550 м) и коррелирующимися с последней трахиандезитбазальтовой (староигарская толща, 290 м), трахибазальтовой (низы игарской толщи, 415 м), перемежающейся трахибазальтовой и натриевых базальтов (средняя часть игарской толщи, 1125 м), натриевых базальтов (располагающихся выше трахибазальтов, 960 м), пикрит-базальтовой (Восточно-Плахинская пачка -самые верхи игарской толщи, около 40 м) и перекрывающими их доломитово-известняково-битуминозной (низы чернореченской свиты, 282 м) и глинистой (верхи чернореченской свиты, 130 м) формациями. Вулканогенные и интрузивные образования проявились на всех стратиграфических уровнях. Вулканиты характеризуются фациальной изменчивостью и часто не установленными отношениями с осадочными породами. Игарский ряд формаций подстилают раннепротерозойские (?) вулканогенные образования, представленные лейкотрахибазальтами старомостовской толщи, вскрытыми скважинами на правом берегу р. Енисей.

Докембрийские интрузивы в пределах Игарского поднятия в виде силлов и даек различной мощности обнаружены на обоих берегах р. Енисей а также вскрыты скважинами в бассейнах рек Сухариха, Гравийка, Черная и руч. Спиллитовый. Выделяются маломощные (до 5 м) интрузии трахидиабазов, пикритоподобных трахидиабазов (анкарамитов) и плагиоклазовых авгититов с калиевой специализацией; более мощные интрузивы (до 200 м и более) щелочных сиенитов (и лампрофиров) с натриево-калиевой специализацией, альбитизированных диабазовых порфиритов (до 70 м) и габбро-диоритов (более 200 м), а также более поздние маломощные до 3-5 м интрузивы ферродиабазов и метадолеритов нормальной щелочности /Туганова, 1992 и др./. В целом интрузивы комагматичны вулканитам, имеют близкий состав и одинаковую последовательность внедрения. Для магматических образований не исключены разные питающие очаги и более позднее приразломное (зональное) ощелачивание. Магматических образований от кембрия до верхнего палеозоя не выявлено. Ряд магматических формаций Норильского региона поздне- палеозойско-раннемезозойского этапа представлен трахибазальтовой, чередующейся со щелочноосновной пирокластической (ивакинская свита, 0-380 м), трахидолеритовой (ергалахский комплекс), толеит-базальтовой (сыверминская и низы гудчихинской свит, 0-375 м), пикритбазальтовой (средняя и верхняя часть гудчихинской свиты, 0-175 м), туффито-песчаниковой (верхи гудчихинской свиты, хакончанская свита, 0-500 м), толеит-базальтовой, переслаивающейся с пикрит-базальтовой (туклонская свита, 90-300 м), толеит-базальтовой (надеждинская свита, 150-530 м, моронговская, мокулаевская, хараелахская, кумгинская, самоедская свиты, 1280-2970 м) с прослоями (5-100 м) туффито-песчаниковой и пачкой (до 35 м) анкарамит-базальтовой формации, а также интрузивными комплексами /Лурье и др., 1962; 1973; Туганова, 1977 и др./ толеит-долеритового состава: катангский (оганерский), ангарский (?), далдыканский, агатский комплексы; троктолит-долеритового состава (курейский комплекс), плагиооливинит-габбрового состава (норильский комплекс).

Определения радиологического возраста для эффузивов ивакинской, сыверминской, гудчихинской и хараелахской свит методом ⁴⁰Ar - ³⁹Ar по плагиоклазу и валовому составу пород показали близкие значения 243,5-245,3 млн. лет. В то же время для пород интрузива Норильск-1 (пересекающей лавы от ивакинской до надеждинской свиты), возраст, определенный тем же методом по биотиту показал 248,7±2,4 и 249,2±2,4 млн. лет /Dalrymple et al., 1991/. Возраст лав (ивакинская -надеждинская свиты) не может быть существенно моложе пермско-триасового рубежа /Геология и рудные...., 1994/. О возрасте вулканогенной толщи свидетельствуют и палеонтологические данные. В основании хараелахской свиты были обнаружены останки динозавра, которые по заключению Л.П. Татаринова принадлежат дицинодонту Listosaurus (?) Cope, относящемуся к нижней трети разреза нижнего триаса /Геология и рудные ...., 1994/.

Было предложено несколько схем развития магматизма для Сибирской платформы в целом и для Норильского региона в частности. Но особенно подробно изучались интрузивные образования Норильско-Таймырского района, поскольку с некоторыми из них ассоциируют крупные и уникальные месторождения платиноидно-медно-никелевых сульфидных руд.

М.Н. Годлевским /Годлевский, 1959/ для Норильского региона выделено четыре вулканических цикла - один в перми и три в триасе. Рудоносные расслоенные интрузивы норильского типа им отнесены к заключительным фазам магматизма. Среди них М.Н. Годлевский впервые выделил два типа интрузивов: тип интрузивов Норильск-1 и тип интрузивов г. Зуб, различающихся степенью расслоенности, составом пород и различными размерами месторождений сульфидных платиноидно-медно-никелевых руд, ассоциирующих с ними.

Б.В. Олейниковым и В.Н. Шараповым /Олейников, Шарапов, 1961, Олейников, 1979/ среди интрузивных образований выделено восемь фаз магматизма, объединяющихся в четыре комплекса - субщелочной, нормальный, субгипербазитовый и еще один нормальный.

А.М. Виленский, Г.И. Кавардин, Л.И. Кравцова и Г.Н. Старицина среди дифференцированных интрузивов северо-запада платформы наметили три ветви дифференциации базальтовой магмы - риолитовую, толеитовую и фонолитовую /Виленский и др., 1963/. Это расчленение основано на различиях в петрохимических коэффициентах, отражающих характер соотношения щелочей с рядом ведущих компонентов породы. При таком расчленении интрузивы различных типов попадают в одну группу.

Д.А. Додин и В.С. Голубков /1962/ для северо-западной части Сибирской платформы выделили несколько тектоно- магматических циклов, под которыми понимается процесс образования эксплозивных, эффузивных и интрузивных пород, ограниченный во времени сменой тектонических условий. Тектоно-магматические циклы характеризуются авторами часто только на основании изучения туфолавовой толщи. Намечающаяся комагматичность интрузивов с эффузивами весьма условна. Сомнительно и отнесение рудоносных интрузивов к четырем различным циклам только на основании их различного положения в стратиграфическом разрезе.

Н.Н. Урванцевым предложено расчленение интрузивов Норильского региона на пять групп: недифференцированные, слабодифференцированные, дифференцированные, отдельные дифференциаты и сложные интрузии /Урванцев, 1973, 1982/.

А.П. Лихачев /Лихачев, 1980, 1986 и др./ в качестве классификационного признака при расчленении интрузивов норильского района использовал содержание в них средневзвешенного состава MgO, выделяя мафические безрудные интрузивы с содержанием MgO до 8%, мезомафические рудоносные (MgO от 8 до 30%) и ультрамафические (MgO >30%), отсутствующие в районе. Интрузивы с сульфидным медно-никелевым оруденением им относятся к мезомафическим.

М.З. Комаровой (1974) в северной части Норильского плато выделено шесть интрузивных комплексов: ергалахский, катангский, норильский, среднеергалахский, туринский (далдыканский) и моронговский, а также отдельно тип интрузивов руч. Пикритового. Большая часть комплексов идентична расчленению М.Л. Лурье и др. (1962 и др.). Особое внимание М.З. Комарова уделила интрузивам, с которыми ассоциирует сульфидное медно-никелевое оруденение. По её данным породы моронговского комплекса по петрогеохимическим особенностям существенно отличаются от норильского, поэтому они были выделены ею в самостоятельный моронговский комплекс. Отличия выразились в свежести пород, широком развитии габбро-троктолитов с гломеропорфировыми скоплениями плагиоклаза, незначительной по масштабу сульфидной минерализацией (бедной никелем и медью), низким содержанием хрома и слабыми проявлениями метаморфизма вмещающих пород.

В.В. Дистлером, О.А. Дюжиковым, А.В. Тарасовым (1983) в составе магматических образований Норильского района выделены четыре группы позднепалеозойско-ранне-среднетриасовых формаций: щелочно-базитовая, гипербазитовая (коматиитовая), щелочно- гипербазитовая и базитовая. Рудоносные расслоенные интрузивы с сульфидными медно-никелевыми рудами и пикритовые лавы гудчихинской и туклонской свит были отнесены к коматиитовой формации благодаря петро-геохимическому сходству с расслоенными рудоносными интрузивами. Они характеризуются общей геохимической специализацией на никель, кобальт, хром, платину палладий и калий, а также близостью состава с коматиитами. Интрузивы выделенной формации авторами отнесены к трем типам: (1) дифферинцированным лейкократовым интрузивам с преобладанием базитов; (2) "полнодифференцированным" интрузивам, в которых наряду с базитами четко обособлены гипербазитовые породы; (3) дифферинцированным меланократовым интрузивам с преобладанием гипербазитов и базитов повышенной основности.