Риф Меренского — это слой магматических пород в магматическом комплексе Бушвельд (BIC) в провинциях Северо-Запад , Лимпопо , Гаутенг и Мпумаланга в Южной Африке , который вместе с нижележащим слоем, рифом верхней группы 2 (UG2), содержит большую часть известных в мире запасов металлов платиновой группы (МПГ) или элементов платиновой группы (ПЭГ) — платины , палладия , родия , рутения , иридия и осмия . Риф имеет толщину 46 см и ограничен тонкими хромитовыми пластами или прожилками. [1] В состав преимущественно входят кумулятивные породы, включая лейконорит, анортозит , хромитит и меланорит. [2]
Риф UG2, состав которого относительно постоянен по всему BIC, богат хромитом . Однако на рифе UG2 отсутствуют побочные продукты золота , меди и никеля Меренского , хотя его запасы могут быть почти вдвое больше, чем на рифе Меренского. В целом, риф Меренского, как наблюдается, представляет собой нижний слой, состоящий из анортозита или норита с тонким слоем хромитита поверх него. [3] Кроме того, обычно имеется слой, залегающий над обоими, состоящий из полевошпатового пироксенита . [3] Слои хромитита обычно встречаются в крупных основных слоистых интрузиях. Современная теория предполагает, что хромититы образуются в результате внедрения и смешивания химически примитивной магмы с более развитой магмой , что приводит к пересыщению хромита в смеси и образованию почти мономинерального слоя на дне магматической камеры . [2] Ведущая теория относительно образования рифа Меренского заключается в том, что кристаллы произошли из основного источника магмы, накапливались и охлаждались по мере подъема магмы, что приводило к кристаллизации. [4] Однако природа кристаллизации сложна.
Риф Меренского состоит из пяти различных слоев. [5] Первый слой представляет собой пятнистый анортозит , который представляет собой ойкокристаллы пироксена и описывается как темноокрашенные полосы. [5] Пятнистый анортозит состоит из следов кварца , титанита и апатитовых минералов. [5] Второй слой представляет собой хромититы Меренского, которые представляют собой крайне нерегулярные зерна базального хромитита. Третий слой похож на второй слой с хромититами Меренского, однако базальный хромитит компактен и меньше по размеру. [5] Четвертый слой представляет собой пегматит Меренского, состоящий из крупнозернистого силиката толщиной около 2,6 см. В четвертом слое хромит встречается редко и присутствуют сульфиды. [5] Пятый слой представляет собой меланорит Меренского, который представляет собой мелкозернистую матрицу, богатую халькопиритом , кварцем и полевым шпатом . [5]
Риф Меренского имеет высокую концентрацию хромититов . Однако хромититы отличаются друг от друга по уровню содержания иридия, рутения, родия и платины. [5] Сообщается об обогащении микроэлементами, показанном мышьяком , кадмием , оловом и теллуром . [5] Риф Меренского похож на Платриф из-за присутствия примитивной мантии, слоистых интрузий и уровней никеля и меди . [5] Риф типа Меренского был разделен на две категории: ортомагматическую и гидромагматическую. [6] Ортомагматическая группа состоит из минерализации элементов платиновой группы . [6] Гидромагматическая группа состоит из минерализации элементов платиновой группы до флюидов, богатых летучими, отделяющихся от твердой кучевой кучи. [6]
Существует несколько теорий, которые предполагают, как произошла кристаллизация на рифе Меренского. Первая принятая гипотеза рифа Меренского предполагает, что кристаллизация хромита произошла из гибридных расплавов и значительного бокового смешивания новой и резидентной магмы. [ 6] В частности, первая гипотеза предполагает, что высокие концентрации ЭПГ были результатом сульфидного и силикатного расплава. [6] Сульфидный расплав играет важную роль в этой гипотезе, поскольку сульфидный расплав плотный, и осаждение расплава через магматическую колонну на дно камеры позволило произойти такому смешению. [6] Одна теория предполагает, что кристаллизация хромита произошла из гибридных расплавов и бокового смешивания. [7] Другая теория предполагает, что кристаллизация произошла из капель хромита и сульфида. [8] Однако есть и другая теория, что кристаллизация произошла из внедренной магмы, сливающейся с расплавами кровли. [9] В теории расплавов кровельных пород имело место загрязнение между новой магмой и богатым кремнием постоянным расплавом. [9] Загрязнение привело к кристаллизации хромита и платиноидов, поскольку зерна хромита притягивали кристаллы платиноидов. [9] После кристаллизации кристаллы переносились в разрушающиеся края и образовывали слои хромитита и платиноидов. [9]
Хромититы Бушвельдского комплекса были впервые описаны Холлом и Хамфри в 1908 году. [7] Первоначальное извлечение платины в Южной Африке происходило на нескольких крупных золотых рудниках Ист-Рэнда, а первый отдельный платиновый рудник был недолговечным предприятием около Набоомспруита, которое разрабатывало очень неоднородные кварцевые рифы. Открытие месторождений Бушвельдского магматического комплекса было сделано в 1924 году фермером из округа Лиденбург А. Ф. Ломбаардом. [2] [10] Было зарегистрировано, что оно было приблизительно 80 километров в длину. [2] [10] Это было аллювиальное месторождение, но его важность была признана Гансом Меренским , чьи поисковые работы обнаружили основной источник в Бушвельдском магматическом комплексе и проследили его на несколько сотен километров к 1930 году. [4] Обширная добыча на Рифе не происходила до тех пор, пока в 1950-х годах не произошел всплеск спроса на металлы платиновой группы, используемые для контроля загрязнения выхлопными газами , что сделало эксплуатацию экономически целесообразной. Извлечение металлов из хромитита UG2 стало возможным только в 1970-х годах благодаря значительным достижениям в металлургии . [4] Первая шахта была сосредоточена на добыче богатой хромом платины UG2 на рифе и была названа шахтой Лонмин. [11]
