Попова Елена Сергеевна
Мелентьевское золото- полиметаллическое месторождение
Руководитель: Зайков В.В., филиал ЮУрГУ в г. Миассе, зав. кафедрой.
Рецензент: Попов В.А.
Попова Е.С.
1. Введение.
Целью работы является характеристика рудовмещающих пород, состава минералов золота и серебра в различных минеральных ассоциациях сульфидных руд для выяснения процессов рудообразования.
В ходе работы решались следующие задачи:
1. Изучение петрографических и петрохимических особенностей рудовмещающих пород Мелентьевского месторождения.
2. Изучение минераграфии руд месторождения, их типизация на основе минерального состава.
3. Определение морфологии и состава самородного золота в различных минеральных ассоциациях, построение сводных диаграмм по полученным результатам микрозондового анализа.
4. Определение форм нахождения серебра в сульфидных рудах.
5. Сравнение состава золота Мелентьевского месторождения и золото-колчеданно-полиметаллических месторождений баймакского типа (на примере месторождения Таш-Тау).
6.
7. Месторождение находится на берегу Поликарповскогопруда, открыто в 1930 г. геологической партией треста «Цветметзолото», под руководством Н.И. Кураева и отрабатывалось подземным способом до 1955 г. Имеется обширная геологическая информация в ряде публикаций, но сведений о составе самородного золота и форме нахождения серебра пока отсутствовали.
2. Геологическая позиция. Месторождение расположено в одном из швов Главного Уральского разлома. Рудовмещающей является карамалыташская риолит-базальтовая формация среднего девона, слагающая вертикально поставленную пластину мощностью 500-700 м (Рис. 1). На востоке эта пластина контактирует с туфами березовогорской свиты (D3 – C1), на западе – с известняками и углистыми сланцами карбона. На площади месторождения известно дайкообразное тело сиенит-аплитов, залегающее в рассланцованных диабазах.
2. Морфология рудных тел. Оруденение в виде лентообразных тел приурочено к кварц-хлоритовым, кварц-хлорит-серицитовым, кварц-хлорит-серицит-карбонатным, эпидот-альбит-хлоритовым сланцам, несущим по сланцеватости вкрапленную и прожилково-вкрапленную сульфидную минерализацию
На месторождении добывались два типа золотосульфидных руд: сплошные и вкрапленные (Рис. 2). Первые слагали три лентообразных тела. Ориентировка лент вертикальная, длина по падению 150-200 м. Зона
3. Минеральный состав руд. Мелентьевского месторождения является золото-полиметаллическими. В состав сульфидной руды из первичных рудных минералов входит пирит, сфалерит, галенит, халькопирит, блеклая руда, магнетит, золото; из вторичных минералов – ковелин, халькозин, церуссит, малахит, азурит, охры железа и свинца.
3. Распределение золота и серебра. На графиках распределения золота и серебра показаны содержания этих элементов по горизонтам рудного тела в обоих типах руд, максимальные содержания которых характерны для горизонтов 100 – 200 м. В массивных рудах содержания металлов по горизонтам сильно варьируют: содержание на верхних горизонтах составляет 40-80 г/т для золота и 180-220 г/т для серебра, на горизонтах 100-200 м содержание золота увеличивается до 150 г/т, а серебра до 350 г/т; более глубокие горизонты характеризуются снижением содержания металлов (порядка 40-80 г/т Au и 240-260 г/т Ag). Во вкрапленных рудах примерно одинаковые содержания по всем горизонтам: содержание золота не превышает 10 г/т, серебра – 20 г/т. Вкрапленники представлены, в основном, сростками зерен пирита, размер зерен не превышает 0,2 мм, встречаются единичные индивиды сфалерита.
4. Материал для исследований. В настоящее время на бывшей промплощадке месторождения остались два отвала . Большой отвал имеет размер 60х40 м, высота колеблется от 2 до 6 м. Он сложен, различными сланцами и глиной, среди которых найдены обломки галенит-пирит-сфалеритовых руд.
0.Для исследования петрографических и петрохимических особенностей пород Мелентьевского месторождения автором были использованы породы отвала. Получена детальная петрографическая и петрохимическая характеристика, подготовлены иллюстрации различных текстур и таблицы химических анализов.
По химизму диабазы являются являются низкотитанистыми,
высокоглиноземистыми, высокомагнезиальными и имеют бонинитовую тенеденцию. 5. Характеристика руд. Среди руд выделены сплошные, прожилково-вкрапленные и вкрапленные.
Сплошные руды содержат выделения золота и подразделяются по преобладающим минералам:
1. Галенит-пирит-сфалеритовые руды (689-А, 689-Б, 689-Д, 689-П, МЛ-9).
2. Тетраэдрит-сфалерит-пирит-халькопиритовые руды (466-2, 466-3).
3. Пиритовые руды (МЛ-17).
6. Галенит-пирит-сфалеритовые руды (689-А, 689-Б, 689-Д, 689-П, МЛ-9).
Основную массу составляет сфалерит (~40%) В этой матрице располагаются пирит (~30%), халькопирит (5%), галенит (5-10%).
7-8. Золото образует:
1. округло-овальные выделения в центральной, краевой части кристаллов пирита размером до 0,01 мм (689-А, МЛ-9, 689-д, МЛ-17А).
2. выделения амебовидной формы с извилистыми границами в халькопирите размером до 0,02 мм (МЛ-17А, 689-2).
3. округлые, амебовидные, вытянутые выделения в галените, поверхность некоторых индивидов ноздреватая, размером до 0,04 мм. Более крупные золотины имеют неправильную форму со сложными границами. Часто наблюдается совместное нахождение нескольких золотин (689-1Б, 689-2, МЛ-9).
9. Тетраэдрит-сфалерит-пирит-халькопиритовые руды характеризуются массивной текстурой. Руды состоят из халькопирита (30%), пирита (20%), сфалерита (15%), галенита (10%), блеклой руды (10-15%). Пирит образует выделения кубической формы со сглаженными углами, в некоторых кристаллах пирита по зональности располагаются выделения сфалерита, халькопирита, нерудного минерала. Галенит, сфалерит, блеклая руда образуют вростки в халькопирите, заполняют промежутки между выделениями пирита и присутствуют в самом пирите.
Золото образует срастания с халькопиритом и блеклой рудой. Имеет изометричные формы с элементами огранки.
10. Пиритовые руды (МЛ-17).
Текстура густовкрапленная, структура мелкозернистая, катакластическая.
В нерудной матрице находятся вкрапленники пирита (40-60%) и сфалерита (1-3%). Пирит – кубического габитуса, образует сростки зерен, которые имеют сложные границы и строение. В центре сростков расположены более мелкие выделения размером порядка тысячных долей мм, а по краям более крупные. Кристаллы пирита имеют относительно ровные границы со сглаженными углами. Сфалерит – образует выделения в пирите размером около 0,05 мм.
11. Золото удлиненной формы приурочено к интерстициям, в которых располагается кварц., размером до 0,05 мм
Химический состав минералов изучался в сплошных и вкрапленных рудах. Анализировался химический состав золота, блеклой руды и сфалерита.
По химическому составу золото из сплошных руд на Мелентьевском месторождении подразделяется на две группы: 1. Электрум: Au = 51.26-67.93 мас.%, Ag = 34.19-39.60, содержание Hg в золоте достигает 4.58 мас. %. Пробность 515 – 559
2. Золото (мас. %): Au = 72.49-80.42, Ag = 25,25-13.14, ртуть для данной группы не характерна. Пробность достигает 900.
Химический состав блеклой руды из сплошных и вкрапленных руд существенно различается. Во вкрапленных рудах она представлена серебросодержащим Zn-теннантитом (до 0,87% Ag). В сплошных рудах развит Zn- аргентотетраэдрит (до 9,35% Ag), Он является, очевидно, основным минералом-концентратором серебра.
Золото месторождения Таш-Тау. На происхождение руд Мелентьевского месторождения сформировалось три точки зрения. Оно относится либо к колчеданной группе формаций (Рожков, 1935; Рожков, Абдрахимов, 1947), либо к полигенным залежам, в которых на колчеданные руды наложено регенерированное под воздействием коллизии золотое оруденение (Зайков, 1988; Сазонов, 1995; Сазонов и др., 2001), либо к золото-сульфидной формации (Овчинников, 2001). В рамках данной работы оказалось возможным провести сравнение самородного золота из Мелентьевского месторождения и руд золото-колчеданно-полиметалличесого месторождения Таш-Тау. Оно на сегодня является наиболее изученным месторождением баймакского типа – наиболее обогащенного золотом среди колчеданных месторождений Урала. Поэтому выяснение процессов рудообразования на Мелентьевском месторождении требует сравнительного анализа с месторождениями других формационных типов.
Сведения о геологическом строении и минералогии месторождения приведено в многочисленных публикациях. Что касается сведений о самородном золоте, то они оказались ограниченными и в связи с этим автор провел изучение руд в этом отношении по новым аншлифам, подготовленных В.В. Зайковым и Ю.В. Кулешовым.
По данным микрозондового анализа минералов золота из Мелентьевского месторождения и Таш-Тау была построена сводная диаграмма (рис.7). Фигуративные точки части анализов золота из месторождения Таш-Тау расположились в одном поле с точками анализов золота из Мелентьевского месторождения. Следовательно, можно предположить, что золото этих месторождений имеет сходный генезис. Точки анализов золота, соответствующих электруму, образуют на диаграмме другое поле. Данное поле характеризуется присутствием ртути, что служит показателем приуроченности оруденения к крупным разломам. Ртутистый электрум является наложенным оруденением на золото колчеданного типа.
Выводы.
1. Основными рудовмещающими породами карамалыташской свиты на Мелентьевском месторождении являются хлоритсодержащие сланцы, известняки, диабазы. По петрохимическому составу последние близки островодужным бонинитам.
2. По текстурно-структурным признакам руды Мелентьевского месторождения подразделяются на сплошные, прожилково-вкрапленные и вкрапленные. Наибольшим разнообразием минерального состава характеризуются сплошные руды, среди которых выделяются галенит-пирит-сфалеритовые, тетраэдрит-сфалерит-пирит-халькопиритовые и пиритовые.
3. В сплошных рудах Мелентевского месторождения присутствуют блеклые руды тетраэдрит-аргентотетраэдритового ряда, с которыми связано основное количество серебра.
4. Золото в рудах находится в виде включений в пирите, халькопирите, галените, заполняет интерстиции в пирите. По химическому составу выявлено золото и электрум. Отличительной чертой электрума является наличие в его составе ртути.
5. В результате сравнения золота из месторождений Мелентьевского и Таш-Тау установлено, что золото на Мелентьевском месторождении образовалось в два этапа:
1 этап: образование золота, типичного для золото-колчеданно-полиметаллических месторождений на островодужной стадии развития. 2 этап: образование ртутьсодержащего электрума, в процессе позднепалеозойской коллизии.
6. Дальнейшее сравнительное исследование минералов золота и серебра в месторождениях различных формационных типов Урала позволит более достоверно определить условия и процессы благороднометальной минерализации, что имеет практическое и научное значение.