Ковалев К. Р., Борисенко А. С., Калинин Ю. А., Наумов Е. А., Колпаков В. В., Баулина М. В.
Онтогенез золота рудных зон и коры выветривания на Суздальском золоторудном месторождении (Восточный Казахстан)
Одним из интереснейших объектов Западно-Калбинского золоторудного пояса в Восточном Казахстане является Суздальское месторождение, располагающее запасами металла не менее 100 т. Месторождение было открыто в 1983 г. и представляло классический пример масштабных золотоносных кор выветривания [1]. В настоящее время кора выветривания практически отработана и на месторождении приступают к отработке первичных руд. По своим генетическим особенностям месторождение относится к золото-сульфидно-кварцевой формации, обладает рядом признаков месторождений карлин-типа и рассматривается как продукт автономно-тектономагматически-активизационного (плюмового) процесса [5]. В 2004 г. авторами благодаря поддержке руководства АО ФИК «Алел» были опробованы некоторые карьеры месторождения, собран каменный материал и получены оригинальные данные по морфологии, составу и геохимическим особенностям рудного и гипергенного золота, результаты которых представляются ниже.
Наиболее полные сведения о строении и генетических особенностях месторождения представлены в работах [1, 2, 4, 5]. Месторождение располагается в северо-западном окончании Западно-Калбинского золотоносного пояса в южном обрамлении Семейтаусской вулкано-плутонической структуры в Семипалатинском Прииртышье. В региональном плане месторождение находится в пределах ареала протяженного Чарско-Горностаевского ультрабазитового пояса северо-западного простирания, контролирующего никелевую и золото-ртутную минерализацию. Вмещающие породы представлены известково-терригенными отложениями аркалыкской свиты и углистыми алевролитами серпуховского яруса С1. Магматизм в районе представлен разновозрастными интрузиями и дайками С1–Р возраста. Основная масса интрузий гранит-гранодиоритового ряда и их дайковых дериватов в Западной Калбе располагается вдоль региональных разломов СЗ простирания [3]. Генезис оруденения одни исследователи связывают с мезозойским магматизмом, другие – с позднекарбоновым. По нашим представлениям, оруденение носит полигенный характер. На месторождении имеются признаки первичного сингенетичного накопления рудного вещества в пририфогенных депрессионных структурах, скарнирования и наложения поздней низкотемпературной минерализации. Это четко фиксируется в текстурно-структурных и минералого-геохимических особенностях золото-сульфидной минерализации.
На месторождении в тектонической зоне СВ простирания протяженностью около 4 км, при ширине 300–400 м, представлены 4 кулисообразно расположенные рудные зоны ЮВ падения с углами от 40 до 90° и ЮЗ склонения. В пределах отдельных рудных зон выделяются рудные тела секущего и согласного с вмещающими породами залегания. Они прослеживаются на 200–800 м по поверхности при мощности от 1 до 40 м и на глубину до 400 м. Кора выветривания на месторождении представлена каолинитовым и каолинит-гидрослюдистым профилем площадного и линейного типа мощностью 40–80 м. Рудные тела в коре выветривания в значительной степени наследуют морфологию первичных рудных залежей.
Первичные руды относятся к малосульфидному типу с содержанием сульфидов от 0.5 до 10–15 % и представлены гнездово-прожилковым и стратиформным оруденением в углеродистых алевролитах, кремнистых сланцах, органогенных известняках, известковистых гравелитах и алевролитах. Промышленная минерализация сопровождается процессами низкотемпературного гидротермального окварцевания, карбонатизации, серицитизации и хлоритизации. Часто встречается маргарит. Рудоносные зоны имеют зональное строение. В их пределах сверху вниз выделяются углеродисто-кремнистые алевролиты, углисто-известково-алевролитовая пачка и известковая пачка. В восточной части месторождения преобладают существенно известняковые породы, к зонам меланжирования которых приурочена наиболее богатая золоторудная минерализация. На западном фланге месторождения оруденение приурочено к углеродисто-алевролитовым литофациям.
Основная масса рудного золота и золота коры выветривания находится в свободном виде и относится к мелкому и тонкому классам. Нами анализировались 1) сульфидсодержащие углеродистые терригенно-карбонатные алевропелиты; 2) окварцованные и карбонатизированные кремнистые пелитолиты и 3) меланжированные углеродсодержащие и осветленные полимиктовые брекчиево-глыбовые образования с обломками перекристаллизованных слоистых и вкрапленных сульфидно-слюдисто-карбонатных руд, скарнированных известняков, углеродсодержащих кремнистых алевропелитов и других пород. Содержания золота в первой группе составляют первые сотни г/т, во второй – первые г/т, в третьей – больше 10 г/т.
Рудное золото. В стратиформных пиритовых рудах в углеродистых алевропелитах ни под микроскопом, ни в протолочках видимого золота обнаружено не было. Однако, не исключено атомарное вхождение золота в сульфиды железа.
В гидротермально-измененных кремнистых породах и брекчиевых карбонатсодержащих рудах выделяются субмикроскопические вкрапленники и ветвистые выделения золота размером в первые десятки мкм и мельче. Ассоциирующие минералы представлены пирротином, марказитом, халькопиритом, галенитом, сфалеритом, тетраэдритом, антимонитом и айкинитом. Золото встречается в пластинчатых и короткостолбчатых кристаллах арсенопирита, и реже – в пирите пентагондодекаэдрического облика в обломках сульфидных руд и в кварц-карбонатно-хлорит-слюдистой массе. Встречаются случаи замещения арсенопирита золотом. Золото в сульфидах часто выполняет интерстиции и тонкие прожилки. Не исключено, что появление этого золота связано с процессами скарнирования сульфидсодержащих углеродистых терригенно-карбонатных пород, на что указывает присутствие таких скарновых минералов, как гранат, амфибол, энстатит и других и псевдоморфоз по ним.
Из протолочек выделено две морфологические разновидности самородного золота. Первая характеризуется изометричными округлыми и нечетко ограненными зернами пентагондодекаэдрического облика или призматическими и клиновидными кристаллами. Это золото характеризуется ярким зеркальным блеском и желто-соломенной окраской. Часто такие зерна нарастают на кристаллы кальцита или замещают их. В них встречаются реликты пирита и арсенопирита, иногда маухерита. В свою очередь на них нарастают тонкокристаллические агрегаты ауростибита, ульманнита и его кобальтсодержащей разновидности – виллиамита. Вторая морфологическая разновидность золота на месторождении представлена губчатыми или коралловидными агрегатами золота ярко желтой окраски. Это золото нарастает на кристаллы золотосодержащего арсенопирита и кристаллическое золото первой морфологической разновидности. Дендритовидные агрегаты характеризуются чешуйчато-пластинчатым строением. На кристаллических агрегатах золота четко просматриваются следы послойного тангенциального роста золота на гранях кристаллов с зародышевыми элементами и ступенчатым строением. Кристаллическое золото и включения золота в арсенопирите характеризуется пробностью в среднем 930–950 ‰. Обогащенные серебром (до 32.3 мас. %) участки выделяются как по площади зерен, так и в краевых их частях. Более характерна тенденция обогащения краевых частей зерен. С серебром коррелирует ртуть, содержание которой не превышает 0.2 мас. %. Все золото дендритовидных агрегатов высокопробное. В протолочках богатых золотосодержащих руд встречаются зерна киновари.
Гипергенное золото. В коре выветривания верхних и приплотиковых зон были обнаружены следующие разновидности золота: 1) изометричные и призматические кристаллы, 2) резко удлиненное игольчатое и волосовидное золото, 3) плоские кристаллы, 4) агрегаты дендритовидного горчичного золота, 5) натечно-почковидное золото. Основная масса зерен представлена тонким золотом с размером зерен в десятки и меньше микрон. Максимальный размер выделений золота не превышает первых сотен долей мм. По составу оно относится к высокопробному.
На всех уровнях коры выветривания устанавливаются совершенно свежие не затронутые процессами коррозии и растворения выделения кристаллического золота: изометричные, призматические (пластинчатые) и скорлуповато-чешуйчатые. Они встречаются как одиночные изометричные лентовидные и призматические, часто скипетровидные, кристаллы, их сростки, так и друзовидные агрегаты. На золотинах устанавливаются признаки послойного тангенциального роста, ступенчатый микрорельеф и стадии роста золота с зародышевыми элементами и структурами роста на гранях кристаллов. Для всех кристаллических форм устанавливается многоступенчатый рост с различной шириной ступеней. Морфология, характер гранного микрорельефа на кристаллах указывает, что большинство их формировалось в условиях свободного роста в полостях. На многих агрегатах наблюдается рост субмикроскопического золота второй и третьей генерации. Оно преимущественно представлено пентагондодекаэдрическими и октаэдрическими кристалликами размером в 4–6 мкм и 0.8 и менее мкм, нарастающими на грани, углы и плоскости более крупного (десятки и первые сотни мкм) кристаллического золота. Часто подобные кристаллики нарастают на рубашки гидроокислов железа, покрывающие кристаллы золота первой генерации. С гипергенным золотом ассоциируют барит, скородит, рутил, охотскит, апатит, гидроокислы железа и марганца, кварц, которые образуют на нем пленки или нарастания кристаллических агрегатов.
Таким образом, на Суздальском месторождении рудное и гипергенное золото коры выветривания несет четкие признаки отличия состава и морфологии. Рудное золото представлено двумя генерациями. Более ранняя его генерация характеризуется значительными вариациями серебра и характеризуется кристаллическим строением. Более поздняя генерация представлена чистым золотом и характеризуется губчатыми или коралловидными агрегатами, обрастающими кристаллическое золото. Отложение золота на кристаллах кальцита и максимальная промышленная золотоносность рудных зон, расположенных в карбонатсодержащих породах, указывают на важную роль карбонатов, как геохимического барьера при отложении рудного золота. В коре выветривания представлено исключительно новообразованное золото, что связано с крайне неустойчивыми физико-химическими условиями в коре выветривания, сопровождаемыми процессами его растворения и переотложения. По химическому составу оно относится к чистому золоту, характеризуется большим разнообразием микроморфологии кристаллов с многочисленными зародышевыми структурами роста и представлено несколькими генерациями. Все это указывает на значительную гипергенную переработку золота первичных золотосодержащих эндогенных руд.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (04-05-64485, 06-05-64697); интеграционных проектов СО РАН (№ 83; 96; 6.11).
Литература
1. Бегаев И. В., Степаненко Н. И. Золотоносные коры выветривания Северного Казахстана и Семипалатинского Прииртышья // Геология и разведка недр Казахстана, 1995. № 5. С. 29–34.
2. Большой Алтай: (геология и металлогения). Кн. 2. Металлогения / Г. Н. Щерба, Х. А. Беспаев, Б. А. Дьячков и др. Алматы: РИО ВАК РК, 2000. 400 с.
3. Борцов В. Г., Рафаилович М. С., Услугин М. О., Мизерная М. А., Филатов А. С., Титов Д. В., Сухорукова Е. И. Некоторые особенности онтогении золотосульфидных месторождений Западной Калбы // Проблемы геологии и разведки месторождений полезных ископаемых. Томск, 2005. С. 373–382.
4. Малыгин А. А., Нахтигаль Г. П., Бегаев И. В. Золотоносность Семейтаусской вулканно-плутонической структуры Семипалатинского Прииртышья // Геология и разведка недр Казахстана, 1995. № 2. С. 20–24.
5. Нарсеев В. А. К дискуссии о генезисе руд карлинского типа. Суздаль-тренд, Юго-Западный Алтай // Руды и металлы, 2002. № 1. С. 67–70.