Зайков В. В.
Золото в рудоподводящих каналах колчеданных месторождений

При исследовании колчеданных месторождений автором с коллегами особое внимание уделяется минералогическим отличиям рудных фаций [2]. В статье рассмотрены позиция, морфология, состав выделений самородного золота и электрума в рудоподводящих каналах месторождений Уральского, Центрально-Азиатского и Понтийского складчатых поясов. Каналы принадлежат придонной гидротермальной фации и представлены сульфидными трубами, кондуитами (каналами внутри рудных построек) и подрудными жилами. Материал по месторождениям Понтид (Турция) получен во время международной экспедиции по программе «Глобальная корреляция вулканогенных колчеданоносных районов» (IGCP 502) в 2004 г. Выполнение работы стимулировалось интеграционным проектом специалистов Уральского и Сибирского отделений РАН, грантов Минобрнауки РНП..2.1.1.1840 и РФФИ (04-05-96017/р2004урал_а).
Объекты исследований. В Уральском складчатом поясе исследования проводились на месторождениях Сакмарского окраинного моря (силурийском медно-цинково-колчеданном Яман-Касинском) и Магнитогорской палеоостроводужной системы (среднедевонских золото-колчеданно-полиметаллических Таш-Тау, Балта-Тау, Северо-Уваряжское, Александринское). В Центрально-Азиатском складчатом поясе информация получена по раннекембрийскому Кызыл-Таштыгскому колчеданно-полиметаллическому месторождению Восточной Тувы. В Понтидах изучались каналы и жилы на мезозойских медно-цинково-колчеданных месторождениях Кайели-Маденкой и Мургул [8].
Строение рудоподводящих каналов. В сохранившихся в разной степени придонных гидротермальных постройках изучены сульфидные трубы в кровле рудных залежей, халькопирит-сфалеритовые кондуиты в их массивном ядре и сульфидно-баритовые жилы в подрудных метасоматитах.
Сульфидные трубы, детально изученные на месторождениях Яман-Касинском и Александринском [4], имеют поперечник несколько см. По преобладающему составу они разделены на халькопиритовые, сфалерит-халькопиритовые и галенит-халькопирит-сфалеритовые. В строении труб выделяются три зоны, сложенные различными комбинациями сульфидов: оболочки, инкрустации внутренней стенки и осевого канала.
Кондуиты, выявленные на месторождениях Таш-Тау, Балта-Тау, Александринском и Маденкой-Кайели, представлены зонами сложной конфигурации поперечником первые метры. Они заполнены зональными крупнокристаллическими сульфидными агрегатами, включают блоки массивных руд. Реже встречаются цилиндрические каналы с чередованием сфалеритовых, пиритовых и халькопиритовых зон [3].
Жилы выявлены на большинстве упомянутых месторождений в подрудных метасоматитах и в нижней части залежей. Состав их сульфидный и сульфидно-баритовый.
Морфология и состав золота.
1. В сульфидных трубах месторождения Яман-Касы золото выявлено в халькопиритовой зоне и представлено зернами размером 10–50 мкм удлиненной и изометричной формы с заливчатыми или сглаженно-угловатыми ограничениями. Они локализуются в халькопирите вблизи контакта с осевым каналом или непосредственно на границе с ним в тесной ассоциации с галенитом, реже кварцем [4]. Содержание Au варьирует в пределах 77–85 мас. %, Ag 14–19 мас. %.
В трубах Александринского месторождения золото присутствует в сфалеритовых зонах в срастаниях с халькопиритом и совместно с пиритом образует жилки толщиной 0.01–0.03 мм. Во внешней пирит-халькопиритовой зоне зерна золота имеют размеры 5–10 мкм. Состав золота несколько отличается (мас. %): в первом случае преобладают содержания Au 83–89, Ag – 10–14; во втором случае: 79–87 и 14–22. Размах вариаций данных элементов в самородном золоте из основной массы рудокластических руд месторождения гораздо шире: Au – 67–82, Ag – 19–33 [1].
2. В кондуитах месторождения Таш-Тау золото было изучено автором совместно с Ю. В. Кулешовым, Р. Р. Шавалеевым и др. [5]. В исследованных образцах выделено несколько зон, отличающихся по минеральному составу и морфологии зерен. В сфалеритовой зоне зерна золота мелкие изометричные (округлые), а вблизи зоны инкрустации золотины имеют больший размер и крючковатую с неровными границами форму. В сфалеритовых зонах пробность золота более высокая, чем вблизи инкрустации: содержание (мас. %) Au в первом случае 79–82, во втором – 64–72 при увеличении содержания Ag с 14–18 до 26–31. Преобладающий состав гипогенного золота на месторождении (мас. %): Au – 76–89; Ag – 8–20.
В кодуитах месторождения Кайяли-Маденкой золото присутствует в почковидных агрегатах сфалерита вблизи осевой зоны канала, выполненного кальцитом и баритом. Наблюдаются три основные формы выделения в сфалеритовой основе: графические сростки с халькопиритом, либо с теннантитом и галенитом (размер сростков 6–80 мкм); включения вытянутых и крючковатых зерен в халькопирите (размер 5–40 мкм); жилки совместно с халькопиритом толщиной 3–8 мкм. Преобладающий состав (мас. %): Au – 81–86; Ag – 14–19; в сростках с теннантитом и галенитом содержание Au уменьшается до 61, а Ag повышается до 38 (табл.).
 
Таблица
Состав самородного золота из рудоподводящих каналов
месторождения Кайялы-Маденкой (мас. %)
 
№ п/п
№ обр. и точки анализа
Au
Ag
Cумма
1
Сl-33-1/а
85.47
14.50
99.97
2
Сl-33-1/c
85.43
14.53
99.96
3
Сl-33-1/d
85.00
14.98
99.98
4
Сl-33-1/e
86.13
13.82
99.95
5
Сl-33-1/f
84.03
15.96
99.99
6
Сl-33-1/g
85.05
14.88
99.93
7
Сl-33-1/h
85.21
14.73
99.94
8
Сl-33-1/i
83.67
16.25
99.92
9
Сl-33/a
82.93
16.95
99.88
10
Сl-33/b
84.75
15.10
99.85
11
Сl-33/c
81.21
18.65
99.86
12
Сl-34/a
61.43
38.48
99.91
13
Сl-34/b
79.20
20.70
99.9
14
Сl-34/c
79.12
20.81
99.93
15
Сl-34/d
78.55
21.28
99.83
16
Сl-34/e
76.44
23.43
99.87
17
Сl-34/f
63.17
36.75
99.92
18
Сl-34/g
80.99
18.95
99.94
19
Сl-34/h
81.65
18.27
99.92
20
Сl-34a/4a
85.77
14.19
99.96
21
Сl-34a/4b
85.55
14.42
99.97
22
Сl-34a/4c
83.97
15.98
99.95
23
Сl-34a/4d
82.55
17.43
99.98
24
Сl-34a/4e
80.76
19.17
99.93
25
Сl-34a/4f
81.74
18.20
99.94
26
Сl-34a/4g
81.84
18.13
99.97
27
Сl-34a/5a
83.07
16.92
99.99
28
Сl-34a/5b
83.89
16.05
99.94
29
Сl-34a/5c
82.47
17.48
99.95
30
Сl-34a/5d
83.66
16.31
99.97
31
Сl-34a/5e
80.24
19.72
99.96
 
Примечание. Анализы выполнены на элекронном микроскопе РЭММА-202М с энергодисперсионной приставкой, аналитик В. А. Котляров (ИМин УрО РАН). Исследованные зерна золота: Сl-33-1, Сl-33 – включения в хп; Сl-34, Сl-34а – графические срастания золота с халькопиритом и борнитом.
 
3. В рудоподводящих сульфидно-баритовых жилах на рудопроявлении Северный Уваряж зерна золота имеют размер 6–10 мкм, наиболее крупные в обрамлении халькопиритовых агрегатов – 100 мкм. Содержания Au – 67-81 мас. %, Ag – 20–33 мас. %. На месторождении Балта-Тау в баритовых линзах содержание Au – 50–67 мас. %, Ag – 32–41 мас. % [6]. Близкий размах имеют содержания металлов в баритовых жилах Кызыл-Таштыгского месторождения. Преобладающие температуры гомогенизации флюидных включений в баритах этих месторождений 110–130 ºС.
Таким образом, приведенный материал свидетельствует о некотором изменении состава самородного золота в исследованных рудных фациях. Общая тенденция заключается в увеличении пробности золота в ряду жилы – каналы – трубы от низов к верхам рудоподводящей системы. Cреднее содержание Au меняется (мас. %): в жилах – 70, в кондуитах – 79, в трубах – 84 и, соответственно, Ag – 30, 19, 14. Это может быть обусловлено увеличением fS2 [9], снижением температуры гидротермального раствора [7] и уменьшением концентрации гидротермальных растворов (см. статью Е. А. Наумова в данном сборнике). Дальнейшее изучение самородного золота и золотосодержащих парагенезисов в различных рудных фациях колчеданных месторождений целесообразно проводить с учетом результатов термобарогеохимических исследований флюидных включений и термодинамического моделирования.
Автор благодарен Н. Кагатэ, Р. Херринготону, В. В. Масленникову и специалистам рудника Маденкой-Кайяли за помощь при проведении полевых работ в Турции; Е. С. Поповой, В. А. Котлярову, Б. Вильямсу за проведение аналитических исследований.
 
Литература
 
1.      Викентьев И. В. Условия формирования и метаморфизм колчеданных руд. М.: Научный мир. 338 с.
2.      Зайков В. В., Масленников В. В., Зайкова Е. В., Херрингтон Р. Рудно-формационный и рудно-фациальный анализ колчеданных месторождений Уральского палеоокеана. Миасс: ИМин УрО РАН, 2001. 313 с.
3.      Кулешов Ю. В., Зайков В. В. Месторождение Таш-Тау – пример придонной сульфидной постройки (Южный Урал). Миасс: УрО РАН, 2005. 158 с.
4.      Масленникова С. П. Сульфидные трубы палеозойских черных курильщиков. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геол.-мин. наук. Миасс: ИМин УрО РАН, 2005. 310 с.
5.      Шавалеев Р. Р., Чурин Е. И., Кулешов Ю. В. Минералогическая зональность рудоподводящих каналов колчеданно-полиметаллического месторождения Таш-Тау (Ю. Урал) // Металлогения древних и современных океанов-2004. Миасс: ИМин УрО РАН, 2004. Т. 1. С. 295–300.
6.      Holland N. The Formation of an Ancient Gold Rich Volcanogenic Massive Sulphide Deposit: A Study of the Balta Tau Deposit in the Southern Urals of Russia. PhD Thesis. University of Southampton, 2004. 328 р.
7.      Huston D. L. Gold in volcanic-hosted massive sul sulfide deposits: distribution, genesis and exploration // Rev. Econ. Geol., 2000. Vol. 13. P. 401–426.
8.      Pejatovich S. Metallogeny of the Pontid-type massive sulfide deposits. Ankara: Mineral Research Institute. № 177. 98 p.
9.      Shikazono N., Shimizu M. The Ag/Au ration of native gold and electrum and the geochemical environment of gold vein deposits in Japan // Miner. Depos., 1987. Vol. 22. P. 309–314.