УДК 553.411:548.3(574.4)

М. К. Колесникова
Новосибирский государственный университет, г. Новосибирск
kkr@uiggm.nsc.ru

Типоморфизм арсенопирита полигенного золото-сульфидного
месторождения Суздаль в Восточном Казахстане
(научный руководитель К. Р. Ковалев)

Суздальское золоторудное месторождение располагается в районе Семипала-тинского Прииртышья в пределах Западно-Калбинского золотоносного пояса. Пояс представлен черносланцевыми толщами карбонового возраста, прорванными грани-тами кунушского комплекса верхнего карбона [Щерба и др., 2000]. Месторождение приурочено к северо-западному его окончанию и граничит с южным обрамлением Семейтауской вулкано-плутонической кольцевой структуры триасового возраста.
Оруденение приурочено к углеродистым известнякам и песчано-алевро¬пели¬товым толщам флишоидного строения раннекарбонового возраста. На месторожде-нии выделяются Восточная и Западная рудные зоны, которые контролируются секу-щими тектоническими нарушениями северо-восточного простирания. В восточной рудной зоне выделяются рудные тела 1, 2, 3, залегающие в существенно карбонатных породах. Западная рудная зона представлена рудным телом 4, залегающим среди песчанистых и алевропелитовых пород. Рудные тела имеют линзовидную и субпла-стовую форму. Рудные зоны рассекаются дайками гранитов и гранит-порфиров, от-носимых к мезозойскому комплексу. На месторождении проявлены процессы оквар-цевания, карбонатизации и серицитизации [Бегаев, Степаненко, 1995].
На месторождении выделяются следующие текстурные типы минерализован-ных пород [Ковалев и др., 2007]: 1) углеродистые алевропелиты с послойной пирито-вой минерализацией; 2) песчаники и углеродистые алевропелиты с тонкодисперсной пирит-арсенопиритовой минерализацией; 3) прокварцованные брекчированные угле-родистые сланцы, известняки и полимиктовые существенно известняковые брекчии с вкрапленной золото-сульфидной минерализацией; 4) сульфидизированные песчаники и алевропелиты с гнездово-прожилковой сурьмяной минерализацией; 5) сульфидизи-рованные дайки гранит-порфиров, частично каолинизированные.
Основные рудные минералы, сопровождающие золоторудную минерализацию, представлены пиритом и арсенопиритом. Из второстепенных минералов встречаются пирротин, марказит, сфалерит, галенит, халькопирит, блеклая руда, антимонит, бер-тьерит, самородная сурьма, ульманнит, никелин, виллиамит, ауростибит, рутил и анатаз. Нерудные минералы представлены кварцем, карбонатом, серицитом, хлори-том, баритом и апатитом.
Арсенопирит встречается преимущественно во 2, 3 и 5 текстурно-минераль¬ных типах и характеризуется определенными типоморфными признаками, изучению которых посвящено настоящее исследование. В основу работы положены результаты минераграфического изучения руд, ранее проводимого автором по коллекционным материалам лаборатории, и собственный материал, собранный при посещении Суз-дальского месторождения в полевой период 2007 г. Морфологические особенности арсенопирита изучались в отраженном свете в полированных шлифах, под бинокуля-ром и на сканирующем электронном микроскопе LEO 01430VP (аналитик А. Т. Титов, ИГиМ СО РАН, Новосибирск). Мономинеральные фракции арсенопири-та извлекались из различных фракций протолочек руд при растворении в плавиковой и соляной кислотах. Состав и элементы-примеси анализировались на рентгеноспек-тральном микроанализаторе CAMEBAX-micro (аналитик Л. Н. Поспелова, ИГиМ СО РАН, Новосибирск). Получено 332 анализа арсенопирита. Некоторые анализы из ос-новных типов минерализованных пород приведены в таблице. Пределы обнаружения основных примесей (мас. %): Au – 0.038; Co – 0.033; Ni – 0.039; Sb – 0.046. Опреде-ление золота в мономинеральных пробах арсенопирита проводилось атомно-абсорбционным методом (аналитик В. Г. Цимбалист, ИГиМ СО РАН, Новосибирск).
Морфология и состав арсенопирита. В серицитизированных аркозовых пес-чаниках и углеродистых алевропелитах в ассоциации с пиритом, часто глобулярного или тонкокристаллического строения, встречается тонкоигольчатый арсенопирит с размером кристаллов 50–150 мкм. Минералы образуют тонкодисперсную сыпь в се-рицитизированных песчанистых или углеродистых алевропелитовых прослоях пород флишоидного строения. С ними часто ассоциируют рутил и апатит. В песчаниках кристаллы арсенопирита образуют сложные срастания в виде звездчатых агрегатов,
в центральной части которых обычно присутствует глобулярный пирит. В углероди-стых алевропелитах отдельные игольчатые кристаллы арсенопирита обычно ориен-тированы согласно слоистости. Видимого золота в ассоциации с этими сульфидами в рассматриваемом типе руд обнаружено не было, хотя содержание золота в этих по-родах достигает десятков г/т.
По данным атомно-абсорбционного анализа двух мономинеральных проб игольчатого арсенопирита содержание золота варьирует в пределах 288–830 г/т. Средний состав его арсенопирита по данным 154 анализов составляет (мас. %): Fe – 34.73; As – 42.70; S – 22.24, что отвечает формуле Fe0.905As0.834S. Отношение атомных процентов серы к мышьяку составляет 1.22, что указывает на нестехиометричность и обогащенность серой. Из примесей в единичных пробах встречаются только Co, Ni и Sb в количестве до первых десятых %. На сканирующем электронном микроскопе в некоторых кристаллах арсенопирита выявлено зональное распределение серы и мышьяка. Также рентгеноспектральным анализом было установлено незакономерное распределение золота от нулевых значений до 0.54 мас. % (рис. 1). На основании это-го можно предположить, что вероятнее всего золото находится в виде механической примеси и относится к так называемому «невидимому» золоту.
В окварцованных брекчированных углеродистых известняках и известкови-стых алевропелитах в виде единичных вкраплений или сростков распространены таблитчатые, реже короткопризматические, кристаллы арсенопирита размером 200–300 мкм. Часто они имеют пойкилобластовое строение и содержат включения золота, других рудных и нерудных минералов. В ассоциации с этой морфологической разностью арсенопирита встречается свободное тонкокристаллическое золото. Содержание золота в этом типе окварцованных минерализованных пород достигает сотни г/т. Золото в них образует вкрапления неправильной формы в арсенопирите (рис. 2) либо нарастает на него. Состав золота: Au – 94.24 мас. %, Ag – 5.21 мас. %. В парагенезисе с золотом и арсенопиритом встречаются пентагондодекаэдрический пирит, пирротин, высокожелезистый сфалерит, халькопирит, тетраэдрит и рутил. Средний химический состав арсенопирита по данным 126 анализов равен (мас. %): Fe – 33.85; As – 44.67; S – 20.30; Sb – 0.46; Co – 0.13; Ni – 0.08, что соответствует формуле (Fe_0.961Co_0.004Ni_0.002)(As_0.948Sb_0.006)S. Отношение атомных количеств серы к мышьяку составляет 1.06, что близко к стехиометрическому составу. Золото в таблитчатом арсенопирите при рентгеноспектральном анализе обнаружено не было.