Определение генезиса золотой минерализации в колчеданных месторождениях часто является затруднительным из-за сложного поведения золота при различных процессах, происходивших в древних объектах. Многие вопросы, связанные с этим, могут быть решены путем сравнительного анализа древних месторождений с современными.

Несмотря на различия в геотектонической позиции и вмещающих породах, сульфидная минерализация современного гидротермального поля ПАКМАНУС (PACMANUS) и древнего месторождения Невеш Корво (Neves Corvo) в Иберийском Пиритовом поясе обнаруживает некоторое сходство. Это касается золотой минерализации, а также возможного вовлечения металлов в гидротермальную систему из магматического флюида. В настоящей работе приводятся результаты исследования золотой минерализации месторождения Невеш Корво и сравнения ее с таковой из гидротермального поля ПАКМАНУС.

Месторождение Невеш Корво располагается в португальской части Иберийского Пиритового пояса (ИПП). Рудные тела вмещаются верхнедевонскими и нижнекарбоновыми вулканогенно-осадочными комплексами. Предыдущие исследования руд месторождений ИПП определили две ассоциации для золота: (1) Au+Co±Bi в штокверковой зоне и в основании колчеданных залежей и (2) Au+Zn+Ag±Tl±Hg в верхней части рудных тел [4].

На месторождении Невеш Корво золото встречается в тесной связи с медными рудами. Существенное содержание золота и его максимальные концентрации (до 95 г/т) зафиксированы в штокверке и в основании двух медноколчеданных рудных тел – Ломбадор (Lombador) и Невеш Норд (Neves North). Полиметаллические руды, обогащенные цинком, не характеризуются существенными содержаниями золота (около 1 г/т).

В штокверке золото встречается в 1) медных штокверковых рудах и 2) малосульфидном штокверке. В медных штокверковых рудах золото принадлежит Au-Cu-ассоциации, в которой выделяется два подтипа: 1) Au+Co±Bi(±Te) и 2) Au+Cu+Ag(±Hg).

Золото Co±Bi(±Te)-ассоциации представлено самородной разностью (Au > 85 %) с низкими содержаниями серебра (< 10 %) и заметными – ртути (0.3–1.3 %). Зерна золота встречаются в виде включений (5–25 мкм) в кобальтине и аллоклазите. В ту же минеральную ассоциацию входят арсенопирит и редкие глаукодот, висмутин, галеновисмутин, самородный висмут, линдстремит, тетрадимит и жозеит. В Au+Cu+Ag(±Hg) геохимической ассоциации золото представлено крупными (10–250 мкм) зернами электрума (Au < 85 %, Ag > 20 %, Hg – 3–5 %) в ассоциации с халькопиритом, Ag-тетраэдритом и сфалеритом. Золото первой ассоциации интерпретируется как ранняя фаза, тогда как золото второй ассоциации является результатом последующей гидротермальной переработки его более ранней генерации.

В малосульфидном штокверке золото присутствует в субмикроскопическом «невидимом» виде в арсенопирите, тогда как пирит, халькопирит, станнин и галенит его не содержат. Содержания золота в арсенопирите варьируют от 15 до 1020 г/т с обогащением каймы (среднее 400 г/т) относительно ядра (среднее 60 г/т). Арсенопирит является наложенным минералом, цементирующим более ранние сульфиды. Золото также найдено в колчеданных рудах с борнитом, где оно встречается в виде мелких (< 5 мкм) зерен и ассоциирует с науманнитом, галенит-клаусталитом и виттихенитом.

Гидротермальное поле ПАКМАНУС находится в задуговом бассейне Манус, являющимся частью активной Новобританской вулканической дуги, и состоит из 5 активных областей, из которых одним из наиболее изученных по площади и на глубину является поле Роман Руинс [1]. Его руды содержат в среднем 17.2 г/т золота. На поле зафиксированы многочисленные крупные разрушенные трубы «черных курильщиков». В их минеральном составе отмечаются сфалерит, барит, халькопирит, теннантит, борнит, ковеллин и золото. Обогащение золотом характерно как для внутренней (Cu), так и внешней (Zn) части труб. Золото найдено в двух ассоциациях: 1) с халькопиритом, сфалеритом и теннантитом и 2) с халькопиритом, борнитом и ковеллином. Самородное золото чаще всего обнаруживается в виде включений в теннантите.

Подповерхностная минерализация состоит из пирита в ассоциации со сфалеритом, халькопиритом, галенитом, марказитом и золотом, которое встречается в виде микронных зерен в сфалерите и содержит 0.1–3.5 мас. % серебра. Сфалеритовые зерна зональны и характеризуются «халькопиритовой болезнью» по краям и оторочкой халькопирита, свидетельствующие о процессах зонной чистки. Ранняя генерация сфалерита содержит существенную концентрацию золота, в среднем, 0.1 мас. %. Зональность в сфалерите подчеркивается вариациями содержаний железа от центра, обедненного железом, до границы с «халькопиритовой болезнью», обогащенной им. Включения золота сосредоточены на границе между центром и областью с «халькопиритовой болезнью» или на внешней части сфалерита.

Обсуждение и выводы. Присутствие Au-Cu-ассоциаций в древних колчеданных месторождениях интерпретируется как результат хлоридного комплексообразования золота в высокотемпературных флюидах (> 300 °С) [3]. Отложение золота, главным образом, контролируется увеличением рН и, в меньшей степени, падением температуры, так как золотосодержащие флюиды проходят через прожилковые зоны и нижние части колчеданных линз [2].

Большинство находок золотой минерализации на месторождении Невеш Корво согласуется с этим механизмом. Самородное золото в штокверке встречается в кобальтине и аллоклазите, ассоциация которых указывает на низкую активность серы при температурах 360–400 °С. Присутствие самородного висмута и теллуридов висмута в глубоких частях штокверка также соответствует условиям с низкой активностью серы. В верхней части рудоподводящей зоны висмут фиксируется висмутином, что показывает увеличение снизу вверх активности серы и свидетельствует, вероятно, о смешении флюида с морской водой. Продолжающееся увеличение активности серы в присутствии различных металлов способствуют новым изменениям в равновесном минералообразовании. Висмут частично сменяется свинцом и медью, сначала образуя линдстремит, а затем галеновисмутин, присутствие которого указывает на достижение в этой части гидротермальной системы температур 375–390 °С [5]. Ассоциация электрума с халькопиритом, блеклыми рудами и редким сфалеритом в верхней части рудоподводящей зоны отлагалась при температурах 300–350 °С.

Золото, ассоциирующее с рудами с экстремально высокими содержаниями Cu, Sn, Sb, Se и In, было найдено в борнитовых рудах в ассоциации с минералами, типичными для высокосульфидизированных систем. Ранее была отмечена важность борнита как рудного минерала в месторождениях с золотом в Au-Cu-ассоциации [3] и установлении генетической связи между высокосульфидизированными колчеданными и эпитермальными месторождениями.

«Невидимое» золото в позднем арсенопирите связано с тектоно-метаморфическим перераспределением металлов во время герцинской складчатости.

На поле ПАКМАНУС золото ассоциирует с цинковыми и медными минеральными ассоциациями. На морском дне золото осаждается, главным образом, в виде включений в теннантите в ассоциации, обогащенной цинком [1]. Считается, что золото переносится в Au(HS)⁰-комплексах. Высокая активность серы, подтверждаемая наблюдаемой минеральной ассоциацией, подтверждает, что часть золота должна иметь прямое магматическое происхождение.

Напротив, подповерхностная сульфидная минерализация имеет природу низкосульфидизированных систем. Сульфидный парагенезис представляет собой классический пример эволюции, контролируемой температурой: ранний пирит, за которым следует ассоциация пирита, сфалерита и редкого галенита, и далее – сфалерита и халькопирита. Этот процесс сопровождается процессами зонной чистки. Золото лучше осаждается как включение в сфалерите на границах светло-коричневых сфалеритовых зерен. Однако, темно-коричневый до черного сфалерит часто замещает ранние зерна, образуя Au-содержащую с «халькопиритовой болезнью» границу в новообразованных сфалеритовых зернах. Поэтому распределение золота в раннем сфалерите строго ограничено процессами зонной чистки.

Независимо от других возможных источников, ранняя генерация золота должна быть связана с выщелачиванием подстилающих пород, т. к. она ассоциирует с низкотемпературной цинксодержащей ассоциацией. Последующее частичное обеднение золотом сфалерита, миграция золота с халькопиритом и обогащение серебром перемещенной генерации золота указывают на существенную зонную чистку в части гидротермальной системе.

 

1.      Binns R., Barriga F., Miller D. Proceedings ODP, Initial reports, 193 // Ocean Drilling Program, Texas A&M University, 2002.

2.      Huston D. Gold in volcanic-hosted massive sulfide deposits: distribution, genesis and exploration // SEG Reviews: Gold in 2000 (eds. Hagemann & Brown), 2000. Vol. 13. P. 401–426.

3.      Huston L., Large R. A chemical model for the concentrations of gold in volcanogenic massive sulfide deposits // Ore Geology Reviews, 1989. Vol. 4. P. 171–200.

4.      Leistel J., Marcoux E., Deschamps Y., Joubert M. Antithetic behaviour of gold in the volcanogenic massive sulfide deposits of the Iberian Pyrite Belt // Mineralium Deposita, 1998. Vol. 33. P. 82–97.

5.      Marcoux E., Moëlo Y., Leistel J. Bismuth and cobalt minerals as indicators of stringer zones to massive sulfide deposits, Iberian Pyrite Belt // Mineralium Deposita, 1996. Vol. 31. P. 1–26.