Блог

Викентьева О.В., Тюкова Е.Э.
САМОРОДНОЕ ЗОЛОТО МЕЗОТЕРМАЛЬНЫХ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

САМОРОДНОЕ ЗОЛОТО МЕЗОТЕРМАЛЬНЫХ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 

О. В. Викентьева 1, Е. Э. Тюкова 2

1Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва, viken@igem.ru

2Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт, ДВО РАН, Магадан

et@magis.ru

 

В работе рассмотрены и сопоставлены особенности состава самородного золота Березовского месторождения (Урал) и Игуменовского и Родионовского месторождений (Колыма). Обнаружены вариации состава самородного золота в процессе минералообразования и относительно гранитоидных массивов.

Березовское месторождение локализовано в толще метаморфизованных вулканогенно-осадочных пород, прорванных интрузиями гипербазитов и многочисленными гранитоидными дайками, к северо-востоку от Шарташского гранитного массива над его пологопогружающейся кровлей [1, 4]. Оруденение, представленное сульфидно-кварцевыми жилами в дайках гранитоидов и во вмещающих породах, сформировалось в четыре стадии: анкерит-кварцевую, кварц-пиритовую, золото-полиметаллическую и карбонатную. Самородное золото отлагалось в кварц-пиритовую и золото-полиметаллическую стадии.

Самородное золото-I ранней стадии образует изометричные выделения в пирите, обрастает его, выполняет трещины в кварце и пирите. Самородное золото-II ассоциируется с блеклыми рудами, пиритом, реже халькопиритом, галенитом, айкинитом (рис. 1 а–б) и наиболее часто встречается в блеклых рудах, где распределено неравномерно, образуя скопления до 15–20 золотин. Выделения самородного золота имеют изометричную и ксеноморфную форму, средние размеры их варьируют от 0.01 до 0.04 мм, в отдельных случаях до 0.11 мм. Часто они находятся совместно с халькопиритом-II или халькопиритом-II + сфалеритом-II. Золотины образуют цепочки в блеклой руде, часто вместе с халькопиритом. Встречаются прожилки халькопирита-II в блеклой руде, переходящие по простиранию в прожилки самородного золота и заканчивающиеся крупными золотинами. В пирите самородное золото образует включения совместно с другими минералами. Выделения самородного золота в сульфидах часто пористые.

Рентгеноспектральный микроанализ показал значительные вариации состава самородного золота. Для ранней генерации минерала содержание Au составляет 88–99 мас.%, для поздней – 71–91 мас. %. Серебро является основной примесью в самородном золоте, его содержание изменяется от 1.39 до 13.97 мас .% для Au-I и от 9.28 до 26.71 мас. % для Au-II. Кроме серебра, часто присутствует медь (соответственно для раннего и позднего самородного золота, мас. %): 0.02–0.26 и 0.05–1.83 (в 2-х анализах 3.0). В единичных случаях обнаружен висмут: 0.12–0.66 мас. % для Au-I и 0.14–0.23 мас. % для Au-II. В раннем самородном золоте присутствует примесь ртути (0.11–0.22 мас. %).

Самородное золото-II в ассоциации с блеклыми рудами содержит серебро (11.52–21.63 мас. %) и медь (0.05–1.83 мас. %). В ассоциации с пиритом прослеживаются неоднородности состава самородного золота-II. При наличии примеси меди (0.02–0.26 мас. %) содержание серебра варьирует от 1.39 до 5.75 мас. %. При отсутствии меди (из лестничных кварцевых жил Елизаветинской дайки) золото содержит 14.8–26.71 мас. % серебра. В. П. Самусиковым [5] показано, что содержание Cu в самородном золоте месторождений Северо-Востока России также возрастает по мере снижения в нем Ag. Ртуть и висмут присутствуют в золотинах с максимальной пробностью. Основным фактором, регулирующим изоморфное вхождение Cu, Bi и других элементов-примесей в золото-серебряные сплавы этих месторождений, является степень пересыщения растворов относительно элемента-хозяина минерала [5].

Для золото-кварцевых жил Березовского месторождения обнаружены различия пробности золота, встреченного в разных ассоциациях. Для золота-I установлена пробность 900–1000 ‰. В ассоциации с теннантитом золото-II имеет пробность 760–920 ‰, с пиритом – 720–820 ‰. Т. е. наиболее высокопробное золото связано с пиритом ранней стадии (рис. 2). Установлено закономерное уменьшение содержания серебра в самородном золоте, сосуществующем с теннантитом, и увеличение его пробности – наряду с повышением концентрации серебра и сурьмы в теннантите к югу рудного поля и на глубину.

Игуменовское и Родионовское золоторудные месторождения Пионерского рудного узла Северо-Востока России расположены в пределах складчатых структур мезозоид, прилегающих к Охотско-Чукотскому поясу. Они локализованы в терригенных породах в экзоконтактовой зоне гранитоидного массива Улахан (возраст 80 млн лет) над пологопогружающейся на северо-запад его кровлей [6–8]. На месторождениях выделены 3 этапа гидротермального минералообразования, укладывающиеся во временные рамки 110–140 млн лет назад. Оруденение раннего золото-кварцевого этапа сформировалось до внедрения гранитоидов плагиогранит-гранитного ряда. Второй, золото-редкометальный этап, во времени и пространстве был сопряжен с гранитоидным магматизмом (послегранитный этап). На третьем этапе, связанном с внедрением субвулканических тел гранит-порфиров и даек риолитов, образовалась золото-серебряная минерализация.

Для золото-кварцевого этапа выделены пирит-арсенопиритовая, полисульфидная с самородным золотом-I и карбонатная ассоциации. В полисульфидной ассоциации установлены качественные и количественные вариации: на Родионовском месторождении встречается главным образом галенит, редко – сфалерит, халькопирит и пирротин, на северо-западном участке Игуменовского месторождении преобладает сфалерит, а на его юго-восточном участке эта ассоциация не установлена.

Образования золото-редкометального этапа установлены на Игуменовском месторождении (юго-западный участок). В золотоносных жилах парагенезис пирротин-леллингит-арсенопирит с самородным золотом-II цементируется халькопирит-сфалерит-пирротиновой и висмутин-галенитовой ассоциациями.

Гидротермальные образования золото-серебряного этапа пересекают ранние золотосодержащие жилы. Главный парагенезис этого этапа (пирит-арсенопиритовый) сменяется разнообразными полиметаллическими ассоциациями, после которых отлагались карбонаты, флюорит, цеолиты, халцедон.

Самородное золото-Iзолото-кварцевого этапавыполняет интерстиции в кварце и сульфидах, развивается по микротрещинкам в арсенопирите, а иногда реакционно замещает его. На северо-западе Игуменовского месторождения распространено мелкое золото (0.0n–0.n мм), связанное с мелкокристаллическим арсенопиритом (рис. 3 в), а на Родионовском – крупное комковатое самородное золото в кварце. Внутреннее строение золота зернистое, с однородным, иногда двойниковым характером отдельных зерен. Средняя пробность золота на северо-западном фланге Игуменовского месторождения составляет 783 ‰ (n= 107), на Родионовском – 818 ‰ (n= 65). В самородном золоте Родионовского месторождения присутствуют примеси Cu, Pb, Sb до 1 мас. %, а в Игуменовском месторождении уровень содержаний элементов примесей не превышает 0.15 мас. %.

Самородное золото-IIзолото-редкометального этапа характеризуется высокой степенью неоднородности распределения, образуя крупные скопления в кварце и мелкие – в сульфидах. Мелкое золото (0.03 мм) установлено в пирротин-леллингит-арсенопиритовом парагенезисе, где оно, как правило, локализуется в арсенопирите хаотически или по зонам роста, реже – в пирротине и на границе зерен арсенопирита и леллингита. Более крупное золото (до 1 мм) встречается в срастании с пирротином, халькопиритом, галенитом и висмутином, причем иглы последнего обволакиваются золотом. Пробность самородного золота-II варьирует в пределах 650–960 ‰, в ассоциации с арсенопиритом она составляет 760–810 ‰, с пирротином и халькопиритом – 820–860 ‰, с кварцем – 870–960 ‰ (0.0n мм) и 760–810 ‰ (до 2 мм) (см. рис. 2). В пределах крупных обособлений высокопробного золота иногда присутствуют микропрожилки и каймы золота с пробностью 650–750 ‰ (рис. 3 а). Внутреннее строение мелкого золота однородное, зернистое, иногда с полисинтетическими двойниками, для крупного золота характерны «диффузионные» зоны [3]. При изучении морфологии золота на сканирующем микроскопе наблюдались признаки избирательного растворения (пористость, кавернозность и др.) (см. рис. 3 б).

В наиболее поздних минеральных ассоциациях золото-серебряного этапа установлены электрум (500–650‰), кюстелит (190–330‰) и самородное серебро. В пределах рудных зон месторождений на сканирующем микроскопе наблюдалось нарастание почковидных агрегатов кюстелита (Родионовское) и проволоковидных агрегатов самородного серебра (Игуменовское) на раннее кристаллическое высокопробное золото (рис. 3 г). За пределами золотоносных зон в гидротермальных образованиях установлено только самородное серебро.

Все изученные месторождения расположены в непосредственной близости от гранитоидных массивов над их пологопогружающимися кровлями. Выявлено несколько максимумов пробности, которые приходятся на следующие интервалы: Березовское месторождение – 800–820 ‰ (Au-II в пирите), 840–880 ‰ (Au-II в блеклой руде) и 920–940 ‰ (Au-I); Родионовское месторождение – 720–740 ‰ и 800–820 ‰; Игуменовское месторождение (ЮВ фланг) – 740–800 ‰ и 840–920 ‰; Игуменовское месторождение (СЗ фланг) – 760–800 ‰ (см. рис. 2). Полученные пики пробности укладываются в интервалы, приведенные в литературе [2]. На Березовском месторождении пробность золота снижается к концу процесса минералообразования, а для месторождений Пионерского узла максимальные значения пробности получены для редкометалльного этапа. Обнаружено увеличение пробности к востоку и югу Березовского рудного поля, ярче выраженное для позднего золота. С глубиной пробность раннего золота уменьшается, а позднего – увеличивается. Состав самородного золота изученных месторождений связан с составом минеральных парагенезисов. Изменение состава самородного золота в пространстве относительно гранитоидного массива обусловило скрытую минералого-геохимическую зональность Березовского рудного поля.

Таким образом, изменение состава самородного золота отражает геологическое развитие рудного узла. В случае исключительно постмагматического (одноэтапного) развития гидротермального процесса без резкой смены условий минералообразования (Березовское месторождение), состав самородного золота изменяется нерезко и зонально относительно предполагаемого центра формирования гидротерм. В случае формирования месторождений в несколько этапов со сменой характера магматической деятельности и условий минералообразования (Игуменовское и Родионовское месторождения), состав самородного золота изменяется в широких пределах и при пространственном совмещении разноэтапной минерализации. Сами выделения самородного золота несут признаки эпигенетического воздействия (растворения) при сонахождении разновозрастных фаз с предельными составами.

Исследования выполнены при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 05-05-64803) и Президента РФ (грант МК-510.2006.5).

 

Литература 

  1. Бородаевский Н. И., Бородаевская М. Б.Березовское рудное поле. М.: Металлургиздат, 1947. 264 с.
  2. Гамянин Г. Н.Минералого-генетические аспекты золотого оруденения Верхояно-Колымских мезозоид. М.: ГЕОС, 2001. 222 с.
  3. Николаева Л. А.Генетические особенности самородного золота как критерии при поисках и оценке руд и россыпей. М.: Недра, 1978. 101 с.
  4. Самарцев И. Т., Захваткин В. А., Казимирский В. Ф., Михайлова Л. В., Бирюков В. Ф.О зональности Березовского золоторудного месторождения на Среднем Урале // Геол. рудн. месторожд., 1973. № 1. С. 110–117.
  5. Самусиков В. П., Петрова Н. И.Корреляционная зависимость содержания серебра, сурьмы и меди в самородном золоте (на примере месторождений Яно-Колымского пояса) // Типоморфные особенности рудных минералов эндогенных образований Якутии. Якутск, 1983. С. 39–53.
  6. Фирсов Л. В.Перекристаллизация кварца и золота в жилах Родионовского месторождения // Тр. ВНИИ-I. Геология. Вып. 11. Магадан, 1956. С. 56–64.
  7. Фирсов Л. В.Структура, морфология, минералогия и оруденение Игуменовского месторждения // Тр. ВНИИ-I. Геология. Вып. 33. Магадан, 1958. С. 192–262.
  8. Фирсов Л. В.Формация золото-кварцевых месторождений Яно-Колымского пояса // Эндогенные рудные формации Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1966. С. 132–144.

 

 

 

Подписи к рисункам

 

Рис. 1. Выделения самородного золота-II Березовского месторождения.

Au – самородное золото, Fhl – блеклая руда, Chp – халькопирит, Ak – айкинит.

 

Рис. 2. Вариации пробности самородного золота золоторудных месторождений.

1 – золото-I в ассоциации с пиритом, 2 – золото-II в ассоциации с пиритом, 3 – золото-II в ассоциации с блеклой рудой.

 

Рис. 3. Выделения золото-серебряных фаз и их взаимоотношения на месторождениях Пионерского узла.

а – глобули электрума (вверху) обрастают крупные кристаллы высокопробного золота (внизу), Родионовское месторождение; б – преобразованное (растворенное) самородное золото, ЮВ фланг Игуменовского месторождения (ближний к гранитоидному интрузиву); в – самородное золото, СЗ фланг Игуменовского месторождения (за пределами влияния гранитоидного интрузива); г – самородное серебро (золото-серебряный этап). Сканирующий микроскоп.