Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема связи сурьмяной минерализации и золотого оруденения 10
Глава 2. Геологические условия проявления сурьмяной минерализации на золоторудных месторождениях енисейского кряжа 24
2.1. Проявление сурьмяной минерализации на месторождениях различных типов 24
2.2. Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золото-сурьмяных месторождениях 26
2.3. Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золото-сульфидных месторождениях 37
2.4. Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золото-кварцевых месторождениях 57
2.5 Возраст минерализации 63
Глава 3. Минералого-геохимические особенности сурьмяной минерализации 82
3.1. Минералогия сурьмяных руд на различных типах золоторудных месторождений 82
3.2. Рудные минералы 93
3.3. Стадийность образования месторождений и последовательность отложения рудных минералов 146
Глава 4. Физико-химические условия образования руд . 154
4.1 Методика исследования флюидных включений 154
4.2 Результаты исследований флюидных включений в кварце 155
4.3 Изотопный состав S, С и Не золото-сурьмяных месторождений 164
Заключение 171
Список литературы 176
- Проблема связи сурьмяной минерализации и золотого оруденения
- Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золото-сурьмяных месторождениях
- Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золото-кварцевых месторождениях
- Стадийность образования месторождений и последовательность отложения рудных минералов
Введение к работе
Актуальность
Актуальной проблемой металлогении многих золоторудных районов является изучение пространственно-временных и генетических соотношений золотого и сурьмяного оруденения. Особенно это важно для районов, где широко проявлены золото-сульфидные (Au-As), золото-сурьмяные и сурьмяно-ртутные месторождения (Верхоянье, СВ России, Енисейский кряж, Восточный Казахстан, Тянь-Шань, Северный Вьетнам и др.). Одним из таких типовых районов является Енисейский кряж в Красноярском крае.
Красноярский край на сегодняшний день является лидером по добыче рудного золота. Здесь выявлены и разрабатываются ряд крупных и уникальных золоторудных месторождений, расположенных в пределах Енисейского кряжа. Ведущими промышленными типами золотого оруденения здесь являются золото-кварцевый (месторождения Советское, Васильевское, Эльдорадо и др.), золото-сульфидный (Олимпиадинское, Ведугинское, Боголюбовское месторождения) и золото-сурьмяный (Удерейское, Раздольнинское месторождения) (Арбатов, Астахов и др., 1988; Беневольский, 2002, Сазонов и др., 1994, 1998, Сердюк и др., 2004). Особого внимания заслуживает сурьмяная минерализация, с той или иной интенсивностью проявленная на всех типах золоторудных месторождений этого района. Она представлена в одних случаях небольшими секущими жилами или зонами метасоматитов с антимонитом (Ведугинское, Попутнинское, Боголюбовское, Васильевское), в других является второстепенным (Олимпиадинское) или главным компонентом руд, как на Удерейском и Раздольнинском месторождениях. Проблема ее генезиса на этих месторождениях остается спорной. Неясно, является ли она поздней наложенной и не связанной с основным золоторудным процессом или является продуктом заключительной стадии единого процесса формирования золото-сурьмяного оруденения. В
последнее время с применением современных изотопно-геохронологических
методов были получены новые данные об основных этапах формирования
оруденения различного типа, установлен возраст формирования гранитных
(Берниковский и др., 2004, 2006), щелочных и дайковых комплексов
(Берниковский и др., 2008; Ножкин и др., 2008) и проведена оценка возраста
коллизионного магматизма (Лиханов и др., 2006), а также предложены
различные модели формирования структур Енисейского кряжа, которые
выявили сложное, многоэтапное развитие региона с неоднократным
проявлением коллизионных и рифтогенных процессов, которые
сопровождались соответствующим магматизмом и метаморфизмом. Настоящая диссертационная работа направлена на решение важнейших проблем металлогении сурьмы и золота Енисейского кряжа, таких как возраст золотого и сурьмяного оруденения и его корреляции с магматизмом, особенностям проявления сурьмяной минерализации на различных типах золоторудных месторождений, ее физико-химические условия формирования. Кроме того, в работе показано положение сурьмяной минерализации в общей последовательности формирования золотого оруденения Енисейского кряжа.
Цель работы заключается в выяснении пространственно-временных и генетических связей сурьмяного и золотого оруденения на основе изотопно-геохронологических, минералого-геохимических и термобарогеохимических исследований на примере месторождений Енисейского кряжа.
Задачи исследований:
1 .Установление пространственно-временных соотношений сурьмяной минерализации с различными типами золотого оруденения.
2.Определение возраста золотого и сурьмяного оруденения и его временной корреляции с магматизмом.
3.Изучение минерального состава сурьмяных руд и их геохимических особенностей.
4.Изучение физико-химических условий формирования сурьмяного оруденения.
Фактический материал, методы исследования, личный вклад автора.
Фактический материал получен при непосредственном участии автора в 2002-2008 годах в ходе полевых работ на ряде объектов в пределах Енисейского кряжа, а также был любезно предоставлен А.С. Борисенко, В.Г. Петровым, А.П. Романовым, и Г.И. Шведовым. В основу работы положены исследования более 900 образцов руд и пород из золоторудных и сурьмяных месторождений Енисейского кряжа. Автором было изготовлено и изучено более 500 аншлифов. Выполнено более 700 микрозондовых анализов, 300 определений на сканирующем электронном микроскопе, более 100 определений содержания золота атомно-адсорбционным, сцинциляционным и вольт-амперометрическим методами, 8 определений возраста Ar-Аг методом, 400 замеров температур гомогенизации методом термометрии, более 100 определений солевой концентрации методом криометрии, а также определения валового газового состава включений методом газовой хроматографии и другие.
Научная новизна:
Впервые на представительном материале проведено комплексное исследование сурьмяной минерализации на разных типах золоторудных месторождений Енисейского кряжа. На основе изотопно-геохронологических исследований обосновано выделение трех этапов формирования золоторудных месторождений. Показано, что полихронность и многостадийность формирование крупных месторождений является характерной чертой их генезиса. Проведена корреляция различных типов золотого и сурьмяного оруденения Енисейского кряжа с проявлениями магматизма и метаморфизма.
Установлено, что многие золоторудные месторождения (золото-кварцевые, золото-сульфидные, золото-сурьмяные) являются многоэтапными образованиями, что связано с пространственным совмещением разновозрастного оруденения и преобразованием ранней золоторудной минерализации при воздействии последующих тектоно-термальных процессов.
Выделены три этапа формирования золотого оруденения (830-775, 720-710 и 676-643 млн. лет), отвечающих образованию соответственно золото-арсенопирит-кварцевого, золото-полисульфидного и сурьмяного парагенезисов на месторождениях Енисейского кряжа.
Показано, что на многих изученных месторождениях совмещены несколько разновозрастных типов оруденения, пространственное совмещение которых приводит к образованию крупных промышленных золоторудных и сурьмяных месторождений. К примеру, на Олимпиадинском и Ведугинском месторождениях проявлены три типа оруденения, однако основная часть руд была сформирована на золото-полисульфидном этапе, а на Удерейском месторождении сурьмяное оруденение резко преобладает относительно раннего золоторудного.
Временные интервалы формирования золоторудной минерализации не совпадают с основными этапами развития гранитоидного магматизма и метаморфизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления дайковых комплексов базитового и щелочно-базитового состава, маркирующим основные этапы развития процессов рифтогенеза.
5. На золото-сурьмяных месторождениях выделено три этапа
формирования оруденения: ранний - пирит-арсенопиритовый, кварц-
антимонитовый и слабопроявленный поздний пострудный. На Удерейском
месторождении для этих этапов был определен возраст серицита 711, 676 и
643 млн. лет соответственно (Аг-Аг метод).
Геохимическая специализация сурьмяного оруденения определяется привносом сурьмы и серы и заимствованием Ni, Со, As, Pb, Zn, Fe и Au из ранее образованных руд, что находит свое отражение в минеральном составе сурьмяных руд, их геохимических особенностях и изотопном составе серы.
Присутствие в рудах в качестве примесей Hg, Ni и Со может служить свидетельством о вкладе глубинного источника вещества, имеющим свое выражение в базитовых и щелочно-базитовых дайковых комплексах, которые близки по времени формирования с золото-сульфидным и сурьмяным оруденением.
8. Установлено, что физико-химическая специфика формирования
сурьмяного оруденения определяется более низкими температурами
образования, умеренными солевыми концентрациями растворов и более
высокими солевыми концентрациями на пострудном этапе.
Основные защищаемые положения:
Временные интервалы формирования золоторудной и сурьмяной минерализации на Енисейском кряже не совпадают с основными этапами развития гранитоидного магматизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления базитовых и щелочно-базитовых дайковых комплексов. На основе изучения пространственно-временных соотношений различных типов золотого и сурьмяного оруденения Енисейского кряжа и проведения изотопно-геохронологических исследований установлены три этапа формирования рудной минерализации: 830-775, 720-710, 676-643 млн. лет.
Сурьмяный этап является пространственно самостоятельным и обособленным типом гидротермального оруденения, который часто локализуется в рудных узлах с ранним золотым оруденением, в результате чего возникают комплексные золоторудные (сурьмусодержащие) и золото-сурьмяные месторождения. Геохимическая специализация сурьмяного оруденения связана с привносом в основном сурьмы и серы и заимствованием
Ni, Co, As, Pb, Zn, Fe и Au из ранее образованных руд, что находит свое отражение в сложном минеральном составе сурьмяной ассоциации, наложенной на ранние сульфидные руды.
3. Формирование сурьмяной минерализации на золото-сульфидных и золото-сурьмяных месторождениях Енисейского кряжа происходило при сходных физико-химических параметрах, существенно отличающихся от РТХ параметров формирования более высокотемпературной золото-арсенопирит-кварцевой и золото-полисульфидной минерализации. Появление поздних высококонцентрированных флюидов на всех типах золоторудных месторождений Енисейского кряжа связано с наиболее поздним пострудным этапом гидротермальной деятельности.
Практическое значение.
Такие результаты диссертационной работы, как обоснование этапности формирования золотого и сурьмяного оруденения, его временная корреляция с определенными проявлениями магматизма, выявление минералого-геохимических особенностей золото-сурьмяного оруденения имеет важное значение для металлогенических построений и разработки научно-обоснованной стратегии дальнейшего прогноза и поиска месторождений золота в этом регионе. Для целей локального прогноза и поиска золотого оруденения важное значение могут иметь данные о минералого-геохимических особенностях сурьмяной минерализации и о составе самородного золота (содержание Ag и Hg) из руд различных типов. Полученная информация может быть использована при составлении прогнозно-металлогенических карт и для металлогенического районирования Енисейского кряжа, а также для построения генетических моделей золото-сурьмяного оруденения. Обосновывается тезис о значении сурьмяной минерализации, как поискового признака проявления крупнообъемных золоторудных месторождений.
Публикации и апробация работы
Результаты исследований были представлены в виде докладов на Научной студенческой школе «Металлогения древних и современных океанов» - 2005, 2006, 2008, Миасс, X международном научном симпозиуме имена академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоении недр» - 2006, Томск и Международных студенческих конференциях - 2004, 2005, Новосибирск.
По теме диссертации опубликовано 14 работ, из которых 3 статьи в российском журналах и 11 тезисов в трудах международных конференций.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, содержит 24 таблицы и 82 рисунка. Список литературы включает 118 наименования.
Работа выполнена при поддержки гранта Министерства образования и науки России РНП.2.1.1.702., грантов РФФИ 07-05-00803, 04-05-64485, Интеграционного проэкта СО РАН 6.11, ВМТК №1733 (2004) и №4 (2007).
Работы выполнена под руководством д.г.-м.н. А.С. Борисенко, которому автор выражает признательность за внимание, поддержку и помощь в работе. Автор выражает благодарность за помощь в написании работы д.г.-м.н. В.И. Васильеву, д.г.-м.н. И.В. Гаськову, д.г.-м.и. Э.Г. Дистанову, д.г.-м.н. К.Р. Ковалеву, д.г.-м.н. Т.Я. Корневу, д.г.-м.н. А.Д. Ножкину, д.г.-м.н. А.А. Оболенскому, д.г.-м.н. В.Г. Петрову, к.г.-м.н. А.А. Айриянц, к.г.-м.н. [В.А.1
АкимцевуІ, к.г.-м.н. А.А. Боровикову, к.г.-м.н. Е.А. Наумову, к.г.-м.н. Г.Г. Павловой, к.г.-м.н. А.П. Романову, к.г.-м.н. В.П. Сухорукову, к.г.-м.н. Г.И. Шведову, инж. Н.К. Морцеву, инж. Е.Г. Дашкевичу, инж. И.Р. Прокопьеву, инж. Т.В. Светлицкой.
Проблема связи сурьмяной минерализации и золотого оруденения
Золото-сурьмяная формация занимает особое место среди других рудных формаций месторождений золота и сурьмы, существенно отличаясь от них по специфики минерального состава и геохимии руд, морфологии рудных тел, зональности оруденения и связи с магматизмом. Ареалы развития золото-сурьмяного оруденения проявлены во многих во многих золоторудных провинциях, характеризующихся полихронным гранитоидным магматизом и метаморфизмом, локализованных в орогенных поясах разного возраста - от древнейших раннедокембрийских зелепокаменных до фанерозойских сланцевых трогов, сложенных мощными, как правило черносланцевыми, толщами, в разной степени метаморфизовапных в зеленосланцевой фации. Выделяются (Бергер, 1978) два крайних морфологических типа месторождений, приуроченных к единым рудным зонам и связанных эволюционной последовательностью: 1) послойная золото-антимонитовая с сульфидами минерализация, распределяющаяся стратифицировано и имеющая, как предполагают некоторые исследователи, гидротермально-осадочное происхождение; 2) гидротермальное жильное золото-антимонит-кварцевое оруденение, наиболее распространенное. Именно такому жильному оруденению, имеющему большое экономическое значение, посвящена данная работа.
Происхождение золото-сурьмяных кварцево-жильных месторождений является объектом давней дискуссии. Еще В. Линдгрен определил их как результат совмещения мезотермального золото-кварцевого и позднего, оторванного во времени эпитермального сурьмяного оруденения. Этот подход получил развитие в работах Н. В. Петровской (1956), А.А. Оболенского, Р.В. Оболенской (1972), Г.Н. Гамянина (1974), Л.Н. Индолева, Ю.А. Жданова и В.М. Суплецова (1980) и др. Согласно иным представлениям, которые берут свое начало в работах В. Эммонса, Ю.А. Билибина (1959), находят продолжение в работах В.Т. Матвеенко и Е.Т. Шаталова (1958) и развивавшиеся В.И. Бергером (1978), золото-антимоиитовое оруденение представляет собой характерный крайний низкотемпературный член ряда золото-кварцевых месторождений складчатых областей.
В составе золото-антимопитового оруденения выделяются три главные последовательные рудные ассоциации, сопровождающиеся кварцем,. карбонатом и золотом нескольких генераций (Сазонов и др., 1990): 1 -арсенопирит-пиритовая, 2 - сульфосольно-полисульфидная, 3 - бертьерит-антимонитовая. Вторая ассоциация, как правило, проявлена редуцировано. Основные отличительные вещественные признаки формации могут быть разделены на две группы. Первая включает минералого-геохимические признаки общепринято считающиеся характерными для золото-сурьмяных месторождений, вторая охватывает признаки определяющие геологические условия и их своеобразие. Признаки первой группы: 1) весьма низкие содержания серебра в рудах - обычно до 10 г/т при соотношении Au:Ag=15:l - 5:1; 2) низкое содержание в них ртути, как правило, ниже 10 5% при отсутствии или слабом развитии контрастных ртутных, ореолов рассеяния (этот признак также находит подтверждение в результатах специальных исследований Н.А. Озеровой (1983); 3) отсутствие в составе оруденения барита, киновари, реальгара, слабое развитие сульфосолей, халцедоновидного кварца, столь характерных для теле- и эпитермальных месторождений сурьмы; 4) устойчивая высокая пробность золота (940-999), связанного с поздней бертьерит-антимонитовой минерализацией, при направленном снижении этого показателя в более ранних высокотемпературных парагенезисах. Вторая группа включает такие признаки: 1) преимущественная локализация среди углистых терригенньтх отложений; 2) березитовый тип околорудных гидротермально-метасоматических преобразований, присущий также золото-кварцевым месторождениям и не характерный для других типов сурьмяного оруденения; 3) локализация оруденения в зонах рассланцевания вдоль сбросо-сдвигов, пластические деформации жил и динамометаморфизм руд, свидетельствующие о формировании и раннем преобразовании месторождений в преобладающих условиях сжатия; 4) отсутствие явных генетических связей с магматизмом.
Приведенные признаки не могут оставить сомнения, что золото-сурьмяная формация представляет собой своеобразный тип сурьмяного оруденения. Ранние и поздние сульфиды фактически сходны по изотопному составу серы и свинца (Бергер, 1978), что свидетельствует от общности их источников серы. Многими исследователями на сегодняшний день высказывается мнение о золото-сурьмяных месторождениях как об одноэтапных образованиях, относимой к одной рудной формации (Амузинский, 2005; Гамянин и др., 1985).
Однако геолого-генетическая модель золото-сурьмяных месторождений, построенная без учета факторов преобразования золото-сурьмяных руд процессами позднего метаморфизма и гидротермальной деятельности, будет неадекватной реальным природным наблюдениям. При оценке роли этих факторов наиболее существенными представляются три обстоятельства: 1) золото-сурьмяное оруденение распределяется упорядочено в поле регионального зонального метаморфизма; 2) оруденение сконцентрировано в породах «продуктивной» хлорит-серицит-карбонатной субфации низкой ступени фации зеленых сланцев; 3) формирование золото-антимонит-кварцевых жил и околорудных метасоматитов следует во времени за региональным метаморфизмом, отделяясь от него развитием зон тектонических деформаций и проявлениям разноэтапного магматизма.
Сурьмяная минерализация в рудном поясе Енисейского кряжа проявлена довольно широко. В одних случаях она входит в состав минеральных комплексов золоторудных месторождений (Олимпиадинское, Ведугипское, Васильевское месторождения), в других - образует самостоятельные рудные объекты (Раздольнинское, Удерейское месторождения). Характерной чертой сурьмяных проявлений этого региона является присутствие в них того или иного количества золота, что является региональной особенностью этого типа оруденения. По наличию в сурьмяных рудах золота и масштабу его концентрации известные эти объекты объединяются в две формации: золото-антимонит-кварцевую и антимонит-кварцевую (Бергер, 1978).
Среди золоторудных (сурьмусодержащих) и золото-сурьмяных проявлений кряжа известны Удерейское, Раздольнинское, Ведугинское, Олимпиадипское, Попутнинское, Боголюбовское месторождения и ряд других объектов. Они изучены и охарактеризованы во многих работах А.С. Аладышкиным, А.Т. Стеблевой, А.И. Александровым, М.Г. Жариковым, B.C. Колесниченко, Л.В. Ли, A.M. Сазоновым, Г.И. Шведовым. Генезис Удерейского месторождения специально проанализирован Э.Г. Дистановым, А.А. Оболенским, Н.А. Озеровой и другими.
Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золото-сурьмяных месторождениях
Это месторождение расположено в верхнем течении р. Удерей в приустьевой части ее левого притока - р. Безымянки, в 5 км к северу-северо-востоку от Васильевского месторождения. Общая геолого-структурная позиция Удерейского месторождения сходна с Васильевским месторождением. Оно, как и последнее, приурочено к Васильевской синклинали, осложненной серией брахиформных синклинальных и антиклинальных складок северо-северо-восточного простирания. На крыльях последних проявлена дополнительная складчатость с образованием мелких складчатых форм, характеризующихся изгибающимися осями, раздваивающимися и ундулирующими шарнирами. Эти складки вытягиваются как вдоль осевых линий более крупных складок, так и поперек их. Площадь месторождения сложена отложениями удерейской свиты, представленными темно-серыми, серо-черными, серыми и зеленовато-серыми филлитовидными глинистыми и алеврито-глинистыми сланцами, среди которых по составу различаются кварц-хлорит-серицитовые, кварц серицитовые и хлорит-серицитовые. Складчатые формы, образованные этими сланцами, нарушены значительным количеством разрывных нарушений. Наиболее широко развиты северо-восточные нарушения, относящиеся к типу надвигов и взбросо-надвигов (Стсблева, 1971); они протягиваются согласно с простиранием основных складчатых форм или секут последние под острыми углами. Вдоль них часто развиваются узкие линейные складки протяженностью до 200 м и размахом крыльев до первых десятков метров, и зоны повышенной трещиноватости. Менее распространены субмеридианальиые и северо-западные нарушения, имеющие характер сбросов и секущие вкрест простирания или под острым углом складчатые формы. Амплитуда смещений по некоторым крупным разломам северо-западной группы достигает 300 и 500 м (Стеблева, 1971). Единичные разломы, относящиеся также к типу сбросов, имеют субширотную ориентировку.
Важный элемент структуры месторождения - зона сколовых трещин, дробления и повышенного рассланцевания пород, совмещающаяся с полосой напряженной мелкой складчатости. Эта зона прослеживается с перерывами в северо-восточном направлении на всем протяжении рудоносной полосы, имеет почти вертикальное падение и сложное строение; она включает участки повышенных рассланцевания и трещиноватости. Для складок характерны наклонные линейно-вытянутые формы с падением осевых поверхностей к северо-западу. Сланцеватость сечет слоистость под острым углом; простирание ее северо-восточное от 20 до 40, падение к северо-западу, реже к юго-востоку под углом от 40 до 60. В данной зоне сосредоточена преобладающая масса кварцевых и кварцево-рудных жил. Причем, жилы локализуются преимущественно на крыльях мелких складок, где широко развиты трещины отслоения и скола и интенсивно проявилось дробление пород.
Антимонитовая минерализация связана с кварцевыми жилами и прожилками различной длины и мощности. Распространены также жилы почти сплошного антимонита, которые с глубиной сменяются сначала кварц-антимонитовыми жилами, затем антимонит-кварцевыми и кварцевыми. Вместе с этим нужно отметить, что гнезда и линзы сплошных руд антимонита встречаются и на глубоких горизонтах. Жилы приурочены к зонам повышенной трещиноватости и рассланцевания пород и залегают в большинстве случаев согласно со структурой вмещающих сланцев, часто являются секущими, в единичных случаях - послойными, подчиняясь нередко мелким складкам приобретают седловидную форму с крутопадающими крыльями. В них отчетливо замечается увеличение мощности и повышение концентрации металла к сводовой части антиклинальной складки. В висячем боку седловидных жил на расстоянии первым метров отмечаются подобной же формы апофизы. Простирание жил довольно выдержанное северовосточное. В то же время на отдельных участках наблюдается значительное отклонение от этого генерального направления, приближаясь к субмеридиональному (до 23) и субширотному (до 70) простираниям. Падение жил северо-западное под углом от 30 до 85. Мощность их крайне изменчива и варьирует от 0,1 м до первых десятков метров; мощные раздувы на отрезке в несколько десятков метров, а порой и в несколько метров, как по простиранию, так и по падению сменяются резкими пережимами, нередко расщепляются на ряд более мелких жил или переходят в зоны прокварцевания. Изменения мощности обуславливают извилистые очертания жил. Золотое оруденение приурочено к вмещающим жилы хлорит-серицитовых углеродистым сланцам, места достаточно обильно импрепшрованным тонкозернистым пиритом и, в большей степени, арсенопиритом.
На площади месторождения жилы распределены неравномерно. Главная масса их сосредоточена на трех участках - северо-восточном, центральном и юго-западном, - сменяющих друг друга по простиранию рудоносной полосы с интервалом в 400 м между первым и вторым, и 2300 м -между вторым и третьим. В пределах этих участков жилы группируются в рудные зоны шириной от 10 до 80 м, включающие от 12 до 15 жил. Выделяющиеся их в контурах по результатам опробования рудные тела состоят из нескольких субпараллельных жил и вмещающие их оруденелых сланцев, В промежутках между жилами вмещающие породы часто интенсивно рассланцованы и брекчированы и густо пронизаны кварцевыми прожилками с рудной минерализацией, которые образуют сложные штокверковые залежи. Протяженность рудных тел по простиранию от 20 до 250 м и по падению - до 50 м, редко до 170 м, мощность от нескольких десятков сантиметров до 30 м. Форма их линзообразная, гнездообразная и столбообразная, размеры в горизонтальном сечении достигают до 30 80 и 70 70 м. Элементы залегания рудных тел определяются входящими в них жилами: простирание их северо-восточное, падение к северо-западу под углом 50-75. На центральном участке они прослежены до глубины 125 м от дневной поверхности. Для них характерно кулисообразное (в плане) и ярусно-ступенчатое (в разрезе) распределение относительно друг друга, что обусловлено сложной, ветвящейся формой разрывных нарушений (Стеблева, 1971).
Основная масса выявленных рудных тел сосредоточена на центральном участке, где она концентрируется в трех зонах: западной, главной и пойменной. В контурах рудных зон и прилегающих к ним площадях вмещающие породы подверглись слабому гидротермальному метаморфизму. выразившемуся в серицитизации, хлоритизации, окварцевании, сульфидизации, карбонатизации. Менее широко проявились турмалинизация и апатитизация. Интенсивность гидротермального изменения пород заметно усиливается в призальбандовых частях кварцевых жил и прожилков (Геология и металлогения..., 1985).
Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золото-кварцевых месторождениях
Васильевское месторождение является типичным представителем золото-кварцевого типа оруденения. Истории его изучения продолжается с перерывами с начала пятидесятых годов до 1990 года. В 1950 - 59 гг. была проведена детальная разведка отдельных рудных тел на юго-западном фланге месторождения с последующими утверждениями запасов в ГКЗ. Дальнейшие поиски и поисково разведочные работы на флангах месторождения значительно расширили перспективы его золотоносности.
Васильевское месторождение расположено в центральной части Партизанского рудного узла Южно-Енисейского золоторудного района. Формирование главных складчатых и разрывных структур Партизанского рудногс-узла и основная часть гидротермально-метасоматических золоторудных образований связаны с этапами развития карельского и байкальского циклов тектоногенеза. Наиболее крупными структурными элементами узла являются Татарский (Центральный) аитиклинорий и Ангаро-Питский синклинорий. Партизанский рудный узел расположен в южной части антиклинория, в ядре Татарского куполовидного поднятия. С запада поднятие срезается Татарским региональным сбросом с сопрягается через него с Каитьбинским (Больше-Питским) синклинорием, на востоке поднятие через зону Ишимбинского глубинного разлома сопрягается с Ангаро-Питским синклинорием, а с юга и севера описываемая структура отчленяется широтными антиформными валами со сложным внутреннем строением.
В своде куполовидного поднятия на поверхность выходят граиитоиды Татарского массива. В присводовой части по периферии гранитного массива залегают породы пенченгинской свиты нижнего протерозоя и кординской свиты нижнего рифея, которые на востоке через зону субмеридианалышх сбросов, выделенную под названием разлома Мейстера, длиной более 20 км, шириной 3-4 км, граничат с отложениями горбилокской и удерейской свит среднего рифея, слагающими сравнительно пологое восточное крыло Татарского куполовидного поднятия.
Далее на востоке сравнительно спокойно залегающие породы с северо-северо-западным простиранием слоев и падением под углом 20-35 подвергаются интенсивным дислокациям в зоне Ишимбинского глубинного разлома. Зона выражена системой сближенных, пересекающихся под острыми углами, ступенчатых взбросов и сбросов меридионального и северо-западного простирания, зон приразломного смятия, рассланцевания и дробления пород. Восточная граница разлома со смежным Ангаро-Питским синклинорием отчетливая и проходит по крупным крутопадающим сбросам протяженностью более 20-30 км со смещением 800-2200 м. Западная граница менее отчетливая и проходит по крутопадающему сместителю самого западного из взбросов.
Магматические породы в рудном узле представлены образованиями кислого и основного составов и расположены в западной части описываемого района. Кислые породы слагают крупный гранитный массив татарско-аяхтипского комплекса. Основные породы представлены многочисленными мелкими массивами и телами индыглинского комплекса. К этому комплеку отнесены наиболее древние в районе согласные пластовые и секущие тела габбро-амфиболитов и ортоамфиболитов, амфиболовых сланцев, залегающих среди нижнепротерозойских отложений на периферии Татарской антиклинальной структуры.
Наиболее крупной складчатой структурой рудного поля Васильевского месторождения является одноименная синклиналь. Простирание оси синклинали северо-восточное по азимуту около 40. Осевая плоскость синклинали наклонена на северо-запад под углом 70-80. В разрезе синклиналь имеет ассиметричное строение. Породы юго-восточного крыла имеют более пологое падение, чем породы северо-западного крыла. Крылья сіоіадки осложнены пологой волнистостью как по простиранию, так и вкрест простирания. Центральная зона складки осложнена более мелкой складчатостью вплоть до плойчатости. Складчатость второго порядка (по отношению к Васильевской синклинали) развита, в основном, в углистых, песчаио-алевролитовых сланцах нижнеудерейской подсвиты. Форма складок различна - от открытых симметричных до изоклинальных, ассиметричных. Осевые плоскости ориентированы внутрь синклинали с наклоном на запад юго-восточных складок и на восток - западных под углами 50-80. Наиболее крупные сіоіадки имеют размах крыльев до 200-300 м." Нижележащие и перекрывающие отложения относятся к более пластичным, существенно глинистым породам, в которых вышеназванные сіоіадки второго порядка затухают. Меньшие по размеру складки с размахом крыльев от 100 м и менее пространственно сопряжены с зонами дизъюнктивов северо-восточного простирания и хорошо выражены в центральной и Западной рудных зонах. С дизъюнктивами северо-западного простирания связаны флексурные перегибы и ассиметричные сіоіадки с размахом крыльев в 10-20 м. По приуроченности к определенным структурным элементам все золото-кварцево-жильные тела месторождения разделяются на следующие типы (Сердюк и др., 2002): 1. Жилы, контролирующиеся разрывами осевой плоскости синклинали. Трещины, в которых они локализуются, характеризуются выдержанностью по простиранию структуры и значительной протяженностью, трассируют осевую зону синклинали на всем протяжении. Жилы, в основном, залегают в участках пересечения рудовмещающими разрывами глинисто-алевролитовой толщи горбилокской свиты. В северо-восточном направлении, при переходе в более пластичные породы, рудовмещающие трещины «затухают», ветвятся и выклиниваются. Затем, по простиранию они проявляются вновь в отложениях удерейской свиты. В зоне центриклиналыюго замыкания разрывы осевой плоскости сопровождаются многочисленными более мелкими разрывами. 2. Жилы, тяготеющие к участкам замыкания складок четвертого порядка, осложняющим центриклинальное замыкание синклинали. Трещины, вмещающие кварцевые жилы, многочисленны, но характеризуются незначительной протяженностью (первые десятки метров). 3. Группы жил, развивающихся в периклинальном замыкании антиклинальных складок третьего порядка, осложняющих центриклинальную часть синклинали. Для этих участков характерны интенсивное дробление пород, наличие многочисленных разломов малой протяженности. 4. Единичные, выдержанные по простиранию жилы, приуроченные к разрывам, которые наложены на крылья синклиналей и антиклиналей третьего и четвертого порядков.
Стадийность образования месторождений и последовательность отложения рудных минералов
Процессы рудообразования, приведшие к формированию золото-сурьмяных и сурьмусодержащих золоторудных месторождений принято разделять на четыре этапа: дорудный, золото-арсенопирит-кварцевый, золото-полисульфидный и сурьмяный (Дистанов и др., 1977; Сазонов и др., 1994, 1998; Сердюк, 2004). Эти этапы с разной интенсивностью проявлены на золоторудных и золото-сурьмяных месторождениях Центрально-Ангарского золотоносного пояса (Эльдорадинское, Советское, Васильевское, Олимпиадииское, Ведугинское, Попутнинское, Боголюбовское, Удерейское, Раздолышнское месторождения). Наиболее полно они развиты на Олимпиадипском, Ведугипском и Удерейском месторождениях, на других редуцировано проявлены либо сурьмяный этап (Васильевское), либо золото-арсенопирит-кварцевый (Раздольнинское). Дорудный этап характеризуется формированием кварца, серицита, пирротина, халькопирита, пирита, арсенопирита и карбонатов, образовавшихся в ходе метаморфических преобразований вмещающих пород.
Кварц-пирит-арсенопиритовая ассоциация является наиболее ранней, представлена разобщенными, праісгически мономинеральными агрегатами пирита и арсенопирита. Температура образования ассоциации колеблется от 450 до 300С.
Пирротин-халькопиритовая ассоциация представлена пирротином, халькопиритом, пентландитом при преобладании пирротина. В рудных зонах минеральные агрегаты этой дорудной ассоциации подвергаются перекристаллизации и замещению более поздними сульфидными образованиями. Собственно рудный процесс представлен разобщенными во времени тремя этапами: золото-арсенопирит-кварцевым, золото-полисульфидным и сурьмяным, которые наиболее полно проявлены на золото-сульфидных и золото-сурьмяных месторождениях.
Сурьмяный этап на этих объектах проявился после интенсивного дробления рудоносных метасоматитов и золото-сульфидно-кварцевых жил, минералы сурьмяного парагенезиса часто выступают в роли цемента брекчий метасоматических пород и кварцевых жил. С отложением этой ассоциации связано формирование в березитах метасоматического парагенезиса, представленного самородной сурьмой, гудмундитом, ульманитом, брейтгауптитом, золотом-Ш. Их образование сопровождается процессами замещения ранее образованных сульфидов. При этом чем разнообразнее геохимический спектр минеральных ассоциаций раннего сульфидного этапа, тем сложнее и разнообразней проявлялся состав сурьмяных минералов.
Заключительные стадии - кварцевая или кварц-карбонатная, завершают процессы гипогенного минералообразования. Минеральный состав ассоциации представлен пиритом, карбонатами и в незначительной степени антимонитом, который, по всей видимости, просто переотлагался.
Образование наиболее значисого промышленного золотого оруденения связано с тонкопризматическим и игольчатым арсенопиритом-П, являющимся эффективным «осадителем» золота.
Пирит-арсенопирит-кварцевая стадия имеет наибольшее распространение, на их долю приходиться около 75 % объема рудных тел. В эту стадию формировались многочисленные кварцевые жилы, с золотой минерализацией, составляющие основную массу руд. Золото этой стадии тяготеет к участкам развития сульфидной минерализации (пирита и арсенопирита). Одновременно с формированием мощных кварцевых жил отмечается кварцевое прожилкование, а иногда и густая вкрапленность сульфидов в зонах трещиноватости, оперяющих основную рудовмещающую структуру. Участки сланцев с широким развитием сульфидов часто обогащены кварцем. Как правило, метакристаллы сульфидов облекаются кварцевой рубашкой. В тесном парагенезисе с сульфидами в зонах интенсивного дробления встречаются гнездовые выделения гидрослюды, слагающие, как правило, поверхности зеркал скольжения. В зонах сульфидизации под микроскопом отмечаются агрегаты хлорита и серицита. Из рудных минералов этой стадии самыми распространенными являются пирит и арсеиопирит, реже встречается золото. Очень редкими являются халькопирит и пирротин.
Полисульфидно-анкеритовая стадия имеет более локальное распространение. Она представлена кварц-анкеритовыми жилами и прожилками с включениями сульфидов, рассекающими образования 1 и 2 стадий минералообразовнаия. Эта стадия минералообразования также является продуктивной на золото, с ней связано образование крупного золота. В этой стадии, за счет наложение ее продуктов на образования 2 стадии, сформировались обогащенные золотом участки. Признаком повышенного содержания золота может служить совместное нахождение сульфидов 2 стадии (пирит и арсенопирит) с сульфидами третьей стадии (галенит, блеклая руда и др.). Сульфиды полисульфидно-анкеритовой стадии минералообразования повсеместно обогащены золотом. Исключение составляет халькопирит, в котором золото не обнаружено (Сердюк и др., 2002).
