Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Геологическое строение района и характеристика рудных тел 8
1.1. История геологического изучения района 8
1.2. Геолого-стуктурные особенности и полезные ископаемые рудного поля 11
1.3. Геолого-структурные особенности месторождения 17
1.4. Морфология рудных тел. 20
ГЛАВА 2. Типы руд и их структурно-текстурные особенности
2.1. Типы руд 24
2.2. Структурно-текстурные особенности руд 25
ГЛАВА 3. Минеральный состав руд и последовательность минералообразования
3.1. Минеральные ассоциации 36
3.2. Золото и серебро в рудах 36
3.3. Стадийность минералообразования 57
ГЛАВА 4. Генетические особенности процесса формирования месторождения
4.1. Исследование флюидных включений 63
4.2. Стабильные изотопы. 68
ГЛАВА 5. Генетическая типизация месторождения и условия рудоотложения 71
5.1. Сравнение с эпитермальными месторождениями других регионов России и мира 73
5.1.1. Сравнение с эпитермальными золото-серебрянными месторождениями Северо-Востока России 73
5.1.2. Сравнение с эпитермальными золото-серебрянными месторождениями Западных Карпат 76
5.2. Связь с Быстринской медно-порфировой системой 80
5.2.1. Минеральная зональность 83
5.2.2. Параметры рудооразующих флюидов и изотопный состав серы сульфидов 86
Заключение 89
Список литературы 92
- Геолого-структурные особенности месторождения
- Структурно-текстурные особенности руд
- Золото и серебро в рудах
- Сравнение с эпитермальными золото-серебрянными месторождениями Северо-Востока России
Введение к работе
Актуальность. Восточное Забайкалье является одним из старейших рудных районов Сибири. В его пределах известно большое количество золоторудных, комплексных золотосодержащих месторождений полезных ископаемых. Содержание в рудах золота также как и высокое содержание свинца выводит Новоширокинское месторождение в разряд важнейших в этом регионе. Несмотря на то, что открыто оно в 1951 году данные по минералого-геохимическим особенностям руд, химическому составу самородного золота, сульфидных минералов, по их изотопному составу, условиям образованиям можно назвать недостаточно полными.
Выяснение особенностей состава и геологического строения Новоширокинского месторождения, обнаружение связи с конкретными магматическими комплексами может иметь большое значение для понимания условий образования и локализации подобных месторождений. С учетом продолжающихся в Восточном Забайкалье поисково-разведочных работ все эти обстоятельства и определяют актуальность настоящего исследования.
Цель и задачи исследования. Основной целью исследований было выявление минералого-геохимических особенностей руд, физико-химических параметров их образования, а также генетическая типизация месторождения.
В рамках проведенного исследования решались следующие задачи: 1) изучение
взаимоотношений минеральных агрегатов, текстур и структур руд; 2) выявление особенностей
минерального состава и последовательности минералообразования на исследуемом
месторождении; 3) определение параметров (T,P,состав) рудообразующего флюида; 4) выяснение источника рудообразующего флюида и механизмов рудоотложения.
В результате были сформулированы следующие защищаемые положения:
1. Рудная минерализация месторождения формировалась в течение двух стадий: главной
полиметаллической и карбонат-полиметаллической, различающихся структурно-текстурными
характеристиками руд и составом слагающих их минеральных фаз.
2. Рудные ассоциации обеих стадий формировалась из флюида хлоридно-гидрокарбонатного
кальций-натриевого состава. Минералыглавной полиметаллической стадии отлагались в
среднетемпературных (289-201оС) условиях на фоне повышения солености флюида, а карбонат-
полиметаллической – при низких (200-102оС) температурах на фоне некоторого снижения
солености.
3. Минеральный состав руд, их структурно-текстурные особенности и температура
формирования позволяют отнести Новоширокинское месторождение к типу эпитермальных
промежуточной сульфидизации. Его приуроченность совместно с Быстринским Cu-Au-
порфировым месторождением к одной вулкано-купольной структуре, связь с
магматизмомшахтаминского интрузивного комплекса, близкие температура и соленость флюида, а
также особенности изотопных характеристик серы сульфидов руд позволяют отнести их к единой
порфирово-эпитермальной системе.
Научная новизна. Получены новые данные по составу минералов руд с привлечением не использовавшихся ранее при изучении этого месторожденияметодов (сканирующая электронная микроскопия, рентгеноспектральный микроанализ, масс-спектрометрический анализ стабильных изотопов, микротермометрия флюидных включений). Дополнена и уточнена схема стадийности минералообразования. Исследованы минеральные ассоциации в рудах, содержащие самородное золото, охарактеризованы вариации его форм, размеров и химического состава. Изучен изотопный состав серы сульфидов из продуктивных минеральных ассоциаций руд. Выявлены основные параметры и состав минералообразующего флюида главных рудных стадий формирования месторождения. Предложена генетическая типизация месторождения.
Практическая значимость работы. Новоширокинское месторождение выделяется среди окружающих его рудных объектов Восточного Забайкалья необычным, комплексным составом руд с содержанием золота около 4 г/т и серебра 86.5 г/т, поэтому исследование данного объекта может быть интересно как с фундаментальной, так и с практической точки зрения.Данные, полученные в результате детального изучения состава рудных минералов с помощью современных методов исследования, дают важную информацию, которая может быть использована при эксплуатации месторождения. Помимо этого, полученные данные могут быть
использованы при прогнозно-оценочных работах, проводимых на подобных месторождениях. Ассоциирующие эпитермальные золоторудные, серебро-полиметаллические и медно-порфировые месторождения обеспечивают львиную долю мировых ресурсов Cu, Mo, а также значительную – Au, полиметаллов, Ag. В связи с этим, установление генетической связи между двумя крупными объектами данного региона, Новоширокинским золото-полиметаллическим и Быстринским золото-медно-порфировым месторождениями и возможность их объединения в единую порфирово-эпитермальную рудообразующую систему представляет значительный интерес.
Исходные материалы, методы исследования и личный вклад автора. Автором были изучены разными методами образцы руды, собранные в ходе полевых работ 2010 года руководителем диссертационной работы В.Ю. Прокофьевым. Исследовались образцы изГлавного рудноготела, а также 7 и 8 рудных тел на горизонтах 850, 800 и 750. Кроме того, изучались пробы из скважин подземного бурения, отвала, а также отобранные в различные годы образцы Л.Д. Зориной, М.Г. Добровольской, В.В. Архангельской. В результате были охарактеризованы основные типы руд и метасоматитов месторождения.
Проводилось изучение аншлифов с последующим анализом химического состава отдельных
минералов (самородное золото, минералы серебра, сульфосоли, карбонаты) на сканирующем
электронном микроскопе JEOL-5610-LV с энергодисперсионной приставкой Link ISIS (ИГЕМ
РАН, аналитики – Н. В. Трубкин и Л.В. Магазина). Неоценимую помощь в изучении минералогии
месторождения оказала Г.Д. Киселева, подруководством которой автором были
проинтерпретированы полученные данные.
Анализ РЗЭ в карбонатах исследуемого месторождения производился методом ICP-MS (аналитик - С.А. Горбачева, ИГЕМ РАН) на приборе «PLASMAQUAD» английской фирмы VGInstruments.
Количественное определение химического состава карбонатныхминералов выполнялось на рентгеноспектральном микроанализаторе «JXA-8200 superprobe» (аналитик – С. Е. Борисовский, ИГЕМ РАН). Микротермометрические исследования флюидных включений выполнены в секторе минераграфии Лаборатории ГРМ ИГЕМ РАН (THMSG-600 фирмы “Linkam” (Англия). Изотопные исследования состава серы, производились в лаборатории ЦНИГРИ (масс-спектрометр МИ-1201).
Апробация работы
Результаты исследований докладывались на XV Всероссийской конференции по термобарогеохимии (Москва, 2012), Всероссийской «Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России». (Якутск, 2012), ХХ Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2013» (Москва, 2013); II, III, IV Школе-конференции с международным участием «Новое в познании процессов рудообразования» (Москва, 2012, 2013, 2014), Всероссийской конференции "Месторождения стратегических металлов: закономерности размещения, источники вещества, условия и механизмы образования" (Москва, 2015), научно-практической конференций «Научно-Методические основы прогноза, поисков и оценки месторождений благородных и цветных металлов – состояние и перспективы», (Москва, 2015,2016).
Публикации
По теме исследования опубликованы 4 статьи в журналах из перечня ВАК: статья в журнале «Вестник Московского университета» (Москва,2014); две статьи в журнале «Доклады Академии Наук» (Москва, 2015, том 460, 463); одна в журнале «Геология рудных месторождений» (Москва 2016 том 58. №5) и еще одна статья направлена в редакцию.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, включающего 132 наименования, содержит 105 страниц, 9 фотографий и 19 рисунков, 6 таблиц.
Геолого-структурные особенности месторождения
Гранодиориты обнажены в раноне горы Черемховской в виде штока площадью 1.2 кв.км. Единичные даикообразные тела гранодиоритов, являются, по-видимому, ответвлениями от основного штока.
Гранодиорит-порфиры образуют штоковые тела, вскрытые на поверхности в центральной части месторождения и на глубине структурными скважинами. Диоритовые порфириты пристутствуют в виде даек, вскрытых, в основном, на юго-восточном фланге месторождения. Они пересекают гранодиорит-порфиры и прорываются лампрофирами [Дудин, 1962 ф].
Спессартиты являются самыми молодыми интрузивными образованиями, пересекают все известные интрузивные породы. Они встречаются на всей площади Новоширокинского месторождения, пересекают все интрузивные образования. Руды карбонат-полиметаллической стадии, по-видимому, сингенетичны со спессартитами, так как в одних участках спессартиты косо пересекают их, а в других пересекаются ими.
Керсантиты встречены в пределах только Кочковского золоторудного месторождения. По-видимому, сингенетичны с рудами основной продуктивной на месторождении золото-реальгаро-антимонито-карбонатной стадии минерализации (не встречающейся в пределах Новоширокинского месторождения). Так как оруденение Кочковского месторождения, очевидно, моложе руд Новоширокинского месторождения (наблюдается брекчирование свинцово-цинковых руд золото-мышьяково-сурьмяными рудами), то, по-видимому, керсантиты моложе спессартитов.
Все вышеописанные породы, за исключением лампрофиров, в местах пересечения их рудными образованиями интенсивно гидротермально изменены. Изменения выразились в значительной их пропилитизации, хлоритизации, серицитизации, доломитизации, окварцевании и пиритизации.
Тектоника месторождения
Новоширокинское месторождение залегает в Новоширокинской зоне разлома, пересекающей под углом 40-50 в центральной части брахисинклинальную складку, сложенную вулканогенно-осадочными породами верхней юры. Ось складки в пределах месторождения простирается в северо-восточном направлении. [Дудин, 1962 ф].Углы падения складки на юго-восточном фланге более крутые, что, по-видимому, обусловлено внедрением в верхнеюрские породы штока гранодиоритов.
Сама Новоширокинская зона представляет оперяющее к Урюмканскому разлому довольно крупное тектоническое нарушение 2-ого порядка протяженностью 6.2 км и мощностью от 10-20 м до 200м. По характеру смещения зона представляет собою сбросо-сдвиг с амплитудой смещения до 50 м. Следует отметить, что в местах сопряжения излившихся пород с пирокластическими и со штоками гранодиорит-порфиров характер Новоширокинской зоны в значительном мере меняется. Зона сильно ветвится, приобретая структуру конского хвоста; от неё, очевидно, начинают ответвляться довольна многочисленные оперяющие трещины [Карелин и др., 2011ф]. Подобные благоприятные условия для интенсивного ветвления Новоширокинской зоны наблюдаются на юго-восточном и северо-западном флангах месторождения.
Кроме оруденения, к самой зоне несколько тяготеют и гипабиссальные образования послеверхнеюрского интрузивного комплекса, особенно спессартиты, локализующиеся в тех же тектонических структурах, что и рудные тела.
Зона сложена серией кулисообразно расположенных тектонических образований третьего порядка. Именно эти структуры третьего порядка и являются основными рудовмещающими образованиями, определяющими размеры, мощность, простирание и падение рудных тел. 1.4. Морфология рудных тел.
Новоширокинское месторождение представляет собою линейно-вытянутую протяженную неравномерно минерализованную зону, мощность которой очень непостоянна и колеблется от 20 до 300 м. Основные запасы полезных компонентов сосредоточены в семнадцати рудных телах, в трех из которых - Главном, Пятом и Седьмом сосредоточено около 80% всех запасов.
Вещественный состав руд
Месторождение представляют собой серию кулисообразно расположенных рудных тел, локализованных в Новоширокинской минерализованной зоне, в тектонических структурах третьего порядка, которые, как указывалось выше, и являются рудовмещающими.
Протяженность рудных тел по простиранию меняется от 40м до 1429 м, по падению от-20 м до 750. Наблюдается общее склонение рудных тел от флангов месторождения на глубокие горизонты к центральной части (рис.1.3).
Наибольшее количество рудных тел и их апофиз располагается в местах сопряжения излившихся пород с пирокластическими или с теми и другими вместе. Оруденение хорошо выдержано по простиранию и падению говорит отсутствие в целом по месторождению сколько-нибудь значительных блоков пустых пород [Дудин, 1962 ф].
Внутреннее строение рудных тел, а также текстурный рисунок руд достаточно сложны и определяются в основном структурой и строением рудовмещающих тектонических образовании третьего порядка, так как, согласно минераграфическому изучению руд формирование последних происходило в основном путем отложения рудного вещества в трещинах, а не в результате избирательного метасоматического замещения благоприятных для этого блоков пород [Чипизубов,1988ф].
Рудовмещающие породы представлены осветленными, пиритизированными, карбонатизированными, местами интенсивно турмалинизированными крупнообломочными туфами андезито-базальтов. Они рассечены жилообразными и линзовидными скоплениями кварц-сульфидных руд мощностью от 1 до 20 м. Жилообразные тела мощностью 0,5—3 м чаще сложены сплошыми сульфидными ру дами. С увеличением мощности минерализованных зон массивные руды обычно сменяются брекчиевидными (в рудной массе появляется большое количество обломков вмещающих пород), а затем — прожилково-вкрапленными. Скопления кварц сульфидных руд пересечены зонами окварцованных брекчий, жилами и прожилками сульфидно-карбонатного состава. Кварц - сульфидные и сульфидно-карбонатные руды пересечены многочисленными трещинами и зонами смятия самого различного направления, в связи с чем вся рудная зона в целом имеет сложное блоковое строение.
Закономерности в характере выклинивания как рудных тел, так и промышленного оруденения в целом выявлены не были [Дудин, 1962 ф]. На продольной проекции Новоширокинского месторождения наблюдается склонение рудных тел с глубиной от флангов месторождения к центру – слепому штоку гранодиорит-порфиров (рис.1.3.).
Структурно-текстурные особенности руд
Размер кокард составляет от 2 до 6 см в диаметре. Они имеют слегка сплюснутую, эллипсоидальную форму, несмотря на то, что образуются вокруг обломков, характеризующихся неправильными остроугольными очертаниями. Как правило, отдельные кокарды спаяны между собой кварц-карбонатным цементом, но, несмотря на это, в некоторых случаях они легко извлекаются в виде шаров из общей сульфидной массы. Это обусловлено наличием слюдистых оторочек, которые образовались при замещении сидерита гидромусковктом. Нужно отметить, что зоны мономинерального характера практически отсутствуют или встречаются в виде очень тонких прослоев среди более мощных слоев полиминерального состава.
Ширина зон составляет от 1 до 4 мм. Иногда отдельные тонкие зоны перерываются, превращаясь в «пунктирные» фрагментарные образования, или исчезают совсем. Их количество может изменяться от 2 до 5-8
Концентрические зоны кокард могут быть сложены прозрачным кварцем, или агрегатами кварца и пирита с небольшой примесью халькопирита и галенита, однако состав зон может быть значительно более разнообразным. Отмечаются зоны сургучного кварца наряду с прзрачным и галенита или зоны усложненного состава, включающей пирит, галенит, сфалерит, кварц, золото.
По количеству рудного вещества основную роль среди концентрических зон играют существенно сфалеритовые и существенно кварц-пиритовые слои с относительно более бледной вкрапленностью других полезных компонентов. Отдельные слои хараткрисуются натечноскорлуповатым строением и почковидными поверхностями, которые характерны для агрегатов, образованных из колоидов.
Закономерностей в составе, мощности и последовательности наслоения различных зон в кокардах обнаружено не было. Однако в пределах Широкинского рудного поля в отдельных рудных телах присутствуют кокарды с многократным однотипно повторяющимся в серии кокард чередованием зон одного и того же состава. Свободные промежутки между кокардами в участках их скопления заполняются нередко минеральной массой периферических слоев, в частности сфалеритом, в меньшей степени кварцем и карбонатом с незначительной примесью остальных сульфидов. Это обуславливает относительное обогащение руд кокардовых текстур сфалеритом, количество которого превышает количество галенита в среднем в 4 раза.
Среди метаколлоидных текстур отмечаются расслоенные текстуры и неравномерные (по распределению и степени зернистости) поли-и мономинеральные смеси.
Расслоенные метаколлоидные текстуры представляют собой вытянутые вдоль стенок трещин параллельно-слоистые или замкнутые концентрически-зональные или зернистые агрегаты с ровной или бугристой поверхностью минеральных слоев. В основном это самые разнообразные наслоения зон и полос с различными количествами сульфидных и жильных минералов. Среди последних наибольшим распространением пользуются существенно кварцевые, очень тонкозернистые массы разных оттенков сургучно-красного цвета с тонкораспыленным гематитом. Также распространен карбонат. Он, наряду с обычными зонами часто образует натечно-колломорфные агрегаты, плотными бугристыми корками покрывающие поверхности крупных почек, отложенных в пустотах. Среди сульфидов в расслоенных текстурах основное значение имеет галенит, в меньшей степени-сфалерит. Как правило эти минералы образуют маломощные существенно галенитовые или сфалеритовые зонки с подчиненным количеством других минералов. Отмечаются случаи разламывания почковидных образований в связи с механическими деформациями, с последующей цементацией обломков кварцем или карбонатом.
Неравномерные поли-и мономинеральные смеси включают в себя пятнистые текстуры, реже - равномерновкрапленные, присутствующие в виде небольших обособленных участков.
Пятнистая текстура характеризуется обособлениями пятен галенита или сфалерита с редкими включениями прочих сульфидов среди участков вкрапленных руд, состоящих в основном из кварца и пирита в срастании с другими сульфидами. Широкое сочетание пятнистых текстур с типичными метаколлоидными подтверждает предположение, что такая неравномерность распределения, в сочетании с неравномернозернистостью агрегатов различных минералов обусловлена коллоидной природой растворов
В рудах метаколдоидной текстуры с равномерной вкрапленностью сульфидов жильная масса представляет собой скопление не всегда четко выраженных сферолитов карбоната диаметром 4-5 мм, интенсивно замещающихся серицит-мусковитовым агрегатом. Промежутки между сферолитами заполняются гребенчатым кварцем, сфалеритом, пиритом и галенитом. По периферии сферолитов кварц образует тонкие венчиковые оторочки, которые сменяются оторочками пирита. Все свободное пространство между этими минералами занимают ксеноморфные выделения сфалерита и галенита. Иногда в ксеноморфных промежутках карбоната развивается очень плотный тонкозернистый кварц сургучно-красного цвета, нередко обособляющегося среди описанных масс в виде различных по крупности линзовидных скоплении.
К рудам полосчатых текстур относится ряд текстурных разновидностей с полосчатым распределением различных комплексов минералов, которые формировались в условиях полых трещин. Среди них выделяются грубо-полосчатые, крустификационно-полосчатые и симметрично-поясовые текстуры. (рис.2.2). В этих рудах отчетливо наблюдаются перемежающиеся полосы рудных и жильных минералов, среди которых один резко преобладает над другим.
В рудах, характеризующихся грубо-полосчатыми текстурами, отложение моно-и полиминеральных слоев основных сульфидов перемежается с отложениями слоев разнозернистого гребенчатого кварца. По по внешнему виду они напоминают кадаинские руды бурундучного типа.
Среди полосчатых текстур в результате воздействия динамометаморфизма в отдельных случаях наблюдается плойчатость. В рудах симметрично-поясовых текстур симметричные слои кварц-сульфидного вещества в зальбандовых частях прожилков сменяются кварцем или рудным или безрудным карбонатом в центральных частях Для крустификационно-полосчатых текстур характерно нарастание симметричных или односторонних слоев гребенчатого кварца, иногда карбоната, на стенки полых трещин.
Золото и серебро в рудах
Рост содержания серебра (до 10 мас.%) отмечается также в зернах из участков рудных тел, подвергшихся гипергенным преобразованиям (с присутствием гетита, ковеллина, оксида Pb и др.). Пробность остаточных фаз золота, в гетите, не превышает 700, что объясняется осаждением Ag на золотинах, явно присутствующего в гипергенных растворах, поскольку отмечено отложение самородного серебра в оксиде Pb.
Однако отмечены и явления и противоположного свойства – каймы обогащения золотом электрума при гипергенном выносе серебра. Так, зерно с пробностью 700 обрастается более яркой тончайшей каймой самородного золота с пробностью 839 (рис.3.9. в, г).
При этом в контактирующем с ним галените в проницаемой (с микрокавернами) зоне контакта отмечается реакционная кайма субмикронной мощности вдоль всей обогащенной золотом фазы. Реакционная кайма выполнена тонкоагрегатной смесью обломков акантита и минералов группы CuS-Cu2S, цементирующих акантит.
Подобные каймы по контакту галенита и выделений золота в рудах встречены неоднократно. В отсутствии явных признаков гипергенеза в притертых контактах они выполнены только акантитом, обогащения электрума золотом не отмечается.
О времени отложения самородного золота и электрума можно судить исходя из того, что золото встречено почти во всех минералах руд, в том числе и в самых поздних.
Также, следует учесть, что золото приурочено к двум основным минеральным ассоциациям.Во-первых золото отмечается в кварце кварц-гематит-полиметаллической ассоциации, в виде, в основном, идиоморфных, устойчиво высокопробных выделений. По-видимомиу это золото сингенетично с кварцем-матрицей. а) – электрум (Au) с неровными очертаниями, вероятно, корродированный, обрастается каймой акантита (Ас), Gn – галенит; б) – электрум с пробностью 677 (Au 677) с периферии и по проницаемым зонам замещается электрумом с более низкой пробностью (Au 554, Au 420), Gn – галенит; Qtz – кварц; в) – кайма самородного золота (Au 839), развивающаяся вдоль проницаемой (с микрокавернами) зоны на контакте электрума более низкой пробности (Au 700) с галенитом, зона контакта выполнена тонким агрегатом останцов акантита, сцементированных халькозином (Сс), черное – полости; г) – то же с большим увеличением, (Ас) – акантит, (Сс) – халькозин. (а) – микрофотография, (б), (в) и (г) – снимки в обратно-рассеянных электронах.
Во-вторых, в сульфидных рудах (без гематитизации) самородное золото образуется, по-видимому, после отложения всех сульфидов и сульфосолей, так как наряду с идиоморфными формами, часто выделения золота ксеноморфны выделения золота ксеноморфны и, подчиняясь форме интерстиций, имеют с вмещающими минералами преимущественно коррозионные границы.
Таким образом, самородное золото и электрум, отлагающиеся в данной позиции, являются также одними из последних минералов кварц-полиметаллической ассоциации, отлагаясь в одной из наиболее поздних сульфосолей - стефаните, образованном по
серебросодержащему тэтраэдриту, который в свою очередь является самой поздней разновидностью блеклых руд.
В рудах 1-й позиции максимальное количество зерен золота приурочено гематитизированным метаколлоидным образованиям с присутствием высокомагнезиального сидерита, халькопирита, блеклых руд, и небольшого количества других сульфидов. Наличие элементов неоднократного брекчирования и других свидетельств переработки метаколлоидных кварц-гематит-золото-полиметаллических руд может служить признаком возможности переотложения и укрупнения выделений золота
В рудах 2-й позиции максимальное количество зерен золота приурочено к участкам с повышенной трещиноватостью и большим разнообразием минералов и их генераций. Помимо небольшого количества кварца, для них характерно присутствие минералов меди, как халькопирита (в т.ч. в виде вкрапленности в сфалерите), так и существенно сурьмянистых серебросодержащих блеклых руд, а также акантита, галенита и сфалерита минимум 2-х генераций, 4-х разновидностей пирита (кубы, кубы осложненные гранями октаэдра, реже пентагондодекаэдра, пентагондодекаэдры и скелетные метакристаллы), высокомагнезиального сидерита и др.; Также характерны колебания пробности в пределах одного зерна.
Самородное серебро встречается довольно редко в виде удлиненных микровыделений (размером от долей до десятков мкм) в трещинах и полостях в кварце в ассоциации с полибазитом (рис. 3.3. в), или на контакте кварца и Ag-содержащего тетраэдрита (рис.3.3. а) в ассоциации с галенитом и незначительным количеством барита. Самородное серебро является одним из самых поздних минералов, поскольку замещает полибазит, отложившийся позже блеклых руд. Возрастные соотношения самородного серебра с акантитом свидетельствуют о нарастании его на самородное серебро (рис.3.3. а, б)
Исследуемое месторождение вероятнее всего образовалось в результате одного гидротермального этапа, однако гидротермальная деятельность, стимулируемуемая длительным воздействием глубинного магматического очага, неоднократно возобновлялась, сопровождаясь растворением, дроблением, переотложением и замещением ранних минеральных ассоциаций поздними ассоциациями в рамках отдельных стадий.
Обычные критерии стадийности для Новоширокинского месторождения применимы часто с трудом, ввиду небольшого количества характерных возрастных пересечений. Жилы и прожилки часто прерывисты, извилисты, чередуются, срастаются с метаколлоидными агрегатами. Исходя из вышеизложенного, выделенная стадийность не всегда однозначна и может рассматриваться как возможный вариант последовательности образования данных руд.
Рудоотложение происходило в вулканических породах, измененных в результате более ранней пропилитизации. Распространенная существенно шире рудной зоны, она обуславливает появление хлорита, эпидота, альбита, ранних карбонатов, некоторых минералов титана, редкого пирита и др. На основании текстурных наблюдений в различных минеральных ассоциациях можно выделить 4 последовательных стадии отложения гидротермальных минералов (рис.3.10) [Прокофьев и др., в печати].
Начало гидротермальной деятельности знаменует отложение минералов первой, кварц-турмалиновой стадии. Собственно рудный процесс начинается после внедрения даек и мелких штоков в пределах Новоширокинской тектонической зоны и связан с двумя продуктивными стадиями. Минеральный комплекс второй, главной полиметаллической стадии, формируется вдоль тектонической зоны с образованием ореола метасоматитов и отложением золото-кварц-полиметаллических руд в виде последовательно образованных минеральных ассоциаций.
Эту стадию образуют четыре минеральных ассоциации: 1) кварц–серицит– хлорит–карбонатная с пиритом (околорудных метасоматитов), 2) Кварц–халькопирит– пиритовая, 3) кварц–полиметаллическая, и 4) кварц–гематит–полиметаллическая, смена которых могла быть вызвана, в том числе и внутристадийными тектоническими подвижками.
Сравнение с эпитермальными золото-серебрянными месторождениями Северо-Востока России
Эпитермальные месторождения внутренней зоны Карпат [Grancea et al.,2002] в первом приближении продемонстрировали сходство с Новоширокинским месторождением - частности район Бая Маре, включающий в себя ряд эпитермальных золото-полиметаллических месторождений, отнесенных к типу низкосульфидизированных. Как и на Новоширокинском месторождении, данные месторожения представляют собой системы рудных жил, а состав ассоциирующих интрузий демонстрируюет гранодиоритовый тренд. Близки рассматриваемые месторождения и по набору главных рудных минералов (пирит, халькопирит, галенит, сфалерит) и по характерным текстурам (колломорфная, брекчиевая, прожилковая и полосчатая).
Однако, судя по результатам термо-и криометрических исследований флюидных включений [Plotinskaya et al., 2009, Plotinskaya et al., 2012], флюидный режим рудообразующего процесса различался. В составе растворов двухфазовых флюидных включений в кварце Бая Маре преобладают хлориды Na, К и Mg. Об этом свидетельствуют температуры эвтектики растворов включений от -22 до -38С. Полная гомогенизация флюидных включений происходит при температурах от 143 до 344С, а концентрация солей составляет от 0.7 до 8.3 мас. %-экв. NaCl. (рис.5.3.)
Наблюдается сильное изменение концентраций солей в водном флюиде (почти на порядок) при температурах гомогенизации около 300 С. Это указывает на интенсивное выкипание гидротермального флюида, которое и могло служить основным фактором рудоотложения. Ниже 300 С происходит резкое уменьшение концентраций солей. Возможно это связано с поступлением в гидротермальную систему метеорных вод. А Б
Диаграмма температура-концентрация для флюидных включений для месторождений рудного района Бая Маре (по данным [Plotinskaya et al., 2012]) (а); на те же значения наложены данные для Новоширокинского месторождения (б).
В целом флюд на месторождениях района Бая Маре в целом несколько более выкокотемпературный, и обладает значительно боллее низкой соленостью, нежели на Новоширокинском месторождении. Не выявлено и корреляции между температурой гомогенизации флюидных включений и соленостью.
Значения изотопного состава серы сульфидов месторождения Кавник, по данным [Grancea et al., 2002] варируют от +0.3 +5.2 , что значительно ниже чем на Новоширокинском месторождении. Среднее значение 534S составляет 3,4, что свидетельствует о ее магматическом источнике [Ohmoto and Rye, 1979; Field and Fifarek 1985].
Выбор следующего объекта для сравнения, которым стало крупное месторождение Банска Штьявница, был обусловлен общностью многих значимых параметров, о которых пойдет речь в дальнейшем. Эпитермальное Au-Ag полиметаллическое оруденение, наряду с Au-Ag жильным, имеет на данном объекте основное экономическое значение. Оруденение сосредоточено, как и на Новоширокинском месторождении, в жильных системах. Вмещающие породы прорываются близкими по составу интрузивами (диориты, гранодиориты, монцодиориты). Так же на обоих месторождениях отмечается схожий набор главных рудных минералов, относительно высокая пробность золота.
Флюидный режим собственно эпитермального рудообразующего процесса, в результате которого были образованы Au-Ag-полиметаллические и Au-Ag жилы исследовался при помощи массовых термо- и криометрических исследований индивидуальных флюидных включений в кварце, сфалерите, барите и флюорите [Kovalenker et al., 1991].
По данным [Kovalenker et al., 2006], рудоотложение на месторождении Банска Штьявница происходило из растворов хлоридного Mg-Na состава с концентрацией солей 11,6 - 0,5 мас. % экв. NaCl при температурах от 380 до 100С. Наблюдается различная динамика изменения параметров флюида для различных продуктивных стадий. Минерализация II стадии (полиметаллы) формируется на фоне снижения температуры от 380 до 240 С, при этом соленость флюида варьирует от 11,6 до 0,5 мас. % экв. NaCl. Минералообразование IV стадии (полиметаллы, золото и серебро) также характеризуется снижением температуры от 310 до 190 С и волнообразным изменением солености от 9 до 0,5 мас. % экв. NaCl. В то же время образование минеральных ассоциаций V стадии (золото и серебро) приходится на относительно низкотемпературную область - 225-220 С вначале и несколько выше 100 С в конце. И здесь флюид сохраняет свой Cl-Mg-Na состав, а его соленость закономерно уменьшается по мере снижения температуры (рис 5.4).
Наличие разных трендов изменения солености в зависимости от температуры при ранжировании значений темератур гомогенизации. и концентраций солей по стадиям процесса может свидетельствовать о периодических изменениях параметров и позволяет выделить два основных цикла (П-Ш и IV-V стадии рудооразования) с инверсией РТ-параметров между циклами [Kovalenker et al., 2006]. Подобные закономерности изменения араметров между стадиями рудообразования можно наблюдать на исследуемом нами Новоширокинском месторождении (рис. 5.5.)