Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Геолого-структурное положение золоторудных метасоматитов забайкалья и восточного саяна . 15
1.1. Геодинамические обстановки формирования золотого гид-ротермально-метасоматического оруденения Забайкалья 15
1.2. Геолого-структурная позиция изученных золоторудных месторождений и их метасоматитов 20
1.2.1. Существенно-сульфидные 20
1.2.2. Умеренно-сульфидные 24
1.2.3. Малосульфидные 34
1.2.4. Убогосульфидные 38
ГЛАВА II. Формационныи анализ и типизация метасо матитов золоторудных месторождений 47
2.1. Обзор классификаций золоторудных месторождений и формаций метасоматитов 47
2.2. Типизация золоторудных метасоматитов 50
ГЛАВА III. Петролого-минералогическая и геохимическая характеристика золоторудных метасоматитов 62
3.1. Колчеданные метасоматиты. Месторождение Каменное 63
3.1.1. Минеральные ассоциации, особенности эволюции минерального состава, зональность 64
3.1.2. Особенности распределения золота и серебра и сопутствующих рудных элементов 71
3.1.3. Типоморфизм самородного золота: гранулометрия, морфология, элементы-примеси, проба 71
3.2. Листвениты. Месторождение Чипчикон 78
3.2.1. Минеральные ассоциации, особенности эволюции минерального состава, зональность 78
3.2.2. Особенности распределения золота и серебра 93
3.2.3.Типоморфизм самородного золота: гранулометрия, морфология, элементы-примеси, проба 94
3.3. Березиты 102
3.3.1. Месторождение Ирокинда 102
3.3.1.1. Минеральные ассоциации, особенности эволю ции минерального состава, зональность 102
3.3.1.2. Особенности распределения золота и серебра 116
3.3.1.3. Типоморфизм самородного золота: гранулометрия, морфология, элементы-примеси, проба 119
3.3.2. Месторождение Юбилейное 128
3.3.3. Месторождение Дарасун 140
3.3.3.1. Минеральные ассоциации, особенности эволюции минерального состава, зональность 140
3.3.3.2. Особенности распределения золота и серебра 156
3.3.3.3. Типоморфизм самородного золота: гранулометрия, морфология, элементы-примеси, проба 158
3.3.4. Месторождение Яматын 167
3.4. Березиты-листвениты. Месторождение Зун-Холба 174
3.5. Пропилиты. Месторождение Дмитриевское 179
3.6. Вторичные кварциты. Месторождение Замогта 195
3.7. Кварцевые метасоматиты. Месторождение Бадей 204
3.8. Выводы 211
ГЛАВА IV. Вопросы генезиса и возможности промышленного использования золоторуд ных метасоматитов 218
4.1. Геолого-генетические модели и прогнозная оценка золоторудных метасоматитов 218
4.2. Метасоматиты, как возможные региональные и локальные факторы прогноза золоторудных гидротермально-метасоматических месторождений 223
4.3. Возможности промышленного использования золоторудных метасоматитов 231
Заключение 235
Библиографический список 238
- Геолого-структурная позиция изученных золоторудных месторождений и их метасоматитов
- Листвениты. Месторождение Чипчикон
- Пропилиты. Месторождение Дмитриевское
- Метасоматиты, как возможные региональные и локальные факторы прогноза золоторудных гидротермально-метасоматических месторождений
Введение к работе
Актуальность проблемы. Постоянный конъюнктурный спрос на золото не только в качестве валютного металла, но и в новейших технологических процессах диктует укрепление и расширение его сырьевой базы. Поскольку резерв легко открываемых месторождений к настоящему времени исчерпан, а выявление и разработка новых объектов связана с большими финансовыми затратами и разнообразными социально-экологическими проблемами, на первое место для разведки и промышленного освоения выдвигаются месторождения с большими запасами и низкими содержаниями золота. Такими объектами являются золоторудные метасоматиты различных формационных типов, относимые ранее к забалансовым рудам, вовлечение которых в эксплуатацию становится экономически рентабельным. Золоторудные метасоматиты пользуются широким распространением на месторождениях региона и представляют собой крупный по ресурсам потенциал для золотодобывающих предприятий, внедряющих новые технологии.
К настоящему времени в России и других странах проведены обширные теоретические и экспериментальные исследования природных процессов рудообразования [2, 3, 5, 6, 30, 36, 37, 39, 41, 44, 49, 53, 56, 58,
65, 66, 67, 68, 75, 77, 79, 84, 88, 91, 106, 161, 164, 177, 184], поведения золота в эндогенных процессах и различных условиях формирования золоторудных месторождений [7, 16, 23, 32, 42, 72, 85, 104, 113, 130, 135, 153, 158, 178]. Достаточно детально разработана формационная классификация месторождений золота [8, 12, 18, 20, 22, 24, 25, 31, 33, 38, 45, 50, 51, 59, 61,
78, 82, 86, 87, 89, 92, 98, 99, 100, ПО, 117, 123, 132, 133, 139, 140, 144, 148, 165, 168, 169, 175, 180], широко освещены геохимия и минералогия золота в магматических, гидротермальных и метаморфических процессах, изучены формы связи золоторудных месторождений с магматическими и метасоматическими образованиями и механизмы формирования золоторудных рудогенерирующих систем [13, 15, 21, 26, 29, 40,
43, 47, 48, 54, 57, 70, 71, 73, 76, 81, 83, 94, 120, 125, 143, 147, 151, 154, 156, 158, 159, 167, 181, 182, 183].
В значительно меньшей степени изучены условия формирования, состав, строение золоторудных метасоматитов и проблемы их генезиса. Эти вопросы и для золоторудных месторождений Забайкалья, Восточного Саяна, Монгольского Алтая изучены недостаточно, хотя истории золотодобычи этого региона более двухсот лет - так, еще в эпоху ПетраІ было впервые выплавлено золото из нерчинских серебросодер-жащих свинцово-цинковых руд [34]. К настоящему времени, в регионе создалась такая ситуация, когда с одной стороны, отдельные рудно-россыпные районы (Балейский, Усть-Карский, Дарасунский) оказались в значительной степени отработанными, а с другой - потенциал золота таких районов как Намаминский, Окинский, Муйский далеко не раскрыт. Следует отметить, что в последние годы, в связи с началом внедрения в Забайкалье высокоэффективных геотехнологий извлечения золота (кучное, подземное выщелачивание), актуальной стала проблема вовлечения в эксплуатацию низкосортных забалансовых объектов с содержаниями золота 1-3 г/т. При этом роль золоторудных метасоматитов трудно переоценить, т.к. они представляют собой крупнообъемные объекты, а по ресурсам металла являются уникальными. Изучению золоторудных метасоматитов Забайкалья, Восточного Саяна и Монгольского Алтая посвящена настоящая работа.
При обобщении и систематизации фондовых, опубликованных данных по золоторудным месторождениям региона и собственных материалов, автором приняты представления о гидротермально-метасоматическом генезисе золоторудных метасоматитов. Эти представления сформировались на основе результатов исследований Д.С. Коржинского[66], В.А. Жарикова и др. [92], В.Д. Мельникова [89], Д.И. Царева [162], показавших теснейшую пространственно-временную связь гидротермальных и метасоматических процессов при формировании метасоматитов.
Объекты исследований. Гидротермально-метасоматические месторождения: Западного Забайкалья - Ирокинда, Каменное, Чипчикон, За-могта, Юбилейное; Восточного Забайкалья - Дарасун, Балей, Дмитриев-ское; Восточного Саяна - Зун-Холба и Монгольского Алтая - Яматын.
Цель работы. Выявление особенностей вещественного состава (мине-рагения, геохимия, зональность) и практической значимости золоторудных метасоматитов Забайкалья, Восточного Саяна и Монгольского Алтая.
Задачи исследований:
Обзор и анализ геолого-структурных условий формирования золоторудных метасоматитов региона.
Изучение вещественного состава, зональности и типизация золоторудных метасоматитов.
Исследование морфологии, гранулометрии и пробности самородного золота.
Изучение возможностей промышленного использования золоторудных метасоматитов
Научная новизна: 1. По вещественному составу и геолого-структурному положению выделено семь морфогенетических типов золоторудных метасоматитов региона: пластовые тела колчеданных метасоматитов (месторождение Каменное); минерализованные зоны околорудных ли-ственитов (месторождение Чипчикон); минерализованные зоны околожильных березитов (месторождений Ирокинда, Юбилейное, Дарасун, Яматын); минерализованные зоны березитов-лиственитов (месторождение Зун-Холба); жилообразные тела пропилитов (месторождение Дмитриевское), пластовые тела вторичных кварцитов (месторождение Замогта); штокверки и прожилково-вкрапленные зоны кварцевых метасоматитов (месторождение Балей). Установлены характерные пространственные взаимоотношения рудного тела и внутренней зоны метасоматической колонки с однотипными парагенезисами рудных минералов и золота.
Установлено, что золоторудные метасоматиты зональны: в них выделяются центральная, внутренняя и внешняя зоны метасома-тической колонки. Выявлено устойчивое концентрирование основных сульфидообразующих элементов, в первую очередь, S и Fe и осаждение связанного с ними золота - до промышленных концентраций во внутренних зонах метасоматических колонок. Установлены характерные пространственные взаимоотношения рудных тел и внутренних зон метасоматических колонок с однотипными парагенезисами рудных минералов и золота.
На рассмотренных месторождениях установлены специфические особенности гранулометрии золота в различных классах крупности - от «видимого» (0,7-35%), до микронного (65-99,3%). За исключением месторождений Каменное и Чипчикон зафиксировано полимодальное распределение золота, которое отражает последовательность осаждения и распределения в процентах основной массы золота в метасоматитах и рудах от раннего высокопробного, сосредоточенного преимущественно в сульфидах в классах крупности менее 0,07 мм, до позднего интрестиционного - более низкопробного, как правило, «видимого».
Последовательность минералообразования на изученных месторождениях включает от двух до пяти стадий минеральных пара-генезисов руд и метасоматитов: дорудная (допродуктивная) стадия, обязательно включающая Кв+Пир (редко золото); продуктивные (от одной до трех стадий) полисульфидные с золотом I, II и III генераций; завершающая (безрудная), содержащая железистые карбонаты (редко золото).
Практическая значимость. На месторождениях Ирокинда, Яматын, Чипчикон установлена промышленная золотоносность берези-тов и лиственитов внутренней зоны метасоматической колонки, которые включены в контуры разведуемых и эксплутационных блоков с балансовыми рудами. В этом случае, мощность промышленной части
рудных тел увеличивается в 2-8 раз, извлекаемые запасы металла на 10-40 %. Прогнозные ресурсы золота для этих месторождений увеличиваются на 15-45%. Для Дарасунского месторождения подтверждена промышленная значимость золоторудных березитов жилы Старательская на шахтных горизонтах 85, 135 и 385 и обоснован прогноз промышленного золотого оруденения этой жилы на глубину.
Результаты исследований гранулометрии золота, позволяют конкретизировать выбор оптимального комплекса поисковых работ, критериев поисков месторождений золота. Они дополняют базы данных: технологической оценки разведуемых месторождений Чипчикон, Каменное, Замогта, Юбилейное, Яматын и рациональной технологии добычи золота эксплуатируемых объектов - Ирокинда, Кедровка, Дара-сун, Зун-Холба. За счет расширения ряда микронных классов крупности золота возможно применение методов эффективной переработки руд с внедрением современных схем извлечения.
По установленым индикаторным элементам-примесям в золоте геохимического сродства ряда изученных месторождений (Те - Чипчикон, Дарасун, Балей; Hg - Каменное, Ирокинда; Se - Дмитриевское, Баней; W -Юбилейное, Замогтинское) возможен прогноз, в хорошо изученных рудных районах, новых формационных типов золотого оруденения.
На месторождениях Замогта и Юбилейное предложена переоценка ресурсов золота путем включения крупнообъемных метасоматитов с содержаниями золота 1 - 1,5 г/т в контуры рудных тел, с учетом возможности вовлечения в освоение низкосортных руд с тонокодисперс-ным золотом путем применения технологии кучного выщелачивания.
Для территории региона, уточнены границы золотоносных площадей и рекомендованы новые потенциально-золотоносные участки для постановки поисковых работ - Черемшанский и Замогтинский. Подсчитаны запасы и ресурсы золота березитов жилы Юрасовская II, месторождения Ирокинда; жилы Старательская Дарасунского месторождения и вторичных кварцитов Замогтинского месторождения.
Защищаемые положения
На всех изученных месторождениях золоторудные метасомати-ты различных формационных типов региона, благодаря специфическому распределению S и Fe, имеют латеральную и вертикальную зональность с резкими положительными градиентами Au, Ag и сопутствующих рудных элементов — Си, Pb, Zn. в центральной части метасоматической колонки.. Зональность обусловлена процессами инфильтрационно-диффузионного метасоматоза с интенсивным привносом-выносом вещества.
Минералого-геохимические особенности золоторудных метасомати-тов региона проявляют черты сходства независимо от типа формаци-онной принадлежности и геолого-структурного положения.
3. Золоторудные метасоматиты, благодаря тесной пространствен
ной связи с рудными телами, при соответствующем технологи
ческом обосновании могут увеличить запасы и ресурсы потен
циально промышленных руд в пределах 10-45 %.
Фактический материал. В 1987 г. полевые исследования
проведены на золоторудных месторождениях Юбилейное и Замогта в составе поисково-съемочной партии ПГО «Бурятгеология»; в 1988г — на золоторудном месторождении Дмитриевское в составе лаборатории геологии месторождений золота Бурятского геологического института СО РАН; в 1989-1990гг. - на золоторудном месторождении Яматын в составе Тематической партии ВостСибНИИГ-ГиМСа (работы по контракту с ГО «Совгео» в Монголии). В период обучения в очной аспирантуре с 1993 по 1996 годы и работы на кафедре минералогии и петрографии ИГУ с 1996 года по настоящее время собраны и обобщены фондовые и опубликованные материалы по золоторудным месторождениям региона; изучены коллекции образцов метасоматитов и руд по месторождениям Зун-Холба, Каменное, Ирокинда, Дарасун, Балей и Чипчикон из лаборатории золота Гео-
логического института БФ СО РАН. По восьми из десяти изученных месторождений золоторудных метасоматитов Забайкалья (Каменное, Чипчи-кон, Юбилейное, Дмитриевское, Дарасун, Замогта, Яматын, Ирокинда) выполнен комплекс аналитических исследований (табл.1), результаты которых составили основу настоящей работы.
Методы исследований. Поставленные автором задачи решались путем комплексирования методов изучения вещественного состава золоторудных метасоматитов и формационного анализа в сочетании с элементами прогнозно-металлогенического анализа. В таблице 1 приведен перечень методик и методов, примененных в работе.
При полевых исследованиях автором по месторождениям Замогта, Юбилейное, Дмитриевское, Яматын задокументировано и опробовано 120 п.м. канав, 60 м скважин, 90 м подземных горных выработок. Всего по восьми месторождениям отобрано, обработано и изучено 17 задирко-вых, 525 бороздовых и точечно-штуфных проб из руд, метасоматитов и вмещающих пород. За время работы просмотрено 270 шлифов, 235 ан-шлифов. Выделено и изучено 560 монофракций рудных минералов и золота (мономинеральные пробы отбирались под бинокуляром с предварительным обогащением протолочек ручной домывкой). Изготовлено и исследовано 260 монтированных брикетов. Использовано анализов: 230 количественных спектральных, 222 силикатных, 190 химических (рент-гено-радиометрических), 366 пробирных на золото и серебро, 340 атом-но-абсорбционных, 260 микрозондовых, 86 сцинтилляционных, 12 рент-геноструктурных, 23 электронно-микроскопических, 89 измерений тер-мо-ЭДС пиритов, 17 гранулометрических, 90 масс-спектрометрических. Все расчеты и графики в диссертации сделаны автором в программе электронных таблиц Microsoft Excel 2000, графические приложения - в программах Corel DRAW 11 и Adobe Photoshop 7.0.
Таблица 1 Региональные и детальные методы и методики исследований
Апробация работы. Результаты исследований диссертационной работы опубликованы в 23 статьях и тезисах докладов, использованы в двух производственных геологических отчетах и при составлении учебного пособия для студентов вузов.
Основные положения работы докладывались и обсуждались на: Региональной научной конференции посвященной 75-ю ИГУ «Геология, экологическая геология и полезные ископаемые Восточной Сибири», г. Иркутск; 1994г, IV Объединенном Международном Симпозиуме по проблемам прикладной геохимии, посвященной памяти академика Л.В. Таусона, г. Иркутск, 1994г; XVI Региональной молодежной конференции «Структурная и вещественная эволюция Центрально-Азиатского складчатого пояса», г. Иркутск, 1995г\ Международном совещании «Геодинамика и эволюция Земли», г. Новосибирск, 199бг; Всероссийской конференции «Метасоматизм и рудообразование», Екатеринбург, 1997г\ VI Уральском петрографическом совещании «Магматизм, метаморфизм и глубинное строение Урала», г. Екатеринбург, 1997г; Всероссийском совещании «Золотое оруденение и гранитоидный магматизм Северной Пацифики», г. Магадан, 1997г; XI Международном совещании «Важнейшие промышленные типы россыпей и месторождений кор выветривания, технология оценки и освоения», г. Москва, 1997г.; VI Восточно-Сибирском петрографическом совещании «Магматические и метаморфические комплексы Восточной Сибири: проблемы петрогенезиса, корреляции, геологической картографии», г. Иркутск, 1997г; III Всероссийском совещании «Общие вопросы расчленения докембрия», г. Апатиты, 2000г; Международной научной конференции IV Чтения А.Н. Заварицкого «Коллизионная стадия развития подвижных поясов», г. Екатеринбург, 2000г.
Доклады по диссертации обсуждались на научном семинаре Геологического института СО РАН г.Улан-Удэ, на научном семинаре кафедр минералогии и петрографии и полезных ископаемых ИГУ, расширенном заседании кафедры геологической съемки, поисков и разведки МПИ ИГТУ, ПТС ГФУП «БУРЯТГЕОЦЕНТР»
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Содержит 249 страницы, включая 74 рисунка, 76 таблиц. Список литературы включает 184 наименования.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ, программ: ФЦП «Интеграция науки и высшего образования России», «Университеты России - фундаментальные исследования», МГУ «Геоэволюция», а также индивидуального международного гранта фонда Сороса.
Благодарность за консультации замечания, помощь в аналитике автор выражает коллегам БГИ СО РАН: д.г.-м.н. профессору Г.В. Андрееву,
д.г.-м.н. Н.В. Жатнуеву, к.г.-м.н. [А.А.Куликову|, д.г.-м.н. профессору
А.Г. Миронову, д.г.-м.н. [Н.В.Нестерову!, Д.г.-м.н. [П.В.Осокину
д.г.-м.н.
А.А. Цыганкову, к.г.-м.н. доценту В.И. Игнатовичу, к.г.-м.н. В.К. Хрусталеву.
Глубокая признательность и благодарность д.г.-м.н. профессору Виталию Андреевичу Филонюку за помощь, внимание, поддержку и ценные советы при обработке и обсуждении результатов исследований.
Автор благодарит за, критические замечания, содействие в выполнении работы д.г.-м.н. профессора Е.Т. Бубнова, д.г.-м.н., профессора А.Н. Иванова, д.г.-м.н. профессора В.Н. Сазонова, д.г.-м.н. профессора П.М. Хренова, к.г.-м.н. доцента А.А. Белоголова, к.г.-м.н. Л.Д. Зорину, а также всех коллег геологического факультета ИГУ.
Своим первым наставникам в полевых исследованиях геологам ЦГЭ ПГО «Бурятгеологии»: Ю.А. Клейменову, И.Г. Кременецкому, Г.Г. Мар-даеву, Г.П. Патрахину; коллегам по совместным экспедиционным работам в Карийском золоторудном районе: В.А. Афаносьеву, И.В. Плехановой, к.г.-м.н. В. Д. Попову, Г.П. Фоминой; коллегам по научно-исследовательским тематическим работам на территории Монгольского Алтая: д.г.-м.н. профессору В.Д. Козлову, к.г.-м.н. В.А. Гнилуше, к.г.-м.н. Н.В: Оленевой, Б.В. Томилову автор выражает искреннюю благодарность.
Геолого-структурная позиция изученных золоторудных месторождений и их метасоматитов
К настоящему времени среди многочисленных классификаций золоторудных месторождений общепринятой является классификация Н.В. Петровской [108], основу которой составляет количество сульфидов в рудах. Несмотря на кажущуюся простоту, эта классификация является универсальной для разнообразных золоторудных месторождений. Изученные месторождения по данной классификации представлены в таблице 1.2.1.
Месторождение Каменное ( см. рис. 1.1.1) расположено на стыке двух террейнов - офиолитового Парамского и островодужного Келянского [16]. Оно локализовано на северном склоне Северо-Муйского хребта, в верховьях ручья Нижний Катаевский (левого притока ручья Каменный) и представ ляет собой северный фрагмент одноименной золоторудной зоны, которая при ширине 5-15 км трассируется на 25-30 км в субмеридиональном направлении и контролируется Парамской зоной разломов (рис. 1.2.1.1.).
Внутренняя структура этой зоны представляет собой макромеланж из тектонически совмещенных и скученных в результате «бульдозерного эффекта» разнофациальных пород от офиолитового комплекса до отложений задуго-вого бассейна [17]. Это типичный «аккреционный клин», обрамляющий с северо-востока Муйский кратоновый террейн.
В геологическом строении рудного поля принимают участие нижнепротерозойские вулканогенные породы муйской серии, муиского и парамского магматических комплексов. Муйский комплекс представлен диабазами, габбро-диабазами, габбро-диоритами I фазы и плагиограни-тами, гранодиоритами и кварцевыми диоритами II фазы. В составе парамского комплекса преобладают перидотиты, серпентинизированные перидотиты, серпентиниты, листвениты, тальк-карбонатные метасома-титы. Вулканогенные породы в зонах высокого динамометамарфизма превращены в различные по составу ортосланцы (в зависимости от исходного субстрата - базальтового, дацитового или андезитового).
Макроструктура рудного поля, главным образом, определяется серией субмеридиональных разрывных нарушений Парамо-Янгудского глубинного разлома. Внутренняя структура рудного обусловлена сложным сочетанием:1. системой продольных субпараллельных крутопадающих (70-75) на восток сбросо-сдвиговых тектонических нарушений к которым приурочены гидротермально-метасоматические золото-кварц-колчеданные залежи (Восточная зона);2. системой субвертикальных (80-90) оперяющих трещинных разрывов, сближенных и максимально проявленных вблизи поверхности контакта гипербазитов и ортосланцев, контролирующих кулисооб-разно расположенные жильные золото-кварцевые тела.3. системы пологих (5-20) надвигов в комбинации с линейными субмеридиональными разнонаправленными зонами рассланцевания и ка-таклаза, которыми определялся сложный морфологический тип жильно-прожилковых кварц-карбонатных тел золотоносных метасо-матитов (Центральная зона).
Восточная золотоносная подзона включает месторождение Каменное, которое изучалось Г.Л. Митрофановым (1969), Е.А. Намоловым (1969), И.А. Охотниковым (1972), И.И. Шатохиным (1972), С.А. Гуруле-вым (1972), Д.Н. Алексеевым (1979), Н.В. Нестеровым (1986), В.К. Хру-сталевым (1987,2000), А.Г. Мироновым (2000).
Золоторудная минерализация установлена в мощной (100-200 м) полосе меланжа в эффузивах островодужного комплекса и прослежена на 1,2 км вдоль правого склона долины ручья Нижнего Катаевского. Меланж представлен серией сближенных субпараллельных тектонических пакетов и крутопадающих (70-75) на восток пластин, для которых характерно сочетание различных по масштабам и интенсивности процессов динамогид-ротермального метаморфизма: рассланцевание и катаклаз, с которыми ассоциируют ареалы локального метасоматоза. При этом по основным эффу-зивам проявлены процессы сульфидизации, хлоритизации и карбонатиза-ции, по кислым эффузивам и гранитам - березитизации, по серпентинитам - лиственитизации. Золото-колчеданные залежи сосредоточены в тектонических пластинах в виде четковидных линз размером 5-15 м х 150-200 м.
Центральная золотоносная подзона прослежена на 1,2 км субпараллельно восточной зоне в приводораздельной части правого склона долины ручья Нижнего Катаевского. Мощность ее варьирует от 10 до 60 м. В различных по размерам северо-восточных кулисах зоны, в меланжированных ортосланцах основного состава установлено жильно-прожилковое и шток-верковое окварцевание. Мощность прожилков кварца широко меняется от 0,1 до 10 см, при этом зачастую жильный кварц составляет 50-60 % всего объема породы. Количество сульфидов в кварце в основном не превышает 1,5-2 %, редко - 5-10 %. Содержание золота в единичных штуфных пробах, отобранных из гипергенно-измененных сульфидно-кварцевых и кварц-карбонатных метасоматитов, по данным атомно-абсорбционного анализа варьирует от 0,1 до 5 г/т.
Западная золотоносная зона приурочена к эндоконтактовым частям гипербазитового массива и прослежена в субмеридиональном направлении
Листвениты. Месторождение Чипчикон
Детальное изучение морфологии и геолого-структурных особенностей локализации лиственитов, широко развитых в пределах рудного поля, показало, что они тесно сопряжены в пространстве с золото-кварц-сульфидными телами, которые приурочены, главным образом, к пологим сколовым зонам трещиноватости, катаклаза и милонитизации (рис.3.2.1.1.).
Метасоматическая зональность в лежачем и висячем боках этих структур в виде внутренней, промежуточной и внешней зон, характеризуется расплывчатыми нерезкими границами между ними и выделяется лишь по различным текстурно-структурным особенностям (табл. 3.2.1.1.) и концентрациями породообразующих и рудных минералов. При этом парагене-зисы рудных минералов в оруденелых лиственитах и рудах идентичны.
Специфика химизма рудообразующих растворов гидротермально-метасоматической системы заключалась в существенных потерях после прохождения опережающей волны кислотности - кислорода (на 45 %) и кремния (на 22%) при формировании золото-кварц-сульфидных метасоматитов и симметричными повышениями их концентраций в тыльных фациях метасоматическои колонки лежачего и висячего боков при небольших вариациях атомных количеств во фронтальных фациях и вмещающих габбро-диоритах (табл. 3.2.1.2., рис. 3.2.1.2., формулы).
Кроме этого, существовали условия дегазации в проницаемых участках повышенной трещиноватости с полным выносом СОг и со значительным привносом его во внутреннюю и внешнюю зоны метасоматической колонки (табл. 3.2.1.2., рис. 3.2.1.2., формулы). Это происходило на фоне выноса из стволовой части зоны существенных количеств А1, Mg, Са, Na, К и Ті при интенсивном притоке S и Fe3+, что в ярко выраженных восстановительных условиях обеспечило осаждение сульфидов Fe, Си, Zn, Pb, с которыми оказалось связано около 96% золота (табл. 3.2.3.2.).
Вместе с S и Fe3+ привнесены в рудное тело Мп и Р при незначительных флюктуациях их атомных количеств в околорудных лиственитах и вмещающих габбро-диоритах.
В трещинных, легко проницаемых структурах ведущим процессом была инфильтрация растворов, в то время как в массивных участках, которые располагались преимущественно на некотором удалении от стволовой структуры, превалировали процессы диффузии вещества, что подтверждается характерными для них структурно-текстурными особенностями (табл. 3.2.1.1.).
Минеральные парагенезисы метасоматической колонки золотоносных лиственитов находятся в тесной зависимости от времени проявления метасо-матических процессов [14] (табл. 3.2.1.3.). Так, ранний площадной метасоматоз, проявленный практически по всему рудному полю, субстратом которого были вмещающие габбро-диориты, заключался в повсеместной хлоритизации биотита, амфиболизации ромбических пироксенов (главным образом энста-тита), серицитизации и деанортизации плагиоклазов. Границы золото-кварц-сульфидных тел с внутренней тыльной зоной, как правило, четкие и выделяются по появлению в породе мусковита и зеленой слюдки (фуксита) в ассоциации с сульфидами, железистыми карбонатами - сидеритом и анкеритом, количество которых в лежачем и висячем боках примерно одинаково (41,7% и 37,1%). Внешняя зона представляет собой постепенный, как правило, не фиксируемый визуально переход минеральных парагенезисов внутренней зоны к слабоизмененным на раннем этапе габбро-диоритам (табл. 3.2.1.3.). По минеральному составу в лиственитах и жиле выделяются кварц-халькопирит-пиритовые, кварц-карбонатно-сульфидные, кварц-пиритовые и кварц-халькопирит-галенитовые ассоциации минералов. Минеральный состав их приведен в таблицах 3.2.1.3. и 3.2.1.4.
Пирит относится к числу наиболее распространенных минералов. Он присутствует во всех метасоматитах и рудах месторождения. Установлены две генерации пирита; пирит первой генерации является самым ранним рудным минералом і 1 (рис. 3.2.1.3.). Представлен неравномерной вкрапленностью крупных и мелких кристаллов (размер выделений - 0,2-2 мм, агрегатных скоплений - до 8 мм), образующих кучные агрегатные скопления в кварце, кристаллы кубические, идиоморфные, интенсивно катакла-зированные, корродируются кварцем. Рис. 3.2.1.3. Характер выделения пирита I генерации внутренней зоны золотоносных листве-нитов. Аншлиф 3-3 а а - идиоморфизм пирита I. Ув 30, б -катаклаз пирита I. Ув 90
Пропилиты. Месторождение Дмитриевское
Минеральные ассоциации, особенности эволюции минерального состава, зональность. Схема и способы опробования золотоносных пропилитов, вмещающих пород и рудных тел по зоне «А» месторождения Дмитриевское показаны на рис. 3.5.1. Внутренняя зона метасоматической колонки. Ассоциации (от рудного тела): 1 кварц I генерации + турмалин I генерации + пирит + галенит + сфалерит + золото I генерации; 2 кварц II генерации + полевой шпат + турмалин II генерации + пирит II генерации + пирротин + антимонит + бурнонит + арсенопирит + блеклая руда + золото II генерации. Внешняя зона: эпидот + мусковит + кварц III генерации + пирит III генерации + магнетит +хлорит + мусковит + анкерит + сидерит + шеелит. В рудных телах концентрация сульфидов достигает 50-60% жильного выполнения [116]. В первичных рудах резко преобладает пирит, который нередко содержит микровключения золота (менее 0,03 мм). Кроме кварца и турмалина, наблюдаются также халькопирит, магнетит, гематит, шеелит, арсенопирит, блеклая руда, галенит, сфалерит, бурнонит, пирротин, антимонит, тетрадимит и другие минералы. Для пропилитов характерны брекчиевые, псевдобрекчиевые, полосчатые и струйчатые текстуры. Мелкозернистый и скрытокристаллический турмалин служит цементом брекчий, в которых обломочный материал представлен кварцем. Выделяются грубополосчатые, крупнозернистые и шестоватые обособления турмалина. В золоторудных пропилитах и рудах отмечаются кварц-турмалиновые и кварц-пиритовые обособления, вкрапленность и гнезда пирита. Структурно-текстурные особенности пропилитов и рудных тел определяются степенью их тектонической раздробленности. На штольневых горизонтах тектоническая трещиноватость устанавливается по всем рудным телам. Часто наблюдаются зоны дробления, как на контактах рудных тел, так и во внутренних частях. Обычно эти зоны сопровождаются глинками трения, сыпучими сульфидными агрегатами другими явлениями тектонической дезинтеграции. Химизм и эволюция рудообразующих метасоматических процессов, в результате которых сформировано месторождение Дмитриевское, в целом, близки к рассмотренным раннее месторождениям прежде наличием подвижной буферной границы между рудным телом и внутренней зоной метасоматической колонки, но при этом существовали и их специфические особенности (табл. 3.5.2., рис. 3.5.3., формулы). Привнос-вынос вещества (в том числе рудного) здесь также был наиболее интенсивным вследствие проявления процессов инфильтрационно-диффузионного метасоматоза. В зоне влияния буферной подвижной границы отмечены устойчивые поло-жительные градиенты: Fe (в 2,4-3,2 раза), Si (в 0,1-1,2 раза) и S (в 2,5-21,7 раза), К (в 3-4 раза), Na (в 0,1-4 раза); отрицательные: Mg (в 37-45 раз), А1 (в 1,1-1,3 раза). Спецификой процессов привноса-выноса вещества в изученной гидротермально-метасоматической системе является ярко выраженное нестабильное поведение ряда элементов, и в итоге изученные рудные тела имеют пестрый минеральный состав, резко меняющийся даже в пределах шлифа-аншлифа (рис. 3.5.3.). Иллюстрацией этого является контрастное поведение Са: от рудного тела к внутренней зоне лежачего бока положительный градиент - в 4 раза, в висячем боку отрицательный — в 1,7 раз. Аналогично ведет себя СС : от положительного (в 2,5 раз) до отрицательного - в 27 раз. Специфической минералого-геохимической особенностью системы является боровая специализация газонасыщенных рудоносных растворов как на месторождениях Дарасун, Юбилейное, Замогта, о чем свидетельствует постоянное присутствие турмалина. В целом, устойчиво высокий привнос S и Fe, также обеспечивал и резко неравномерное распределение в рудах сульфидных минералов.
По результатам совместных исследований автора и группы сотрудников Института геохимии СО РАН [29] метасоматические изменения вмещающих пород конечным звеном, которых являются пропилиты, обычно по масштабам соизмеримы с мощностью золоторудных жил. Вещественный состав и структура прожилков варьирует в связи с повсеместным проявлением телескопирования и унаследованным развитием многостадийной минерализации. Внутренние зоны метасоматических колонок представлены кварц-турмалиновыми парагенезисами; во внешних зонах наблюдаются эпидот и хлорит (табл. 3.5.3.). Для рудоносных систем характерна стадийная смена состава жильных минералов и резонансные изменения состава прожилков, что указывает на закономерное развитие режима кислотности-щелочности. Причем, в раннюю стадию растворы обладали повышенной кислотностью, затем, в основную рудопродуктивную стадию отмечено повышение щелочности, а в завершающую стадию - снова повышение кислотности. Анализ закономерностей распределения золота в рудах и эволюционирующих во времени и пространстве метасоматических колонках околожильных метасоматитов (прожилков) позволяет сделать вывод о том, что формирование золоторудных тел с промышленными концентрациями золота происходило при высокой активности щелочей.
Особенности распределения золота и серебра. Характерной особенностью распределения золота, серебра и сопутствующих рудных элементов в пропилитах, является резкие отрицательные градиенты содержаний при переходе от рудных тел во внутреннюю зону (табл. 3.5.5.). Внешняя зона метасоматической колонки выделяется близкими к 1 г/т содержаниями золота и серебра. Спектр сопутствующих рудных элементов достаточно широк и, в целом, характеризует эволюцию разнообразных минеральных парагенезисов: пирит + халькопирит + блеклые руды + золото I генерации; пирит + сфалерит + арсенопирит + бурно-нит + магнетит + золото II генерации (табл. 3.5.4.).
Метасоматиты, как возможные региональные и локальные факторы прогноза золоторудных гидротермально-метасоматических месторождений
Основные принципы прогноза рудно-метасоматических формаций золоторудных месторождений базируются на исследованиях Ф.И. Вольфсона [27], Д.В. Рундквиста и др. [129], Н.А. Фогельман [149], А.Д. Щеглова [171], Ю.Г. Щербакова [174], P.M. Константинова [62], А.Ф. Коробейникова и А.Г. Миронова [74], А.Н. Булгатова [16], И.В. Гордиенко Е.В.[32] Плющева и В.В. Шатова [114], А.Г. Миронова [47, 94]. В целом, они базируются на представлениях о золоторудных системах как комплексных, сформировавшихся в результате взаимодействия во времени и пространстве многих факторов генерации, переноса компонентов и локализации золотого оруденения [74].
К настоящему времени установлено, что одним из главных факторов генерации (или начала образования) золоторудных систем региона являют ся тип геодинамической обстановки и характер субстрата [47]. Как показано в работах А.Г. Миронова [47,94] благоприятным субстратом являются:1. Фрагменты океанической коры с офиолитовыми комплексами изначально обогащенными золотом. Наиболее благоприятными для формирования промышленного золотого оруденения являются офиолиты задуговых спрединговых зон, формирующихся на ранних стадиях эволюции энсиматических островных дуг в междуговых зонах растяжения. Этими структурами, как правило, контролируются крупные металлогенические золотоносные зоны и золоторудные районы. Примером может быть Ильчирский офиолито-вый террейн, с которым пространственно и генетически связана Окинская золотоносная зона, в пределах которой разведаны крупные месторождения золота: Зун-Холба, Барун-Холба, Пионерское, Зун-Оспа, Таинское, Водораздельное и др.2. Черносланцевые комплексы турбидитовых террейнов, в породах которых, повсеместно, установлены вышекларковые содержания золота. Эталонным объектом этого типа структур в регионе является Бо-дайбинский турбидитовый террейн в пределах которого расположен Бодайбинский золоторудный район, включающий крупнейшее в России по запасам и ресурсам золота месторождение Сухой Лог.3. Зеленосланцевые комплексы с офиолитами зеленосланцевых гидро-термалитов (зоны метасоматического и прожилкового окварцевания и сульфидизации). К формации зеленосланцевых метасоматитов (гидротермалитов) относится большая часть рудных тел одного из крупнейших месторождений мира - Поркьюпайн (Канада).4. Проявления гранитоидного магматизма толеитового и андезитового типов, отличающиеся гибридностью состава. В регионе к изученным золоторудным объектам, связанным с проявлениями магматизма этих типов можно отнести гидротермально-метасоматические системы в юго-западной части Дарасунского рудного поля, локализованные в гранодиоритовой интрузии среднего палеозоя. 5. Наличие штоков, даек, малых интрузий, несущих прямые признаки флюидной дифференциации и инфильтрационно-диффузионной ме-тасоматической концентрации золота. Среди изученных месторождений в качестве подтверждения этого фактора можно привести гид-ротермально-метасоматические образования жилы Юрасовская II на месторождении Ирокинда, тесно ассоциирующих в пространстве с дайкой диоритовых порфиров.
Для целей прогнозирования весьма важными являются также факторы локализации золотого оруденения [42, 47]. В большинстве случаев к ним относятся:1. Крупные линеаменты, тектонические границы и граничные зоны между террейнами, в том числе торцевое, диагональное и параллельное сочленение. Внутри террейнов - системы ортогональных, диагональных разломов и разрывные нарушения, определяющие крупноблоковое строение террейнов на основе тектонических трещин отрыва. С ними сочетаются и разнообразные складчатые деформации (в т.ч. флексурообразные изгибы в толщах стратифицированных пород).2. Геохимические барьеры, структурные и геохимические экраны в виде горизонтов черных сланцев, пакетов и пачек углеродсодержащих пород, несогласное залегание пород, стратиграфические перерывы, резкая смена состава и физических свойств пород (грубозернистые силикатные - тонкозернистые карбонатные породы, метаэффузивы основного-кислого-среднего составов).3. Флюидонасыщенные штоки и дайки интрузивных пород кислого состава, в ряде случаев связанные постепенными переходами в золото-кварцевые тела (лестничные жилы, жильно-прожилковые зоны, штокверки).
Перечисленные факторы были использованы, как критерии прогнозазолоторудньк гидротермально-метасоматических систем. На их основе была выполнена попытка металлогенического обзора территории изученного региона. Главными элементами этого являлись: выделение метасоматических формаций, установление их связи с определенными геологическими формациями, типизация структур, разработка критериев выделения перспективных площадей и их оконтуривание на основе принципа последовательно го приближения. Типизация месторождений проведена на структурно-вещественной основе: по составу, строению, структуре, характеру связи с геологическими формациями. Месторождения классифицированы по фор-мационному принципу.
Для установления критериев прогнозирования, в первую очередь, были определены закономерности размещения оруденения - устойчивые пространственные, временные, генетические связи месторождений определенного формационного типа с геологическими образованиями. Эти закономерности имеют эмпирический, статистически устойчивый характер и выводятся путем сравнения с эталонными объектами.
На основе проведенных исследований выделены главные формаци-онные типы золоторудных метасоматитов региона: «Каменский». Пластовые тела колчеданных метасоматитов. «Чипчиконский». Минерализованные зоны околорудных лиственитов. «Дарасунский», «Ирокиндинский» подтипы. Минерализованные зоны березитов-лиственитов. «Дмитриевский». Жилоообразные тела пропилитов. «Замогтинский». Пластовые тела вторичных кварцитов. «Балейский». Штокверки и прожилково-вкрапленные зоны, жилы кварцевых метасоматитов. Критерии рудоносности гидротермально-метасоматического золотого оруденения региона рассмотрим на примере «Балейского» типа. Стратиграфические критерии гидротермально метасоматических изменений «Балейского» типа заключаются в приуроченности надрудного ореола к подсвите вулканомиктовых конгломератов и верхней части свиты фангломератов, в которой широко распространен переотложенный материал коры выветривания [151]. Размещение золоторудных кварцевых метасоматитов, главным образом, в центральной зоне рудного поля, в наиболее долгоживущей подвиж
