Содержание к диссертации
Введение
Обзор исследований по золотоносности приамурья и нерешенные вопросы формирования рудных месторождений 16
1.1. История изучения золотоносности Приамурья 18
1.2. Металлогеническое районирование Приамурья 21
1.3. Вопросы формирования эндогенных месторождений золоторудных столбов 30
1.4. Изученность физико-химических условий образования руд золота 43
1.5. Нерешенные вопросы проблемы формирования месторождений и рудных столбов 47
Сингенетичная металлоносность рудовмещающих породных комплексов и оценка её роли в формировании золоторудых месторождений 49
2.1. Геохимический фон пород рудовмещающих комплексов вос
точной части Монголо-Охотского орогенного пояса и его обрам
ления 50
2.2.1. Верхнеселемджинский золотоносный район 51
2.1.1. Унья-Бомский золотоносный узел 66
2.1.2. Тукурингрское звено Монголо-Охотского складчатого пояса.. 71
2.2. Оценка подвижности сингенетичного золота и других металлов пород субстрата в эндогенных процессах метаморфизма и скарнирования 78
2.3. Золото и сопутствующие элементы в гидротермальном процессе 85
2.3.1. Золоторудные месторождения, сформированные в тер-ригенных и вулканогенно-терригенных комплексах 85
2.3.2. Золоторудные месторождения, размещающиеся в гра-нитоидах 108
2.3.3. Золоторудные месторождения, сформировавшиеся в субаэральных вулканитах 130
2.4. Источники металлов в гидротермальном процессе и возраст золотого оруденения 149
Роль режима дифференциации расплавов магмати ческих очагов в формировании золотоносных флюидов 163
3.1. Петрохимические различия золотоносных и оловоносных гранитоидов Приамурья 163
3.2. Металлогенные ряды магматических комплексов 171
3.3. Условия отделения золота от магматических расплавов 176
3.4. Позиция магматогенно-гидротермальных месторождений относительно магматических очагов : 185
3.4. Обсуждение проблемы формирования металлоносных маг-
матогенных флюидов 210
Зависимость минерализации и пробы самородного золота месторождений от химического состава рудовмещающих пород ". 218
4.1. Золоторудная минерализация месторождений Приамурья,
сформировавшихся в породах различной основности 222
4.1.1. Золоторудная минерализация в осадочных, вулкано-генно-осадочных и метаморфических породах 222
4.1.2. Золоторудная минерализация в интрузивных породах 235
4.1.3. Золоторудная минерализация в субаэральных вулканитах 242
4.2. Примеры зависимости состава золоторудной минерализации от химического состава вмещающих пород на месторождениях Зарубежья 252
4.2.1. Золоторудные и золотосодержащие месторождения Европы 252
4.2.2. Золоторудные месторождения Средней Азии и Казахстана 254
4.2.3. Месторождения Северной Америки 265
4.2.4. Золоторудные месторождения Австралии и прилегающей к ней части Тихоокеанского рудного пояса 277
4.2.5. Золоторудные месторождения Японии и Океании 283
4.3. Подвижность компонентов вмещающих пород при формиро вании золоторудных месторождений и факторы, регулирующие состав минерализации и пробу кристаллизующегося золота 285
Условия размещения, факторы эндогенной концентрации золота и механизмы формирования рудных тел и рудных столбов месторождений приамурья 298
5.1. Геологические условия размещения золоторудных месторождений 298
5.2. Распределение золота в жильных телах месторождений 309
5.2.1. Распределение рудных элементов в плоскости жильных тел 309
5.2.2. Распределение общего золота в жильных телах относительно раздувов мощности 316
5.2.3. Распределение общего золота в жильных телах и месторождениях относительно даек и штоков 334
5.2.4. Распределение макровыделений самородного золота в жильных телах 337
5.2.5. Распределение золота в жильных телах относительно зоны окисления 348
5.3. Основные факторы, определяющие концентрацию золота в жильных телах и размещение рудных столбов 352
5.3.1. Роль температуры и температурное поле флюида на продуктивной стадии рудообразования 352
5.3.2. Роль флюидного давления в отложении золота в жильных телах 362
5.4. Механизмы концентрации золота в рудных телах 366
5.4.1. Механизм гидроразрыва пород при формировании жильных тел и штокверков 366
5.4.2. Механизм гидротермальной флотации золота 398
5.5. Саморазвитие экранированных гидротермальных систем и
общая модель формирования гидротермальных месторождений
золота 407
5.5.1. Факторы, благоприятствовавшие эндогенной концентрации золота 407
5.5.2. Модель формирования гидротермальных месторождении в экранированных структурах Н1и
Критерии прогноза, основанные на петрохимии маг матических комплексов, составе рудовмещающих пород и на модели саморазвития экранированных гидротермальных систем 419
Заключение 423
Литература
- Вопросы формирования эндогенных месторождений золоторудных столбов
- Оценка подвижности сингенетичного золота и других металлов пород субстрата в эндогенных процессах метаморфизма и скарнирования
- Металлогенные ряды магматических комплексов
- Золоторудная минерализация в осадочных, вулкано-генно-осадочных и метаморфических породах
Введение к работе
Актуальность исследования. Без достоверного знания геологических факторов и механизмов рудоконцентрации, приводящих к возникновению крупных рудных залежей и разнообразию морфологических и формационных и типов минерализации, невозможны достоверные научные прогнозы рудного потенциала территорий, эффективное наращивание минерально-сырьевой базы предприятий и стабильное функционирование горнодобывающей отрасли. Наши исследования золоторудных месторождений были направлены на познание именно этих ключевых вопросов проблемы рудообразования. В этом и состоит актуальность исследования.
Цели и задачи исследований:
Основная цель исследования - получение дополнительных знаний, уточняющих существующие представления об условиях возникновения крупных по масштабам и высоких концентраций золота в гидротермальном процессе, причинах морфологического и минералогического разнообразия минерализации. В соответствии с этой целью, основными задачами наших исследований являлись:
- оценка роли состава вмещающей среды, различных эндогенных процессов, факторов и механизмов в образовании эндогенных концентраций золота, установление причин возникающего разнообразия морфологических и формационных типов минерализации;
- определение на их основе оптимальных условий, приводящих к крупным концентрациям золота в земной коре, и разработка адекватной геолого-генетической модели формирования рудообразующих гидротермальных систем;
- разработка дополнительных критериев регионального и локального прогноза золоторудных месторождений и рудных столбов на основе полученных дополнительных знаний о факторах, процессах и механизмах рудоконцентрации.
Объекты исследований. Основными объектами исследований являлись золоторудные месторождения Верхнеселемджинского (Токур, Иннокентьев-ское, Верхнемынское, Ворошиловское, Харгинское), Ольдойского (Березито-вое), Соловьевского (Кировское), Тыгда-Улунгинского (Покровское) золоторудных узлов Верхнего Приамурья, месторождения Многовершинное (Нижнее Приамурье) и Хаканджа (Приохотье), формировавшиеся в различных геологических обстановках и комплексах пород. Автором изучались геологическая среда рудолокализации, геохимия золота и сопутствующих элементов в рудовмещающих комплексах и их поведение в эндогенных процессах, связь оруденения с магматизмом. Особенно детально анализировались условия локализации и процессы формирования рудных тел, относительное время выделения и позиция самородного золота в рудных телах, строение и генезис рудных столбов, парагенные геохимические комплексы и зональность их отложения.
Наиболее детальные исследования были проведены автором на длительно отрабатывавшемся Токурском месторождении (доступном для наблюдений и опробования в подземных выработках до глубин 250-300 м от поверхности) и разведывавшихся Иннокентьевском и Ворошиловском месторождениях.
Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации положены материалы автора, собранные в процессе геолого-геохимических исследований в регионе в период с 1965 по 2005 годы по проектам ПГО Дальгеология МГ СССР, по темам НИР ДВГИ, АмурКНИИ и ИГиП ДВО РАН, а также по хоз. договорам АмурКНИИ с объединением Амурзолото МЦМ СССР в 80-х годах.
Геохимия золота и сопутствующих элементов в отложениях субстрата изучалась автором по региональным профилям, пересекающим толщи и геологические структуры, а геохимические поля рудоносных участков - по поперечным профилям через месторождения с отбором проб и образцов из канав, керна скважин, подземных выработок. Геохимическое и минералогиче ское опробование сопровождалось детальной документацией границ различных пород и рудных тел, типов околорудно измененных пород. В общей сложности за эти годы автором лично на указанных месторождениях задокументировано и опробовано более 10 км подземных горных выработок, свыше 12 000 п.м скважин, отобрано не менее 15 тыс. литогеохимических проб, многие сотни штуфов для изучения.
Методической особенностью наших исследований, в отличие от изучавших геологические комплексы и месторождения региона предшественников, является включение в круг анализа и рассмотрения поведения в эндогенных процессах, помимо золота, также широкого спектра его элементов-спутников, участвующих в рудообразовании.
Основная часть проб проанализирована в лабораториях ДВГИ и АмурКНИИ приближенно-количественным спектральным анализом с фото-метрированием и использованием большого числа эталонов и стандартных образцов с последующей статистической обработкой выборок. Взаимный контроль анализов в этих лабораториях показал хорошую сходимость. Ключевые и контрольные выборки проб, в том числе из неизмененных пород, анализировались нейтронно-активационным анализом на золото и широкий комплекс сопутствующих элементов в лаборатории Института ядерной физики (г. Ташкент), в том числе на As, W, Bi, Sb, чувствительность спектрального анализа на которые недостаточна. В 7000 проб по региональным разрезам золото определялось количественными спектрохимическими методами с чувствительностью (0,2-1)-10- масс. % (лаборатории ДВГИ и АмурКНИИ).
Для 200 проб, предназначенных для определения баланса привноса-выноса компонентов при гидротермальном преобразовании боковых пород, в лабораториях ИГО Приморгеология и АмурКНИИ выполнен полный силикатный анализ.
Для уточнения характеристик физико-химических параметров рудообра-зования было отобрано и исследовано свыше 200 проб монофракций кварца, сульфидов, самородного золота. По ним получено и проинтерпретировано около 150 декрептограмм, 19 анализов водных вытяжек и более 50 хромато-грамм. Эти виды анализов выполнены в лабораториях АмурКНИИ и ДВГИ. Декрепитация всех проб мономинералов, в том числе самородного золота, выполнена в лабораториях АмурКНИИ на вакуумных декрепитометрах ВД-3 и ВД-4, а часть проб самородного золота на газодинамическом анализаторе в ИГЕМе (исполнитель А.Д. Хотеев). Сходимость определений температур декрепитации золота, полученных в этих лабораториях высокая.
Для прояснения спорных вопросов, касающихся возраста оруденения и источников рудного вещества в дополнение к имеющимся у исследователей данным, нами проведено несколько определений К-Ar возраста руд Ворошиловского и Токурского месторождений (в лаборатории ИГО Приморгеология, г. Владивосток). В процессе исследований, впервые для Приамурья, нами был определен изотопный состав свинца галенитов из месторождения Токур, Ворошиловское, Сагур, Березитовое (в лаборатории ИГО Невскгеология, г. Ленинград). При исследовании характера распределения золота в жильных телах месторождений нами также были использованы пробирные анализы, выполненные в лаборатории рудника Токур.
Для дополнительного обоснования отдельных положений диссертации нами привлекались опубликованные материалы по различным золоторудным месторождениям других регионов страны и зарубежья и опубликованные результаты экспериментальных исследований.
Научный вклад автора.
1.Установлен ещё один важный фактор, определяющий состав (проб-ность) кристаллизующегося золота в рудных телах месторождений. Это химический состав рудовмещающих пород и, в первую очередь, их натрие-вость, предопределяющая степень изменения потенциала Na во флюиде при взаимодействии «флюид - порода» на предпродуктивном этапе развития гидротермальных систем. Ион Na стабилизирует комплексы золота в растворах, способствует их накоплению по отношению к серебру и выделению на продуктивном этапе формирования месторождений более высокопробного золота. Показано, что действие этого фактора распространяется на золоторудные и золотосодержащие месторождения различных глубин, формаций и возрастов. [172, 189, 193].
2. Впервые для Дальнего Востока автором [170, 173, 176, 183, 184] были выявлены контрастные петрохимические отличия дифференциатов магматических очагов, продуцирующих золотоносные флюиды и золотое оруденение от дифференциатов магматических очагов, продуцирующих оловоносные флюиды. Наиболее важным из них является вполне определенное соотношение окислов железа (FeO/Fe203 = 0,9-2,25), указывающее на дифференциацию золотогенерирующих очагов в окислительном режиме (буфер магнетит/гематит). Такой режим способствовал переводу золота расплавов в ионное состояние, накоплению его во флюидной фазе и транспортировке в зоны рудоотложения. Этот вывод согласуется с результатами экспериментальных исследований Е.Н. Димана, Б.В. Олейникова [60], Н.Н. Барановой и др. [7], И.Д. Рябчикова, Г.П. Орловой [228], А.Г. Миронова и др. [121], Д.С. Глюка [40].
Получено научное объяснение: 1) весьма широкому спектру встречающихся в природе геохимических типов руд золота: Au-Fe, Au-Mo, Au-Cu, Au-W, Au-As, Au(Pb+ Zn), Au-Ag, Aue и других более сложных золото-полиметалльных (комплексных) руд; 2) обычно низким концентрациям олова в рудах золота и низким содержаниям золота (не более 0,1, иногда до 1 г/т) в рудах олова.
3. Доказана важная роль фактора внутрифлюидного давления при рудо- образовании [187, 190-192]. Роль флюида в рудообразовании заключается не только в переносе и отложении рудных компонентов, как принято считать, но и в активном «завоевании» им свободного для рудоотложения пространства посредством гидравлического раскрытия трещин, отслоения контактов пород с образованием полостей, возникновения трещин гидроразрыва и брекчирования пород. Сформулированы признаки и обосновано участие механизма гидроразрыва пород при формировании многих рудных месторож дений. Предполагается зависимость морфологического типа формирующейся рудной минерализации (вкрапленный, штокверковый или жильный) от уровня внутрифлюидного давления, достигнутого в гидротермальной системе на предрудном этапе.
4. Существенные концентрации золота в эндогенных месторождениях формируются в экранированных рудообразующих гидротермальных системах (ЭРГС) в процессе их саморазвития в два этапа [190].
На дорудном прогрессивном этапе их развития происходит накопление и прогрессирующее повышение доли ювенильного флюида в гидротермальной системе, приводящее к росту температуры и потенциальной энергии гид-ротерм и, как следствие, к росту давления в системе нередко до критического уровня, когда флюид в соответствии с [256] сможет преодолеть Рлит и прочность пород и образовать первые полости. На этом этапе флюиды, активно преобразуя вмещающие породы, эволюционируют по составу.
С момента возникновения первых полостей ЭРГС переходит ко второму, регрессивному, или собственно рудогенному этапу, протекающему в направлении общего снижения Р от сверхлитостатического до гидростатического и Т в режиме их флуктуации (с инверсиями), с нарастанием в системе доли метеорных вод. Если на дорудном этапе гидротермального преобразования пород из физических факторов определяющая роль в саморазвитии системы принадлежит температуре, то на рудогенном - флюидному давлению при подчиненной роли температуры. Предложенная модель согласуется с обобщающими [19] данными по изотопам серы, кислорода и углерода в гидро-термально-метасоматических флюидных системах и результатами изотопных исследований Х.П. Тейлора [250], А.Е. Wild, А.С. Edwards [329] .
5. Предложена и обоснована научная гипотеза возможности возникновения в открывшихся полостях естественной гидротермальной флотации кластеров и микрочастиц самородного золота, образующихся в моменты ге- терогенизации и дегазации флюида [179, 288, 290, 316]. Этим механизмом можно объяснить возникновение бонанц и наблюдаемое обогащение само родным золотом преимущественно верхних частей рудных тел большинства месторождений рудных провинций мира. Основные защищаемые положения.
1. Источником основных количеств металлов для формирования золоторудных месторождений региона являлись глубинные мантийно-нижнекоровые уровни литосферы. Транспортировка металлов осуществлялась магматогенными флюидами очагов, возникающих на различных уровнях коры под влиянием мантийных флюидов и расплавов.
2. Химический состав рудовмещающих пород и гидротермальные их преобразования оказывали активное влияние на состав рудообразующих растворов, на минеральный состав формирующихся руд и на состав (проб-ность) кристаллизующегося золота: а) повышенная натриевость пород и особенно активный вынос в гидротермальный трещинно-поровый флюид из них Na, способствовали стабилизации и накоплению комплексов золота в растворе и последующему концентрированному отложению из них более высокопробного самородного золота с минимальной примесью серебра; б) обо-гащенность пород субстрата кальцием благоприятствовала связыванию вольфрама в шеелите и повышению карбонатности руд; в) повышенные содержания железа в исходных породах способствовали возрастанию сульфид-ности руд или развитию в них анкерита.
3. Дифференциаты магматических очагов, генерировавших золотоносные флюиды, несут признаки развития расплавов в режиме повышенной окисленности (FeO/FeiO = 0,9-2,5, буфер магнетит/гематит) и повышенной активности Na. Эти условия благоприятствовали переводу атомарно-рассеянного золота расплавов в ионную форму с образованием его комплексных соединений с С1 и Na и накоплением их во флюидной фазе расплавов. Реализация рудогенерирующего потенциала очага зависела от благоприятности внешних условий (наличия в надынтрузивных зонах флюидопровод-ников и экранированных структур-ловушек флюидов).
4. Гидротермальные месторождения формировались в режиме саморазвития экранированных рудообразующих гидротермальных систем в два этапа: ранний прогрессивный (накопление глубинного флюида в системе, гидротермальное преобразование пород в режиме роста Т и Р), когда определяющую роль играет температура; и поздний регрессивный собственно ру-догенный, когда определяющую роль в их развитии играет режим давления. Резкие подъемы давления до критических значений запускали в действие механизм гидравлического расклинивания тектонических трещин и образования полостей гидроразрыва с брекчированием компетентных пород, а следующие за ними резкие спады давления обеспечивали гетерогенизацию, дегазацию, пересыщение (с зарождением кристаллитов Аи и вероятной их флотацией на верхние уровни полостей), снижение температуры флюида и стадийное минералоотложение в полостях в режиме общего дискретного снижения Р и Т в системе до гидростатических параметров.
Практическая значимость работы состоит в возможности использования полученных научных результатов и основанных на них критериев рудо-локализации для более эффективного обоснования региональных и локальных прогнозов. Такие прогнозы позволят выработать или существенно скорректировать стратегию развития минерально-сырьевой базы золотодобывающей отрасли региона и конкретных предприятий.
Внедрение результатов исследований.
1. На основе установленной вертикальной зональности рудных тел и первичных геохимических ореолов был оценен эрозионный срез изучавшихся месторождений Токур, Афанасьевского, Сагурского, Ворошиловского и других [Остапенко, 1975ф, 167] и сделаны рекомендации, которые учитывались Селемджинским прииском МЦМ СССР при планировании разведочных работ. С их учетом на месторождении Токур была разведана и отработана крупная жила 160, подтверждена перспективность жилы Академической.
2. Автор являлся одним из ответственных исполнителей «Генерального проекта на разведку месторождения Токур на период 1992-2000 годы», со ставленного по заданию треста Амурзолото МЦМ СССР (авторы д.г.-м.н. В.Г. Моисеенко, д.г.-м.н. Н.В. Нестеров, к.г.-м.н. Н.С. Остапенко и другие).
3. На считавшемся типично жильным Токурском месторождении выявлен новый морфологический тип минерализации - прожилково-вкрапленное оруденение. Крупная залежь расположена в зоне основного флюидопровод-ника - Главного разлома. С учетом оцененных ресурсов этой зоны, месторождение Токур отнесено автором в разряд крупных объектов. К 1992 году ее центральная часть на трех верхних горизонтах была разведана. В настоящее время ОАО «Токурский рудник» проводит оценочные работы на ее фланговых участках.
4. В процессе проведения в регионе геологических и минералого-геохимических исследований автором выявлен и рекомендован для детального изучения ряд новых перспективных рудопроявлений золота нетрадиционных для региона типов: золото-медно-порфирового (Среднесемертакское, М. Бургали), золото-полиметаллического и золото-редкометалльного (соответственно, Огоджа-1 и Огоджа-2), золото-сульфидного (Угоханское, Сергачин-ское).
Апробация работы и публикации. По теме диссертации автором написано 8 научно-исследовательских отчетов, опубликовано около 70 научных работ, в том числе одна монография. Основные результаты исследований были представлены в докладах на всесоюзных, всероссийских и региональных симпозиумах и конференциях в городах Новосибирске (1975), Иркутске (1981, 1994), Хабаровске (1988), Магадане (1982, 1988), Владивостоке (1974), Улан-Удэ (1979, 2004, 2006), Черкассы (1983), Москве (1977), Александрове (1999), Екатеринбурге (1983, 1994, 1997), Сыктывкаре (2000, 2005), Львове (1985), на международных конференциях в Благовещенске (1989, 1991, 2000) и Китае (1990), по месторождению Токур - на коллегии МЦМ СССР в 1991 году.
Благодарности. За многолетнее тесное сотрудничество, а также плодотворное обсуждение отдельных сторон генезиса золоторудных месторожде ний региона автор выражает благодарность коллегам д.г.-м.н. Г.И. Нерон-скому, д.г.-м.н. Л.В. Эйришу, д.г.-м.н. В.Д. Мельникову, к.г.-м.н. А.Ф. Миро-нюку, д.ф.-м.н. Ю.Т. Левицкому.
Автор так же глубоко признателен сотрудникам аналитических лабораторий АмурКНИИ (ИГиП) и ДВГИ за выполненные анализы проб: Ю.П. Гайденко, к.г.-м.н. В.В. Малахову, к.г.-м.н. СМ. Радомскому, Н.С. Саниле-вич, С.А. Шахраю, а также сотрудникам лаборатории минералогии и геохимии ИГиП О.Н. Нероде и О.Г. Медведевой, оказавшим неоценимую помощь в оформлении работы.
Особую благодарность автор выражает член-корр. РАН Н.С. Бортникову за обсуждение проблемы роли флюидного давления и механизма гидравлического разрыва пород в рудообразовании и академику РАН В.Г. Моисеенко за многолетнее творческое сотрудничество и консультации по вопросам проводимых исследований.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из Введения, шести глав и Заключения общим объемом 470 страниц, включая 55 иллюстраций, 45 таблиц и 1 приложение. Список цитированной литературы включает 332 наименования. г
В автореферате используются следующие сокращения:
К„ - коэффициент накопления элемента в рудах или во вмещающих породах по отношению к его кларку или фоновому содержанию;
К" - коэффициент распределения элемента между расплавом и флюидной фазой;
т - мощность рудных тел;
с - содержание золота, г/т;
НАА - нейтронно-активационный анализ;
П а - показатель относительного обогащения (+) или обеднения (-) ру дообразующих гидротерм натрием, численно равный сумме количеств поступившего из пород Na20 и отложенного растворами в околорудных породах К20 (в масс. %);
Рлит - давление литостатическое (бар); Т - температура флюида (°С); Тн - температура начала декрепитации (°С); Тк - температура конца декрепитации (°С);
Тср - средняя температура декрепитации флюидных включений (°С); ЭРГС - экранированная рудоформирующая гидротермальная система.
Вопросы формирования эндогенных месторождений золоторудных столбов
Тектонический контроль рудолокализации. Все исследователи золоторудных месторождений региона отмечают контроль оруденения в рудных полях дорудными разломами, в том числе долгоживущими и неоднократно Ьщ подновляющимися. Одни из них играют рудоконтролирующую (флюидопод-водящую) роль, другие вмещают рудные тела - жилы, жильно-прожилковые зоны и контролируют размещение предрудных гидротермалитов. Внутрими-нерализационные подновления по их данным обусловливали стадийность рудного процесса и золотоносность отлагавшихся парагенезисов [171, 242, 257, 268, 289, 290].
Размещение рудных полей в терригенных и терригенно-вулканогенных толщах обычно подчиняется крупным антиклинальным складкам, осложненным продольной и поперечной складчатостью более высоких порядков, а Щ также продольными и поперечными разломами [33, 289]. Такова позиция То-курского, Иннокентьевского, Харгинского, и других золоторудных месторождений Приамурья.
Возраст и генезис оруденения. При определении возраста оруденения большое значение уделялось соотношениям его с процессами метаморфизма вмещающих пород, проявлениями магматизма, а также изотопным датировкам по минералам из руд. Сложность геологического строения региона, длительность развития слагающих его крупных геоблоков (от архея и начала фа-нерозоя до четвертичного времени) и присутствие золота в дренирующих их водотоках, позволяют предполагать нахождение на его территории разновозрастного золотого оруденения. Г.П. Воларович [33, 34], Е.А. Радкевич и В.Г. Моисеенко [214] считали вполне вероятным формирование золоторудной минерализации не только в мезозойскую, но и в палеозойскую и, возможно, докембрийскую эпохи и относили регион к области с полициклической золотой минерализацией. В частности, к палеозойскому возрасту ими и другими исследователями отнесены убогосульфидные и убогозолотоносные жилы альпийского типа, залегающие в метаморфизованных породах Верхнее-Селемджинского района (Монголо-Охотского складчатого пояса). Палеозойское золото в концентрациях около 1 г/т установлено автором в магнетито-вых скарнах с халькопиритом Тахтамыгдинского месторождения, сформированного в девонской терригенно-карбонатной толще в экзоконтакте палеозойского гранитного плутона [Остапенко и др., 1964ф]. Однако, рудопрояв-лений достоверно докембрийского возраста [277] в регионе пока ещё однозначно не установлено. Труднодоступность, неудовлетворительная обнаженность, всё ещё слабая опоискованность северных территорий региона, сложенных архейскими и протерозойскими комплексами пород и наложение мезозойского магматизма и оруденения, не способствовали выявлению рудных месторождений этих возрастов.
В Становой провинции отмечаются зоны диафтореза, возникшие в результате регрессивного метаморфизма метаморфитов амфиболитовой и гра-нулитовой фаций по зонам региональных разломов древнего заложения. Они пространственно близки ареалам золотоносности, но в геохимических полях обычно не выражены. За пределами структур разуплотнения они, как правило, безрудны [132]. Детально изучавший золотоносность этой провинции В.Г. Ветлужских [26] пришёл к выводу о связи продуктивного золотого оруденения Становой провинции с этапом мезозойской ТМА, проявившейся в подновлении разломов, рассланцевании прилегающих к ним пород, внедрений штоков, даек, формировании разрозненных вулканических покровов с андезитами в основании и кислыми породами в верхнем ярусе и субвулканических интрузий среднего и кислого состава, возникновении горстов, грабенов, впадин. В зависимости от степени эродированности территорий остаточная мощность вулканитов варьирует от 0 до 600 м. Мезозойское орудене-ние локализуется здесь как в молодых вулканитах и терригенных комплексах некоторых впадин, так и в породах фундамента - гнейсах, мигматитах, гранитах, анортозитах, главным образом в связи с крутозалегающими нарушениями, сопровождающимися березитизацией, пропилитизацией и окварцева-нием эдукта.
Фонд обнаруженных в регионе месторождений рудного золота пока невелик, из них разведывались лишь некоторые, а отрабатывались единицы. Большинством исследователей возраст продуктивной золоторудной минерализации (за исключением Нижнего Приамурья) считается позднемезозой-ским. Формирование месторождений связано с этапом мезозойской тектоно-магматической активизации консолидированных складчатых и блоковых структур [26, 132] или постколллизионным этапам становления Монголо-Охотского орогенного пояса. Г.И. Неронский, В.А. Буряк связывают возникновение оруденения в толщах Монголо-Охотского складчатого пояса с процессом метаморфизма пород [20, 22, 151, 152].
Мезозойский возраст оруденения ряда месторождений, находящихся в родственной (чаще парагенетической) связи с интрузиями диорит-плагиогранитного состава верхнеюрского-раннемелового (верхнее-амурский, тында-бакаранский) или раннемелового возраста (буриндинский, джалин-динский, ираканский и другие комплексы) у исследователей сомнений не вызывает. Подтверждением этого являются имеющиеся определения абсолютного возраста руд или околорудных метасоматитов некоторых месторождений [245].
Оценка подвижности сингенетичного золота и других металлов пород субстрата в эндогенных процессах метаморфизма и скарнирования
Поведение золота при региональном метаморфизме пород. Роль регионального метаморфизма может быть оценена при сопоставлении приведенных в таблицах 2 и 4 геохимических данных по породам (раздельно по пелитам или псаммитам) верхней слабометаморфизованной (не выше филлитовой фации) и нижней метаморфизованной в зеленосланцевой фации частей вул-каногенно-осадочной толщи палеозоя. Как уже было нами отмечено ранее [164, 185], породы свит имеют идентичный химический состав, так как ви димо были сформированы за счет денудации комплексов пород одних и тех же территорий. Из приведенных в таблицах 2, 3 и 4 данных следует, что породы сформировавшихся в палеозое терригенных толщ геохимически однотипны.
Так как в золотоносных кварцевых жилах, рудных зонах и их эндогенн-ных ореолах интенсивно концентрируются золото, мышьяк, серебро, вольфрам и в меньшей мере свинец, цинк, медь, бор, молибден и некоторые другие элементы, целесообразно сравнивать уровни содержаний именно этой группы элементов в различной степени метаморфизованных породах стратиграфического разреза. В отношении подвижности мышьяка и вольфрама высказать обоснованное суждение пока сложно, из-за недостаточного количества выполненных для неизмененных пород нейтронно-активационных анализов.
Из приведенных в таблице 2 данных о содержаниях элементов в породах верхней и нижней частей разреза вулканогенно-осадочной толщи района следуют два вывода: - в каждой части разреза в различных породах содержания золота и элементов рудного спектра в основном ниже кларка и близки между собой. Лишь в трех типах пород нижней части разреза (в кварцитах, метавулканитах и светлых кварц-серецитовых сланцах содержания золота в 2-3 раза выше, чем в остальных, но также не достигают кларкового уровня; - в породах обоих стратиграфических уровней границы содержаний элементов практически одинаковы.
Из сопоставления метаморфизованных в зеленосланцевой фации пород распространенных в бассейнах рек Селемджи (табл. 2, группа 2) и Угохан (табл. 3) также следует вывод об идентичности в них содержаний всех элементов, в том числе и золота, которые в основном не достигают кларкового уровня. Лишь брекчированные алевролиты с обильным пиритом содержат золото в несколько повышенных количествах, но все же не превышающих уровень кларка. Вместе с тем, содержания серебра, цинка, кобальта, марганца и мышьяка в них выше кларков. В единичных маломощных прослоях магне тита в толще пород из бассейна р. Угохан содержания золота и цинка превышают кларки вмещающих пород (0,010 мг/т и 373 г/т соответственно). Таким образом, установленная на сравниваемых территориях эксгаляционно-осадочная серноколчеданная и железоокисная минерализации слабо золотоносны.
В таблице 4 приведены характеристики средних содержаний элементов для пород свит Селемджинского района в целом, рассчитанные по крупным выборкам. Анализы по золоту заимствованы из различных научных отчетов (пробы пород с прожилками кварца и гидротермальных парагенезисов в выборки не включались). Из таблицы следует, что средние содержания всех элементов по свитам нижней и верхней частей разреза весьма близки, в том числе и сингенетичного золота. В работе В.Г Моисеенко с соавторами [128] показано, что содержания золота в пелитах из зон слабо метаморфизованных в цеолитовой фации пород района (0,001 г/т) и из зон зеленосланцевой фации метаморфизма (0,0011-0,0012 г/т) также весьма близки. Все эти данные подтверждают вышеизложенные выводы. Близкие геохимические характеристики к осадочным породам района имеют и прорывающие их интрузии поздне-палеозойских гранодиоритов - гранитов и отличаются от них лишь более низкими содержаниями бора, меди и никеля (табл. 2, строка 13). Таким образом, следует отметить, что полученные различными исследователями для трех золотоносных районов восточной части Монголо-Охотского орогенного пояса оценки средних содержаний элементов пород палеозойских вулкано-генно-осадочных толщ, метаморфизованных в зеленосланцевой фации, идентичны, в том числе и для золота.
Металлогенные ряды магматических комплексов
Выявленные петрохимические различия гранитоидных дифференциатов оловогенерирующих и золотогенерирующих магматических очагов Приамурья были апробированы на гранитоидных комплексах других регионов России и различных провинций мира, для которых генетическая или парагенети-ческая связи с определенными типами оруденения достоверно установлены [184]. Для их типизации использована та же диаграмма: Na20/K20 -Fe0/Fe203 (рис. 26).
В общей сложности для ее построения были использованы опубликованные в сводных работах И.Н. Говорова, И.В Гордиенко, Э.П. Изоха, В.Д. Козлова, А.И. Кривцова, Л.В.Таусона и др. [41, 45, 78, 80, 85, 87, 100, 137, 249] анализы по 268 магматическим комплексам различных регионов и континентов широкого возрастного диапазона (от верхнего протерозоя до неогена) из различных регионов мира (табл. 23), с которыми ассоциируют месторождения олова, вольфрама, меди, молибдена, золота, других редких металлов и колчеданных руд различных формационных типов.
Магматические комплексы, сопровождаемые существенно молибденовым оруденением, занимают на диаграмме (рис. 26) локальное поле, максимально приближенное к началу координат, и характеризуются низкими величинами обоих параметров. Свыше 90% учтенных молибденоносных комплексов располагается в поле, ограниченном соотношениями 0,5-1,0 Na20/K20 и 0,2-1,6 VQOIV OT,. Остальные рудоносные комплексы укладываются в начинающиеся от этого поля два ортогональных ряда: вертикальный (сульфидогенный) и горизонтальный (редкометалльный).
Геологическая, региональная и возрастная привязки металлоносных магматических комплексов базит-гранитоидного состава, использованных при составлении диаграммы (рис. 26)
Металлогеничес-кий профиль магматических комплексов Количество использованных комплексов Геоструктуры (регионы) и геологический возраст магматических комплексов и связанного с ними оруденения Источник информации
Молибденовый 31 Раннепалеозойские комплексы Алтае-Саянской складчатой области; среднепалеозойские комплексы Уральской и Монголо-Охотской складчатых областей; позднепалеозойские комплексы Джунгаро-Балхашской складчатой области и Монголии; мезозойские комплексы Становой, Монголо-Охотской, Сихотэ-Алиньской складчатых систем; мел-палеогеновые комплексы Японии и США 45, 86, 100, 113, 138, 249
Медный (смолибденом)порфировый 35 Среднепалеозойские комплексы Чингиз-Тарбагайской, Зайсанской и Джунгаро-Балхашской складчатых систем; позднепермские комплексы Австралии; раннеюрские гранитоидные батолиты Канады; мел-палеогеновые и палеоген-неогеновые интрузивно-вулканогенные комплексы Болгарии, США, Панамы, Чили, Филиппин, Малого Кавказа, Камчатки и островных систем 100, 138 иданныеавтора
Колчеданный 38 Вулканические, вулканогенно-гшутогенные и интрузивные архейские комплексы Южной Африки и Канадского щита; раннепротерозойские комплексы Южной Карелии; позднепротерозойские комплексы Алтае-Саянской складчатой области; палеозойские Саяно-Байкальской складчатой системы, Центрального Казахстана, Тувы, Кузнецкого Алатау, Западных Мугоджар, Рудного Алтая, Урала, Северного Кавказа; мезозойские комплексы Малого Кавказа, Курил, о-вов Фиджи 87, 137
Золотой 67 Раннепалеозойские интрузивные комплексы Центрального Казахстана, Горного Алтая, Тувы, Алтае-Саянской складчатой области, Восточного Саяна, Монголии, Монголо-Охотской складчатой системы; позднепалеозойские комплексы Уральской, Зайсанской и Верхояно-Чукотской складчатых систем; пермь-триасовые комплексы Джунгаро-Балхашской складчатой области; мезозойские комплексы Монголо-Охотской, Сихотэ-Алиньской, Становой складчатых систем, гранитоидные батолиты Сьерра-Невады; кайнозойские комплексы Закарпатья, Камчатки, Северного Вьетнама, Японии 48, 78, 80, 113, 138, 173
Вольфрамовый 36 Позднепалеозойские гранитоидные комплексы Джунгаро-Балхашской, Иртыш-Зайсанской, Алтае-Саянской, Зеравшано-Гиссарской складчатых систем; раннемезозойские комплексы Центрально-Монгольской, Монголо-Охотской, Сихотэ-Алиньской складчатых систем и Японии 80, 113, 137, 249
Оловянный 61 Позднепротерозойские комплексы Балтийского и Украинского щитов; средне- и позднепалеозойские комплексы Фергано-Кокшальской, Джунгаро-Балхашской, Алтае-Саянской складчатых систем, Австралии, Корнуолла, Богемии, Приморья, юрских и меловых комплексов Монголо-Охотской, Сихотэ-Алиньской, Верхояно-Чукотской, Яно-Колымской складчатых систем 41,78,80, 86; 137; 138, 173,249
Золоторудная минерализация в осадочных, вулкано-генно-осадочных и метаморфических породах
Унья-Бомский золотоносный узел выбран для рассмотрения генетических вопросов в связи с тем, что в отличие от выше рассмотренных, совершенно не содержит выходов магматических тел мезозойского возраста [148, 240, 244]. По данным В.А. Степанова (см. рис. 4) золотоносный узел приурочен к крупной широтной линейной антиклинали, ядро которой сложено толщей ритмичного переслаивания алевролитов и песчаников верхнего триаса (амканская свита). Северное крыло и, частично, ядро перекрыто несогласно залегающей толщей песчаников и алевролитов курнальской свиты раннеюр-ского возраста, а на южное крыло антиклинали надвинут тектонический покров терригенно-вулканогенных отложений позднекарбонового (джескогон-ская свита) и раннепермского (нектёрская свита) возраста. Судя по расположению россыпей и известных рудопроявлений золота, эндогенная золоторудная минерализация узла сосредоточена в джескогонскои свите аллохтона и в верхней части амканской свиты позднего триаса - автохона Уньинского надвига. Кроме этого, слабые признаки оруденения отмечены и в юрской толще. Отложения палеозоя и триаса в доюрское время были метаморфизо-ваны в зеленосланцевой фации. Детально изучавший этот рудный район В.А. Степанов [244] пришел к выводу, что возраст оруденения послеметаморфи-ческий и, следовательно, послераннеюрский. Установленное смещение над-виговой зоны субмеридианальными и северо-восточными сбросами и проявление гидротермальной минерализации по некоторым из них может свидетельствовать о формировании золоторудной минерализации на завершающем этапе мезозойской тектонической активизации этой территории.
Все рудные поля, геохимические аномалии и россыпи располагаются вдоль широтной линии рудоконтролирующего надвига на протяжении более 50 км, а все богатые россыпи с крупным золотом сосредоточены в вершинах бассейнов рек Унья и Бом. Рудовмещающими являются в основном песчаники и алевролиты нижней подсвиты джескогонскои свиты, как наиболее проницаемые породы разреза. Особенностью их химизма является низкая железистость QTeO+Fe203 = 2,43-3,8%), умеренное количество щелочей (XNa20+K20 = 5,05-6,93%) преобладание Na20 над K20 (в 1,75-2,35 раз), в больше мере, чем в обломочных и осадочных породах Верхнеселемджинско-го района.
Оруденение также распространяется и на нижнюю часть верхней подсвиты, сложенной песчаниками, а верхняя ее часть, сложенная алевролитами и метавулканитами с редкими прослоями песчаников и известняков, являлась менее проницаемой для флюидов. В отличие от пород нижней подсвиты, терригенные породы верхней части этой подсвиты имеют пониженную кремнекислотность и явное преобладание закисного железа над окисным. Еще в большей степени отмеченные черты характерны для горизонтов зеленых сланцев (метавулканитов). Такая среда способна буферировать восстановительную обстановку в гидротермалной системе, то есть способствовать восстановлению золота из растворов.
Вышележащая нектёрская свита нижней перми сложена аналогичным комплексом пород и петрохимически сходна с верхней частью верхней подсвиты нижележащей джескогонской свиты. Для нее еще в большей мере характерна сланцевая составляющая. В связи с этим, она совместно с верхним горизонтом верхней подсвиты джескогонской свиты являлась экраном для флюидов.
Отложения амканской свиты триаса петрохимически идентичны породам нижней части рудовмещающей джескогонской свиты верхнего карбона [148]. Таким образом, рудовмещающий субстрат петрохимически очень однороден, а литологически - различен. В амканских отложениях преобладают псефиты над псаммитами, в верхней же подсвите джескогонской свиты и, особенно, в нектёрской преобладают алевролиты и метавулкатиты. Эти менее проницаемые нежели песчаники породы и выполняли роль экрана гидротерм. За счет эрозии экранирующей и частично рудовмещающей подэкран-ной толщ во врезах долин образовались россыпи.
Согласно данным В.А. Степанова [244], рудная минерализация узла представлена несколькими участками сосредоточения жильных тел, обнару 206
женных в головках россыпей - по ручьям Алексеевский, Счастливый, Арка-новский, Бочагор и др. На рудопроявлениях Советском и Счастливом в прошлом организовывались незначительные старательские отработки жил. Ору-денение приурочено, в основном, к полосе песчаников нижнеджескогонскои подсвиты. Основными рудовмещающими структурами являются зоны разломов северо-восточного простирания. Ниже приводятся условия залегания жильных тел на наиболее изученном рудопроявлении.
Рудопроявление Счастливое приурочено к узлу пересечения Уньинского надвига Сирик-Макитской зоной нарушений северо-восточного простирания. Согласно В.А. Степанову [240] он сложен метаморфизованными флишевыми осадками амканской и песчаниками джескогонской свит. Породы и их сланцеватость под углами 10-30 падают на юг. В них согласно сланцеватости залегают безрудные линзовидные кварцевые жилы альпийского типа. Плоскость разделяющего свиты Уньинского надвига погружается на юг под углом 35-40 . Золотое оруденение установлено в его автохтоне и аллохтоне в оперяющих трещинах разрыва северо-восточного простирания (аз. 40-50) и северо-западного падения (углы 50-60 до 80). Жилы группируются в зоны от 3 до 5 штук и располагаются кулисообразно. Одна из жил прослежена до выклинивания у плоскости надвига. Контакты жил четкие. В зоне 0,5-1,5 м от жил породы слабо изменены (прожилковое окварцевание и аргилли-зация). В висячем боку одной из жил отмечена вкрапленность арсенопирита (до 3-5 мм крупностью). Жилы выполнены белым крупнозернистым кварцем до (95-98%) с примесью альбита (1-4%), кальцита (1-2%), серицита, хлорита. Рудные минералы (2-5%) представлены шеелитом или вольфрамитом, арсе-нопиритом, галенитом, реже пиритом, пирротином, халькопиритом. Текстуры руд массивные, реже полосчатые или брекчиевые. Самородное золото мелкое, часто встречается в участках брекчиевых текстур, где тяготеет к краям угловатых ксенолитов пород (сланцев) либо концентрируется в зальбан-дах жил (аналогично месторождению Токур).
