Содержание к диссертации
Введение
1. Геологическая позиция Тоупугол-Ханмейшорского рудного района 11
1.1. Геологическая характеристика рудного 11
района
1.1.1. Стратиграфия и геологическая история рудного района 15
1.2. Геотектоническая модель формирования Войкарской структурно-фациальной зоны 19
1.2.1. Новогодненское палеовулканическое сооружение в пределах Тоупугол-Ханмейшорского рудного района 24
1.3. Рудная минерализация района 29
1.4. Сравнительная характеристика геологического строения Тоупугол-Ханмейшорского и Воронцовского рудных районов 31
2. Геологическое строение Петропавловского месторождения 37
2.1. Геологическая позиция месторождения 37
2.2. Геологическая характеристика разреза месторождения 43
2.3. Геохимическая зональность месторождения 46
3. Минералого-геохимические характеристики золоторудной минерализации месторождения 56
3.1. Текстурно-структурные особенности руд и стадийность образования месторождения 56
3.2. Типохимические особенности основных рудных минералов месторождения 59
3.3. Самородное золото и теллуриды 64
3.4. Краткая характеристика основных жильных минералов 67
4. Исследование химического состава пирита с помощью метода масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и лазерным пробоотбором (LA-ICP-MS) 72
4.1. Краткая характеристика метода LA-ICP-MS 72
4.2. Состав пирита Петропавловского месторождения по данным LA-ICP-MS 73
4.3. Сравнительная характеристика особенностей состава пирита золоторудных месторождений Петропавловское и Новогоднее-Монто 82
4.4. Состав других сульфидов 89
5. Генетическая модель и условия образования месторождения 93
5.1. РТ параметры и состав минералообразующего флюида по данным микротермометрических исследований 93
5.2. Реконструкция температурных условий по минеральным геотермометрам .
5.3. Последовательность формирования и условия образования месторождения 102
5.4. Генетическая модель месторождения 105
5.5. Типоморфные характеристики месторождения как объекта золото-порфирового типа 107
6. Прогнозирование перспективных площадей на золото-медно порфировый тип оруденения на соседних территориях Малоуральской зоны 115
Заключение 128
Список литературы 130
- Геотектоническая модель формирования Войкарской структурно-фациальной зоны
- Геологическая характеристика разреза месторождения
- Типохимические особенности основных рудных минералов месторождения
- Сравнительная характеристика особенностей состава пирита золоторудных месторождений Петропавловское и Новогоднее-Монто
Геотектоническая модель формирования Войкарской структурно-фациальной зоны
Собский габбро-кварцеводиорит-тоналитовый комплекс (D1-2s) выделен Молдованцевым Ю.Е. в 1973 г. На рассматриваемой площади породы комплекса плохо обнажены. По данным (Маслов, Костюков, 1976) он образует ряд крупных интрузивных массивов, составляющих пояс протяженностью около 240 км и шириной до 12 км, вытянутый вдоль всего восточного склона Полярного Урала в пределах Войкарской СФЗ. Строение массива неоднородное: на западе биотитовые кварцевые диориты и гранитоиды, на востоке – тоналиты, подчиненное значение имеют плагиограниты (Викентьев и др., 2013). Тоналиты прорывают отложения среднего ордовика, в ряде мест имеют четкие эруптивные соотношения с амфиболитами, и иногда отмечаются ксенолиты метабазитов ордовика. С данным комплексом некоторые исследователи (Мансуров, 2013; Зылева и др., 2014) связывают золотое оруденение месторождения Петропавловское, а также жильные проявления и пункты минерализации меди.
Конгорский монцогаббро-граносиенитовый гипабиссальный комплекс (D3-C1kn). Впервые он описан Молдаванцевым Ю.Е. в 1973 г. На рассматриваемой территории комплекс представлен двумя фазами: первая (D2kn1) образована габбро и кварцевыми габброидами и по составу иногда приближающимися к монцогаббро; небольшие массивы габбро известны на южном и западном флангах месторождения Новогоднее-Монто. Вторая (qD2–3kn2) – малыми (в т. ч. жильными) телами кварцевых монцонитов, реже монцодиоритов и дайками монцодиорит-порфиритов. Некоторые исследователи (например, Зылева и др., 2014) связывают с монцодиоритами золотое оруденение месторождения Новогоднее-Монто.
Малоханмейский габбро-долеритовый комплекс (Tm) субвулканических тел представлен небольшими телами и дайками субщелочных габбро-долеритов и долеритов базальт-долеритовой формации. Они широко распространены в пределах рудного района. Жилы долеритов, долеритовых порфиритов и более поздние дайки лампрофиров ориентированы в СЗ, СВ и ВСВ направлениях. Их мощность составляет от десятых долей метров до первых метров. Они развиты в плутонических образованиях Собского и Конгорского комплексов. Долеритовые дайки прорывают все палеозойские стратифицированные отложения (Зылева и др., 2014).
Таким образом, присутствие в рудном районе разнообразных интрузивных образований свидетельствует о длительном формировании вулкано-плутонических структур (D1-2–С1) в ходе становления ВПП.
Гидротермально-метасоматические изменения на исследуемой территории представлены довольно широко в виде зон скарнирования, пропилитизации, березитизации, окварцевания, альбитизации, многочисленных зон кварц серицитовых метасоматитов с березитами, к которым приурочена золоторудная минерализация, а также другими более локально развитыми проявлениями. Например, в пределах Конгорской интрузии широко развиты скарны, где они генетически тесно связаны с гранодиоритовой и частично габбро плагиогранитовой формациями и представлены пироксеновыми, эпидот-гранатовыми и эпидот-пироксен-гематитовыми метасоматитами. С процессами контактового метаморфизма связаны рудопроявления скарново-магнетитовых руд (месторождение Новогоднее-Монто, рудопроявления Караченцева и Карьерное) (Зылева и др., 2014). Следует отметить, что в связи со слабой изученностью территории объем и состав данных свит для Тоупугол-Ханмейшорского рудного поля до настоящего времени является предметом дискуссии. Поэтому приводимая ниже стратиграфическая последовательность рудного района является одним из вариантов. В строении рудного района участвуют следующие толщи (снизу-вверх): соколинская (O2–3sk), ханмейшорская (O3–S1hn), тоупугольская (S1–2tp), тоупуголъегартская (D1–2tg) (Прямоносов и др., 2001; Силаев, Сокерин, 2003; Зылева и др., 2014). Соколинская толща была выделена при геологическом доизучении площадей масштаба 1:50 000 (ГДП-50). Наиболее полные разрезы закартированы в среднем течении руч. Соколиный и фрагментарно вскрыты поисковыми скважинами южнее руч. Ханмейшор. Толща образована потоками толеитовых афировых базальтов (нередко миндалекаменных), включающих прослои кремнистых алевролитов. Отмечаются также подушечные (шаровые) базальты со стекловатыми лейкоксенизированными корками закалки. Вблизи контакта с интрузивными образованиями Cобского комплекса основные эффузивы перекристаллизованы и амфиболитизированы. Базальты соколинской толщи прорываются дайками монцонит-порфиритов Конгорского комплекса. Мощность отложений более 1500 м (Прямоносов и др., 2001).
Ханмейшорская толща обнажается в нижнем течении ручьев Ханмейшор и Соколиный, а также в поисковых скважинах. Строение толщи ритмичнослоистое. Она сложена полимиктовыми конгломератами, гравелитами, разнозернистыми песчаниками, ленточнослоистыми алевропесчаниками и алевролитами. Цвет пород серый (до черного в битуминозных разностях), зеленовато-серый, в отдельных прослоях вишневый. Отмечается тонкая сульфидная минерализация (1–5 об. %). Отложения, судя по керну скважин, субсогласно залегают на базальтах соколинской толщи. В обломках конгломератов присутствуют плагиориолиты и плагиориодациты (иногда порфировые), актинолитизированные афировые базальты. Мощность толщи 1000–1300 м (Прямоносов и др., 2001; Зылева и др., 2014). Тоупугольская толща обнажается в разрезе по ручьям Соколиный, Ханмейшор, а также вскрыты в искусственных обнажениях карьеров строительного камня. Нижняя граница толщи неизвестна. В ее строении участвуют афировые и пироксенофировые базальты, пироксен-плагиопорфировые андезито-базальты, реже андезиты, а также их кластолавы и туфы (бомбовые, лапиллиевые и пепловые разновидности, часто с обломками пемз). По ряду признаков данная толща может быть отнесена к базальт-андезито-базальтовой формации. Вулканиты замещаются по латерали вулканомиктовыми и полимиктовыми пестроцветными псефитами (часто с обломками рифогенных известняков венлок-лудлова, что, по-видимому, отражает внутриформационные размывы), а также песчаниками (нередко известковистыми), углистыми алевролитами, алевропесчаниками, алевролитами, известняками. Породы толщи в разной степени скарнированы, часто гидротермально переработаны в хлорит-серицит-кварцевые, кварц-серицит-хлоритовые, карбонат-кварц-серицитовые, хлорит-эпидотовые метасоматиты. На контакте с интрузиями они, как правило, брекчированы и ороговикованы. Нередко к прослоям тонкообломочных и карбонатных пород приурочена сульфидная (пиритовая) минерализация (Силаев, Сокерин, 2003; Зылева и др., 2014).
Геологическая характеристика разреза месторождения
Продольный геологический разрез месторождения через его центральную часть был построен с учетом материалов разведочного бурения и данных (Кениг, Бутаков, 2012; Мансуров, 2013; Трофимов и др., 2006, 2007), а также использовались материалы поперечных геологических разрезов и погоризонтных планов предшественников, с которых были вынесены сведения о породах (вулканогенно-осадочные, интрузивные и гидротермальные), разрывных нарушениях и рудных интервалах для подробного представления морфологии рудных тел (рис. 12).
Продольный геологический разрез АВ через центральную часть Петропавловского месторождения: 1 – четвертичные отложения; 2– известняки нерасчлененные; 3 – андезито базальтовые порфириты; 4 – лавобрекчии андезито-базальтов; 5 – туф андезито-базальтовый; 6 – туфогравелиты; 7– туфопесчаники; 8 – туфоалевролиты; 9 – диориты мелко- и среднезернистые; 10 – диоритовые порфириты; 11 – долеритовые порфириты; 12 – скарны; 13 – зона метасоматитов нерасчлененная; 14–15 – разрывные нарушения: 14 – рудоконтролирующие; 15 – пострудные (по Мансурову, 2013); 16 – геологические границы; 17 – поисковые и разведочные скважины и их номера; 18 – границы карьеров-расчисток Т-308, 309. В процессе построения разреза автор столкнулся с одной главной трудностью: в соседних профилях диагностировались породы, которые было невозможно сопоставить. Скорее всего, это было вызвано из-за сильной степени гидротермальных изменений и окварцевания пород во время документации керна. Вулканогенно-осадочные породы месторождения характеризуются моноклинальным залеганием, падение на ЮЮВ (20–30), с переслаиванием обломочных пород различной размерности. Мощность более 500 м (данные бурения). Северная часть месторождения сложена мелко- и среднезернистыми диоритами и дайками диоритовых и долеритовых порфиритов. Первые вытянуты в субмеридиональном направлении и образуют силлообразные тела с апофизами мощностью от первых метров до 50 м и протяженностью от 20 до 140 м, восточное падение тел (40–60о). Эти породы выходят на поверхность в восточной части объекта (между 12 и 14; 20 и 24 профилями), где они вытянуты в ССВ и ССЗ направлениях, мощность до 8 м. Дайка долеритовых порфиритов имеет мощность до первых метров, СВ падение под углом 30о.
Средняя часть разреза (скв. 20, 22, 24, 26) осложнена флексурным перегибом и представлена андезито-базальтовыми порфиритами с прослоями туфопесчаников и туфогравелитов; небольшие тела диоритовых порфиритов с апофизами, локализованные в верхней части разреза, а также дайки долеритовых порфиритов (мощность до первых метров, но с более крутым падением тел под углами 40–60 о на СВ). В керне скважин в данной части разреза и в расчистках зафиксированы зоны рассланцевания и трещиноватости, катаклаза и брекчирования пород, а также участки милонитизации.
В южной части разреза вулканогенно-осадочная толща сложена андезито-базальтами с прослоями туфов и лавобрекчий андезито-базальтов, туфопесчаников, туфогравелитов, туфоалевролитов и линзами мраморизованных известняков. Последние имеют мощность 30–45 м. Количество даек диоритовых порфиритов в этой части разреза уменьшается. Они имеют мощность 10–30 м, падение 60–70 на ЮЮВ и протяженность до 60 м. Долеритовые порфириты имеют мощность от первых метров до 10 м, протяженность до 70 м, ССВ падение под углом 40–60 и с глубиной их количество уменьшается. Дайки долеритов (по данным опробования) имеют низкие содержания золота (первые десятые доли г/т).
Морфология рудных тел. Золоторудные тела были оконтурены по данным опробования, а их морфология будет изменяться в зависимости от принимаемых бортовых содержаний золота. Нами были приняты следующие содержания: 0.3–1; 1–3; 3–5 и более 5 г/т (рис. 13).
Рудные тела месторождения имеют сложную морфологию с чередованием раздувов и пережимов; представляют собой гидротермально измененные, пиритизированные (мелкая рассеянная вкрапленность) вулканогенно-осадочные породы с наложенными на них кварцевыми, кварц-карбонатными прожилками и маломощными кварцевыми жилами с небольшим количеством сульфидов (пирита 1–20 об. %); имеют простую ассоциацию рудных минералов (пирит, халькопирит, магнетит); рудовмещающие породы представлены порфировыми и мелкозернистыми диоритами, тоналитами, монцонитами; повышенные содержания золота (от 3 до 5 и более 5 г/т) приурочены к дайкообразным телам диоритовых порфиритов.
Морфология золоторудных тел Петропавловского месторождения в продольном разрезе: 1 – четвертичные отложения; 2 –вулканогенно-осадочные отложения и вулканические породы андезито-базальтового состава нерасчлененные; 3 – диоритовые порфириты; 4 – диориты мелко- и среднезернистые; 5 – дайки долеритов; 6 – литологические границы; 7–10 – рудные тела оконтуренные по бортовому содержанию золота (данные кернового опробования с использованием материалов Бронницкой ГГЭ ИМГРЭ, г/т): 7 – 0.3–1; 8 – 1–3; 9 – 3–5; 10 – более 5; 11 – зона метасоматических изменений нерасчлененная; 12–13 –– разрывные нарушения: 12 – рудовмещающие, 13 – пострудные (по Мансурову, 2013); 14 – поисковые и разведочные скважины и их номера; 15 – границы карьера-расчистки Т-308, 309.
Характеристике геохимической зональности порфировых месторождений посвящено большое число работ (Lowell, Guilbert, 1970; Попов, 1977; Кривцов, Юдин, 1978; Павлова, 1978; Волчков и др., 1982; Григорян, Овчинников, 1983; Сазонов, Контарь, 1983; Кривцов и др., 1983, 1986; Бин, Титли, 1984; Грабежев, 1987; Грифанов, 1993; Константинов и др., 1998; Белогуб и др., 2001; Berger et al., 2008 и др.). Большинство таких объектов разных регионов сохраняют устойчивую горизонтальную и вертикальную зональность (Павлова, 1978; Кривцов и др., 1986; Грабежев, 1987; Cook et al., 2005 и др.). Вместе с тем многим месторождениям свойственны специфические особенности строения.
Для характеристики геохимической зональности Петропавловского месторождения были проанализированы образцы, предоставленные Бронницкой ГГЭ ИМГРЭ (геохимические пробы керна), представляющие собой петрографические разновидности пород, метасоматитов и руд, выделенных на основании геологической документации ОАО «Ямалзолото». Содержания Au и Ag были получены пробирным анализом, а Hg – атомно абсорбционным (Бронницкая ГГЭ ИМГРЭ), петрогенные окислы – рентгенофлуоресцентным анализом (аналитик Якушев А.И., ИГЕМ РАН). Прибор – рентгенофлуоресцентный спектрометр последовательного действия с дисперсией по длине волны, модель PW 2400 (Philips Analytical 1997 г.). Аналитическое программное обеспечение Super Q, PANalytical 2009 г. Содержание благородных, РЗЭ и редких элементов в пробах изучалось с помощью масс спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS). Микроволновая система Milestone Ethos TS с автоклавным комплексом для химического разложения проб. Пределы обнаружения элементов от 10-19до 10-22 г/т. Аналитик Бычкова Я.В. (ИГЕМ РАН). В итоге было отобрано и проанализировано 68 проб (дубликаты проб рядового опробования из наиболее богатых рудных зон) (табл. 2). Таблица 2. Содержания некоторых микропримесей в пробах Петропавловского
Типохимические особенности основных рудных минералов месторождения
Таким образом, Петропавловское месторождение сложено вулканогенно-осадочными породами характеризующиеся моноклинальным залеганием, падение на ЮЮВ (20–30), переслаиванием обломочных пород различной размерности. Интрузивные образования являются разновозрастными и полифазными и широко распространены в пределах месторождения. Рудные тела являются типоморфными для золото-порфировой минерализации: имеют форму штокверков; представляют собой гидротермально-метасоматически измененные, пиритизированные (мелкая рассеянная вкрапленность) вулканогенно-осадочные и диоритовые породы с наложенными на них разнообразными кварцевыми, кварц-карбонатными прожилками и маломощными кварцевыми жилами с небольшим количеством сульфидов (пирита от 1 до 20 об. %); характеризуются небольшим содержанием золота (1.7 г/т, иногда до 20 г/т). Ореолы большинства элементов получили максимальное развитие в метасоматитах (Au, Ag, Te, Ni, Cu, Zn, W, Ti и др.). Содержания Au, Ag, Te, Ni, Cu в ореолах увеличиваются с глубиной, тогда как концентрации Hg, Pb – уменьшаются.
Целью изучения всех текстурно-структурных элементов месторождения является выявление возрастных взаимоотношений между минеральными агрегатами, а также установление последовательности отложения минеральных масс для определения процесса формирования месторождения.
Изучение текстур и структур руд месторождения производилось в несколько этапов: 1) полевые наблюдения в искусственных обнажениях и керне скважин; макроскопическое (с помощью лупы) описание образцов пород и руд; 2) лабораторные исследования (детальное макро- и микроскопические исследования); 3) интерпретация сделанных наблюдений и установление последовательности минералообразования.
На Петропавловском месторождении текстуры руд и жильных минералов достаточно простые: преобладают прожилково-вкрапленная, прожилковая, сетчатая текстура и текстура пересечения; реже встречаются вкрапленная, гнездовая, брекчиевая (представленные в основном пиритом и кварцем) (рис. 18) (Иванова, 2015 б).
Прожилково-вкрапленная, прожилковая, сетчатая текстура и текстура пересечения с разнообразной формой пиритовых вкрапленников и кварцевых агрегатов образовались в результате заполнения минералами трещин и пустот в жильном материале.
В прожилковых и прожилко-вкрапленных текстурах пирит представлен, в основном, агрегативными скоплениями неправильной формы размером от сотых десятых долей мм до 3–4 мм. Зерна кварца в основном имеют ксеноморфную форму размером от сотых долей до нескольких десятых долей мм в поперечнике. Длина отдельных наиболее крупных гребенчатых зерен достигает 2–3 мм. Рис. 18. Текстуры руд Петропавловского месторождения: а – прожилковидное развитие густой вкрапленности мелких зерен пирита; б – кварцевые прожилки и рассеянная вкрапленность крупнокристаллического пирита в метасоматите; в –разноориентированные прожилки мелко-среднезернистых агрегатов пирита с раздувами; г – пересечение кварц-пиритовых прожилков; д – гнезда пирита в породе; е – густая сульфидная вкрапленность пирита в кварце.
Зачастую наблюдается пересечение прожилков, имеющих различный минеральный состав, что свидетельствует о стадийном характере рудообразующего процесса. Эти текстуры образуют разноориентированные, субпараллельные, криволинейные маломощные, тонкие, невыдержанные разноориентированные прожилки пирита и (или) кварца в породе от первых мм до 7 см (кварцевые прожилки). Встречаются поздние кварцевые и карбонат-кварцевые прожилки, секущие сульфидные агрегаты. Нередко карбонат-кварцевые прожилки имеют симметрично-зональное строение, в зальбандах которых расположен карбонат, а в центре – кварц. Часто пирит образует вкрапленность от редкой до густой (до 20 об. %) или гнездовые обособления до 0.7 см в породе. В некоторых образцах наблюдаются брекчеевидная и брекчиевая текстура с обломками вмещающих туфов и карбонат-кварцевым цементом (рис. 19), указывая, что окварцевание происходило после брекчирования изверженной породы. В единичных образцах наблюдались включения рутила, что говорит о разложении титаносодержащих минералов до отложения пирита.
Сравнительная характеристика особенностей состава пирита золоторудных месторождений Петропавловское и Новогоднее-Монто
На глубоких горизонтах хлорит наблюдается в виде крупных разноориентированных с нечеткими краями прожилков (до 250 мкм) с апофизами.
Серицит (до 4 об. %) образует разноориентированные хлорит-серицитовые прожилки (до 2 мм), ксеноморфные зерна (до 200 мкм) в хлорит-полевошпатовой матрице вмещающих пород.
Альбит встречается значительно реже, чем другие нерудные минералы и в основном формирует прожилки (200–300 мкм) с четкими и резкими границами с вмещающей породой или образует ксеноморфные зерна (100–200 мкм).
Таким образом, текстурно-структурные особенности руд месторождения представлены мелкой рассеянной вкрапленностью и маломощными прожилками с простой ассоциацией рудных минералов (основные – пирит, магнетит, халькопирит, второстепенные – сфалерит, галенит). Пирит-1 характеризуется повышенными концентрациями Со (до 2.52 мас. %) и As (до 0.14 мас. %), пирит-2 – Ag до 0.13 мас. % и пирит-3 – Ag до 0.12 мас. %. Магнетит в единичном случае содержит примесь Sr до 5.6 мас. %; галенит – Fe (до 0.44 мас. %); сфалерит – Fe (до 2 мас. %) и Cd (до 1.85 мас. %). Наиболее распространенными в рудных телах из нерудных минералов являются кварц, карбонат, хлорит, серицит и альбит.
Редкими микроскопическими наблюдениями встречаются собственные минералы золота – самородное золото (пробность 781–964) и теллуриды – калаверит и петцит, приуроченные к пириту-2. Самородное золото и теллуриды находятся в микроскопических выделениях: самородное золото размером от 1 до 60 мкм, петцит – 1–50 мкм и калаверит – 1–10 мкм.
Минералого-геохимическая характеристика основных рудных и жильных минералов, самородного золота и теллуридов, приведенная выше, описывает детально лишь верхние уровни месторождения, более глубокие горизонты представлены менее подробно, так как большая часть кернового материала была утеряна, а оставшаяся часть не имеет четкой привязки или она вообще отсутствует (стерта). В результате изучения текстурно-структурных особенностей руд и пород, их минерального состава и минералого-геохимической зональности на месторождении нами выделено три стадии минералообразования: ранняя, основная золоторудная и поздняя (рис. 29). Более подробно они описаны в главе 5, раздел 5.3. Рис. 29. Схема последовательности минералообразования в рудах Петропавловского месторождения: 1–3 – распространенность минералов: 1 – часто встречается, 2 – менее часто, 3 – редко. ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПИРИТА С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ С ИНДУКТИВНО-СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ И ЛАЗЕРНЫМ ПРОБООТБОРОМ (LA-ICP-MS) Пирит – главный минерал многих гидротермальных месторождений и поэтому он является одним из ключевых индикаторов условий рудообразования (Бортников и др., 2003; Barker et al., 2009; Kouzmanov et al., 2010; Deditius et al., 2014). В настоящее время его состав в основном исследуется высокочувствительным методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в сочетании с лазерной абляцией пробы (LA-ICP-MS), который широко используется во всем мире и позволяет получить концентрации широкого круга элементов в точке. Однако в России он пока не получил широкого распространения, а существующие в нашей стране приборы не ориентированы на исследование рудных минералов.
Методом LA-ICP-MS получено много данных о составе пирита для золоторудных орогенных, эпитермальных, колчеданных и других типов месторождений (например, Large et al., 2007; 2009; Zhao et al., 2011; Deditius et al., 2014; Паленова и др., 2015), однако для медно-порфировых (Deditius et al., 2014; Reich et al., 2013) и золото-порфировых (Zhang et al., 2014; Franchini et al., 2015) месторождений имеются ограниченные данные.
Было установлено, что: (1) часть элементов входит в структуру пирита как изоморфные примеси (Co, Ni, As) (Zhang et al., 2014); (2) как нано- (Au, Ag) (Reich et al., 2013) и микровключения (Cu, Zn, Pb) (Zhang et al., 2014; Franchini et al., 2015); (3) золото частично представлено связанной формой (Reich et al., 2013).
В результате выжигания лучом лазера вещество испаряется или сублимируется в виде свободных молекул, атомов и ионов, то есть над облучаемой поверхностью образуется слабая плазма (Gray, 1985; Pettke, 2008). Далее с помощью масс-спектрометра устанавливают, какие атомы составляют молекулу, какова их молекулярная масса и изотопный состав (Wang et al., 2006; Белогуб, 2010).
В процессе исследования были отобраны аншлифы и отдельные зерна сульфидов разных генераций, чтобы в дальнейшем проследить как меняются концентрации микропримесей в пределах зерна, а также в процессе развития минералообразования. Изучение микропримесей в пирите выполнено методом LA-ICP-MS в двух лабораториях: I – LabMaTer at the Universit du Qubec Chicoutimi, Канада (прибор – Agilent 7700 M-50 resolution Excimer (193nm) ArF) и II – ИГЕМ РАН (прибор –Thermo XSeries, лазер – New Wave 213). Использовались стандарты mass-1 и сульфидный стандарт в пирротиновой матрице по 20 ppm ЭГП, золота и серебра, изготовленный в ИГЕМ РАН. Вскрытие зерен пирита осуществлялось с помощью точечной и профильной абляции (бороздой) (диаметр луча лазера 40–60 мкм), частота 10 Гц, энергия на поверхности образца 7–8 Дж/см2. Пробоперенос осуществляли потоком He (0.6 л/мин) с добавлением 6% H2. Чувствительность для большинства элементов составляла 0.02-0.05 ppm. Всего было выполнено 195 точек анализа (15 – в лаборатории I; 180 – в лаборатории II: 45 – месторождение Новогоднее-Монто и 127 – месторождение Петропавловское).
Впервые для месторождения была выполнена оценка концентраций микропримесей в сульфидах методом LA-ICP-MS (Викентьев и др., 2016). При сопоставлении данных LA-ICP-MS, полученных в двух лабораториях для Py-1 и Py-2, выяснилось, что они близки или совпадают (табл. 9 и 10). По данным лаборатории I наибольшие содержания Au (до 79 ppm) и Ag (до 83 ppm) присутствуют в пирите-2; концентрации Au в Рy-1 от 0.02 до 0.2 ppm, а Ag – от 0.04 до 0.44 ppm (см. табл. 9). Содержания Со варьируют от 18 до 17141 ppm (Рy-1) и от 3.5 до 87 ppm (Рy-2), As – от 5 до 1944 ppm в Рy-1, от 10 до 1258 ppm в Рy-2.
Наибольшие содержания золота, полученные в лаборатории II, установлены в Рy-2 (до 49 ppm). Концентрации золота в Рy-1 ниже и варьируют от 0.02 до 13 ppm. Самые высокие концентрации серебра содержатся в Рy-2 (105 ppm), в Рy-1 – от 0.03 до 16 ppm и в Рy-3 – от 0.03 до 86 ppm. Концентрации Со в Рy-1 - до 2825 ppm и As - до 417 ppm (табл. 10). В целом вариации содержаний микропримесей в Рy-1 более значительны, чем в Рy-2 и Рy-3 (рис. 30).