Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ предшествующих исследований. 9
Глава 2. Методика исследований. 13
Глава 3. Особенности геологического строения Верхне-Енашиминского рудного узла . 18
3.1. Географо-административное положение и геолого-структурная позиция района исследований 18
3.2. Стратиграфия . 25
3.3. Магматизм. 28
3.4. Метаморфизм. 29
3.5. Тектоника . 30
3.6. Полезные ископаемые. 31
Глава 4. Вещественный состав месторождений и рудопроявлений Верхне-Енашиминского рудного узла . 32
4.1 .Месторождение золота и сурьмы Олимпиада. 32
4.1.1. Особенности геологического строения. 32
4.1.2. Петрографическая характеристика рудовмещающих пород и их гидротермально-метасоматических изменений 39
4.1.3. Минералогия. 46
4.1.4. Геохимия рудоносных образований. 79
4.2.Месторождение золота и вольфрама Оленье.
4.2.1. Особенности геологического строения. 124
4.2.2. Петрографическая характеристика рудовмещающих пород и их гидротермально-метасоматических изменений 127
4.2.3. Минералогия. 131
4.2.4. Геохимия рудоносных образований. 143
4.3.Рудопроявление золота Иннокентьевское.
4.3.1. Особенности геологического строения. 157
4.3.2. Петрографическая характеристика рудовмещающих пород и их гидротермально-метасоматических изменений 159
4.3.3. Минералогия. 161
4.3.4. Геохимия рудоносных образований. 171
4.4.Рудопроявление вольфрама Высокое-2. 177
Глава 5. Типоморфизм основных рудных минералов, последовательность и условия минералообразования . 184
Глава 6. Изотопно-геохронологические исследования. 232
6.1. Sm-Nd изотопная система. 232
6.2. Геохимия изотопов свинца. 242
Глава 7. Минералого-геохимическая зональность Верхне-Енашиминского рудного узла. 249
Заключение. 255
Литература. 256
- Стратиграфия
- Тектоника
- Петрографическая характеристика рудовмещающих пород и их гидротермально-метасоматических изменений
- Петрографическая характеристика рудовмещающих пород и их гидротермально-метасоматических изменений
Введение к работе
Актуальность работы. Верхне-Енашиминский рудный узел входит в состав Северо-Енисейского района, являющегося одной из главных золоторудных провинций России. После истощения многочисленных россыпей золота и консервации рудника золото-кварцевого месторождения Советское основные перспективы золотодобычи региона связаны с объектами золото-сульфидного типа, локализованными главным образом в пределах изучаемого рудного узла. В его состав входят крупнейшее по запасам золота из разрабатываемых в настоящее время в России месторождение Олимпиада и ряд более мелких объектов со схожим типом руд. Месторождение Олимпиада детально разведано и в настоящее время разрабатывается открытым способом. Несмотря на значительную степень изученности (Ли и др., 1990; Ли, 2003; Генкин и др., 1994; Афанасьева и др., 1995, 1997 и др.), взаимоотношение золотого, сурьмяного и вольфрамового оруденения, эволюция условий минералообразования во времени, характер связи оруденения с магматизмом раскрыты не в полной степени.
Актуальность работы обусловлена необходимостью анализа и сопоставления материалов, полученных в последние годы при эксплуатационно-разведочных и оценочных работах на месторождении Олимпиада и его флангах, и выявления минералого-геохимической зональности Au-Sb-W минерализации рудного узла. Разработка механизмов и выявление условий формирования оруденения, приведших к образованию такого гиганта, как месторождение Олимпиада, установление закономерностей распределения полезных компонентов на территории узла и отдельных объектов - задачи, имеющие несомненное научное и практическое значение. Их решение позволит расширить комплекс прогнозно-поисково-оценочных критериев для оруденения золото-сульфидного типа и получить новые данные, необходимые для комплексного и рационального использования минерального сырья.
Целью работы состоит в установлении закономерностей изменчивости Au-Sb-W минерализации рудного узла и условий ее формирования во времени и пространстве. Для ее реализации были решены следующие задачи: 1) выявление последовательности
OS Я»
%М
минералообразования. на объектах узла; 2) установление типоморфных особенностей рудных минералов; 3) оценка физико-химических параметров рудообразования; 4) выявление характера минералого-геохимической зональности месторождений и рудного узла в целом; 5) изучение изотопных характеристик минералов для определения возраста и возможных источников оруденения.
Фактический материал и методы исследования. В основу диссертационной работы положены материалы, полученные автором в 1999; 2001 и 2002 гг. при полевых работах в составе геологоразведочной партии ЗАО «Полюс» на золоторудных месторождениях Олимпиада, Оленье, рудопроявлениях золота Иннокентъевское и вольфрама Высокое-2. Экспериментальные исследования проводились в лабораториях СПГГИ (ТУ), СПбГУ, ИГТД РАН, Институтов геологии и минералогии Фрайбергской горной академии (Германия). Изучено более 200 полированных и 70 прозрачных шлифов методами оптической и растровой электронной микроскопии. Выполнено более 200 микрорентгеноспектральных анализов (ФГА: микроанализатор Jeol JXA-6400, аналитик У.Кемпе; ИГГД РАН: Akashi АВТ-55, М.Д.Толкачев). Выделено более 80 мономинеральных фракций, для которых получено 55 количественных спектральных (СПбГУ, ФГА), 25 рентгенофазовых (СПГГИ) анализов и определен изотопный состав Sm, Nd (16 проб) и РЬ (15 проб) в ИГТД РАН Обработаны результаты более 2500 полуколичественных спектральных и пробирных анализов пород и руд, предоставленных геологической службой ЗАО «Полюс». Обработка аналитических данных производилась с применением пакетов программ Statistica 6.0, SPSS 10.0, Surfer 7.0, Isoplot/Ex 2.49.
Научная новизна работы. Впервые предложена детальная схема последовательности минералообразования, оценены физико-химические параметры образования рудной минерализации (температура, активность серы) и охарактеризована их изменчивость, во времени и пространстве, на основе чего выявлена скрытая зональность Верхне-Енашиминского рудного узла. Впервые получены Sm-Nd и Pb-Pb изотопные датировки минералов разных стадий минералообразования и проведено их сопоставление с основными событиями; в истории геологического развития
Енисейского кряжа. Выявлены типоморфные особенности основных рудных минералов (самородного золота, арсенопирита, пирротина, сфалерита, бертьерита, антимонита и др.), впервые обнаружено присутствие теллуридной минерализации на месторождениях узла.
Практическая значимость работы определяется возможностью использования полученных данных при эксплуатационных разведочных работах на месторождении Олимпиада, а также при проведении геологических работ разных стадий (поиски, оценка, разведка) на золоторудных объектах Енисейского кряжа и других регионов России. Результаты исследований переданы в ЗАО «Полюс».
Достоверность защищаемых положений, выводов и рекомендаций определяется детальными минералогическими наблюдениями и применением современных методов исследования вещества с использованием новейших компьютерных технологий обработки аналитических данных, а также подробным анализом литературных источников по исследуемой тематике.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на заседаниях кафедр минералогии, кристаллографии и петрографии СПГГИ, геохимии СПбГУ. Отдельные результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на научных конференциях «Полезные ископаемые России и их освоение» (СПГГИ, 2000-2003 гг.), «Структура, вещество и история развития Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 2002), «Фундаментальные исследования и высшее образование» (Москва, 2003). Часть изложенных в диссертации материалов была представлена в конкурсной работе «Геохимическая характеристика золотых руд месторождения Олимпиада (Енисейский кряж, Сибирь), награжденной в 2001 г медалью Министерства образования РФ «За лучшую студенческую работу».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, и содержит 264 страницы, включая 109 рисунков и 52 таблицы, 2 приложения. Список литературы содержит 165 наименований. Во введении определены цели и задачи
Стратиграфия
В 1980-84 г.г. В.АЛопатин и др. проводит детальные поисковые работы на флангах Олимпиадинского месторождения. Открыто два новых мелких рудопроявления - "спутника" - Иннокентьевское и Чиримбинское, связанные с основным месторождением общностью геологической структуры.
В 1988 году золотоносные коры выветривания Олимпиадинского месторождения изучались в карьере отрядом ЦНИГРИ. Окисленные образования были отнесены к приповерхностным гидротермальным метасоматитам четвертичного возраста (Песков, 2000).
В 1993 году был составлен окончательный отчёт по детальной разведке месторождения, где были учтены рекомендации ГКЗ СССР по доизучению первичных руд (Лопатин и др., 1993ф).
В 1999-2000 гг. силами геологоразведочной партии ЗАО "Полюс" проводились поисковые и оценочные работы на рудное золото на рудопроявлениях Оленье, Иннокентьевское и Чиримбинское, в которых автор принимал участие.
Отработка месторождения Олимпиада открытым способом начата Северо-Енисейским ГОКом в 1985 году. В 1989 году в эксплуатацию введен первый пусковой комплекс, производственной мощностью 100 тыс. т. по добыче и переработке окисленных руд. С 1996 г. месторождение эксплуатируется ЗАО «Полюс», увеличившим производительность по добыче окисленных руд в 2000 г. до 1.5 млн. т. в год. На предприятии производится переработка руды с получением золота в слитках. С 2002 года ведется извлечение золота из первичных руд с применением биотехнологий.
С октября 2002 г. ЗАО «Полюс» принадлежит к ГМК «Норильский никель». Месторождение Олимпиада и Верхне-Енашиминский рудный узел в целом характеризуются хорошей степенью геологической изученности. По результатам поисковых, оценочных, разведочных работ детально разработаны вопросы строения, морфологии рудных тел и их позиции относительно основных тектонических структур района и другие геолого-структурные аспекты. Они хорошо проиллюстрированы в монографии первооткрывателя месторождения Олимпиада Л.В.Ли (2003) и статье А.Д.Генкина, В.АЛопатина и др. (1994).
Минералого-геохимическое изучение объектов узла проходило в рамках вышеуказанных работ, а также разнообразных тематических исследований, итоги которых приведены в фондовых отчетах. Специализированные исследования, посвященные изучению вещественного состава рудоносных образований, в разное время проводились сотрудниками ЦНИГИ, ИГЕМ, ГЕОХИ РАН, КрГАЦМЗ и др.
Выделяя наиболее важные аспекты таких работ, следует отметить исследования, посвященные арсенопиритовой минерализации, наиболее тесно связанной с золотым оруденением. В них А.Д.Генкиным и др. (1994, 1998, 2002) показано, что арсенопирит часто содержит повышенные содержания золота (до 6300 г/т), которое может находиться как в свободном виде, так и в химически связанном в структуре минерала.
Геохимия оруденения, шеелитовая минерализация и особенности распределения редкоземельных элементов в породах и минералах месторождения Олимпиада изучены сотрудниками ГЕОХИ РАН. Авторами получены важные выводы о сходном характере поведения золота, мышьяка, сурьмы и вольфрама в процессах рудообразования. Показана этапность формирования шеелитовои минерализации и связь вольфрамового оруденения с железо-магнезиальным метасоматозом (Афанасьева и др., 1995,1997)
Изучение флюидных включений в минералах осадочно-метаморфических и метасоматических пород позволило В.Ю.Прокофьеву и др. (1993, 1994, 1998) сделать вывод о ретроградном характера метаморфизма вмещающих оруденение толщ и оценить Р-Т параметры процесса рудообразования.
Н.Н.Барановой и др. (1997) проведен анализ изменчивости физико-химических параметров минералообразующей среды на основе анализа минеральных парагенезисов и сделаны выводы о возможных формах переноса золота, сурьмы и вольфрама в гидротермальных растворах.
Анализ предшествующих исследований показывает, что многие важные минералого-геохимические аспекты, характеризующие формы нахождения и характер распределения золота и его элементов-спутников в рудах, влияющие на возможность комплексного и рационального использования, раскрыты не в полной степени.
В настоящее время, в связи с истощением большинства золотоносных россыпей и закрытием главного рудника района - месторождения Советское, основные перспективы золотодобычи в регионе связываются именно с рудами месторождения Олимпиада. С 1996 г. ЗАО «Полюс», ныне принадлежащее ГМК «Норильский никель», проводит работы по добыче и переработке достаточно легкообогатимых окисленных руд месторождения. С 2001 г. это предприятие начало разработку упорных первичных золотосульфидных руд. Первые технологические испытания показывают на наличие значительных проблем при извлечении золота из первичных руд. В первую очередь эти сложности определяются крайне сложным и изменчивым вещественным составом руд и недостаточной изученностью форм нахождения в них золота.
В этой связи актуальной становится проблема детального минералого-геохимического изучения первичных руд месторождения Олимпиада, а так же других объектов узла, которые могут быть вовлечены в отработку по завершению комплекса геологоразведочных работ.
Подобное исследование, несомненно, будет важным как с производственной, так и с научной точки зрения, поскольку имеет своей целью установление особенностей состава, закономерностей размещения руд и выявление последовательности и условий минералообразования как самого месторождения Олимпиада, уникального по своей сложности и масштабам оруденения, так и всего Верхне-Енашиминского рудного узла.
Тектоника
Месторождение расположено в восточной части рудного узла на участке тектонического блока, характеризующегося наибольшим погружением кровли гранитоидного батолита, вскрывающегося на поверхности в виде крупного Чиримбинского массива и его сателлита - Тырадинского массива (рис. 3). По гравиметрическим данным кровля батолита в районе месторождения опускается на расстояние около 1 км, но на этой глубине она не была вскрыта бурением (Ли, 2003). По пространственному отношению к гранитоидам месторождение располагается в их дальнем ( 5 км на поверхности) экзоконтакте.
Геологическая позиция месторождения определяется его положением относительно основных тектонических структур узла. Оно локализовано в ядре периклинального замыкания Медвежьей антиклинали и приурочено к зоне сочленения Главного и Широтного разломов. Наряду со складчатостью высоких порядков, оруденение контролируется зонами разрывных нарушений широтного и северо-восточного направлений, и подчиняется литологическому контролю. Отдельные звенья разломов в совокупности с межпластовыми подвижками образуют зоны повышенной проницаемости на контакте углеродистых и карбонатных пород, благоприятные для образования рудоносных метасоматитов (Генкин и др., 1994)
Оба участка месторождения приурочены к различным частям крупной Медвежьей антиклинали, имеющей восток-северо-восточное простирание практически в крест региональным структурам, с погружением шарнира под углом 25-30. В ядре антиклинали залегают кварц-слюдистые сланцы нижней пачки, на крыльях - карбонатные и углеродистые породы (рис. 6, 7). Медвежья антиклиналь характеризуется сложной морфологией: в ее замковой части она с поверхности прямая, с глубиной запрокидывается к северо-западу. Северное, более крутопадающее крьшо осложнено в плане S-образным изгибом с серией лежачих складок, осевые поверхности которых субгоризонтальны, а шарниры вытянуты в субширотном направлении и полого (8-10) погружаются к востоку. , я,м, TR,»
Длина лежачих складок колеблется в пределах 450-850 м, размах крыльев до 200 м, амплитуда - 70-200 м. Лежачие складки и участки крыльев антиклинали, прилегающие к зоне ее перегиба, в свою очередь, осложнены складками более высоких порядков с размахом крыльев до первых десятков метров, выражающимися гофрировкой и плойчатостью, которые наложены на сланцеватость и метаморфическую полосчатость пород. С пликативными дислокациями тесно связаны согласные и субсогласные зоны межпластового скольжения, развитые вдоль контактов слюдисто-кварц-карбонатных и углеродистых слюдисто-кварцевых сланцев (Ли, 2003
Так, зона Главного (или Медвежьего) разлома, имеющая ЮЗ-СВ простирание (рис. 6) и рассматривающаяся как основная рудоконтролирующая, отнесена Л.В.Ли (2003) и В.А.Лопатиным (1993ф) к соскладчатой системе крутопадающих (60-80 на ЮВ) сбросов. А.А.Стороженко и др. (1997ф) идентифицируют ее как надвиговую структуру с опрокинутым залеганием смесителя. В северной части Главного рудного тела дизъюнктивы, оперяющие Главный разлом, сопрягаются с разломами Широтной зоны, прослеживающимися вдоль всей территории рудного узла, где весьма отчетливо выявляется контроль этими нарушениями Тырадинского месторождения и Иннокентьевского рудопроявления.
Западный участок месторождения приурочен к S-образному изгибу северного крыла антиклинали и включает в себя три рудных тела - 1, 2 и 3. Первое и третье рудные тела выходят на поверхность, второе - слепое. Форма рудных тел в горизонтальном сечении сложная, близкая к седловидной, с пережимами, раздувами и расщеплениями, и повторяет структуру складки. Длина рудных тел варьирует от 420 до 1000 м по простиранию и 40-200 м по падению при мощности от 2 до 80 м.
Восточный (Правобережный участок) приурочен к призамковой части периклинального замыкания Медвежьей антиклинали. Шарнир последней здесь погружается на восток-северо-восток под углом 26-30, а осевая поверхность наклонена на юг-юго-восток под углом 60-70. В замковой части структуры широко развиты внутрипластовые трещины растяжения и крутопадающие трещины отрыва. Обусловленные ими повышенная проницаемость среды создали благоприятные условия для циркуляции гидротермальных растворов и образования рудных концентраций золота.
Главное рудное тело 4, в настоящее время отрабатываемое карьером, в горизонтальном сечении имеет седловидную форму с раздувом в пришарнирнои части и неравными по длине северным (520 м) и южным (340 м) крыльями. Пришарнирный раздув тела, круто погружающийся на восток, на поверхности составляет 240x140 м. Падение крыльев рудного тела соответственно северное и южное под углами 60-80. Горизонт +680 м
Внутреннее строение рудного тела 4 неоднородно. В них рудные и богатые прослои и линзы перемежаются с безрудными и бедными, мощность которых составляет от нескольких до первых десятков метров. Рудные тела не имеют четких литологических границ и выделяются только по данным опробования (Лопатин и др., 1993ф, Ли, 2003).
Характерной особенностью четвертого рудного тела является наличие мощной зоны окисления, которая прослеживается вдоль разломов. Ее ширина изменяется от первых метров до нескольких десятков метров, увеличиваясь в узлах сочленения разломов до сотни метров. На поверхности окисленными рудами сложено около 80% рудного тела площадью 45000 м3. Глубина распространения зоны окисления вдоль Северного разлома составляет 130 м, вдоль Главного разлома - 400 м. Площадь окисленных руд постепенно уменьшается с глубиной, на горизонте +280 м они полностью выклиниваются (рис. 8).
Окисленные руды характеризуются более высокими, чем первичные руды, содержаниями золота, достигающими 447 г/т при среднем 9.8 г/т., что исследователями объясняется уменьшением объемного веса руды с 2.79 до 1.69 г/см за счет выщелачивания сульфидов и карбонатов (Генкин и др., 1994). Генетическая природа окисленных руд окончательно не установлена. Ряд исследователей относят их к продуктам линейной коры выветривания по карбонатным и углеродистым породам (Яблокова и др., 1986, Сергеев, 1991). Согласно другой точке зрения, оруденелые алевриты являются продуктами низкотемпературной гидротермальной деятельности (аргиллизации) (Песков, 2000).
Петрографическая характеристика рудовмещающих пород и их гидротермально-метасоматических изменений
Минеральный состав метасоматитов значительно варьирует в зависимости от типа исходной, подвергшейся изменению породы. Чаще всего, в достаточно однородных по составу сланцах при изменениях происходит переотложение их минералов практически без появления новых фаз, за исключением биотита и хлорита. В зависимости от их содержания Ю.И.Новожиловым и др. (1986) выделяются меланократовые, мезократовые и лейкократовые разности слюдисто-кварц карбонатных метасоматитов, весьма неравномерно распределенные в разрезе месторождения (рис. 7). Необходимо отметить, что в районе месторождения практически все карбонатные породы претерпели метасоматические изменения. Дальнейшие преобразования этих пород, связанные с наложением на них вкрапленной золото-сульфидной минерализации и последующим перераспределением вещества (рис. \0в,г, ж, з) описаны ниже. В зонах контакта слюдисто-кварцевых и карбонатных сланцев формируются скарноидные ассоциации, в карбонатных породах состоящие из кальцита, пироксена диопсид-геденбергитового ряда, граната альмандин-спессартинового (?) состава, биотита, эпидота, кварца и незначительных количеств микроклина, плагиоклаза олигоклаз. - андезинового состава и магнетита. В кварц - слюдистых сланцах формируется ассоциация кварца, биотита, цоизита, амфибола актинолит-тремолитового ряда, реже граната, хлорита, мусковита, сфена. Структуры пород -гетеробластовые, пойкилобластовые, с частыми элементами замещения. Распространенность таких полигенных образований в пределах Восточного участка месторождения незначительная, в отличие Западного, где описаны достаточно мощные (до 40-50 м) их прослои (Генкин и др., 1994; Афанасьева и др., 1995).
На контакте углеродистых и карбонатных пород в последних образуются зеленовато-белые метасоматиты, содержащие карбонат (кальцит, реже доломит), спутанно-волокнистый тремолит и незначительные, но постоянные примеси бледно окрашенного флогопита, брусита, а иногда талька, мусковита, ромбического пироксена, хлорита, кварца и альбита (Ли, 2003). Для углеродистых пород месторождения Олимпиада следует различать метасоматические изменения углеродистых слюдисто-кварцевых сланцев in situ и метасоматоз с привносом углерода в слюдисто-кварц-карбонатных породах. Многими исследователями все углеродистые породы месторождения были отнесены к третьей пачке (Ri kd?) рудовмещающей толщи (Новожилов и др., 1986, Генкин и др., 1994). Границы углеродистых разностей внутри слюдисто-кварц-карбонатных метасоматитов второй пачки (Ri А //) трактовались как исключительно тектонические, а находящиеся стратиграфически выше углеродистые породы определялись как сланцы, среди которых выделялся ряд литологических разностей (рис. 7).
Наблюдения автора за взаимоотношениями указанных отложений в карьере месторождения дают возможность выделять метасоматически измененные разности углеродистых пород третьей пачки, где преобразования наиболее отчетливо проявлены на контакте с карбонатными. Визуально изменения заключаются в исчезновении грубой плитчатости и сланцеватости (рис. 9 б) с образованием массивных пород, микроплойчатость которых обнаруживается в шлифах, где выделяются прослои, обогащенные углеродистым веществом (рис. 11 б, в), или в участках развития пирита со смятыми в микроскладки его послойными прожилками (рис. 11 а). Минеральный состав таких метасоматитов несколько отличается от исходных сланцев в сторону повышения содержания карбонатного материала и характеризуется появлением биотита и хлорита. Кроме того, присутствуют разности пород, содержащие хлоритоид.
Углеродистый метасоматоз в карбонатных породах второй пачки проявляется в зоне субширотных разломов. Там метасоматиты оказываются насыщенными углеродистым веществом на расстояния в 5-50 см от трещин скола с зеркалами скольжения (рис. 11 г), часто несут в себе позднюю антимонитовую минерализацию и оказываются повышенно золотоносными.
Обобщая характеристику метасоматических процессов, следует отметить, что основными на месторождении являются окварцевание, карбонатизация и хлоритизация. Наиболее подверженными метасоматическим изменениям являются, с одной стороны, зоны межпластового скольжения на границах литологических горизонтов, и, с другой - карбонатные породы вследствие их повышенной реакционной способности. Рис. 11. Текстурно-структурные рисунки углеродистых слюдисто-(карбонат)- кварцевых метасоматитов Восточного участка месторождения Олимпиада.
а - незолотоносные интенсивно дислоцированные мусковит-кварцевые углеродистые метасоматиты третьей пачки (Rj Ы23) с пиритом, пересеченные поздним карбонатным прожилком, б, в - внутреннее строение того же образца (темные полосы - углеродистое вещество), г - обуглероживание золотоносных слюдисто-кварц-карбонатных метасоматитов второй пачки (Rykdi) на плоскости зеркала скольжения в зоне разлома. В зависимости от состава исходных пород, их физико-механических свойств, обуславливающих степень циркуляции гидротермальных растворов, и рисунка рудоконтролирующих разрывных нарушений возникают разно проявленные метасоматические изменения, в пространственном соотношении которых сложно выявить ярко выраженную метасоматическую зональность.
Наиболее четко обобщенная метасоматическая колонка выглядит в скарноидных породах: цоизит-биотит-кварцевые породы слагают ее внешнюю зону, сменяющуюся через кварц-цоизитовые метасоматиты на практически мономинеральные кварциты во внутренней зоне. Для слюдисто-кварц-карбонатных и слюдисто-кварцевых сланцев внешние зоны колонок состоят из цоизита, карбоната и хлорита - для первых, и амфибола и хлорита - для вторых; внутренние зоны также слагают метасоматические кварциты.
Последовательность образования минеральных парагенезисов метасоматитов в общем случае представляется следующей: реликты кварц+карбонат+биотит+мусковит - новообразования биотит+цоизит; мусковит+кварц+карбонат+хлорит; амфибол+пироксен+гранат - сульфидная минерализация. Дальнейшее рассмотрение особенностей вещественного состава руд проводится для Главного рудного тела месторождения Олимпиада, где проводились полевые наблюдения и были отобраны образцы для микроскопического изучения.
Петрографическая характеристика рудовмещающих пород и их гидротермально-метасоматических изменений
Корректность такого подхода представляется довольно сомнительной, поскольку окраска таких образований, незначительно различающихся по минеральному составу, зависит, прежде всего, от степени окисленности железа в содержащих его минералах. Для нас более важной задачей явилось проследить, насколько закономерности распределения элементов, характерные для руд зоны окисления в целом, прослеживаются и в локальных участках, где основным критерием их изменчивости является не общая зональность месторождения, а вариации вещественного состава исходных, подвергшихся окислению пород.
Особенности минерального состава окисленных руд гор. +580 м были изучены Э.В.Каримовым (2000) с использованием рентгенофазового анализа. Установлено, что разноокрашенные разновидности руд незначительно различаются по составу породообразующих минералов, в состав которых входят (по мере уменьшения количества) кварц, гидромусковит политипа 2М1, каолинит и примеси хлорита и гипса. Некоторые отличия наблюдаются между коричневыми и желтыми алевритами: по соотношению каолинит-гидрослюда (11-89 % в коричневых против 8-92 % в желтых), и по большему количеству в коричневых рудах гидроксидов железа, определенных по фону дифрактограммы на угле 19 20 (СиКа) (Каримов, 2000).
В лаборатории ВНИИ «Океангеология» 32 пробы оруденелых глинистых алевритов были подвергнуты полуколичественному спектральному и химико-спектральному (на Аи) анализам (табл. 12). Сравнение средних содержаний элементов с аналогичным параметром для всех окисленных руд горизонта +600 м указывает на обогащенность изучаемых проб мышьяком и железом, и обедненность сурьмой, свинцом, иттрием, цинком и хромом (рис. 54). Это может свидетельствовать о том, что в подвергшихся окислению первичных рудах была преимущественно развита золото-арсенопиритовая минерализация при крайне незначительной роли полиметаллической.
Моноэлементные карты демонстрируют неоднородное распределение практически всех анализируемых элементов по изученному разрезу (рис. 56-58). Незначительная вариация содержаний золота (коэф. вариации 38%), по всей видимости, не в полной - мере отражает картину сложности его распределения, поскольку при химико-спектральном анализе в пробах, несущих Аи 10 г/т, оно определено с полуколичественной точностью. Тем не менее, во всех исследованных породах золото присутствует в концентрациях 3.2 г/т, не образуя безрудных прослоев, что характерно для первичных руд. В то же время мышьяк, тесно ассоциирующий с золотом во вкрапленных первичных рудах, в пестроокрашенных глинистых алевритах образует ореолы повышенных содержаний, которые могут совпадать с зонами как повышенной, так и пониженной золотоносности (рис. 56). Обращает на себя внимание равномерно высокая (0.1 мае. %) вольфрамоносность окисленных руд в восточной части разреза. Содержания: железа в алевритах варьируют в пределах 3-10 мае. % (ПКСА), достигая максимума в их коричневых разностях.
Коэффициент вариации, % 86 90 33 28 14 24 66 28 56 32 27 167 100 42 49 99 20 59 54 39 Закономерности локального распределения элементов-примесей рассмотрены на основе главных компонент факторного анализа с использованием корреляционной матрицы (табл. 13). Выделено четыре фактора, характеризующих 54 % общей дисперсии (табл. 14). Первый фактор обособляет мышьяк-вольфрам-железо-ванадиевую ассоциацию (рис. 55 а), которая распространена на восточном фланге разреза (рис. 58) и, по-видимому, является производной процесса окисления шеелит-арсенопиритовой минерализации. По второму фактору наблюдается противопоставление вольфрама и его геохимических спутников - молибдена и бериллия, что, как было показано выше, вообще характерно для руд зоны окисления и объясняется наличием собственных минералов W в рудных ассоциациях, в то время как Be и Мо лишь незначительно накапливаются в слюдах. Характерно, что при геометризации значений фактора 2 (как и при построении моноэлементных карт для Be и Мо), ореолы повышенных концентрации этих элементов вытягиваются субсогласно границам разноокрашенных разностей алевритов, которые сохраняют структурные рисунки вкрапленных руд (рис. 57, 58). Третий фактор ограничивает ассоциацию Со, Ni, Сг, Ва, которая пользуется наибольшим распространением в наиболее темноокрашенных окисленных рудах.
Примечание. Полужирным курсивом выделены значимые положительные связи, полужирным -значимые отрицательные. Критическое значение коэффициента корреляции 0.35 для вероятности 0.95 (п=32).
Четвертый фактор выделяет элементы, тесно ассоциирующие с золотом. Это сурьма, серебро, и что весьма неожиданно, - иттрий и цинк. Свинец, в отличие от основной части руд горизонта +600 м, в эту ассоциацию не входит. Полученные данные об особенностях геохимии руд горизонта +580 м, дают возможность сделать предположения о составе рудной минерализации в исходных, подвергшихся окислению породах, в составе которой, скорее всего, преобладала ранняя вкрапленная золото-арсенопиритовая минерализация со значительными количествами шеелита, а сурьмяная минерализация прожилковых руд находилась в подчиненном количестве.
Анализируя характер распределения элементов-примесей во всех изученных окисленных рудах месторождения Олимпиада, нельзя не отметить их значительную неоднородность, которая, безусловно, связана как с зональностью первичных, подвергшихся окислению пород, так и с характером процесса окисления, генетическая природа которого остается спорной. Приведенные выше геохимические данные, конечно, не позволяют однозначно подтвердить или опровергнуть ту или иную теорию образования оруденения в алевритах. В то же время, у автора не вызывает сомнений, что на территории Верхне-Енашиминского рудного узла были проявлены процессы корообразования. Фрагменты линейных кор выветривания были обнаружены и на месторождении Оленье, и на контакте сланцев и гранитов вблизи грейзенового проявления Высокое-2, однако там они оказываются незолотоносными.
