Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геология и генезис золото-кварцевого оруденения Верхне-Индигирского района
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Геология и генезис золото-кварцевого оруденения Верхне-Индигирского района"



я

На правах рукописи

АКИМОВ ГЕОРГИЙ ЮРЬЕВИЧ

ГЕОЛОГИЯ И ГЕНЕЗИС ЗОЛОТО-КВАРЦЕВОГО ОРУДЕНЕНИЯ ВЕРХНЕ-ИНДИГИРСКОГО РАЙОНА НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НАГОРНОЕ И ТАРЫНСКОЕ

Специальность 25.00.11 - Геология, поиски и разведка

твёрдых полезных ископаемых; минерагения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 2004

Работа выполнена в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук (ИГЕМ РАН)

Научные руководители: доктор геолого-минералогических наук В.Л. Русинов

доктор геолого-минералогических наук В.А. Коваленкер

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор

М.М. Константинов (ЦНИГРИ)

кандидат геолого-минералогических наук А.Я. Кочетков (ФГУНПП «Аэрогеология»)

Ведущая организация: Московский Государственный Геологоразведочный

Университет, кафедра полезных ископаемых

Защита состоится «28» декабря 2004 г. в 15 час. 00 мин. на заседании Диссертационного Совета Д 002.122.02 при Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ) РАН по адресу: 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГЕМ РАН

Автореферат разослан «26» ноября 2004 г.

Учёный секретарь

Диссертационного совета,

доктор геолого-минералогических наук

__И.В. Викентьев

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах с подписями, заверенными печатью, просим отправлять по адресу: 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35.

шэч-ч moo

2Ш№

Актуальность исследований. Верхне-Индигирский горнопромышленный район включает в себя центральную часть Главного золотоносного пояса Северо-Востока России. Начиная с 1944 года, в районе добыто более 600 т золота: 580 т - из россыпных, и 25 т - из коренных месторождений (Узюнкоян, Денисов, 2003). В связи с отработкой значительной части золотоносных россыпей, геологоразведочные работы последних лет ориентированы исключительно на рудное золото. Золоторудная база района представлена золото-кварцевыми (Бадран, Нагорное, Хангалас и др.), золото-сурьмяными (Сарылах, Малтан, Тан и др.) и зопото-редкометальными (Эргелях, Чугулук) рудными месторождениями. В последние годы открыто и изучается Тарынское полигенное месторождение жильно-вкрапленных руд, в запасах которого существенную роль играют нетрадиционные для района вкрапленные руды с игольчатым арсенопиритом (Акимов и др., 2004). При существующих технологиях извлечения золота, в настоящее время в районе успешно отрабатываются лишь золото-кварцевые месторождения Бадран и Нагорное, руды которых относятся к легкообогатимым. Вместе с тем в районе известно более 530 золото-кварцевых рудопроявлений, перспективы которых однозначно не определены, что связано с отсутствием чётких критериев для их разбраковки. Разработка таких критериев, помимо систематизации эмпирических данных, должна основываться на понимании генезиса объектов прогнозирования. Изучением различных аспектов генезиса золото-кварцевых месторождений Верхне-Индигирского района в разные годы занимались Г.Н. Гамянин, В.И. Соловьёв, U.C. Рожков, В.И. Бергер, В.А. Амузинский, Г.С. Анисимова, Ю.А.Жданов, В.М. Суплецов, А.И.Скрябин, В.А. Шупиков, В.Н.Никонов, С.Г. Суставов, В.М. Яновский, В.Ю. Фридовский и другие исследователи. Однако до последнего времени не решён целый ряд важнейших вопросов, таких как:

1. Место золото-кварцевого оруденения в последовательности формирования генетических типов золоторудной минерализации региона;

2. Возраст золото-кварцевого оруденения;

3. Наличие или отсутствие генетической связи золото-кварцевого оруденения с конкретными магматическими комплексами;

4. Причины контроля золото-кварцевого оруденения хлорит-серицитовой зоной регионального зонального метаморфизма, и отсутствие этого типа оруденения в породах, метаморфизованных выше изограды биотита;

5. Механизм формирования золото-кварцевых жильных тел и их вертикальная зональность; соотношение метасоматической и рудной зональности;

6. Механизм рудоотложения и его минералогические индикаторы;

7. Увязка металлогенической эволюции региона с развитием его структурного плана в пределах конкретных рудных узлов.

Автор диссертации в силу своих возможностей попытался решить первые шесть из перечисленных выше вопросов, используя в качестве модельных объектов месторождения Тарынское и Нагорное, по мере необходимости привлекая оригинальные и литературные данные по другим золоторудным месторождениям и рудопроявлениям региона.

Тарынское месторождение жильно-вкрапленных руд представляет собой довольно редкий пример совмещения в единой рудовмещающей структуре золотого оруденения всех известных в районе генетических типов (Акимов, 2003ф; Акимов и др., 2004). Кроме того, значительная часть запасов месторождения приходится на нетрадиционные для Верхне-Индигирского района вкрапленные руды с игольчатым арсенопиритом. Всё это делает Тарынское месторождение ключевым для выяснения взаимоотношений между различными типами золоторудной минерализации, обычно проявленными в регионе в виде самостоятельных месторождений и рудопроявлений (объектов «чистой линии»).

Месторождение Нагорное рассматривается нами, как наиболее типичный для района представитель золото-кварцевого промышленного и генетического типа (объект

«чистой линии»). Наложенные гидротермальные и гипергенные процессы на месторождении проявлены крайне слабо, что позволяет с достаточной степенью детальности проследить эволюцию золото-кварцевого рудообразования. По количеству разведанных запасов месторождение относится к мелким, но с богатыми и очень богатыми рудами.

Вышесказанным определяется актуальность выбора темы и объектов исследования.

Цели и задачи исследований. Основной целью настоящей работы являлось выяснение геолого-генетических особенностей золото-кварцевого оруденения Верхне-Индигирского района на примере месторождений Нагорное и Тарынское.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

1. Изучение положения месторождений Нагорное и Тарынское в тектонической структуре района и особенностей геологического строения этих месторождений.

2. Выяснение минерального состава руд, метасоматитов и вмещающих пород.

3. Изучение химического состава и неоднородностей минералов.

4. Установление последовательности минералообразования и стадийности рудоотложения.

5. Составление топоминералогических карт и разрезов.

6. Определение физико-химических параметров рудообразования.

7. Определение изотопного возраста оруденения.

Фактический материал. Работа выполнена на основе оригинального фактического материала, собранного, в основном, автором диссертации при проведении полевых работ в сезоны 1995-2003 г.г. Также использован каменный материал, переданный автору геологами Верхне-Индигирской экспедиции P.C. Аметовым, С.Е. Григорьевым, Д.А. Внуковым, A.B. Крючковым, Ю.В. Кузнецовым, C.B. Межуевым и П.П. Слепцовым. Итоговая коллекция образцов руд, метасоматитов и горных пород по месторождениям Нагорное и Тарынское насчитывает более 900 образцов (Нагорное - 500, Тарынское -400). Из образцов коллекции изготовлено и изучено 400 полированных (Нагорное - 150, Тарынское - 250), 150 прозрачно-полированных (Нагорное - 30, Тарынское - 120), 240 обычных петрографических шлифов (Нагорное - 200, Тарынское - 40), и 52 прозрачно-полированных пластинки (Нагорное - 25, Тарынское - 27). Выполнено более 1000 ыикрозондовых анализов минералов (Нагорное - более 300, Тарынское - более 700), а также 80 рентгено-флюоресцентных (Нагорное 52, Тарынское - 28) и 43 изотопных анализа (Нагорное - 17, Тарынское - 26); проведён комплекс минералого-петрографических, термо-криометрических (совместно с В.Ю. Прокофьевым и Т.П. Крыловой) и других видов исследований. Из фондовых материалов использовались журналы первичной документации горных выработок и буровых скважин, геологические и геофизические карты, геологические планы и разрезы, результаты пробирных и силикатных анализов.

Методы исследований. Проведённые исследования включали полевые и камеральные периоды. В процессе полевых исследований осуществлялся сбор каменного материала при ведении детальной документации канав, траншей, керна буровых скважин, доступных обнажений и участков плотиков отработанных россыпей. В ходе камеральной обработки каменного материала, помимо методов классической минераграфии и петрографии, использовались: сканирующая электронная микроскопия; рентгеноепектральный микроанализ, рентгвнофлюоресцентный анализ; порошковые дифрактограммы; нейтронная активация; методы изотопной геохимии (изучение

стабильных изотопов S, С, О в минералах) и геохронологии (K-Ar возраст); методы термобарогеохимии.

Научная новизна. Впервые изучены вещественный состав, стадийность, пространственная рудная зональность и физико-химические условия образования Тарынского золоторудного месторождения. В результате этих исследований было установлено совмещение на Тарынском месторождении разновозрастного золотого оруденения нескольких генетических типов, обычно образующих в районе самостоятельные месторождения. Было показано, что значительная доля запасов месторождения связана с нетрадиционными для района вкрапленными рудами, в которых ведущая роль принадлежит игольчатому арсенопириту. Находка в рудах месторождения виллиамита Coo.sNio.sSbS является первой на Северо-Востоке Азии и второй в России. В рудовмещающих терригенных отложениях норийского возраста автором установлена монацит-рутил-цирконовая морская палеороссыпь, что является новым фактом в геологии региона.

В ходе детального изучения вещественного состава, стадийности, зональности и физико-химических условий образования месторождения Нагорное была показана метасоматическая природа золото-кварцевых жил и установлена вертикальная инфильтрационная метасоматическая зональность, имеющая рудоконтролирующее значение. Среди минералов зоны окисления автором был обнаружен идальгоит Pbi,o4Ala,oi[(Aso,a2Sbo.os)i.oo04]i.oo[S04]o,96(OH)e,io, находка которого является первой на территории бывшего СССР.

При изучении физико-химических условий образования золото-кварцевых месторождений и рудопроявлений Верхне-Индигирского района (Нагорное, Двойное, Клич, Контрольное, Хангалас, Диринь-Юрях, Тарынское, Кус-Юрюе, Пиль, Малютка, Жданное, Сопка Кварцевая) установлена инверсия режима серы в рудоносном растворе и показано её влияние на рудоотложение.

По образцам автора получены первые изотопные (K-Ar) данные о возрасте золото-кварцевого оруденения района (аналитик М.М. Аракелянц, ИГЕМ РАН).

Практическая значимость. До исследований автора, Тарынское месторождение рассматривалось как золото-кварцевое малосульфидное с локальным проявлением золото-сурьмяной минерализации и ограниченными перспективами. Результаты минералогического изучения руд и установление полистадийности оруденения позволили автору впервые отнести Тарынское месторождение к полигенному жильно-вкрапленному типу, и рассматривать его, как крупный золоторудный объект (Акимов, 2003ф,). Совместно с A.B. Акимовой, в изменённой дайке долеритов в устье ключа Правый Зелёный автором была обнаружена минерализация визуально неразличимого тонкоигольчатого арсенопирита и бертьерита, и было сделано предположение, изложенное в производственном отчёте (Акимов, 2003ф0, о пересечении этой дайки золото-сульфидной зоной, проходящей в аргиллито-алевролитовой толще в створе ключа Правый Зелёный, что подтвердилось последующими горно-буровыми работами. Автором были установлены все точки серебряной минерализации в пределах Мало-Тарынского рудного поля и открыто золото-серебряное рудопроявление Настенька. В результате целевого исхаживания выделенной автором в пределах Мало-Тарынского рудного поля линейной серебро-полиметаллической зоны, летом 2004 г. отрядом ЦНИГРИ, в составе которого работал автор, был установлен целый ряд новых точек с полиметаллической минерализацией и видимым золотом. Автором впервые установлено широкое развитие визуально неразличимого тонкоигольчатого арсенопирита (основного носителя золота) в золотоносных текгонитах участка Голубичный. Впервые была оценена мощность линейный коры выветривания по золотоносным тектонитам участка Голубичный и

показана необходимость раздельного подсчёта запасов окисленных и неокиспенных руд. На примере месторождения Нагорное разработана прогнозно-поисковая модель золото-кварцевого оруденения Хангаласского рудного узла (Акимов, 2000).

Апробация работы. Результаты исследований были представлены в 4-х производственных отчётах, опубликованы в 5-ти статьях (&-я статья находится в печати) и в 10-ти материалах конференций и тезисах докладов, представлялись на IV и V международных конференциях «Новые идеи в науках о земле» (МГГА, 1999, 2001), на X научных чтениях И.Ф. Трусовой «Проблемы магматической и метаморфической петрологии» (МГГА, 2001), на XIX молодёжной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2001), на годичной сессии Московского отделения минералогического общества России «120 лет со дня рождения академика А.Е. Ферсмана» (ИГЕМ РАН, 2003), на молодёжной школе-конференции XXXVII Тектонического совещания «Эволюция тектонических процессов в истории Земли» (ГИН РАН, 2004), на международной конференции «Single crystals and their application in the XXI century - 2004» в Александрове (ВНИИСИМС, 2004), и на X съезде Российского минералогического общества «Минералогия во всём пространстве сего слова» в Санкт-Петербурге (СПГГИ., 2004).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из 149 станиц основного текста, включающего введение, пять глав, заключение, список литературы из 109 наименований, 17 таблиц и 34 фигуры, и двух приложений на 48 страницах, включающих 23 таблицы иикрозондовых анализов минералов.

Содержание работы.

So введении сформулирована актуальность постановки темы, определены цели и задачи диссертационной работы, отмечена её научная новизна и практическая значимость.

В первой главе приведён краткий очерк геологического строения и магматизма центральной части Верхне-Индигирского района Якутии.

Во второй главе приводится монографическое описание Тарынского полигенного золоторудного месторождения, на примере которого рассматривается положение золото-кварцевого оруденения в последовательности формирования генетических типов золоторудной минерализации региона.

В третьей главе монографически описано месторождение Нагорное, как наиболее типичный для района представитель золото-кварцевого генетического типа.

В четвёртой главе рассмотрена геолого-генетическая модель золото-кварцевого оруденения района и на основе всего диссертационного материала обоснованны защищаемые положения.

В пятой главе на материале предыдущих глав выделены факторы локализации золото-кварцевого оруденения.

В заключении приведены основные выводы по диссертации.

В автореферате материал изложен по защищаемым положениям.

Благодарности. Работа выполнена в ИГЕМ РАН в период прохождения автором очной аспирантуры в Лаборатории физико-химического анализа эндогенных процессов им. Д.С. Коржинского, и дальнейшей работы в Секторе минераграфии Лаборатории рудных месторождений им. А.Г. Бетехтина под руководством докторов г.-м. н. В.Л. Русинова и В.А. Коваленкера, которым автор выражает глубокую признательность. По отдельным вопросам диссертации автор консультировался с академиками РАН A.A. Маракушевым и H.A. Шило; членом-корреспондентом РАН A.A. Сидоровым;

сотрудниками ИГЕМ РАН A.B. Волковым, АД. Генкиныы, ТЛ. Евстигнеевой, A.B. Зотовым, ИА Зотовым, В.И. Казанским, П.В. Карташовым, И.Н. Китаем, B.C. Кравцовым, Д.И. Криновым, О.Ю. Плотинской, Н.С. Серебряковым, М.В. Серёдкиным; а также с сотрудниками других организаций: В.В. Алпатовым, Г.Н. Гамяниным (ИГАБМ СО РАН), ПА Игнатовым (МГГРУ), A.M. Гавриловым, Д.Н. Задорожным (ЦНИГРИ), Э.И. Кутыревым (ВСЕГЕИ), A.A. Разумовским (ГИН РАН), П А Плетнёвым, Э.М. Спиридоновым и О.В. Япаскуртом (МГУ). Всем перечисленным лицам автор выражает свою искреннюю благодарность. За помощь в проведении аналитических исследований автор благодарит М.М. Аракелянц, С.Е. Борисовского, Т.Н. Голованову, А.Л. Керзина, Т.Л. Крылову, |И.П. Лапутйну!, A.B. Мохова, Г.Н. Муравицкую, Л.П. Носика, В.Ю. Прокофьева, Н.В. Трубкина, А.И. Целина, А.И. Якушева (ИГЕМ РАН); И.А. Брызгалова, Е.В. Гусеву, H.H. Кононкову и H.H. Коротаеву (МГУ). Особую благодарность автор выражает П.М. Полянскому, Г.В. Денисову, A.B. Крючкову, Ю.В. Кузнецову, H.H. Химину и ВА Шудову (Верхне-Индигирская экспедиция) за возможность в течение многих лет участвовать в полевых исследованиях золоторудных месторождений Индигирки. Автор благодарен коллективам Бурустахской, Рудной, Диринь-Юряхской, Хангаласской и Тарынской партий Верхне-Индигирской экспедиции, в составе которых ему довелось работать с 1995 по 2003 г.г. Отдельно автор благодарит геологов Бурустахского отряда ВИГРЭ P.C. Аметова, Д.А. Внукова, С.А. Межуева и B.C. Уткову, под началом которых произошло его первое ознакомление с месторождениями и геологией Золотой Индигирки.

Основные защищаемые положения:

1. Золоторудные месторождения Верхне-Индигирского района относятся к трём генетическим типам: золото-кварцевому, золото-редкометальному и золото-сурьмяному, формирование которых происходило последовательно. В золото-кварцевом генетическом типе выделены две минеральные фации, связанные постепенными переходами: золото-сульфидная вкрапленных руд, и золото-кварцевая малосульфидная жильно-штокверковая. Совмещение на Тарынском месторождении золоторудной минерализации всех перечисленных генетических и фациальных типов связано с его положением в узле пересечения металлогенических зон.

2. Золото-кварцевые руды месторождений Нагорное и Тарынское сформировались в начале раннего мела на заключительном этапе зонального термально-купольного метаморфизма в связи со становлением коллизионного адамеллит-гранитного комплекса.

3. В березитизированных породах, вмещающих золото-кварцевые руды, установлена вертикальная инфильтрационная метасоматическая зональность, выраженная последовательной сменой по восстанию гидротермальной колонны кальцит-хлорит-альбит-кварцевых метасоматитов альбит-Мд-сидерит-серицит-кварцевой, пирит-анкерит-серицит-кварцевой, пирит-серицит-кварцевой и пирит-кварцевой зонами. При этом кальцит-хлорит-альбит-кварцевые метасоматиты отвечают корневым частям и подрудным ореолам месторождений.

4. Выделение рудных минералов продуктивной кварц-золото-полисульфидной подстадии на золото-кварцевых месторождениях Верхне-Индигирского района происходило в регрессивной последовательности, и сопровождалось ростом активности сульфидной серы в растворе до некоторой точки инверсии, расположенной выше равновесия халькопирит = тетраэдрит + пирит, после чего активность серы снижалось. С её снижением до значения, соответствующего равновесию бурнонит + пирит = = галенит + халькопирит, связано осаждение золота.

Обоснование защищаемых положений.

I положение: Золоторудные месторождения Верхне-Индигирского района относятся к трём генетическим типам: золото-кварцевому, золото-редкометальному и золото-сурьмяному, формирование которых происходило последовательно. В золото-кварцевом генетическом типе выделены две минеральные фации, связанные постепенными переходами: золото-сульфидная вкрапленных руд, и золото-кварцевая малосульфидная жильно-штокверковая. Совмещение на Тарынском месторождении золоторудной минерализации всех перечисленных генетических и фациальных типов связано с его положением в узле пересечения металлогенических зон.

Золоторудные месторождения Верхне-Индигирского района представлены тремя генетическими типами (фиг.1): золото-кварцевым, золото-редкометальным и золото-сурьмяным (Гамянин, 2001), размещение которых в геологических структурах подчиняется следующим основным закономерностям.

Области распространения золото-кварцевых месторождений и рудопроявлений контролируются хлорит-серецитовой зоной зонального регионального метаморфизма терригенных пород верхоянской серии. При этом в породах, метаморфизованных выше изограды биотита золото-кварцевое оруденение не обнаружено (Бергер, Мамонов 1972). В пределах хлорит-серецитовой зоны золото-кварцевые месторождения обычно приурочены к разломам соскладчатого простирания в ядрах антиклинальных складок, локализуясь, преимущественно, среди песчаников и пачек переслаивания песчаников и алевролитов.

Размещение золото-редкометальных месторощений контролируется поперечными к складчатости зонами разрывных нарушений, к которым приурочены небольшие гранитоидные массивы, образующие «поперечные ряды». Месторождения локализуются в апикальных и надапикальных приконтактовых частях интрузий.

Золото-сурьмяные месторождения и проявления в виде узкой полосы, мощностью в первые километры трассируются вдоль зоны Адыча-Тарынского глубинного разлома на протяжении 900 км. Одноимённая разлому металлогеническая зона как бы является вложенной в широкую золото-кварцевую полосу, по мощности сопоставимую с шириной Главного золотоносного пояса. В региональных геофизических полях Адыча-Тарынский разлом выражается линейной положительной гравитационной аномалией (Стогний и др., 2003), что может указывать на его рифтогенную природу (Бергер, 1978).

Последовательность образования генетических типов золотого оруденения Верхне-Индигирского района была установлена автором при изучении Тарынского месторождения (Акимов, 2003ф; Акимов и др., 2004), на котором произошло совмещение золото-сульфидных вкрапленных (с игольчатым арсенопиритом), золото-кварцевых малосульфидных, золото-редкометальных, золото-сурьмяных и серебро-полиметаллических руд. До работ автора на примере других месторождений региона было доказано наложение золото-сурьмяного оруденения на золото-кварцевое (Гамянин, 1966; Бергер, 1978; Индолев и др., 1980).

Тарынское месторождение (фиг.1) расположено в бассейне верхнего течения реки Малый Тарын, в 75 км к югу от п. Усть-Нера. Месторождение открыто A.B. Крючковым, Ю.В. Кузнецовым и П.М. Полянским в 1999 г. при проведении геолого-поисковых работ на площади Мало-Тарынского рудного поля. В пределах последнего известны золото-кварцевые рудопроявления (Эгелях, Кус-Юрюе, Красивое, и др.) и обнаруженные автором участки с серебро-полиметаллической минерализацией (фиг.2), в т.ч. Au-Ag рудопроявления Настенька и Сфалеритовое. Из ассоциирующих с рудным полем россыпей добыто более 50 тонн золота.

Фиг. 1. Положение рудных месторождений на схеме геологического строения Верхне-Индигирской кольцевой структуры. Гволозическая основа по А.Г. Баха реву и др. (1997) с изменениями и дополнениями. 1 - четвертичные образования. 2 - вулканогенно-осадочные отложения верхней юры. Терригенные отложения: 3 - ранней и средней юры, 4 - норий-рэтского, 5 - карнийского ярусов верхнего триаса, 6 - среднего и нижнего триаса. Магматические комплексы: 7 - позднеюрский диоритовый; 8-10 -ранненеокомовые гранодиорит-гранитный (8), адамеллит-гранитный (9) и риолитоеый (10); 11-13 - поздненеокомовые дацитовый (11), то же с микропегматитовыми гранодиорит-порфирами (12) и гранодиоритовый (13); 14 - апт-альбский гранит-лейкогранитный; 15 - альбский гранодиоритовый; 16 - сеноманский адамеплитовый; 17- турон-раннесенонский гранодиорит-порфировый. 18- кольцевой космопинеамент.

19 - Адыча-Тарынская зона разломов. 20 - разрывные нарушения. 21- поперечные зоны разрывных нарушений, в т.ч. скрытых (У - Усть-Нерская, К - Курдатская, Э -Эргеляхская, Ч - Чинкаганская). 22 - Сарычевское кольцо (по К.Н. Рудичу, 1959). 23 -зоны дуговых разрывов. 24 - положительные линейные гравитационные аномалии (по Г.А. Стогний и др., 2003), фиксирующие зоны палеораздвигов в основании мвзозоид. Рудные месторождения: 25 - промышленно значимые золото-кварцевые; 26 - золото-редкометальные; 27 - золото-сурьмяные (а - крупные, б - средние и мелкие, в -рудопроявления); 28 - месторождения с совмещённым золото-сульфидным вкрапленным, золото-кварцевым, золошо-ребкометальным, золото-сурьмяным и серебро-полиметаллическим оруденением; 29 - олово-серебро-полиметаллические; 30 -иолибден-вольфрамовые; 31 - касситерит-сульфидные. Складчатые структуры: НА -Нерский антиклинорий, ИДС - Иньяли-Дебинский синклинорий. ЭБ - Эльгинский брахиантиклинорий, ТС - Тарынский синклинорий, НБ - Нельканская брахиантиклиналь, ТЮ - Тарын-Юряхская грабенсинклиналь.

Тарынское месторождение приурочено к узлу пересечения Адыча-Тарынского глубинного разлома, контролирующего размещение золото-сурьмяного и золото-кварцевого оруденения, с Курдатской поперечной зоной скрытых разрывных нарушений, контролирующей выходы штоков ранненеокомового гранодиорит-гранитного комплекса и пространственно сопряжённое с ними золото-редкометальное и олово-серебро-полиметаллическое оруденение (фиг.1). Олово-серебро-полиметаллические и оловянные рудопроявления, несмотря на локализацию в пространственной связи с гранитоидами поперечных рядов, образуют протяжённую полосу северо-западного простирания, мощностью около 40 км, осевая часть которой проходит через Тарынское месторождение. Положением Тарынского месторождения в узле пересечения трёх металлогенических зон обусловлено развитие на нём многостадийной благородно-метальной минерализации.

Месторождение сформировалось в надъинтрузивно-купольной структуре, ядро которой фиксируется ореолом развития пирротина в центральной части Мало-Тарынского рудного поля (фиг.2, 3). Площадь месторождения сложена норийскими алевролитами и аргиллитами, среди которых наблюдаются серии сближенных пластов мезомикговых, преимущественно мелкозернистых песчаников. Терригенные породы прорваны редкими дорудными дайками гидротермально изменённых долеритов. Рудовмещающая толща смята в многопорядковые линейные складки субмеридионального - север-северозападного простирания, осложнённые разрывныгли нарушениями. Месторождение представлено тремя сопряжёнными крутопадающими зонами дробления (фиг.2) в запад-юго-западном крыле Тарынского синклинория. 1-я и 3-я рудные зоны грубо параллельны друг другу на протяжении 3 км, их простирание северо-западное, косо секущее складчатость. По Зоне-2 (протяжённость около 1 км) происходит сопряжение 1-й и 3-й зон.

В зоне-1 развиты, преимущественно золото-сульфидные руды, представленные вкрапленностью визуально не различимого тонкоигольчатого арсенопирита в текгонизированных алевролитах и аргиллитах. В бассейне ручья Голубичный по сульфидизированным алевролитам зоны-1 на глубину 100-130 м развита линейная кора выветривания, в которой достигается полное разложения сульфидов и высвобождение золота, ранее связанного в арсенопирите.

Верхняя часть зоны-2 представлена золото-кварцевым жильно-штокверкововым оруденением с крупным (0,01-2,00 мм) интерстиционным золотом 901-927 пробы. По падению жильно-штокверковые руды постепенно сменяются прожилково-вкрапленными с игольчатым арсенопиритом (скважина № 25). Ниже горизонта 780 м на золото-кварцевое оруденение наложена золото-сульфоарсенидно-пирротиновая минерализация. Последняя представлена псевдоморфозами моноклинного пирротина по арсенопириту, метакристаллами данаита (Со 4,18-4,35 мае. %), Со-арсенопирита и гередорфита N¡0.5000,зРеодАэЭ в пирротине, и низкопробным (798-799) золотом. Составы №-Со

сульфоарсенидов зоны-2 очень близки составам этих же минералов из золото-редкометального местороадения Эргелях, расположенного в 23 км к юго-востоку от Тарынского месторождения (Гамянин, Лыхина, 2000).

Фиг. 2. Схематическая геологическая карта Мало-Тарынского рудного поля (по A.B. Крючкову и H.H. Крючковой (2003 г.) с изменениями и дополнениями). Аллювиальные четвертичные образования: 1 - голоценовые; 2 - верхнеплейстоценовые. Юрские отложения: 3 - алевролиты геттангского и синемюрского ярусов нижней юры. Отложения верхнего триаса: 4 - лона Tosapecten efimovae (алевролиты с редкими прослоями песчаников); 5-лона Monotis ochotica (переслаивание песчаников и алевролитов); 6 - лона Monotis scutiformis (переслаивание песчаников и алевролитов); 7, 8 - лона Otapin'a ussuriensis, верхняя и нерасчленённые средняя и нижняя толщи (песчаники, алевролиты); 9 - лона Pinacoceras verchoianicum (алевролиты); 10 - лона Sirenites yakutensis (алевролиты с редкими прослоями песчаников). 11 - геологические границы; 12- разломы; 13-номера минерализованных зон дробления в описании; 14 - ореол развития пирротиновой минерализации над куполом предполагаемой невскрытой интрузии; 15 - золото-кварцевые проявления; 16 - точки серебро-полиметаллической минерализации; 17 - участки с золото-сурьмяной минерализацией; 18 - контуры Тарынского месторождения. Аллювиальные россыпи золота: 19- террасовые; 20 - русловые.

Фиг. 3. Карта размещения рудной минерализации Мало-Тарынского рудного поля. Составил Г.Ю. Акимов. Ореолы развития: 1 - пирротина; 2 - самородного золота; 3 -сульфоарсенидов Л// и Со; 4 - бертьерита; 5 - серебро-полиметаллической минерализации. 6 - золото-кварцевые проявления. 7 - точки серебро-полиметаллической минерализации. 8 - контуры Тарынского месторождения. 9 -разломы. 10 - номера минерализованных зон дробления в описании. 11 - русловой аллювий.

Рудная минерализация наиболее изученной части зоны-3, отвечающей долине реки Малый Тарын, представлена будинированными пластами оруденелых сульфидизированных прожилково-окварцованных песчаников, золото-бертьеритовыми, золото-бертьерит-кварцевыми, и золото-аргентумтетраэдрит-джемсонит-пирротин-кварцевыми жилами. Все перечисленные минеральные образования пересекаются марказит-халцедон-кварцевыми прожилками (мощностью до 10 см), при наложении которых на золото-сурьмяные руды происходит переотложение бертьерита и антимонита. Прочность золота из бертьеритоаых жил 980-995, из джемсонит-кварцевых - 958-960.

По результатам изучения минеральных взаимоотношений, гидротермальная минерализация Тарынского месторождения сформировалась в шесть стадий (табл. 1).

Таблица 1. Стадии гидротермальной минерализации Тарынского месторождения (Составил Г.Ю. Акимов)

Стадия Тип минерализации v- Т,°С Р, бар С, мае. % зкв. NaCI Кинематика вмещающих разрывных нарушений, синхронных с данной минерализацией (по Д.Н. Задорожному)

предрудная кварцево-жильный - - - - Соскпадчатые нарушения: межпластовые срывы надвиговой кинематики, внутрипластовая трещиноватость, трещины зтрыва и полости отслоена в замках складок

пиритовый вкрапленный

1 рудная золото-сульфидный вкрапленный - 360-160 950-10 8,7-3,2 Позднескладчатые взбросы суСсогласные с простиранием слоистых толщ

золото-кварцевый малосульфидный жильно-штокверковый 901-927

II рудная золото-сульфоарсенидный прожилково-вкрапленный 798-799 350-240 — — Трансформирование взбросов в левые сдвиги

III рудная золото-бертъеритовый жильно-вкра пленный 980-995 350-230 980-720 12,4-4,8 Левые сдвиги северозападного простирания

IV рудная эолото-аргентумтетрээдрит-джемсонит-пирротин-пирит--кварцевый жильный 958-960 250-220 710-600 7,5-5,6 взбросы, левые и сопряжённые правые сдвиги северо-восточного и север-северо-восточного простирания

послерудная марказит-халцедон-кварцевый прожилково-жильный - 300-270 570 - Подновление левых сдвигое северо-западного простирания

Примечание. Физико-химические условия гидротермального процесса приведены по результатам изучения флюидных включений в кварце (аналитик Т.П. Крылова, ИГЕМ РАН) с использованием хлоритового геотермометра (Kranidiotis, McLennan, 1987) и доломит-кальцитового геотермобарометра (Таланцев, 1978).

В предрудную стадию минерализации образовались многочисленные лестничные и оперяющие их кварцевые, хлорит-кварцевые и карбонат-кварцевые прожилки, и, по-видимому, ореолы безрудного кубического пирита. Стадия представлена кварцевым, хлорит-кварцевым, анкерит-Мд-сидерит-серицит-кварцевым и пирит-анкерит-кварцевым парагенезисами. Наблюдались пересечения параллельно-шестоватых карбонат-кварцевыех прожилков предрудной стадии хлорит-кварцевыми и альбит-хлорит-кварцевыми прожилками, знаменующими начало 1-й рудной (золото-кварцевой) стадии.

В 1-ю рудную стадию в зонах сжатия происходило образование золото-сульфидных вкрапленных, а в сопряжённых зонах растяжения - золото-кварцевых жильно-штокверковых руд. В общем виде, минерализацию 1-й рудной стадии можно разделить на четыре подстадии: калишпатовую, рипидолит-кварцевую, пирит-арсенопирит-кварцевую и кварц-золото-полисульфидную. Калишпатовая подстадия представлена лорфиробластами калиевого полевого шпата в катаклазитах зоны-2 (канава № 145), развитых по песчаникам и песчанистым алевролитам. Рипидолит-кварцевая подстадия представлена рутил-апьбит-кварцевым и капьцит-рипидолит-кварцевым парагенезисами. Пирит-арсенопирит-кварцевая подстадия представлена Mg-сидерит-серицит-кварцевым, анкерит-пирит-серицит-кварцезым, Fe-долог.'ит-арсенопирит (игольчатый)-серицит-квзрцезым, серицит-Fe-доломит-пирротин-кварцевым, Fe-доломит-арсенопирит (псевдопирамидальный и вертикапьно-сплюснутый)-серицит-кварцевым и доломит-серицит-кварцевым

парагенезисами. Кварц-золото-полисульфидная подстадия включает халькопирит-сфалеритовый, пирит-галенитовый, буланжеритовый и эолото-галенитовый парагенезисы.

На фиг.4 показан эволюционный ряд габитусных форм вкрапленного арсенопирита 1-й рудной стадии, установленный плёночным травлением 140 ориентированных кристаллов с выполнением по вытравленным зонам микрозондовых анализов (Акимов и др., 2003). Согласно экспериментальным данным (Попов, Попова, 1996), выявленный габитусный ряд отвечает увеличению кислотности растворов. Анализ обширных литературных данных по сходным месторождениям свидетельствует о промышленной золотоносности именно игольчатых кристаллов арсенопирита, что может быть связано с более щелочными условиями отложения игольчатого арсенопирита в сравнении с псевдопирамидальным. По результатам единичных анализов (нейтронная активация), игольчатый арсенопирит Тарынского месторождения из сульфидизированных песчаников содержит 120-600 г/т, а псевдопирамидальный до 50 г/т золота.

S/As

jO © 1,24-1,10

10-1,06 О,® 1,06-1,04 3©1,04-1,00 § © 1,00-0,97 СО © 0,97-1,00

Время кристаллизации

Фиг. 4. Эволюционный ряд габитусных форм арсенопирита (по Г.Ю. Акимову и др., 2003). Зарисовка по фотографиям протравленных кристаллов в ориентированном срезе. Габитусы: 1 - игольчатый, 2 - призматический, 3 - короткопризматический, 4-5 - псевдопирамидальный, 6 - вертикально-сплюснутый.

Необходимо отметить, что у исследователей золоторудных месторождений в терригенных толщах существует три различных точки зрения на соотношение зон вкрапленного игольчатого арсенопирита с золото-кварцевыми жилами. Согласно одной из них, зоны вкрапленного арсенопирита и кварцевые жилы являются продуктами единого гидротермального процесса (Гамянин и др., 2000; Акимов и др., 2003). Согласно другой точке зрения вкрапленные руды формируются позже кварцево-жильных (Новожпов, Гаврилов, 1999). Согласно третьей точке зрения, зоны вкрапленного золотоносного игольчатого арсенопирита формируются до образования кварцевых жил, в то время как с последними связаны лишь маломощные околожильные ореолы псевдопирамидального арсенопирита (Алпатов, 1998; Волков и др., 2002). Согласно двум последним точкам зрения, вкрапленные руды представляют самостоятельный генетический тип золотого оруденения.

2-я рудная (золото-сульфоарсенидная) стадия минерализации представлена кварц-рипидолитовым, кварц-эпидот-Ре-доломит-пирротиновым, герсдорфит-глаукодот-данаит-Со-арсенопиритовым и золотым парагенезисами, слагающими руды прожилково-вкрапленного типа. Наблюдалось псевдоморфное замещение арсенопирита 1-й рудной стадии полизернистыми агрегатами пирротина, по которому развивались метакристаллы №-Со-Ре сульфоарсенидов. Краевые зоны пирротиновых псевдоморфоз по арсенопирту обычно сложены хлоритом-рипидолитом, веерообразные кристаллы которого направлены внутрь псевдоморфоз.

Минерализация 3-й рудной стадии представлена золото-сурьмяными жильными, прожилково-вкрапленными и вкрапленными рудами, включающими рипидолит-кварцевый, гидросерицит-Ре-доломит-гудмундит-пирротиновый, гидросерицит-Ре-доломит-пирротин-бертьеритовый, халькопирит-тетраэдритовый, золото-ульманнитовый, золото-

виллиамитовый и антимонит-марказит-пиритовый парагенезисы. В бертьерите наблюдались корродированные кристаллы арсенопирита и реликты сфалерита 1-й рудной стадии, а также включения Ni-Co-Fe сульфоарсенидов (часто корродированных) 2-й рудной стадии. Наблюдалось псевдоморфное замещение хлоритов 1-й и 2-й рудной стадии хлоритом золото-сурьмяных руд, состав которого заметно отличается от состава хлоритов других стадий минерализации (Акимов и др., 2004).

Минерализация 4-й рудной стадии на Тарынском месторождении представлена t рипидолит-кварцевым, брунсвигит-Ре-доломит-серицитовым, Fe-доломит-сврицит-

пирротиновым, Fe-доломит-серицит-арсенопиритовым, сфалерит-халькопиритовым, бурнонитовым, халькопирит-буланжерит-джемсонитовым, золото-халькопирит-аргентумтетраэдритовым, и пирит-марказитовым парагенезисами в сульфидно-карбонат-* кварцевых жилах зоны-3. Образование джемсонита в этих рудах вместо галенита может

быть связано с наложением Pb-содержащих растворов на бертьерит. Также нельзя исключать, что данная минерализация может представлять минеральную фацию золото-сурьмяных руд, где при взаимодействии Fe-Sb растворов с более ранним галенитом серебро-полиметаллической стадии вместо бертьерита образовался джемсонит.

Послерудная стадия на месторождении представлена марказит-халцедон-кварцевыми прожилками, секущими все описанные выше ассоциации. В местах наложения минерализации послерудной стадии на золото-сурьмяные руды происходит переотложение бертьерита и антимонита. В наиболее полном виде стадия представлена бертьерит-халцедон-кварцевым, антимонит-марказит-кварцевым и каолинитовым парагенезисами.

Таким образом, на Тарынском месторождении установлено последовательное формирование кварцевых, хлорит-кварцевых, карбонат-кварцевых жил и прожилков предрудной стадии; золото-сульфидных вкрапленных (игольчатый арсенопирит) и золото-кварцевых жильно-штокверковых руд 1-й рудной стадии; золото-редкометальных (в понимании H.A. Горячева и Г.Н. Гамянина, 2004) прожилково-вкрапленных руд 2-й рудной стадии, золото-сурьмяных жильно-вкрапленных руд 3-й рудной стадии; золотосодержащих кварцево-жильных серебо-полиметаллических руд 4-й рудной стадии; и марказит-халцедон-кварцевых жил и прожилков послерудной стадии. Отложение руд каждой новой стадии сопровождалось повышением температуры до 360-300 °С и давления до 980-570 бар. Полистадийность месторождения явилась следствием неоднократной тектоно-магматической активизации после образования золото-сульфидных вкрапленных и золото-кварцевых руд. К-Аг возраст последних (130+4 млн. лет) говорит о их формировании на заключительном этапе коллизии Северо-Азиатского кратона и Колымо-Омолонского составного террейна, граница между которыми проходит по зоне Адыча-Тарынского глубинного разлома, вмещающего месторождение (Парфёнов, 1995). Глубина формирования месторождения, исходя из максимальных величин давления, была около 3 км. Сочетание на Тарынском месторождении золото-кварцевого жильно-штокверкового оруденения с вкрапленными золото-сульфидными рудами « напоминает месторождения Наталка на Колыме и Нежданинское в Верхоянье, а наличие

золото-сурьмяных руд и серебросодержащих кварцевых жил с джемсонитом сближают его с месторождением Майское на Чукотке. Из зарубежных объектов-аналогов Тарынское месторождение близко к месторождению Донлин-Крик на Аляске, в котором при среднем содержании 1,5 г/т суммарные запасы золота оцениваются в 750 т (Goldfarb et al„ 2004). Совмещение в единых рудоносных структурах многостадийного благороднометального оруденения, по минеральному составу отвечающего нескольким общепринятым рудным формациям, является признаком крупных золоторудных месторождений (Волков, Сидоров, 2001).

II положение: Золото-кварцевые руды месторождений Нагорное и Тарынское сформировались в начале раннего мела на заключительном этапе зонального термально-купольного метаморфизма в связи со становлением коллизионного адамелл ит-гранитного комплекса.

Известные к настоящему времени золото-кварцевые месторождения Верхне-Индигарского района залегают среди терригенных пород верхоянского комплекса на удалении от гранитоидных массивов. В связи с отсутствием геологических взаимоотношений золото-кварцевых жил с гранитоидами и изотопных датировок оруденения, место последнего в мезозойском текгогенезе до сих пор не определено. Часть исследователей считает золото-кварцевое оруденение догранитным, связывая его либо с добатолитовым нера-бохапчинским комплексом малых интрузий, либо с зональным региональным метаморфизмом терригенных пород. Авторы, связывающие золото-кварцевое оруденение с гранитами, не имеют единого мнения, с каким именного комплексом гранитоидов оно связано.

Проведённые нами исследования позволяют связать золото-кварцевое оруденение района с ранненеокомовым адамеллит-гранитным комплексом, со становлением которого тесно связаны процессы регионального зонального метаморфизма {Акимов, 2004г).

В ходе выполнения работы были продатированы (K-Ar метод, аналитик М.М. Аракепянц, ИГЕМ РАН) серициты из золото-кварцевых жил месторождений Нагорное и Тарынское (фиг.1), расположенных в разных металлогенических зонах (Ольчано-Нерской и Адыча-Тарынской соответственно), а также ортоклазы порфировидных вкрапленников и биотиты основной массы порфировидных биотитовых гранитов главной фазы внедрения Ала-Чубукского штока.

Датировки серицитов из золото-кварцевых руд месторождений Нагорное (135+3 млн. пет) и Тарынское (130+4 млн. лет) находятся в хорошем соответствии друг с другом в пределах погрешности метода. Хорошая сходимость результатов наблюдается для возрастов ортоклаза (145+3 млн. лет) и биотита (149+3 млн. лет) из гранитов Ала-Чубукского массива.

Полученные значения K-Ar возраста золото-кварцевых руд месторождений Нагорное и Тарынское близки к возрастам золото-кварцевого оруденения Центральной Колымы (Горячев, 1998; Ньюберри и др., 2000), и соответствуют Ar-Ar датам заключительных фаз внедрения адамеллит-гранитного позднеюрского-ранненеокоглового комплекса (Бахарев и др., 1997). Возраст главной фазы внедрения комплекса, слагающей большую часть Нельканского и Ала-Чубукского массивов, приблизительно на 10 млн. лет старше заключительной.

Связь золото-кварцевого оруденения с адамеллит-гранитным комплексом рассмотрим на примере месторождения Нагорное и массива Ала-Чубук.

Над месторождением Нагорное фиксируется изометричный, несколько вытянутый в меридиональном направлении гравитационный минимум, площадью 11 км2, составляющий одну из двух вершин более крупного минимума. Аналогичный минимум, площадью 12 км2, устанавливается над месторождением Хангалас, расположенным в 18 км к юго-востоку от месторождения Нагорное. Вдоль оси Нерского антиклинория гравитационные минимумы выстраиваются в линейную цепочку с шагом 8-14 км между центрами (фиг.5). При этом часть минимумов соответствует термальным биотитовым куполам, а часть - уже вскрытым эрозией гранитам (Ала-Чубукский массив). К гравитационным минимумам, лишённым выходящих на дневную поверхность гранитов и биотитовых куполов, приурочены золото-кварцевые месторождения (Нагорное, Хангалас и ДР-)-

Фиг. 5. Схема размещения золото-кварцевых месторождений и проявлений среди метаморфических и магматических комплексов в центральной части Нерского антиклинория. Составлена по материалам В.А. Шупикова, В.Н. Никонова, Л.Н. Попова, B.C. Утковой, А.Г. Бахарева и автора. Обозначения: 1-4 - магматические комплексы: 1-позднеюрскиО диоритовый, 2-познеюрский-ранненеокомовый адамеллит-гранитный, 3-поздненеокомовые дацитовый, и 4-гранодиоритовый (массивы и дайки); 5-7 - зоны регионального термалькупольного метаморфизма: 5-кордиеритовая, 6-биотитовая, 7-хлорит-серицитовая; 8-зоны региональной пиритизации; 9-тектоническая граница между Нерским антиклинорием (Н.) и Иньяли-Дебинским синклинорием (И.Д.); 10-осевая часть Нерского антиклинория; 11-минимумы регионального гравитационного поля над предполагаемыми невскрытыми интрузиями; 12-кольцевые космофотолиниаменты;

13-обозначения массивов (1-Ала-Чубукский, 2-Нельканский, З-Озёрный, 4-Тарынский):

14-золото-кварцевые месторождения и проявления.

Связь золото-кварцевых месторождений района с зональным метаморфизмом выражается в отсутствии этого типа оруденения в породах, метаморфизованных выше изограды биотита (Бергер, Мамонов, 1972) (фиг.5).

Зональные метаморфические образования в районе обычно включают три основные зоны: внутреннюю кордиеритовую, среднюю биотитовую и внешнюю хлорит-серицитовую (Шупиков, Никонов, 1989), примыкающую к породам сходного минерального состава, прошедшим преобразования в стадии позднего катагенеза - метагенеза. В центральных

частях зональных метаморфических полей обычно располагаются массивы адамеллит-гранитного комплекса. Однако ряд исследователей придерживается мнения, что эти массивы сформировались позже зонального метаморфизма. В пользу такой точки зрения приводятся случаи наложенной биотитизацин и мусковитизации в экзоконтате массивов. В этой связи уместно отметить следующее: во-первых, часть изученных этими авторами массивов относится к поздненеокомовым интрузивным комплексам, а во-вторых, за контактовые роговики, по-видимому, в ряде случаев принимались площадные регрессивные образования, близкие по характеру к метасоматическим. Со стороны юго-восточного экзоконтакга изученного нами Ала-Чубукского массива породы рамы замещены массивными мелкозернистыми серицит-кварцевыми метасоматитами, формирующими зону мощностью более 200 м. Серицит этих пород замещает метаморфические тёмноцветные минералы ближайшей к массиву кордиеритовой зоны. Сходным метасоматическим преобразованиям подвержены дайки лейкогранитов заключительной фазы внедрения а самом массиве.

Продолжительность прогрессивного этапа «зонального термально-купольного метаморфизма в зонах континентальной коллизии» СЛ. Кориковским (1995) оценивается в 3-15 млн. лет, что в нашем случае соответствует продолжительности формирования адамеллит-гранитного комплекса (Бахарев и др., 1997), а также разнице возрастов между главной фазой внедрения комплекса и становлением золото-кварцевого оруденения.

Таким образом, золото-кварцевое оруденение Верхне-Индигирского района Якутии сформировалось на заключительном этапе зонального термально-купольного метаморфизма, связанного со становлением коллизионного адамеллит-гранитного комплекса в начале раннего мела. Контроль золото-кварцевого оруденения внешней хлорит-серицитовой зоной термально-купольных метаморфитов, и отсутствие этого типа рудной минерализации в гранитах, связано с механизмом осаждения золота. Этот механизм включает разрушение золото-сульфидных комплексов за счёт разбавления гидротермальных растворов метеорными водами, что фиксируется падением активности сульфидной серы и понижением общей концентрации солей во флюиде ко времени отложения золота (Акимов, 2004^. Поступление в гидротермальную систему метеорных вод, вызывающих осаждение золота, становится возможным лишь после прекращения роста термального купола и исчезновения во вмещающих породах резкого температурного градиента. Таким условиям отвечают участки, на которых парагенезисы термально-купольных метаморфитов соответствуют парагенезисам вмещающих пород, т.е. участки за изоградой биотита.

III положение: В березитизированных породах, вмещающих золото-кварцевые руды, установлена вертикальная инфильтрационная метасоматичвская зональность, выраженная последовательной сменой по восстанию гидротермальной колонны кальцит-хлорит-альбит-кварцевых метасоматитов альбит-Мд-сидерит-серицит-кварцевой, пирит-анкерит-серицит-кварцевой, пирит-серицит-кварцевой и пирит-кварцевой зонами. При этом кальцит-хлорит-альбит-кварцевые метасоматиты отвечают корневым частям и подрудным ореолам месторождения.

Подавляющее большинство золото-кварцевых жил Верхне-Индигирского района образовалось путём метасоматического замещения пластов песчаников, в местах совмещения последних с рудоподводящими нарушениями (Акимов, 2000(; 20002; Акимов и др., 2003). Эти жилы имеют характерные полосчатые текстуры, наследующие рисунок слоистости замещаемых пород. Несколько менее распространены текстуры т.н. теневых брекчий, где в общей жильной массе хорошо просматриваются первичные контуры обломков пород, замещённых серым метасоматическим кварцем. Данный метасоматизм может быть опредёлён как жилообразующий инфильтрационный, а по минеральному

составу (кварц, серицит, пирит, арсенопирит, карбонаты, хлорит, альбит) и характеру зональности отнесён к березитовой формации (Жариков и др., 1998). В этих метасоматитах, в случае их приуроченности к крутопадающим разрывным нарушениям, практически не наблюдается диффузионных колонок, что связано с резкой анизотропией среды, через которую фильтруются растворы. Метасоматические изменения обычно захватывают всё мощность дренируемого гидротермами разрывного нарушения, представляющего собой не зияющую трещину, а плитообразное тело, выполненное дизентнгрированными породами. Вызывающие метасоматические изменения растворы как бы экранируются лежачим и висячим боками разрыва. В силу нарушенности пород, выполняющих разломы, около каждой микротрещинки, по-видимому, возникает своя диффузионная колонка. Из за неизбежного слияния таких микроколонок в каждом отдельном сечении пластообразное метасоматическое тело будет иметь относительно однородный состав без признаков зональности. Направленность протекания метасоматических преобразований в таких случаях устанавливается по наличию замещаемых реликтовых минералов.

Как было отмечено Д.С. Коржинским (1955), мощности зон инфильтрационных метасоматических колонок измеряются десятками-сотнями метров. Поскольку образование каждой конкретной кварцевой жилы определяется благоприятным сочетанием ряда факторов (например, участками совмещения рудоподводящего разрыва со слоистостью песчаников или с межпластовыми срывами по контакту песчаников и алевролитов на месторождении Нагорное), то в зависимости геолого-структурной обстановки кварцевые жилы будут иметь ограниченную длину по простиранию и падению. Вследствие этого глубина частной кварцевой жилы по падению может соответствовать мощности лишь одной зоны инфильтрационной метасоматической колонки, или даже быть меньше этой мощности. Вследствие этого вертикальная метасоматическая зональность в пределах конкретного рудного тела может не проявится, но при детальных исследованиях скорее всего будет установлена в пределах самого рудоподводящего нарушения, вмещающего на различных интервалах вертикального диапазона метасоматические кварцевые жилы.

Для месторождений Нагорное и Хангалас (Акимов, 20011) вертикальная метасоматическая зональность в явном виде заключается в появлении на подрудных интервалах сначала карбонатов, а затем хлорита и альбита. Детальное изучение фрагментов таких колонок позволило составить следующую вертикальную метасоматическую колонку, наиболее полно проявленную на месторождении Нагорное:

6. СИг +Ру 5. СИг + вег + Ру 4. ОЬ + Бег + Апк + Ру 3. Ои + Эег + Мд-Эс! + АЬ 2. СИг + Са1 + СЫ + АЬ 1. 0(2 + Са1 + СЫ + АЬ + Бег 0. Ой + СИ1 + Р1 + вег + Мв

Рудный уровень Переходный уровень Верхний подрудный уровень Нижний подрудный уровень

Каждая из образующихся зон колонки обычно несёт значительное количество реликтовых минералов. На месторождениях Нагорное и Тарынское нами наблюдались практически лишёнными реликтовых минералов зоны 6 (пирит-кварцевая) и 5 (пирит-серицит-кварцевая), а на месторождении Хангалас и Тарынское в ряде буровых скважин и канав - кальцит-альбит-хлорит-кварцевые метасоматиты зоны 2.

В приведённой метасоматической колонке имеется ряд важных реперных точек. Первой является переход от зоны 2 к зоне 3, который знаменуется замещением хлорита-рипидолита Мд-сидеритами и серицитом, что фиксирует возрастанием на этом интервале

активности углекислоты. Интересно, что в образующимся при этом Мд-сидерите отношение Fe/Mg точно повторяет это же отношение в замещаемом хлорите. Следующим репером является переход от зоны 3 к зоне 4, в котором происходит смена безкальциевых Mg-Fe карбонатов анкеритом и появляется пирит, забирающий на себя часть Fe карбонатов. Этот репер фиксирует увеличение активности серы. Параллельно с этим альбит замещается серицитом, что связано с увеличением потенциала калия.

По результатам изучения флюидных включений в альбите и кварце, проведённого В.Ю. Прокофьевым (ИГЕМ РАН) по образцам автора, применения хлоритового геотермометра (Kranidiotis, McLennan, 1987) и доломит-кальцитового геотермобарометра (Таланцев, 1978), описанная выше метасоматическая колонка на месторождении Нагорное сформировалась при температурах 330-290°С и давлениях 1700-470 бар из гетерогенных флюидов - углекисло-водного и метаново-углекислотного. Углекислотно-водный флюид относится к солевой системе MgCIrNaCIrl-feO (Т эвт. -34 - -30°С), имеет плотность 0,98-0,95 г/си3, и характеризуется концентрациями: солей 6,4-1,1 мае. % экв. NaCI; углекислоты 6,9-4,9 моль/кг раствора; и метана 1,1-0,8 моль/кг раствора. Метаново-углекислотный существенно газовый флюид имеет плотность 0,78-0,31 г/см3.

Интересно, что альбит, присутствующий в нижних частях гидротермальной колонны проявлен на участках брекчирования пород, а начало его кристаллизации отвечает резкому сбросу давления до 470 бар и концентрации солей до 1,1 мае. % экв. NaCI. Сброс давления приводит к уходу углекислоты в верхние части гидротермальной колонны и ощелачиванию нижней её части, благодаря чему, по-видимому, возникает описанная выше метасоматическая зональность и происходит кристаллизация альбита. Кроме того, замещение альбитом серицита идёт с привносом кремнекислоты и сопровождается положительным объёмным эффектов в 113 %, для чего необходимо дополнительное пространство.

Таким образом, установленная вертикальная метасоматическая зональность на месторождении Нагорное, в том или ином виде повторяющаяся на других золото-кварцевых месторождениях Верхне-Индигирского района, является иллюстрацией проявления пространственной волны кислотности в понимании Д.С. Коржинского.

С понижением температуры растворов до 290-270° и увеличением активности мышьяка после образования описанной выше метасоматической колонки связано замещение вкрапленного пирита арсенопиритом при продолжении кристаллизации минералов березитового парагенезиса (кварца, серицита, Fe-доломита и доломита). Дальнейшее понижение температуры растворов приводит к отложению продуктивной золото-полисульфидной ассоциации.

IV положение: Выделение рудных минералов продуктивной кварц-золото-полисульфидной подстадии на золото-кварцевых месторождениях Верхне-Индигирского района происходило в регрессивной последовательности, и сопровождалось ростом активности сульфидной серы в растворе до некоторой точки инверсии, расположенной выше равновесия халькопирит = тетраэдрит + + пирит, после чего активность серы снижалось. С её снижением до значения, соответствующего равновесию бурнонит + пирит = галенит + халькопирит, связано осаждение золота.

При изучении последовательности кристаллизации рудных минералов на ряде золото-кварцевых месторождений Верхне-Индигирского района (Нагорное, Двойное, Клич, Контрольное, Хангалас, Диринь-Юрях, Тарынское, Кус-Юрюе, Пиль, Малютка, Жданное, Сопка Кварцевая) автором диссертации была установлена инверсия режима серы в гидротермальном растворе, существенно влияющая на рудоотложение (Акимов, 20040. Инверсия заключается в росте и последующим падении nH2S гидротермального раствора

на фоне общего понижения температуры и концентрации солей. При падении цНгЭ ниже равновесия бурнонит + пирит = галенит + халькопирит происходит осаждение золота.

Месторождения представлены кварцевыми жилами и минерализованными зонами дробления, залегающими среди песчаников и алевролитов верхоянского комплекса (Рг Тз). Метаморфические преобразования вмещающих пород достигают хлорит-серицитовой ступени. Рудные тела сложены кварцем (До 99 %), карбонатами (до 10 %), хлоритом-рипидолитом (до первых %) и альбитом (до первых %). Содержание сульфидов 1-3 %. Набор рудных минералов простой, включает золото, арсенопирит, пирит, сфалерит, галенит, халькопирит, тетраэдрит, бурнонит, рутил, редко сульфоантимониты РЬ группы буланжерита и моноклинный пирротин. По результатам изучения флюидных включений (аналитики В.Ю. Прокофьев и Т.П. Крылова, ИГЕМ РАН) и минеральных геотермометров, месторождения сформированы из бикарбонатно-хлоридно-натриевых растворов в температурном интервале 360-160 "С, при давлениях 1700-10 бар и концентрации солей 8,1-3,2 мае. % экв. №С1. Концентрация солей связана прямой зависимостью с температурой и достигает минимума при отложении золота.

По минеральному составу изученные месторождения, согласно классификации Г.Н. Гамянина (1966), подразделяются на два типа: сульфоантимонитовый и полиметаллический. Типовые отличия выражены присутствием в рудах сульфоантимонитового типа тетраэдрита и бурнонита, при отсутствии этих минералов в рудах полиметаллического типа. По нашим наблюдениям, в месторождениях полиметаллического типа отсутствуют самостоятельные выделения халькопирита, который встречается исключительно в виде эмульсии в сфалерите. В тоже время в них может встречаться буланжерит. Очевидно, что отсутствие в месторождениях полиметаллического типа тетраэдрита и бурнонита связано не столько с низкой активностью сурьмы, сколько с низкой концентрацией меди во флюиде этих месторождений. По приближению к гранитам и с увеличением эрозионного среза месторождений происходит смена сульфоантимонитового типа руд полиметаллическим.

Золото-кварцевые руды изученных месторождений характеризуются однотипной последовательностью минералоотложения, представленной одной стадией, в составе которой можно выделить рипидолит-кварцевую, пирит-арсенопирит-кварцевую и кварц-золото-полисульфидную (продуктивную) подстадии.

Рипидолит-кварцевая подстадия включает рутил-альбит-кварцевый и кальцит-рипидолит-кварцевый парагенезисы. Пирит-арсенопирит-кварцевая подстадия представлена Мд-сидерит-серицит-кварцевым, анкерит-пирит-серицит-кварцевым и Ре-доломит-арсенопирит-серицит-кварцевым парагенезисами.

Минералообразование кварц-золото-полисульфидной (продуктивной) подстадии имеет свою специфику для руд сульфоантимонитового и полиметаллического типов, при сохранении общей направленности процесса (фиг.6).

На месторождениях сульфоантимонитового типа кварц-золото-полисульфидная подстадия обычно представлена пятью парагенезисами: халькопирит-сфалеритовым, бурнонит-пирит-тетраэдритовым, бурнонит-халькопиритовым, золото-галенит-халькопирит-бурнонитовым и золото-галенит-халькопирит-тетраэдритовым. Смена парагенезисов обусловлена химическими реакциями, фиксируемыми минеральными взаимоотношениями в полированных шлифах. Смена халькопирит-сфалеритового парагенезиса бурнонит-пирит-тетраэдритовым фиксируется замещением халькопирита-1 тетраэдритом-1 и пиритом:

12Си РеЗг(халькопирит) + 48Ь(0Н)3° + 13Нг8 + 3,502 =

= Си128Ь481з(тетраэдрит) + 12Ре82(пирит) + 19Нг0 (1)

(Комплекс 8Ь(ОН)3° в этом и последующих уравнениях выбран исходя из экспериментальных данных по устойчивости комплексов 8Ь (Zotov е1 а1., 2003) и низкой сульфидности руд. Комплекс Н2Э принят исходя из того, что рН рудоотложения на

изученных месторождениях, по данным Г.Н. Гаиянина (2001) 6,3-7,3, т.е. лежит выше нейтральной точки).

Тетраэдрит-1 образует на халькопирите-1 коррозионные каймы с многочисленными микропрожилками, от которых в халькопирит растут футляровидные метакристаллы пирита. В основном пирит отлагается вне зоны протекания реакции-1, что обусловлено ей положительным объёмным эффектом в 21 %.

Минералы Минеральные типы месторождений

Сульфоантимонитовый Полиметаллический

А | Б

Парагенезисы

1 2 3 \ 4 ; 5 1 : 2 ; 3 2 з ; 4

Кварц 1 < 1 1 I

Сфалерит 1 1 1 1 1 1 »

Халькопирит 1 1 1 1 1

Тетраэдрит ;______; ; ; 1 1 1

Пирит 1 • 1 1 1

Бурнонит 1 1 1 < I 1 1

Галенит • 1 1

Буланжерит 1 1 » 1 1 1_»

Золото > 1 1 1 1 1 1

Примеры месторождений

Нагорное, Диринь-Юрях, Пиль, Малютка Хангалас, Двойное, Клич, Контрольное, Сопка Кварцевая, Кус-Юрюе Тарынское, Жданное

Фиг.6. Последовательность минералообразования кварц-золото-полисульфидной (продуктивной) подстадии в золото-кварцевых месторождениях сульфоантимонитового и полиметаллического минеральных типов

Смена бурнонит-пирит-тетраэдритового парагенезиса бурнонит-халькопиритовым связана с течением реакции-1 в обратном направлении. При этом образуются коррозионные прожилки халькопирита-2 в тетраздрите-1 и псевдоморфозы халькопирита-2 по пириту и тетраэдриту-1, содержащие корродированные реликты этих минералов.

Смена бурнонит-халькопиритового парагенезиса золото-галенит-халькопирит-бурнонитовым фиксируется замещением срастаний бурнонита и пирита равновесным халькопирит-галенитовым агрегатом, согласно уравнению:

РЬСиБЬв^бурнонит) + РеЭ2(пирит) + 3,5Н20 =

=СиРе82(халькопирит) + РЬ8(галенит) + 8Ь(ОН)3° + 2Н28 + 0,2502 (2)

При этом в отсутствии пирита продолжается кристаллизация бурнонита.

Переход к заключительному золото-галенит-халькопирит-тетраэдритовому парагенезису отмечен замещением бурнонита галенитом и тетраэдритом-2:

12РЬСи8Ь83(бурнонит) + 23Н20 + 0,502 =

= 12РЬ8(галенит) + Си^ЗЬ^иСгетраэдрит) + 88Ь{ОН)3° + 12Н28 (3)

На описанную последовательность парагенезисов могут влиять следующие факторы: Т°С, цНгБ, цЭЩОНЬ0 и ц02, главными из которых является Т°С и цНгв.

Фи г.7. Диаграммы зависимости парагенезисов кварц-золото-полисульфидной подстадии в золото-кварцевых рудах сульфоантимонитового минерального типа от fiH^S и /iSb(OH)°, fiH2S и Т°С. Линиями, соединяющими точки с цифрами, показан тренд образования парагенезисов. Номера точек соответствуют номерам минеральных парагенезисов на фиг. 6.

Как видно из уравнений (1, 2, 3), описанная смена парагенезисов сопровождается ростом и последующим падением nH2S, что наглядно иллюстрируется диаграммами потенциалов (фиг.7) для системы с инертными Fe, Cu, Pb, и вполне подвижными Sb и S. Методика построения диаграмм приведена в работе (Коржинский, 1973). Диаграммы строились для пяти реально наблюдавшихся фаз: халькопирита (Ср), тетраэдрита (Td), пирита (Ру), бурнонита (Bourn) и галенита (Gal), содержащих принятые для данной системы инертные компоненты. Согласно правилу фаз, система с тремя инертными компонентами, состоящая из пяти минералов, описывается однопучковой диаграммой с пятью лучами, которые обозначаются взятым в скобки символом минерала, не участвующим в реакции. На фиг. 7 это моновариантные линии (Gal) (Td) (Ру) (Bourn) (Ср), разделяющие пять полей, обозначенных римскими цифрами. В принятой нами системе из пяти минералов возможны три реакции (уравнения 1, 2 и 3). Линией, соединяющей точки с цифрами, на диаграммах показан тренд последовательности образования минеральных парагенезисов. Пунктиром показана линия равновесия буланжерита (Boul) и галенита, перенесённая из диаграммы, где к пяти перечисленным выше фазам добавлен буланжерит. Данное равновесие описывается уравнением:

5PbS(raneHHT) + 4Sb(OH)3° + 6H2S = Pb^Sb^S,^буланжерит) + 12H20 (4)

Таким образом, на изученных месторождениях сульфоантимонитового типа наблюдается регрессивная последовательность рудоотложения, которая сопровождается ростом цНгБ до точки инверсии 2 (расположенной выше равновесия халькопирит = = тетраэдрит + пирит), достигнув которой nH2S начинает падать. При падении (1H2S ниже равновесия бурнонит + пирит = галенит + халькопирит происходит осаждение золота.

При рассмотрении месторождений полиметаллического типа, целесообразно их разделение на подтипы: А (без буланжерита), и Б (с буланжеритом) (фиг. 6). В месторождениях подтипа-А продуктивная подстадия представлена халькопирит-сфалеритовым, пирит-галенитовым и золото-галенитовым парагенезисами. В месторождениях подтипа-Б, - халькопирит-сфалеритовым, пирит-галенитовым, буланжеритовым и золото-галенитовым парагенезисами. Появление в подтипе-Б буланжерита связано с замещением этим минералом галенита-1 (уравнение-4).

Смена буланжеритового парагенезиса золото-галенитовым обусловлена течением реакции-4 в обратном направлении.

Протекание реакции-4 сначала в прямом, а затем 8 обратном направлении свидетельствует, что рудоотложение в месторождениях полиметаллического типа, также как и в месторождениях сульфоантимонитового, связано с инверсией цН2Э в растворе.

Наиболее вероятной причиной инверсии pH2S и рудоотложения является разбавление гидротермальных растворов метеорными водами, что косвенно подтверждается постепенным понижением концентрации солей во флюиде с 8,1 мае. % экв. NaCI при отложении сфалерита, до 3,2 мае. % экв. NaCI при отложении золота, и региональным характером установленной закономерности.

Экспериментальные (Benning, Seward, 1996; Stefansson, 2002) и расчётные (Morrison et at., 1991) исследования форм переноса золота показывают возможность нахождения в гидротермальных растворах хлоридных, гидросульфидных и гидроксидных комплексов золота. Распределение золота между различными комплексами зависит от температуры, рН, и окислительного потенциала. Преимущественная концентрация золота в хлоридных комплексах отвечает окисленным растворам (выше буфера пирит-гематит) с низким рН (Morrison et al., 1991). Гидроксидные комплексы устойчивы при высоких температурах во всём диапазоне рН. Однако с понижением температуры происходит перераспределение золота между гидроксидной и гидросульфидной формами в сторону последней. При давлении 500 бар и температурах ниже 250°С при рН = 6-7 и окислительном потенциале выше буфера пирротин-пирит, но ниже буфера пирит-гематит, практически всё золото раствора находится в гидросульфидной форме при резком преобладании комплекса Au(HS)2" (Benning, Seward, 1996; Stefansson, 2002). Согласно экспериментальным данным (Benning, Seward, 1996), поля устойчивости гидросульфидных комплексов при давлениях 500,1000 и 1500 бар практически не смещаются.

Из приведённого обзора специальных работ следует, что наиболее вероятной формой нахождения золота в гидротермальных растворах изученных нами месторождений является гидросульфидная.

Таким образом, осаждение золота при падении nH2S в растворе, вероятнее всего, происходит за счёт разрушения золото-сульфидных комплексов при понижении общей концентрации H2S путём разбавлении гидротермальных растворов метеорными водами. Формирование бонанцев внутри кварцевых жил отражает подвижную границу смешения ювенильных и метеорных вод. Появление на некоторых золото-кварцевых месторождениях буланжерита перед отложением золота связано с задержкой инверсии nH2S, что может быть объяснено затруднённым доступом в гидротермальную систему метеорных вод. инициирующих рудоотложение. Инверсия nH?S, в совокупности с другими методами, может использоваться при экспрессной оценке перспектив малоизученных золото-кварцевых проявлений.

Заключение

Проведённые в рамках написания диссертационной работы исследования позволили сформулировать и обосновать основные защищаемые положения, составившие основу разработанной автором геолого-генетической модели золото-кварцевого оруденения Верхне-Индигирского района. Согласно этой модели золоторудные месторождения региона представлены тремя генетическими типами: золото-кварцевым, золото-редкометальным и золото-сурьмяным, формирование которых происходило последовательно. Образование месторождений золото-кварцевого генетического типа связано с процессами позднемезозойской коллизии, а золото-редкометальных и золото-сурьмяных месторождений - с последующей тектоно-магматической активизацией региона. Образованию золото-кварцевых месторождений предшествовало формирование метаморфогенных жил и прожилков кварцевого и карбонат-кварцевого состава. Формирование золото-кварцевых месторождений происходило на заключительном этапе зонального термально-купольного метаморфизма в связи со становлением плутонов ранненеокомового адамеллит-гранитного комплекса. Большинство золото-кварцевых жил изученных месторождений имеет метасоматическую природу и обнаруживает признаки вертикальной инфильтрационной метасоматической зонапьности, имеющей рудоконтролирующее значение. Установление на золото-кварцевых месторождениях и проявлениях Верхне-Индигирского района инверсии режима серы в рудоносном растворе даёт ключ к пониманию механизма рудоотложения и дополнительные минералогические критерии для экспрессной оценки перспектив малоизученных золото-кварцевых проявлений.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Акимов Г.Ю. Литолого-структурный контроль золото-кварцевого оруденения и прогнозирование слепых рудных тел месторождения Нагорное (Восточная Якутия) // Новые идеи в науках о земле. Тез. докл. IV международной конф. М.: МГГА, 1999. Т. 2. С. 119.

2. Акимов Г.Ю. Литолого-структурный контроль золото-кварцевых руд месторождения Нагорное, Восточная Якутия II Руды и металлы. 2000. № 4. С. 42-46.

3. Акимов Г.Ю. Гидротермально-метасоматические минеральные комплексы месторождения Нагорное (Восточная Якутия) II Проблемы магматической и метаморфической петрологии. Тез. докл. X научных чтений И.Ф. Трусовой. М.: МГГА, 2000. С. 1.

4. Акимов Г.Ю. Зональные ореолы пиритизации золото-кварцевого месторождения Хангалас (Верхне-Индигирский район), как показатель полигенности и полихронности в формировании минерального комплекса II Новые идеи в науках о земле. Тез. докл. V международной конф. М.: МГГА, 2001.

5. Акимов Г.Ю. О вертикальной зональности золото-кварцевых месторождений Хангаласского рудного узла в Восточной Якутии // Строение литосферы и геодинамика. Материалы XIX молодёжной конф. Иркутск: 2001. С. 158-160.

6. Акимов Г.Ю., Кринов Д.И., Брызгалов И.А. О соотношении призматического и псевдопирамидального арсенопирита на золоторудных месторождениях Верхне-Индигирского района Якутии //Колыма. 2003. № 3. С. 17-21.

7. Акимов Г.Ю., Крючков A.B. Первая находка виллиамита на Северо-Востоке Азии II 120 лет со дня рождения академика А.Е. Ферсмана. Тез. докл. годичной сессии московского отделения минералогического общества России. М„ 2003. С. 8-9.

8. Акимов Г.Ю., Плотинская О.Ю., Носик ПЛ. Распространённость карбонатных отложений R-PZ комплекса в основании мезозоид Верхне-Индигирского района Якутии по изотопным данным // Эволюция тектонических процессов в истории Земли. Материалы молодёжной школы-конф. XXXVII Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2004. С. 5-9.

9. Акимов Г.Ю. Инверсия режима серы в рудоносном растворе и её роль в образовании золото-кварцевых месторождений (на примере Верхне-Индишрского района Якутии) // ДАН. 2004. Т. 395. № 5. С. 651-654.

10. Акимов Г.Ю., Крючков A.B., Крылова ТЛ., Сидоров A.A. Тарынское месторождение жильно-вкрапленных руд - новый тип золотого оруденения в Верхне-Индигирском районе Якутии //ДАН. 2004. Т. 397. № 3. С. 363-368.

11. Акимов Г.Ю. Новые данные о возрасте золото-кварцевого оруденения в Верхне-Индигирском районе Якутии //ДАН. 2004. Т. 398. № 1. С. 80-83.

12. Акимов Г.Ю., Акимова A.B., Брызгалов И.А. Первая находка идальгоита в России И «Минералогия во всём пространстве сего слова». Материалы X съезда Российского минералогического общества. С.-П.б., 2004. С. 185-186.

13. Акимов Г.Ю., Крючков A.B., Крылова Т.П. Жильно-вкрапленные руды Тарынского полиформационного месторождения золота (Якутия) // «Минералогия во всём пространстве сего слова». Материалы X съезда Российского минералогического общества. С.-П.б., 2004. С. 110-111.

14. Крылова Т.Л., Акимов Г.Ю. Условия кристаллизации руд золоторудного месторождения Тарынское, Саха-Якутия (по данным изучения флюидных включений) // «Минералогия во всём пространстве сего слова». Материалы X съезда Российского минералогического общества. С.-П.б., 2004. С. 92-93.

15. Krylova Т., Akimov G. The mineral-forming at the gold-ore polystadial deposit Tarynskoe (The Sakha-Yakutia) II Single crystals and their application in the XXI century - 2004. The International Jubilee Conference. Alexandrov: VNIISIMS, 2004. P. 262-263.

16. Акимов Г.Ю., Крылова Т.П., Крючков A.B., Крючкова H.H., Плотинская О.Ю. Тарынское многостадийное золоторудное месторождение (Якутия) II Геология рудных месторождений (в печати).

Список производственных отчётов по теме диссертации, написанных при участии автора

1. Сорокин В.Я. Отчёт Бурустахского отряда о результатах групповой геологической съёмки, геологического доизучения масштаба 1:50 000 и общих поисков золота, проведённых в 1991-1998 г.г. на Бурустахской площади. Усть-Нера, 1998.

2. Шудов В.А. Отчёт о результатах поисковых работ в пределах Жданинского и Диринь-Юряхского рудных полей за 1999-2001 гг. Усть-Нера, 2001.

3. Акимов Г.Ю. Вещественный состав руд и пространственная минералогическая зональность Мало-Тарынского рудного поля. Итоговый отчёт по договору-подряду № 136 от 17.09.2002 г. с ГУДП «Верхне-Индигирская экспедиция» Восточно-Якутского ГУГГП. М., 2003.

4. Акимов Г.Ю. Вещественный состав руд и пространственная минералогическая зональность месторождения Нагорное. Итоговый отчёт по договору-подряду с ЗАО «Тарын». М., 2003.

Заказ № 67. Тираж 120 экз РИЦ ВИМС. 2004 г.

РНБ Русский фонд

2007-4 144

п*uu ш

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Акимов, Георгий Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2. ТАРЫНСКОЕ ЗОЛОТОРУДНОЕ ПОЛИГЕННОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ.

2.1. Геологические особенности Тарынского месторождения.

2.1.1. Общие сведения о месторождении.

2.1.2. Вмещающие породы.

2.1.3. Интрузивные образования.

2.1.4. Описание рудных зон.

2.1.5. Пространственная зональность оруденения.

2.2. Стадийность рудоотложения.

2.2.1. Предрудная стадия.

2.2.2. 1-я рудная стадия.

2.2.3. 2-я рудная стадия.

2.2.4. 3-я рудная стадия.

2.2.5. 4-я рудная стадия.

2.2.6. Послерудная стадия.

2.3. Особенности химического и изотопного состава минералов.

2.4. Флюидные включения.

2.4.1. Методика исследований.

2.4.2. Включения в кварце 1-й рудной стадии.

2.4.2. Включения в кварце 3-й рудной стадии.

2.4.3. Включения в кварце 4-й рудной стадии.

2.4.4. Включения в кварце послерудной стадии.

2.5. Обсуждение результатов.

3. ЗОЛОТО-КВАРЦЕВОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ НАГОРНОЕ.

3.1. Особенности геологического строения рудного поля и месторождения.

3.1.1. Стратиграфия.

3.1.2. Магматические образования.

3.1.3. Структура рудного поля.

3.1.4. Структура месторождения.

3.2. Минеральный состав рудных тел и текстурно-структурные особенности руд.

3.3. Типоморфные особенности минералов.

3.4.Флюидные включения.

3.5. Стадийность рудоотложения.

3.6. Пространственная зональность оруденения.

3.6.1. Минеральные уровни оруденения и их проекции на дневную поверхность.

3.6.2.Вертикальная метасоматическая зональность по отношению к оруденению.

4. ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗОЛОТО-КВАРЦЕВОГО ОРУДЕНЕНИЯ ВЕРХНЕ-ИНДИГИРСКОГО РАЙОНА.

4.1. Генетические типы золотого оруденения Верхне-Индигирского района и последовательность их формирования.

4.2. Возраст золото-кварцевого оруденения.

4.3. Вертикальная зональность в метасоматитах, сопряжённых с золото-кварцевым оруденением.

4.4. Инверсия режима серы в рудоносном растворе и её роль в образовании золото-кварцевых месторождений Верхне-Индигирского района.

5. ФАКТОРЫ ЛОКАЛИЗАЦИИ ЗОЛОТО-КВАРЦЕВОГО ОРУДЕНЕНИЯ.

5.1. Факторы рудолокализации золото-кварцевого месторождение Нагорное.

5.2. Факторы рудолокализации Тарынского полигенного золоторудного месторождения.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геология и генезис золото-кварцевого оруденения Верхне-Индигирского района"

Актуальность исследований

Верхне-Индигирский горнопромышленный район включает в себя центральную часть Главного золотоносного пояса Северо-Востока России. Начиная с 1944 года, в районе добыто более 600 т золота: 580 т - из россыпных, и 25 т - из коренных месторождений (Узюнкоян, Денисов, 2003). В связи с отработкой значительной части золотоносных россыпей, геологоразведочные работы последних лет ориентированы исключительно на рудное золото. Золоторудная база района представлена золото-кварцевыми (Бадран, Нагорное, Хангалас и др.), золото-сурьмяными (Сарылах, Малтан, Тан и др.) и золото-редкометальными (Эргелях, Чугулук) рудными месторождениями. В последние годы открыто и изучается Тарынское полигенное месторождение жильно-вкрапленных руд, в запасах которого существенную роль играют нетрадиционные для района вкрапленные руды с игольчатым арсенопиритом (Акимов и др., 2004). При существующих технологиях извлечения золота, в настоящее время в районе успешно отрабатываются лишь золото-кварцевые месторождения Бадран и Нагорное, руды которых относятся к легкообогатимым. Вместе с тем в районе известно более 530 золото-кварцевых рудопроявлений, перспективы которых однозначно не определены, что связано с отсутствием чётких критериев для их разбраковки. Разработка таких критериев, помимо систематизации эмпирических данных, должна основываться на понимании генезиса объектов прогнозирования. Изучением различных аспектов генезиса золото-кварцевых месторождений Верхне-Индигирского района в разные годы занимались Г.Н. Гамянин, В.И. Соловьёв, И.С. Рожков, В.И. Бергер, В.А. Амузинский, Г.С. Анисимова, Ю.А. Жданов, В.М. Суплецов, А.И. Скрябин, В.А. Шупиков, В.Н. Никонов, С.Г. Суставов, В.М. Яновский, В.Ю. Фридовский и другие исследователи. Однако до последнего времени не решён целый ряд важнейших вопросов, таких как:

1. Место золото-кварцевого оруденения в последовательности формирования генетических типов золоторудной минерализации региона;

2. Возраст золото-кварцевого оруденения;

3. Наличие или отсутствие генетической связи золото-кварцевого оруденения с конкретными магматическими комплексами;

4. Причины контроля золото-кварцевого оруденения хлорит-серицитовой зоной регионального зонального метаморфизма, и отсутствие этого типа оруденения в породах, метаморфизованных выше изограды биотита;

5. Механизм формирования золото-кварцевых жильных тел и их вертикальная зональность; соотношение метасоматической и рудной зональности;

6. Механизм рудоотложения и его минералогические индикаторы;

7. Увязка металлогенической эволюции региона с развитием его структурного плана в пределах конкретных рудных узлов.

Автор диссертации в силу своих возможностей попытался решить первые шесть из перечисленных выше вопросов, используя в качестве модельных объектов месторождения Тарынское и Нагорное, по мере необходимости привлекая оригинальные и литературные данные по другим золоторудным месторождениям и рудопроявлениям региона.

Тарынское месторождение жильно-вкрапленных руд представляет собой довольно редкий пример совмещения в единой рудовмещающей структуре золотого оруденения всех известных в районе генетических типов (Акимов, 2003ф; Акимов и др., 2004). Кроме того, значительная часть запасов месторождения приходится на нетрадиционные для Верхне-Индигирского района вкрапленные руды с игольчатым арсенопиритом. Всё это делает Тарынское месторождение ключевым для выяснения взаимоотношений между различными типами золоторудной минерализации, обычно проявленными в регионе в виде самостоятельных месторождений и рудопроявлений (объектов «чистой линии»).

Месторождение Нагорное рассматривается нами, как наиболее типичный для района представитель золото-кварцевого промышленного и генетического типа (объект «чистой линии»). Наложенные гидротермальные и гипергенные процессы на месторождении проявлены крайне слабо, что позволяет с достаточной степенью детальности проследить эволюцию золото-кварцевого рудообразования. По количеству разведанных запасов месторождение относится к мелким, но с богатыми и очень богатыми рудами.

Вышесказанным определяется актуальность выбора темы и объектов исследования.

Цели и задачи исследований

Основной целью настоящей работы являлось выяснение геолого-генетических особенностей золото-кварцевого оруденения Верхне-Индигирского района на примере месторождений Нагорное и Тарынское.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

1. Изучение положения месторождений Нагорное и Тарынское в тектонической структуре района и особенностей геологического строения этих месторождений.

2. Выяснение минерального состава руд, метасоматитов и вмещающих пород.

3. Изучение химического состава и неоднородностей минералов.

4. Установление последовательности минералообразования и стадийности рудоотложения.

5. Составление топоминералогических карт и разрезов.

6. Определение физико-химических параметров рудообразования.

7. Определение изотопного возраста оруденения.

Фактический материал

Работа выполнена на основе оригинального фактического материала, собранного, в основном, автором диссертации при проведении полевых работ в сезоны 1995-2003 г.г. Также использован каменный материал, переданный автору геологами Верхне-Индигирской экспедиции Р.С. Аметовым, С.Е. Григорьевым, Д.А. Внуковым, А.В. Крючковым, Ю.В. Кузнецовым, С.В. Межуевым и П.П. Слепцовым. Итоговая коллекция образцов руд, метасоматитов и горных пород по месторождениям Нагорное и Тарынское насчитывает более 900 образцов (Нагорное - 500, Тарынское - 400). Из образцов коллекции изготовлено и изучено 400 полированных (Нагорное - 150, Тарынское - 250), 150 прозрачно-полированных (Нагорное - 30, Тарынское - 120), 240 обычных петрографических шлифов (Нагорное - 200, Тарынское - 40), и 52 прозрачно-полированных пластинки (Нагорное - 25, Тарынское - 27). Выполнено более 1000 микрозондовых анализов минералов (Нагорное - более 300, Тарынское - более 700), а также 80 рентгено-флюоресцентных (Нагорное 52, Тарынское - 28) и 43 изотопных анализа (Нагорное - 17, Тарынское - 26); проведён комплекс минералого-петрографических, термо-криометрических (совместно с В.Ю. Прокофьевым и T.JI. Крыловой) и других видов исследований. Из фондовых материалов использовались журналы первичной документации горных выработок и буровых скважин, геологические и геофизические карты, геологические планы и разрезы, результаты пробирных и силикатных анализов.

Методы исследования

Проведённые исследования включали полевые и камеральные периоды. В процессе полевых исследований осуществлялся сбор каменного материала при ведении детальной документации канав, траншей, керна буровых скважин, доступных обнажений и участков плотиков отработанных россыпей. В ходе камеральной обработки каменного материала, помимо методов классической минераграфии и петрографии, использовались: сканирующая электронная микроскопия; рентгеноспектральный микроанализ; рентгено-флюоресцентный анализ; методы изотопной геохимии (изучение стабильных изотопов S, С, О в минералах) и геохронологии (К-Ar возраст); методы термобарогеохимии.

Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) проводилась на приборе CamScan-4DV с аналитической приставкой Link AN 10000 в МГУ (операторы Е.В. Гусева и Н.Н. Коротаева).

Рентгеноспектральный микроанализ (РСМА) минералов выполнялся на волновых микрозондах Cameca MS-46 (аналитики С.Е. Борисовский, Т.Н. Голованова и Г.Н. Муравицкая) и Camebax SX-50 (аналитик А.И. Цепин) в ИГЕМ РАН; Camebax SX

50 (аналитики Н.Н. Кононкова и |И.П. Лапутина|) в ГЕОХИ РАН; Camebax SX-50 (аналитик И.А. Брызгалов) в МГУ; а также на энергодисперсионных спектрометрах Link AN 10000 (аналитик Е.В Гусева и Н.Н Коротаева) в МГУ и Link ISIS в ИГЕМ РАН (аналитики А.В. Мохов и Н.В. Трубкин). Режимы съёмок стандартные (ускоряющее напряжение 15-20 кВ, ток зонда 1,2*10'9 А). В качестве эталонов использованы природные и синтетические соединения, близкие по составу к анализируемому материалу (арсенопирит, пирит, антимонит, сфалерит, галенит, висмутин, халькопирит, акантит, золото чистое, серебро чистое, медь чистая и др.). При анализе рудных минералов, для исключения возможности техногенного загрязнения проб, кусочки полированных шлифов запрессовывались в эпоксидную смолу (сплав Вуда не использовался).

Рентгено-флюоресцентный анализ (РФА) выполнялся в ИГЕМ РАН (аналитик А.И. Якушев) на рентгено-флюорисцентном спектрометре последовательного действия производства компании PHILIPS ANALYTICAL, модель PW2400 выпуска 1997 года, программное обеспечение количественного анализа PHILIPS SuperQ 2001 год, комплект государственных стандартных образцов (ГСО) горных пород.

Определение соотношения стабильных изотопов (S, О, С) в минералах выполнено в ИГЕМ РАН аналитиком Л.П. Носиком.

Определение К-Ar возраста выполнено в Лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ИГЕМ РАН М.М. Аракелянц. Содержание радиогенного аргона измерялось на масс-спектрометре МИ-1201 ИГ методом изотопного разбавления с применением в качестве трасера 33Аг; определение калия - методом пламенной спектрофотометрии. При расчёте возраста использованы константы: Хк=0,581*10*10год"1, Xp=4,962*10-1(W, 4°К=0,01167 (ат. %).

Изучение флюидных включений в кварце и альбите выполнено методами термо-криометрии совместно с В.Ю. Прокофьевым и Т.Л. Крыловой (ИГЕМ РАН).

Научная новизна

Впервые изучены вещественный состав, стадийность, пространственная рудная зональность и физико-химические условия образования Тарынского золоторудного месторождения. В результате этих исследований было установлено совмещение на Тарынском месторождении разновозрастного золотого оруденения нескольких генетических типов, обычно образующих в районе самостоятельные месторождения. Было показано, что значительная доля запасов месторождения связана с нетрадиционными для района вкрапленными рудами, в которых ведущая роль принадлежит игольчатому арсенопириту. Находка в рудах месторождения виллиамита Coo.sNio.sSbS является первой на Северо-Востоке Азии и второй в России. В рудовмещающих терригенных отложениях норийского возраста автором установлена монацит-рутил-цирконовая морская палеороссыпь, что является новым фактом в геологии региона.

В ходе детального изучения вещественного состава, стадийности, зональности и физико-химических условий образования месторождения Нагорное была показана метасоматическая природа золото-кварцевых жил и установлена вертикальная инфильтрационная метасоматическая зональность, имеющая рудоконтролирующее значение. Среди минералов зоны окисления автором был обнаружен идальгоит Pbj,04А1з,оI [(Aso,92Sbo,os) 1,0004] 1 ,oo[S04]о,9б(ОН)б, 1 о, находка которого является первой на территории бывшего СССР.

При изучении физико-химических условий образования золото-кварцевых месторождений и рудопроявлений Верхне-Индигирского района (Нагорное, Двойное, Клич, Контрольное, Хангалас, Диринь-Юрях, Тарынское, Кус-Юрюе, Пиль, Малютка, Жданное, Сопка Кварцевая) установлена инверсия режима серы в рудоносном растворе и показано её влияние на рудоотложение.

По образцам автора получены первые изотопные (К-Аг) данные о возрасте золото-кварцевого оруденения района (аналитик М.М. Аракелянц, ИГЕМ РАН).

Практическая значимость

До исследований автора, Тарынское месторождение рассматривалось как золото-кварцевое малосульфидное с локальным проявлением золото-сурьмяной минерализации и ограниченными перспективами. Результаты минералогического изучения руд и установление полистадийности оруденения позволили автору впервые отнести Тарынское месторождение к полигенному жильно-вкрапленному типу, и рассматривать его, как крупный золоторудный объект (Акимов, 2003ф)). Совместно с А.В. Акимовой, в изменённой дайке долеритов в устье ключа Правый Зелёный автором была обнаружена минерализация визуально неразличимого тонкоигольчатого арсенопирита и бертьерита, и было сделано предположение, изложенное в производственном отчёте (Акимов, 2003ф0, о пересечении этой дайки золото-сульфидной зоной, проходящей в аргиллитоалевролитовой толще в створе ключа Правый Зелёный, что подтвердилось последующими горно-буровыми работами. Автором были установлены все точки серебряной минерализации в пределах Мало-Тарынского рудного поля и открыто золото-серебряное рудопроявление Настенька. В результате целевого исхаживания выделенной автором в пределах Мало-Тарынского рудного поля линейной серебро-полиметаллической зоны, летом 2004 г. отрядом ЦНИГРИ, в составе которого работал автор, был установлен целый ряд новых точек с полиметаллической минерализацией и видимым золотом. Автором впервые установлено широкое развитие визуально неразличимого тонкоигольчатого арсенопирита (основного носителя золота) в золотоносных тектонитах участка Голубичный. Впервые была оценена мощность линейный коры выветривания по золотоносным тектонитам участка Голубичный и показана необходимость раздельного подсчёта запасов окисленных и неокисленных руд.

Апробация работы

Результаты исследований были представлены в 4-х производственных отчётах (Сорокин, 1998ф; Шудов, 2001ф; Акимов, 2003фх; 2003фг), опубликованы в 5-ти статьях (6-я статья находится в печати) и в 10-ти материалах конференций и тезисах докладов, представлялись на IV и V международных конференциях «Новые идеи в науках о земле» (МГГА, 1999, 2001), на X научных чтениях И.Ф. Трусовой «Проблемы магматической и метаморфической петрологии» (МГГА, 2001), на XIX молодёжной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2001), на годичной сессии Московского отделения минералогического общества России «120 лет со дня рождения академика А.Е. Ферсмана» (ИГЕМ РАН, 2003), на молодёжной школе-конференции XXXVII Тектонического совещания «Эволюция тектонических процессов в истории Земли» (ГИН РАН, 2004), на международной конференции «Single crystals and their application in the XXI century - 2004» в Александрове (ВНИИСИМС, 2004), и на X съезде Российского минералогического общества «Минералогия во всём пространстве сего слова» в Санкт-Петербурге (СПГГИ., 2004).

Структура и объём работы

Диссертация состоит из 149 станиц основного текста, включающего введение, пять глав, заключение, список литературы из 109 наименований, 18 таблиц и 33 фигуры, и двух приложений на 48 страницах, включающих 23 таблицы микрозондовых анализов минералов.

Благодарности

Работа выполнена в ИГЕМ РАН в период прохождения автором очной аспирантуры в Лаборатории физико-химического анализа эндогенных процессов им. Д.С. Коржинского, и дальнейшей работы в Секторе минераграфии Лаборатории рудных месторождений им. А.Г. Бетехтина под руководством докторов г.-м. н. В.Л. Русинова и В.А. Коваленкера, которым автор выражает глубокую признательность. По отдельным вопросам диссертации автор консультировался с академиками РАН А.А. Маракушевым и Н.А. Шило; членом-корреспондентом РАН А.А. Сидоровым; сотрудниками ИГЕМ РАН А.В. Волковым, А.Д. Генкиным, Т.Л. Евстигнеевой, А.В. Зотовым, И.А. Зотовым, В.И. Казанским, П.В. Карташовым, B.C. Кравцовым, Д.И. Криновым, О.Ю. Плотинской, Н.С. Серебряковым, М.В. Серёдкиным; а также с сотрудниками других организаций: В.В. Алпатовым, Г.Н. Гамяниным (ИГАБМ СО РАН), П.А. Игнатовым (МГГРУ), A.M. Гавриловым, Д.Н. Задорожным (ЦНИГРИ), Э.И. Кутыревым (ВСЕГЕИ), П.А.Плетнёвым, Э.М.Спиридоновым и О.В. Япаскуртом (МГУ). Всем перечисленным лицам автор выражает свою искреннюю благодарность. За помощь в проведении аналитических исследований автор благодарит М.М. Аракелянц,

С.Е. Борисовского, Т.Н. Голованову, А.Л. Керзина, Т.Л. Крылову, |И.П. Лапутину|, А.В. Мохова, Г.Н. Муравицкую, Л.П. Носика, В.Ю. Прокофьева, Н.В. Трубкина, А.И. Цепина, А.И. Якушева (ИГЕМ РАН); И.А. Брызгалова, Е.В. Гусеву, Н.Н. Кононкову и Н.Н. Коротаеву (МГУ). Особую благодарность автор выражает П.М. Полянскому, Г.В. Денисову, А.В. Крючкову, Ю.В. Кузнецову, Н.Н. Химину и В.А. Шудову (Верхне-Индигирская экспедиция) за возможность в течение многих лет участвовать в полевых исследованиях золоторудных месторождений Индигирки. Автор благодарен коллективам Бурустахской, Рудной, Диринь-Юряхской, Хангаласской и Тарынской партий Верхне-Индигирской экспедиции, в составе которых ему довелось работать с 1995 по 2003 г.г. Отдельно автор благодарит геологов Бурустахского отряда ВИГРЭ Р.С. Аметова, Д.А. Внукова, С.А. Межуева и B.C. Уткову, под началом которых произошло его первое ознакомление с месторождениями и геологией Золотой Индигирки.

Основные защищаемые положения:

1. Золоторудные месторождения Верхне-Индигирского района относятся к трём генетическим типам: золото-кварцевому, золото-редкометальному и золото-сурьмяному, формирование которых происходило последовательно. В золото-кварцевом генетическом типе выделены две минеральные фации, связанные постепенными переходами: золото-сульфидная вкрапленных руд, и золото-кварцевая малосульфидная жильно-штокверковая. Совмещение на Тарынском месторождении золоторудной минерализации всех перечисленных генетических и фациальных типов связано с его положением в узле пересечения металлогенических зон.

2. Золото-кварцевые руды месторождений Нагорное и Тарынское сформировались в начале раннего мела на заключительном этапе зонального термально-купольного метаморфизма в связи со становлением коллизионного адамеллит-гранитного комплекса.

3. В березитизированных породах, вмещающих золото-кварцевые руды, установлена вертикальная инфильтрационная метасоматическая зональность, выраженная последовательной сменой по восстанию гидротермальной колонны кальцит-хлорит-альбит-кварцевых метасоматитов альбит-М£-сидерит-серицит-кварцевой, пирит-анкерит-серицит-кварцевой, пирит-серицит-кварцевой и пирит-кварцевой зонами. При этом кальцит-хлорит-альбит-кварцевые метасоматиты отвечают корневым частям и подрудным ореолам месторождений.

4. Выделение рудных минералов продуктивной кварц-золото-полисульфидной подстадии на золото-кварцевых месторождениях Верхне-Индигирского района происходило в регрессивной последовательности, и сопровождалось ростом активности сульфидной серы в растворе до некоторой точки инверсии, расположенной выше равновесия халькопирит = тетраэдрит + пирит, после чего активность серы снижалось. С её снижением до значения, соответствующего равновесию бурнонит + пирит = галенит + халькопирит, связано осаждение золота.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Акимов, Георгий Юрьевич

Проведённые в рамках написания диссертационной работы исследования позволили сформулировать и обосновать основные защищаемые положения, составившие основу разработанной автором геолого-генетической модели золото-кварцевого оруденения Верхне-Индигирского района. Согласно этой модели золоторудные месторождения региона представлены тремя генетическими типами: золото-кварцевым, золото-редкометальным и золото-сурьмяным, формирование которых происходило последовательно. Образование месторождений золото-кварцевого генетического типа связано с процессами позднемезозойской коллизии, а золото-редкометальных и золото сурьмяных месторождений - с последующей тектоно-магматической активизацией региона. Образованию золото-кварцевых месторождений предшествовало формирование метаморфогенных жил и прожилков кварцевого и карбонат-кварцевого состава.Формирование золото-кварцевых месторождений происходило на заключительном этапе зонального термально-купольного метаморфизма в связи со становлением плутонов ранпенеокомового адамеллит-гранитпого комплекса. Большинство золото-кварцевых жил изученных месторождений имеет метасоматическую природу и обнаруживает признаки вертикальной инфильтрационной метасоматической зональности, имеющей рудоконтролирующее значение. Установление на золото-кварцевых месторождениях и проявлениях Верхне-Индигирского района инверсии режима серы в рудоносном растворе даёт ключ к пониманию механизма рудоотложения и дополнительные минералогические критерии для экспрессной оценки перспектив малоизученных золото-кварцевых проявлений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Акимов, Георгий Юрьевич, Москва

1. Акимов Г.Ю. Гидротермально-метасоматические минеральные комплексыместорождения Нагорное (Восточная Якутия) // Проблемы магматической и метаморфической петрологии. Тез. докл. X научных чтений И.Ф. Трусовой. М.: МГГА,2000.С.1.

2. Акимов Г.Ю. Инверсия режима серы в рудоносном растворе и её роль вобразовании золото-кварцевых месторождений (на примере Верхне-Индигирского района Якутии) // ДАН. 2004. Т. 395. № 5. 651-654.

3. Акимов Г.Ю. Литолого-структурный контроль золото-кварцевого оруденения ипрогнозирование слепых рудных тел месторождения Нагорное (Восточная Якутия) // Новые идеи в науках о земле. Тез. докл. IV международной конф. М.: МГГА, 1999. Т. 2. 119.

4. Акимов Г.Ю. Литолого-структурный контроль золото-кварцевых рудместорождения Нагорное, Восточная Якутия // Руды и металлы. 2000. № 4. 4246.

5. Акимов Г.Ю. Новые данные о возрасте золото-кварцевого оруденения в ВерхнеИндигирском районе Якутии // ДАН. 2004. Т. 398. № 1. 80-83.

6. Акимов Г.Ю. О вертикальной зональности золото-кварцевых месторожденийХангаласского рудного узла в Восточной Якутии // Строение литосферы и геодинамика. Материалы XIX молодёжной конф. Иркутск: 2001. 158-160.

7. Акимов Г.Ю., Акимова А.В., Брызгалов И.А. Первая находка идальгоита в России //«Минералогия во всём пространстве сего слова». Материалы X съезда Российского минералогического общества. -П.б., 2004. 185-186.

8. Акимов Г.Ю., Кринов Д.И., Брызгалов И.А. О соотношении призматического ипсевдопирамидального арсенопирита на золоторудных месторождениях ВерхнеИндигирского района Якутии. // Колыма. 2003. № 3. 17-21.

9. Бергер В.И. Сурьмяные месторождения (закономерности размещения и критериипрогнозирования). Л.: Недра, 1978. 296 с.

10. Боришанская С, Виноградова Р.А., Крутое Г.А. Минералы никеля и кобальта.М.: Изд-во МГУ, 1981. 222 с.

11. Билибин Ю.А. К вопросу о локализации месторождений золота // Проблемысоветской геологии. 1935. № 5. 460-474.

12. Билибин Ю.А. О возрасте некоторых золоторудных месторождений Колымскогорайона // Советская геология. 1940. № 5-6. 182-184.

13. Билибин Ю.А. О роли батолитов в золотом оруденении СССР // Докл. АН СССР.1945. Т. 50. №5. 367-370.

14. Булин Н.К. Глубинное строение Верхояно-Чукотской складчатой области посейсмическим данным. //Тихоокеанская геология. 1989. № 1. 77-85.

15. Волков А.В., Сидоров А.А. Уникальный золоторудный район Центральной Чукотки.Магадан: СВКНИИ, 2001. 180 с.

16. Волков А.В., Сидоров А.А., Гончаров В.И., Сидоров В.А. Золото-сульфидныеместорождения вкрапленных руд Северо-Востока России // Геология рудных месторождений, 2002. Т. 44. № 6. 179-197.

17. Гамянин Г.Н. Минералого-генетические аспекты золотого оруденения ВерхояноКолымских мезозоид. М.: ГЕОС, 2001. 221 с.

18. Гамянин Г.Н., Аникина Е.Ю., Бортников Н.С, Алпатов В.В. Сереброполиметаллическое месторождение Прогноз, Саха (Якутия): химизм и зональность рудных жил. Геология рудных месторождений. Т. 45. № 6. 531-546.

19. Гамянин Г.К, Бортников Н.С, Алпатов В.В. Нежданинское золоторудноеместорождение - уникальное месторождение Северо-Востока России. М.: ГЕОС, 2000. 228 с.

20. Гамянин Г.Н, Гончаров В.К, Горячев Н.А. Золото-редкометальные месторожденияСеверо-Востока России // Тихоокеанская геология. 1998. Т. 17. №3. 94-103.

21. Генкин А.Д. Золотоносный арсенопирит из золоторудных месторождений:внутреннее строение зёрен, состав, механизм роста и состояние золота // Геология рудных месторождений. 1998. Т. 40. № 6. 551-557.

22. Горячев НА. Геология золото-кварцевых жильных поясов Северо-Востока Азии.Магадан, 1998. 210 с.

23. Горячев Н.А. Геология мезозойских золото-кварцевых жильных поясов СевероВостока Азии. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1998. 210 с

24. Григорьев Д.П. Онтогения минералов. Львов: Изд-во Львовского университета,1961.284 с.

25. Гусев Г.С. Складчатые структуры и разломы Верхояно-Колымской системымезозоид. М.: Наука, 1979. 208 с.

26. Жариков В.А. Зависимость парагенезисов магматических пород от режима щелочей// Петрология. 1999. Т. 7. № 4. 340-355.

27. Жариков В.А., Русинов В.Л., Маракушев А.А., Зарайский Г.П., Омелъяненко Б.И.,Перцев Н.Н., Расе И.Т., Андреева О.В., Абрамов С., Подлессий КВ. Метасоматизм и метасоматические породы. М.: Научный мир, 1998. 489 с.

28. Золоторудные месторождения СССР. Т. 5. Формации, закономерности размещения,перспективная оценка. Под редакцией В.А. Нарсеева и Н.А. Фогельман. М.: ЦНИГРИ, 1990. 171 с.

29. Индолев Л.К, Жданов Ю.А., Суплецов В.М. Сурьмяное оруденение ВерхояноКолымской провинции. Новосиб.: Наука, 1980. 231 с.

30. Калюжный В.А. Основы учения о минералообразующих флюидах. Киев: Науковадумка, 1982.240 с.

31. Константинов М.М., Косовец Т.Н. Золото-кварцевые месторождения в турбидитахЮжной Якутии // Руды и металлы. 1996. № 3. 5-20.

32. Корэ/синский Д.С. Теоретические основы анализа парагенезисов минералов. М.:Наука, 1973.228 с.

33. Кориковский СП. Контрастные модели проградно-ретроградной эволюцииметаморфизма фанерозойских складчатых поясов в зонах коллизии и субдукции // Петрология. 1995. Т. 3. № 1. 45-63.

34. Котляр КН., Жуланова И.Л., Русакова Т.Е., Гагиева A.M. Изотопные системымагматических и метаморфических комплексов Северо-Востока России. Магадан, 2001.318 с.

35. Лейер П., Парфёнов Л.М., Сурнин А.А., Тимофеев В.Ф. Первые Аг-Аг определениявозраста магматических и метаморфических пород Верхояно-Колымских мезозоид // Докл. РАН. 1993. Т. 329. № 5. 621-624.

36. Некрасов Е.М. Роль региональных экранов в образовании средне- икрупномасштабных месторождений золота в Гвинейском массиве // Подвижные пояса и месторождения. М.: РУДН, 1982. 103-120.

37. Некрасов И.Я. Олово в магматическом и постмагматическом процессах. М.: Наука,1984. 238 с.

38. Ненашев Н.И. Мезо-кайнозойский магматизм и рудообразование ВосточнойЯкутии. М.: Наука, 1965.

39. Ненашев Н.И. Магматизм и развитие рудно-магматических узлов ВосточнойЯкутии. Новосиб.: Наука, 1979. 142 с.

40. Ненашев НИ, Зайцев А.И. Геохронология и проблема генезиса гранитоидовВосточной Якутии. Новосиб.: Наука, 1980. 238 с.

41. Ненашев НИ, Затлев А.И. Эволюция гранитоидного магматизма в Яно-Колымскойскладчатой области. Якутск, 1985.

42. Новоэ1силов Ю.И, Гаврилов A.M. Золото-сульфидные месторождения вуглеродисто-терригенных толщах. М.: ЦНИГРИ, 1999. 175 с.

43. Оксман B.C., Ивенсен Г.В., Суздалова НИ, Краев А.А. Геодинамическиеобстановки формирования позднепалеозойских - мезозойских пород КуларНерского пояса и Иньяли-Дебинского синклинория // Отечественная геология. 2003. № 6. 64-68.

44. Парфёнов Л.М. Террейны и история формирования мезозойских орогенных поясовВосточной Якутии // Тихоокеанская геология. 1995. Т. 14. № 6. 32-43.

45. Перчук Л.Л., Рябчиков И.Д. Фазовое соответствие в минеральных системах. М.:Недра, 1976.287 с.

46. Петрография и петрология магматических, метаморфических и метасоматическихгорных пород. Под ред. B.C. Попова и О.А. Богатикова. М.: Логос, 2001. 766 с.

47. Попов В.А., Попова В.И. Парагенезисы форм кристаллов минералов. Научноеиздание. Миасс: ИГЗ УрО РАН, 1996. 103 с.

48. Прокопьев А.В. Верхояно-Черский коллизионный ороген // Тихоокеанскаягеология. 1998. Т. 17. № 5. 3-10.

49. Скрябин А.И. Особенности горизонтальной зональности золоторудных узлов (наотдельных примерах Восточной Якутии). Якутск, Якутское книж. изд-во, 1978.

50. Стогний Г.А., Стогний В.В., Бабкина Т.Г. Адыча-Тарынская золото-сурьмянаязона: геолого-геофизический аспект // Отечественная геология. 2003. № 6. 75-77.

51. Суплецов В.М. Соотношение магматизма и оруденения на золоторудномместорождении Якутское // Золотое оруденение и гранитоидный магматизм Северной Пацифики. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1997. 102-104.

52. Таланцев А.С. Уточнение диаграммы доломит-кальцитового геотермобараметра //Геохимия. № 2. 1978. 206-216.

53. Томсон КН., Кравцов B.C., КочневаН.Т., Курчавое A.M., Середин В.В.Селиверстов А.В., Тананаева Г.А. Металлогения орогенов. М.: Недра, 1992. 272 с.

54. Узюнкоян А.А., Денисов Г.В. Перспективы развития золоторудной минеральносырьевой базы Верхне-Индигирского золоторудного района // Колыма. 2003. № 4. 11-20.

55. Фридовский В.Ю. Золотоносные структуры Верхояно-Черского коллизионногоорогена // Известия вузов. Геология и разведка. 1998. № 3. 52-62.

56. Херасков Н.П. Схема тектоники Верхоянской складчатой зоны // Проблемысоветской геологии. 1935. №4. С, 368-382.

57. Чехов А.Д. Тектоническая эволюция Северо-Востока Азии. М.: Научный мир, 2000.204 с.

58. Япаскурт О.В. Литогенез и полезные ископаемые миогеосинклиналей. М.: Недра,1992.224 с.

59. Япаскурт О.В. Предметаморфические изменения осадочных пород в стратисфере.Процессы и факторы. М.: ГЕОС, 1999. 259 с.

60. Bortnikov N.S., Genkin A.D., Dobrovolskaya M.G. The Nature of Chalcopirite Inclusionsin Sphalerite: Exsolution, Coprecipital, or "Disease?" // Economic Geology. 1991. V. 86. P. 1070-1082.

61. Friedman I., О'Neil J.R. Compilation of stable isotope fractionation factors ofgeochemical interest //U.S.G.S. Prof Paper. 1977, No440-kk.

62. Kranidiotis P., McLennan W.H. Sistematics of chlorite alteration at the Phelps Dodgemassive sulfide deposits, Matagami, Quebec // Economic Geology. 1987.V. 82. № 7. P.1898-1911.

63. Morrison G.M., Rose W.J., Jaireth S. Geological and geochemical controls on the silvercontent (firieness) of gold in gold-silver deposits. // Ore Geology Reviews. 1991. № 6. P. 333-364.

64. Ohmoto H., Rye R.O. Isotopes of sulfur and carbon // Geochemistry of hydrothermal oredeposits. N.Y.: Wiley Interscience, 1979. P.509-567.

65. Stefansson A. The stability and stoichiomenry of gold (I) and silver (I) complexes inhydrothermal solutions. A dissertation submitted to the Swiss Federal Institute of Technology Zurich for the degree of Doctor of natural sciences. 142 p. 2002.

67. Wilkin R.T., Barnes H.L. Formation processes of framboidal pyrite // Geochimica etCosmohimica Acta. 1997. V. 61. № 2. P. 323-399.

68. Zotov A.V., Shikina N.D., Akinfiev NN. Thermodynamic properties of the Sb(III)hydroxide complex Sb(0H)3(aq) at hydrothermal conditions // Geochimica et Cosmohimica Acta. 2003. V. 67. № 10. P. 1821-1836. СПИСОК ФОНДОВОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

69. Акимов Г.Ю. Вещественный состав руд и пространственная минералогическаязональность Мало-Тарынского рудного поля. Итоговый отчёт по договору-подряду № 136 от 17.09.2002 г. с ГУДП «Верхне-Индигирская экспедиция» ВосточноЯкутского ГУГГП. М., 2003.

70. Акимов Г.Ю. Вещественный состав руд и пространственная минералогическаязональность месторождения Нагорное. Итоговый отчёт по договору-подряду с ЗАО «Тарын». М., 2003.

71. Крючкова КН. Промежуточный отчёт о результатах поисковых работ на золото впределах Мало-Тарынского рудного поля за 1999-2002 г.г. Усть-Нера, 2002.

72. Сорокин В.Я. Отчёт Бурустахского отряда о результатах групповой геологическойсъёмки, геологического доизучения масштаба 1 : 50 000 и общих поисков золота, проведённых в 1991 - 1998 г.г. на Бурустахской площади. Усть-Нера, 1998.

73. Химии Н.Н. Отчёт о результатах поисково-оценочных работ на рудопроявленииНагорное (Двойное рудное поле) за 1995-1998 г.г. Усть-Нера, 1998.

74. Шишкина КА. Отчёт о результатах по совершенствованию и обоснованию легендык Государственной геологической карте масштаба 1:50000 Антагачанской серии листов за 1989-92 г.г. Усть-Нера, 1993, 195 с.

75. Шудов В.А. Отчёт о результатах поисковых работ в пределах Жданинского иДиринь-Юряхского рудных полей за 1999-2001 гг. Усть-Нера, 2001.

76. Шупиков В.А. Структурно-металлогенический анализ рудных полей ОльчаноНерской зоны и прогнозирование золоторудных месторождений. Отчёт тематического отряда ВИГРЭ за 1988-1991 г.г. Усть-Нера, 1991.