Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Изотопно-геохiмiчна характеристика золотого зруденiння Балки Широкоi

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Изотопно-геохiмiчна характеристика золотого зруденiння Балки Широкоi"

>ГБ ОД

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРА ІЖ

| 2 СЕН 19!/! ІНСШІУГ геохімії, мінералог її і рудоугворен-ы

ВІДДЯЕЖЯ МЄГАЯОГЕНІ ї

На правах рукопису

УЖ 550.42 : 546.59

ШВЕЦЬКИЙ ЮРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ

ІЗОТШіО-ГЬШІМІЧ-ІА ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТОГО ЗРУДЕН1ННЯ БАЛКИ ШИРОКО Ї

Спеціальність 04.00.11 - геологі я,поиуки і розвідка рудних і нерудних родовищ; метало геп і я.

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття вченого ступеню кандидата геолого-мпіерашп чшх наук

Кіп в - ІШ4

Робота виконана у Відділенні металогенії Інституту геохімії, мінералоги і рудоутворення НЛН України

Науковця керівник: доктор геолого-Мінерологічних

наук В.Б.Коваль Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералопчних

наук О. М, Коптюх /ВМ ІГМР НАН України/ '

доктор гоолого-мінералогічних . наук В.М.Загнітко /ІГМР НАМ України/

Провідна організація: Державне геологічно

підприємство "Кіровгєологія” /м.Кшв/

Захист відбудеться 6 ОКУИ 1994р. в Ягодин на засіданні спеціалізованої ради Д016.І7.02 у Відділенні металогенії 1Г№ НАН України за адресою:252142,Киів-142,пр. ІІалладі на,34

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту геохімії. мінералогі і і рудоутворення ПАН України.

Автореферат розіслано " ’’1994р.

Вченип писар спеціалізованої . ______

оаци доктор геол.-мін.наук В.II.Бухарев

- ^ О '

ВСІ'УП

В дисертаційній роботі на основі узагальнення великого Фактичного матеріалу та особистих досліджень автора по вивченню складу стабільних ізотопів легких елементів СН.С.О та 5) в ш неролах і компонентах газово-рідких вклкь-чень вміщуючих зеленокам’яних порід, білярудних метасомати-тів і рудних зон розглянуто питання генезису золотого зру-деніння .в межах Чортомлицької зеленокам'яної структури. Основна увага приділялася вивченню джерел рудних розчинів і ік рудного навантаження, а також фізико-кімічних умов Формування золотої мінералізації. .

Актуальність роботи. З набуттям Україною незалежності, особливого значення набуває проблема створення сировинної бази для власної золотовидобувної промисловості. Тенденція розвитку цієї гірничої галузі в провідник кращай світу ^Канада, Австралія, ПАР, Бразилія та ін.) показує, що впродовж останніх десятиріч до 40 відсотків золота добувається з родовищ, які локалізовані в архейських зеленоком’яних структурах древніх щлтт. Разом з тш. в Серсдньопридіипрсаській граніт-зеленокам'яімп області відомі числені прояви і відкрито кілька родовищ золота (в тому числі і "Балка Широка"). Це визначає актуальність вивчення золотої мінералізації в зазначених геологічних обставинах.

' Досвід теологічних досліджень свідчить, що без чіткого уявлення про генетичні особливості зрудені ння неможливо достатньо ефективно проводити пошукові роботи. Саме тому, вивчення умов формування родовищ має не тільки наукове, але

и практичне значення. . '

Метою проведених досліджень була:

і)встановленя джерел рудоутворюючих розчинів і рудних компонентів; ■

¿^визначення умйв та фізико-хінічних параметрів утворення метасоматичним зон,які вміцуоть золоту мінералізацію;

3)вивченкя еволюціі ізотопного складу сірки сульфідів тн вуглецю, кисню карбонатів в процесі становлення Чорто-млицької структури;

4)порівняння золотої мінералізації Чортомлшької структури і аналогічних закордонних родовищ по комплексу ізотопних то термоборогеох ішчних даних:

5)встановлення ізотопних пошукових критері із золотого зруденіння.

Основним методом дослідження була ізотопно-геохімічне вивчення мінералів і . розчинів газово-рідких включень (ГРВ) в системі: вміщуючі зеленокам'яні породи - білярудні метасо-матити - руди. Ізотопні дослідження доповнювалися термсюуро-геохімічниш даними та результатами золото-спектральнога аналізу.

Фактичний матеріая. якиа використано в роботі, було зібрано в 1090-1992 роках при виконанні госпдоговірішх досліджень (спільно з В.Ф.Лапуето«0. отримано при лабораторнім дослідженнях та вивченні фондовий матеріалів. Всього було, вивчено біля 300 зразків кам'яного матеріалу (буровоа керн) по 67 свердловинам.Для всіх зразків виготослеш і впечемо шліфи та аншліф*. Визначено ізотопний склад гюрід.иінералів та складових ГРв (380 вимірів). у тому числі: .270 6Х,5

сульфідів (пірит -218 або 82Х від загальної кількості, піротин - 26(920, халькопірит - 23(82), арсенопірит - 2 та галеніт -1): 37 - &15С та 35 —ЬїС0 карбонатів (анкерит, доло-

мі т, кальцит); по 8 вимірів $0 і води, а також та 6*30 вуглекислого газу; 6б1^) кварци. У 8 зразках встановлено кількість Н20 і 002 в складі включень. У трьох зразках хішіьного кварцю встановлено кількість .водню,и двох -вивчався хімічний склад газів в ГРВ.

Зазначені дослідження виконано в лабораторії Відділу геохімії стабільних ізотопів Відділення металогенії ІГМР НАН України. Визначення 8^43 сульфідів, та Б10О карбонатів виконано автором: 80,Б13С та61!}0 НаО і С02 включень,« також 81С0 кварцю і кількості Н20 і С02- Ю.Н.Деміховим.В п'яти зразках Сі? вимірів) вивчалася температура гомогенізації включень (К. І.Деревська). У роботі використано матеріали; Ю.А.Фоміна - по мікроскопічному вивченню шліфів та аншліфів, ізотопному складу елементів; Н.В.Гостяєвої, 0.0..Назаренко, С.І.Терощвнко - по тсриобарогеохімічним властивостям рудних розчині в: В. Ф. .Попусти - по валовому вмісту золота в породі.

У процесі досліджень автором, були розроблені деякі програми Сдля обчислювального комплексу СМ-1800 мас-спектрометра МІ-І201Е), які використовувались при обчисленні коефіцієнтів кореляції та ізотопної температури мінералоутворення.

Виконані дослідження дозволили висунути для захисту наступні положення: ' ,

1. У період становлення осадочно-вулканогенної .товщі

конкської світи накопичувалася сірка переважно мантійного

походження. При метаморфізмі зеленосланцевої фацп відбува-

лась деяка гомогенізація п ізотопного складу. У подальшому

сірка перерозподілялася на глибоких рівняк земної кори з по-

мітним накопиченням важкого ізотопу при формуванні золотого

зрудєшшія Балки Широкої.

• Вуглець і кисень карбонатів золоторуднім зон уепадкува-

ли ізотопніїй склад первинно-осадочних карбонатів із втратою важких ізотопів 1:;С та

2.На родовищі Балка Широкая рудоутворюючии флюїд відзначається стабільним ізотопним складом кисню і широкими коливаннями вмісту дейтерію,причиною яких були процеси контактово-реакційно ї взаємодії в зоні рудогенезу.Гідротермальна система характеризується високим співвідношенням вода/порода з переважанням метеорної складової.

■ 3.Формування золото-джеспілі.тових руд Балки Широка

відбувалося з білянеитрольник чи слаболугових розчинів в умовах падіння температури і тиску на доні підвищення від-новлювальних властивостей середовища.

Наукова новизна роботи. Запропонована робота є першим, такого гатунку, узагальненням ізотопних даних стосовно питань металоген11 золота в межах Чортомлицької структури.На основі ізотопно-геохімічних та івршбарогеохімічних досліджень показано, що ізотопний склад сірки сульфіді в,вуглецю і кисню карбонатів еволюціонував при перебігу геологічних процесів (регіональний метаморфізм, діац/юрез, гідротермально-метасоматична діяльність),які супроводжували становлення структури, успадковуючи склад вихідних резервуарів Сірки і вуглецю;було встановлено джерела сірки і вуглецю мінералів золото-джеспі.чітових руд Балки Широкої;висловлено припущення про важливу роль метеорної води у формуванні рудних розчинів і проведено оцінку гх мінімальної кількості ¡показано об'єктивність визначення температури формування кварцю і карбонатів 6ілярудних метасомспмтів за ізотопними даними, шляхом порівняння їх з даними про температуру гош-гешоаціі включень;сомірковано механізми зміни іготоішого складу водню води ККЛ«*ЙШЬ • у рудному ироцисі; . щюведено

оцінку деяких Фізико-хімічімх параметрів золоторудного процесу СТ°С, lEfitt); встановлено деяїсі ізотопні пошукові критерії; виконано порівняння золотого зруденишя Балки Широкої з аналог ічними родовищами золота Канади,Авсіїїал11 і Бразилії за комплексом ізотопний та термобарогеохімічних даних.

Апробація роботи.Основи і тези дисертації доповідалися на міжрегіональній конференції по стративормніш родовищам (Чнта,19Ш), П і 111 міжвідомчих нарадах "Критерії пошуків і перспективи промислової золотоносності України” СОдесаДЄ02;КиівД09<1).По результатам досліджень було написано кілька звітів,що містять практичні рекомендації, які застосовувалися в ДГЛ "Кіровгеолопя”. ■

Матеріали дисертації доповідалися автором і обговорюаа-лися на засіданнях відділу геохімії стабільних ізотопів та Вченій раді відділення шталоген11 Інституту геохімії,міне-ралогі і і рудоутворення в 1993-1994 роках.

Публікації. З .теми дисертації опубліковано 4 роботи.Ще З роботи знаходяться в редакції журналу ’’Доповіді АН України” і вийдуть друком в 1994-1995 роках.

Об'єм і структура дисертації.Робота складається з вступу, п'яти розділів і висновків. Загальний об’єм її складає 4ко сторінок. Текстовий матеріал викладено на сто-

рінках крім того дисертація містить 9 ілюстрація, 9 таблиць,список використаної літератури із 192 назв та два додатки. '

Робота виконана у відділі геохімії стабільних ізотопів Відділення металогенії 1ГМР НАН України. ■

Автор висловляє глибоку вдячність: кандидату геолого-мінералогічних наук В.Ф.Лалусті за допомогу при зборі мате-

ріалів:завідуючому лабораторією кандидату геолого-мінерало-пчних наук Ю.М.Демінову,провідному інженеру Ф. І.Березов-ському,інженеру З.М.Кравчук - за сприяння у виконанні аналітичних досліджень;завідуючому відділом кандидату геолого-мі-нералопчних наук Ю.О.Фошну - за допомогу при з'ясуванні геологічних особливостей досліджуваних об’єктів і цінні зауваження при роботі над рукописом дисертаці і;Ю.М.Деміхову і Ф.І.Березовському за консультації у питаннях фізико-хімічних основ фракціонування ізотопів: провідному інженеру В.Г.Івановій, інженерам С.П.Новицькому і Т. І. Шибецькій за допомогу при оформленні дисертації.

Автор іциро вдячний своєму науковому керівнику доктору гєолого-мінералопчних наук В.Б.Ковшга за постійну увагу і діяльну допомогу на протязі всього періоду виконання і написання роботи. '

Основні положення дисертаціі.

Перш теза. У період становлення осадочно-вулканогенної товщі конисько: світи накопичувалася сірка переважно мантійного походження. При метаморфізмі відбувалася деяка гомогенізація и ізотопного складу. У подальшому сірка переподіля-лася на глибоких рівнях земної кори з помітним накопиченням божого ізотопу при 'формуванні золотого зрудєніння Балки Широко і. • . .

Вуглець і кисень карбонатів золоторудних зон успадкували ізотопний склад первинноосадочних карбонатів із втратса-важих ізотопів 13С і 1!*0.

Для обгрунтування першої тези авторам вивчався розподіл Б сульфідів та 6І?С, 8ІУ0 карбонатів по площі Чортомлицької структури з деталізаціє« на родовищі Банка ип-

рока.

змінюється під -29,5 до +11,2%. (рис.1).Геохімічний фон утворюють сульфіди з вмістом ізотопу від -2,5 ■ . • до +3,5%.(в середньому +1%*).Це дає підставу ввшкті.шр генеральним вихідним джерелом сірки для порід КОНКСЬКОГ СВІТИ була мантія.Слід зауважити,щр згідно з даними (5куг1пй еі Оопє11у,1982) такий розподіл 6543 є типовим для зеленокам’я-них поясів архейського віку-Статистично виділяються п’ять груп сульфіді в, що мають характерні генетичні ознаки.За винятком сульфідів третьої групи,всі інші могли осаджуватися з гідротермальних розчинів з 8^3 сумарної сірки біля +1X», тобто поєднані спільністю джерела. Головна причина коливань ізотопного складу сірки - зміна фізико-хімічих умов (Т°С, рН та ЕЮ,в яких осаджувалися сульфіди (0ЬгпаІо,19?2).

У першу групу з фоновими значеннями б34Б входять сульфіди колчеданних відокремлень та синвулканічних метасо-матитів (Фомін,19933; метаморфічних асоціацій та зовнішніх (частково безрудних) фацій метосоматитів. Таких сульфідів -75% . До другої групи (£345= +3,5...8,0%.) потрапили сульфіди рудних зон метасоматитів і.частково,мзтаморфічних асоціацій. Вони зафіксовані в 15% випадків,!!; ізотопний склад сформувався при дегазації сірки з.магматичного осередку переважно в формі 502. До четвертої (5%) та п’ятої (1%) груп відне-но сульфіди яких складає -7,5...-2,5 та -29,5...

... -10,0%., відповідно. Перші визначено в складі центральних, як правило,безрудних фацій метасоматичної колонки, останні - виділені з січної карбонатної жилки. Ці сульфіди утворилися в умовах підвищення фугітивнооп кисню.Третю групу іб34«і*+8,0... +11,2Х.) утворюють сульфіди, щр були виділені в зовнішніх зонах штаеоматитів і вміщуючих зруденіня мо-ттсії»л.Дглрелом сірки для них бумі нжиуивнішГ седммемто-

- tí -

N/A

_____V

-7.5 V<5»5<-2.5%> i ( IV |

«•

gLíl h +m^S“S<*3.0%,

I w-í ^s>*aocL

I

p

..j^i—i—i .Apí^

•ÍD -¿5 -20 -15 -Й -5 O

Üíú

І .10 A ¿ 25

Рис.í.Розподіл §MS СуЛМр'мб Чоршмицынм зеленокам’яши стр^ктцри.

генні сульфати. .

Б цілому, по Чортомлицыии структурі епостерігається

позитивна кореляція ізотопного складу сірки сульфідів та ва-

• • • . • ' ■ лавого вмісту золота в породі (Cau). Коефіцієнт кореляціі(г)

для вибірки із .134 проо складає -*0,26. при те » 0,17 (критичне значення коефіцієнта кореляції при п’ятипроцентному рівні значущості).г зростає з розвитком золоторудного проце-су:г*0,38,при САи > 0,р5г/т: г» 0,45 при САи > ОДг/т.Тільки для метасоматичних сульфідів другої групи г»0,54 і перевищує гкр.По розрізу родовища Банка Широка від вміщуючих порід до рудних інтервалів відбувається збільшення вмісту в сульфідах ізотопу 34 S і зменшення діапазону варіацій S34 S.

Ізотопний склад вуглецю та кисни визначався у карбонатах іанкерит,доломіт,кальциті з кварц-карбонатних прожилків а зонах метасоматичного перетворення метабазитів,амфіболітів, кислих ефузивів та залізистих кварцитів. Ги ізотопному складу карбонати можна розділити на три групи:

1. З підвищеним вмістом важких ізотопів вуглецю і кисню (S13C- -3...+13,?... +20,'П.У.

2. Із 'зниженим вмістом і80 с Si3C - -1,5...0; 6*80 =+в. ..+13,5%«):

3. З низькими значеннями 13С та іЗо (613с=-5.5...-2,5; Si«0=+8... +13Х.Э.

Для порід.які вміщують карбоната другої і третьої груп.від-шчається наростання метасоматичних змін. Ізотопний склад карбонатів золоторудних інтервалів потрапляє в поля 2 і З груп. Найвірогідніше,ми маємо справу з єдиною послідовністю карбонатів,джерелом вуглецю для яких виступає карбонатна речовина морського походження.Одночасне зменшення 813С і &іе0 від 1 до 3 групи, пояснюється звітрюванням СОіг внаслідок реакцій метаморфічної декорбонатнзаціі (Valiev, 1066).

Зменшення вміст/ 100 при постійному значенні 6*^0 від перші до другої групи відбувається при обмінній взаємодії карбонатів з флюїдом,що містить воду з низьким значенням

Геологічна ідентифікація джерел сірки та вуглецю на стадії рудогенезу.коли відомо ізотопний склад вихідних джерел, потребує врахування історичної послідовності геологічних подій.які відповідають за Формування граніт-зеленокам'яної області Середнього Придніров'я.До основи історичного аналізу еволюції ізотопного складу сульфідів то карбонатів покладено модель ридугогенного походження зеленокам'яних поясів (Каляев, 1934^. ■

У період становлення архейської вулкано-плутонічної асоціації (конкська осадочцо-вулкшогенна свпа ■* сурськип плагіогранітипи комплекс) формується три резервуари сірки: сульфіди, розсіяні у вулканітах ів3<5»-0,4.. ,-*-3,Оа*):зкоіі-центровані в колчеданних утвореннях <6^Ь’*-0,Й... +Ь,і£*); се - • дшелтогенні сульфяи СБ^45>+в.Ьл.) 'та відкладаться морські карбонати з ізотопним складом:Б*^>¿2, +18... +25%«. Суль -

фата та дометаморфічні карбонати в межах структури достовірно не зафіксовані, тому наведено їх- передбачуваний склад С Луговая, Савченко, 1938: Загнитко и др.Д£Йя>>.

Регіональний метаморфізм зеленосланцьового ступеню.внаслідок обмеженої рухливості летких компоненті в СНгО.СОя .сполуки сірки), майже не впливає на ізотопний склад виділених резервуарів.Вірогідними є лише деяка гомогенізація та перерозподіл сірки в об’ємі порід світи,а'також деяке збільшення сульфідів метаморфічних асоціацій (ХефсД982Х Сульфати в зазначених умовах (Г'ричукДШ?} легко відновлюються і фіксуються як сульфіди третьої групи.Карбонати втрачають частку ізотопів ігС та іа0 і набувають ізотопною складу карбонатів першої групи.

Поетметаморфічна тектоно-магмотична активізація (калієвий грані тої днин магматизм) та пов’язана з нею- гідротермально-метасоматична діяльність перебігають за іьюв активної міграції ifcO.CCfc і сполук сірки.При цьому в умовах- магматичного осередку відбувається гомогенізація • ізотопного складу сірки. Внаслідок обмежзнності такого осередку та дегазації сполук сірки у відновлкзальннх умовах відкладаються метасоматичні сульфіди золоторудних зон з характерним складом від +3,5 до +8.0%. С Taylor, 1986). Якш метасоматичні сульфіди формуються при збільшенні фугітивності кисню, вони - накопичують переважно легкий ізотоп ^5 C0hmoto,1972). Карбонати золоторудних зон втрачають важкий ізотоп кисню при обмінній взає-модіі з "легким” рудоносним флюїдом.

Друга теза. На родовищі Балка Широка рудоутворюючий флюїд відзначається стабільним ізотопним складом кисню і широкими коливаннями вмісту дейтерію,причиною яких були процеси контактово-реакцівної взаємодії в зоні рудогенезу.Гідротермальна система характеризується високим співвідношенням вода/порода з переважанням метеорної складової.

Ізотопний склад водно і кисню води визначався у розчинах газово-рідких включень СГРВ) в кварці з кварц-карбонат-них жил Sl80-H20 коливається від -3,5 до -2,0,a SD змінюється від -62 до +47 X. з відчутним поважчанням в рудній зони Вода ГРВ С рис.2)розташовується міх полями магматичної та метаморфічної Н20 і лінією метеорних вод.На думку (Теялор, 1976; Хефс, 1982: Есиков, 1989), таке розташування могло 6 свідчити про змішування розчинів рзного походження.Однак, цьому суперечать стабільність ізотопного складу кисню та неможливість пояснення додати їх значень SD. так як зазначені величини відмічено лише для деяких замкнених во-

- ІЗ -

доїш аридних ландшафті в <.'іерранекия,Шляков,І!ЛШ.

Причиною незначних коливань (до 30%.) 5L> розчинів у вміщуючих породах та білярудних метасомагитах tjули.паивіригідні ке. процеси метасоматичного ослюденіння порід з початковим польовоішіатовим складом.Згідно розрахунків,залишкова вода поважчає на 30%.,якщо на утворення ОН-радикала слюди витратиться 50% fi>0 ЕИХІдного розчину.

Максимальний ізотопний ефект С>120%.) можуть забезпечити лише такі реакції,внаслідок яких вода відновлюється до водню,бо це чи не єдиний випадок,коли коефіцієнт розподілу ізотопів у системі Н2-Н2О,значно перевішує встановлені коливання. Наявність таких реакцій підтверджується віднов-лювальними умовами рудогенезу: зменшенням кількості води і збільшенням кількості Н£ в кварці золоторудних жил. Останнє підкріплюється даними В.С.(-'онаноіза(ІЙ&3,108Ь) по дослідженню золотовмісних жил Оурської структури, ік приклад реакцій зазначеного типу можна навести:

1)риакція окислення сидериту водою з утворенням магнетиту, окису вуглецю та водню: . . ; .' . .

. 2)реакція між сульфідами заліза і водою з утворенням магнетиту,сірководню та водню: '

3)реакція конверсії окису вуглецю (.між С0 та feO.a утворенням 0)2 та Н2). .

Розрахунки показуюгь.що збільшення SO Н2О в рудній зоні на 120%. відбудеться при відновленні 15 - 20% води вихідного флюїду.

Визначена наш кількість водню у включеннях іХи не може забезпечити таке поважчення.Однак, в рудній зоні відбувається падіння тиску, що повинно було викликати дегазацію, а можливо, і кипіння рудо утворюючих флюїдів.ііроцеси виділення водню з розчині в, згідно з принципом Ле-Іііательї, по-

винні зсувага рівновагу перебігаючий реакцій в бік підвищеного його виходу.Таким чином,звітрювання водню на стаді і відкладання руд підсилює ізотопний ефект,викликаний відновленням НйО до На. ,

Найбільш вірогідним джерелом води рудних розчинів були води первинно-метеорної природи, включаючи тріщинно-поро-ві,формаційні або глибинної циркуляції (Sheppard,1986). Про це свідчать наступні факти: абсолютні значення 6180 Н£0 ГРВ (від -3,6 до -2,02«,) : зменшення вмісту ізотопу 180 в карбонатах на 2,..4%. та магнетиті на 5.,.7%. (Фомін,1993) від периферійних зон до рудних інтервалі в:тяжіння найбільш низьких значень ÇD до зони тектонічних порушень:наявність в метамор-фізованій товщі осадочно-вулканогенних Порід ішарцю з низькими до 4б...+8%. значеннями 6190І Цзй висновок збігається з даними вивчення сучасних діючих гідротерм та рудних розчинів молодих Au-As родовищ, для яких частка води неметеорного походження не перевищує 10...15% (Уайт,1382).Виходячи з діапазону значеньБО води ГРВ вміщуючих порід та зони білярудних змін, a такох кореляції величин БО і 6іметеорних ,вод (СгаіеДОбЗ), ізотопний склад води вихідного розчину міг би становити -60...-70%. по водню та -8...-9%. по кисіт.

. Мінімальне вагове співвідношення вода/порода.яке розраховувалося за методом Тейлора (1977),складає і до 10. В дійсності, воно було значно більшим,так як величезні маси води дренують породи без ізотопного обміну з ними (Ray,0hmo-to,19863. Цв підтверджується ще і. тим,що діапазон варіацій 618Q води (1,5%.) менший Між у карбонатів (2,5%.) і кварці (4.SJÇ,). ■■ ■■■ • ■ ■ .■ ’ ' ■

Третя теза. Формування золото-джеспі літових руд Балки Широкої відбувалося з білянейтральних'чи слаболугових розчинів в умовах падіння температури і тиску на tom підвищення

відновлювальних властивостей середовища.

Температура утворення кварцю і карбонатів обчислювалася по фракціонуванню ізотопів кисню в системі мінерал - вода ГРВ. Рудний кварц відкладався при температурі 200... 210°С.Безрудний кварц б ілярудних метасоматитів дає вищі температури - 230...300°С. Температура утворення карбонатів нижча С170°С),шо пояснюється належністю карбонатів до більш пізніх ларагенетичних асоціацій (Сомін,19&2).НаЕЄДені дані дуже добре узгоджуються з незалежними розрахунками Ю.О.Фоміна (1094).Про об'єктивність отриманих результатів свідчить добра кореляція ізотопних температур та температур гомогешзаціг включень.

Температура формування сульфідів визначалася за парами мінералів піриг-піротин та пірит-халькопчрит, при цьому - з більш як десяти пар співіснуючих сульфіді в,лише для трьох встановлено закономірне фракціонування ізотопів сірки.Вивчення відповідний аншифів показало,що пірит і халькопірит осаджувалися одночасно,контакти між зернами мінералів - пасивні, тобто утворення відбувалося в умовах близьких до рівноважних. Для сульфідів з рудних зон температура становить 230°С, а з 61 лярудних метасоматитів - 220... 340-'С. Деяк^ розбіжність сульфідного і кисневого геотермометрів пояснюється тим, шр точність визначення температур в першому випадку значно нижча і складає 40.,.80°С (при 15...20°С для кисневого геотермометра).

При термооарогеохімічному вивченні JTB в кзсрці встановлено,щр в рудній зоні з посиленням кварц-кароо-нат-сульфідного метасоматозу збільшується кількість включень, розмір їх зменшується і відбувається зменшення тиску до 0,8...1,0 кбар П'ерещеіго,І9Ш). Останнє підкріпляється та-

кож даними Гоетяєвої і Лазаренко С1УУ2 j. Верхня межа піску у включеннях мінералів з вміщуючих порід досягає 1,5. ..2 кбар.

Рудовідкладення перебігало у відновлювальних умовах, про шр свідчить хімічний склад газової складової включень рудник жил. Нами і іншими авторами зафіксовані: Н2,С0,СН4 і інші вуглеводні. Фуптивність кисню у розчинах продуктивної товщі (зони білярудних змін) була більш високою. Up підтверджується зменшенням КІЛЬКОСТІ СО в ГРВ,появою сульфідів з низькими значеннями 6^4S (до -4,6%.), низькими значеннями SO Н20 ГРВ (до -72...-823!.).

Для визначення меж коливань pH та £0& в зоні рудогене-зу аналізувалися діаграми стійкості мінералів системи Fe-S-0 (Т=250°С: 634Sis = 0%.:£S =0,001...ОД моль/кг) та стійкості кальциту і графіту (Т * 2Ь0°С; ЕД^Сгс = -Ь%,; S.C = =ОДмоль/кг),на яких відображені також і ізолінії ізотопного складу сірки і вуглецю (Рай и ОмотоДУ77).На діаграмі Ь'е--S-0 умови відкладення руд (pH -8...8: їй Г02 = -38...-40)

відповідають положенню потрійної точки пірит - піротин -- магнетит, яке залежить' від кількості сірки в системі.Lip положення,крім того,характеризується підвищеними значеннями S^S піриту (до +3...*5%.J, близькими до встановлених для рудник сульфідів Балки.Широкої. На вуглецевій діаграмі заз-’ начені характеристики сизначапися за додорженням умови близькості величин Ь13С СОй ГРВ і 613С карбонату (що спостерігається в руд.чш зоні). Ця умова виконується при pH < ? та lg Г02 > -39.Таким чином, портняння ізоліній ізотопного складу сірки і вуглецю, п'злт стійкості піриту,піротину,маг-нетиту і кальциту'та отриманих нами середніх. значень S^S та

в рудах свідчить.ідр відкладення руд на Балці Широкій перебігало в діапазонах pH /від 6 до- 8,і Ы f()2 від -38 до -39.' ■

Висновок про слаболугову чи близьку до нейтральної реакцію рудогенеруючих розчинів підтверджується також присутністю у включеннях рудного кварцю бікарбонат - іонів.

Основні висновки:

По результатам досліджень можна зробити = наступні виски: ■

сульфідів рудник зразків родовища Балка Широка на 2' і більше проміле перевищує 634S сульфідів продуктивної товщі та вміщуючих-порід і. досягає +2,4. ..+8,5 (в середньому +5,1)%.. Діапазон коливань вмісту ізотопу S4S зменшується від вміщуючих порід до руд. В цілому, по Чортомлицькій структурі виявлено позитивну кореляцію 634S та САи (г = =0,54) для сульфідів з ізотопним складом сірки від +3,5 до +8,0%.. Для зразків з вмістом золота більше ніж 0,1 г/т зазначена величина складає 0,45.:

2.На родовищі спостерігається добра узгодженість 6і карбонатів і 613С С02 ГРВ. У- карбонатів продуктивної зони зменшується на 1,5 - 2%. відносно вміщуючих порід.

3.SD води ГРВ збільшуєтеся у - рудник зразках ■ до -40. ..+473.Су воді включень безрудного кварцю вміст, дейтерію складає -82...-55%»). Спостерігається дгяке зменшення кількості №Ю в рудних інтервалах від 0,3...0,5 до 0,1...0,2 мг/г кварцю. води включень мало змінюється по розрізу родовища і складає -3.5..г2,0%». .

А.Температура Формування рудного кварцю vобчислена по різниш ізотопного складу кисню матриці і води включеній нижчу him: Сазрудного.• (200. ..210 та 2У0.. .^LVC.bi дпозід-по». інформативні огь із.гоппзі температурі! . підтв-зрджу-сїіся

- Іо -

доброю кореляцією останньої з температурою гомогенізації ГРВ.

5.Аналіз ізотопого складу сірки сульфідів,вуглецю карбонатів: полів стійкості пі риту, піротину,магнетиту і кальциту; хімічного складу ГРВ рудного кварцю свідчить про віднов-лювальні і близькі 'до нейтральних умови середовища рудоутворення: рН «6. . .8, ІЕ № = -39...-38.

6.Причинами дестабілізації золотовмісних комплексів в розчинах були : наявність геохімічного бар'єру (окислювально-відновного типу); падіння температури і тиску (остан-

• ' ' ' . ' не викликала закипання розчинів).

7.Хоча і не вдалося остаточно ідентифікувати джерела

води гідротермальної системи родовища,ряд фактів свідчить, про вірогідну участь в її складі метеорної води.Мінімальне вагове співвідношення метеорна вода/порода може складати і:10. ;

8.Розрахункові оцінки ізотопних ефекті в,які викликали-

ся реакціями між водою рудних розчинів і мінералами оточуючих порід вказують, шр максимальні коливання БО неможливо пояснити простим змішуванням розчинів різного походження з контрастним вмістом дейтерію. Механізм варіацій 50 води ГРВ вміщуючих'порід і'порід продуктивної зони зумовлений, найвірогідніше, метасоматичними змінами (серицитизація. б іотитиза-ція, хлоритизація та- інші) зеленокам'яних порід. Максимальні значення Бй НгО найбільш рудних ділянок кварцьових жил можна пояснити лише перебігом реакцій з утворенням ‘водню Чійр накопичує протій в значних. кількостях) з наступиш ного звітрюванням і з зони реакці гі. . .

'9. Порівняння значень 8^*Б сульфідів: 813£ та- кар-банатіс. температури,тиску,хімічного і сольового складу руд-

них розчинів Балки Широкої і аналогічних закордонних родовищ виявило високий ступінь їх подібності. Розбіжності зафіксовані в величинах (О і В0ДІ1 ГРВ рудник стадій. .

10.Ізотопний склад сірки сульфіді в;вуглецю та кисню карбонатів еволюціонував з розвитком геологічних процесів (метаморфізм, діафторез. гідротермально-метасоматична діяльність). які супроводжували становлення Чортомлицькот зелено-кам'яної структури, наслі дути ізотопний склад вихідним резервуарів сірки і карбонатної речовини. •

Списе* робіт опублікованих з теш

дисертаційної роботи. .

І.Золотонакопдение а углеродсодеркзиих толщах докембрия (по изотопно-геохимическим данный)

7 /Тезисы Мшкрвгион. конф. по сграггиформн. ы-ниям. -Чита, 1990.-ч.I1-0.161-162. '

(Совместно с В.Б.Ковалем,В.Ф.Лапустой).

2.Сопоставление золотого оруденения Чертомльвсской и Сур-ской структур Ипо комплексу изотопно-геохимических данных) //Критерии поисков и Аерспективы промшленной золотоносности Украины, ( Матер, совещ.).-Киев: Изд. ИГЬР АН Украины, 1993. -т. II.-с. 163-174.

(Совместно с В.Б.Ковалем,В.Ф.Лапустой)

3.ізотопно-геохімічна вивчення рудопрояву Балки Широка //Допов.АН України.-1993.-N4.-СІ12-1І6.

(Спільно э В.'Ф.Лапустоо та К).Н.Дэм1хрвим).

4.Генетические аспекты изотопного состава серы сульфидов золоторудных проявлений Чертомлыкской ' зеленокаменной структуры //Докл.АН Исраины. -1993.-N10.-0136-140. (Совместно с В.Б.Ковалем и В.Ф.Лапустой).

ПІдп. до другу .(/¿»«У Формат «о * М'А Папір , Друк. офс.

Друк. офс. Уиоьи. друк. ар*. /, /« . Обл.-вид. арк.ЧТир./««.

Заи.ч-чір.___________'________.___________________■_______

'Київська книжкова друкарня науково] книги. Київ, Б. Хмельницького, 19.