Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минералого-геохимические особенности золотоносных кор выветривания Енисейского кряжа (на примере Олимпиадинского месторождения)

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

Автореферат диссертации по теме "Минералого-геохимические особенности золотоносных кор выветривания Енисейского кряжа (на примере Олимпиадинского месторождения)"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ПЕТВОГРАФИИ. МИНЕРАЛОГИИ И ГЕОХИМИИ (ИЛИ)

На правах рукописи Для служебного пользования

и н н

СЕРГЕЕВ Никита Борисович

ШШЕРАЛОГО-ГЕОХИШЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗОЛОТОНОСНЫХ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА (НА ПРИМЕРЕ ОЛИМПИАДИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ)

Специальность 04.00.11 - Геология, поиски и разведка рудных

а нерудных месторождений,металлогения

л л

Ч с

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 1990 г.

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии я геохимии АН СССР

Научные руководители: доктор геолого-минералогических наук

Ю.Ю.Бугельский;

кандидат геолого-минерэлогнческнх наук А.Д.Слукин

Официальные оппонентыг доктор геолого-минврвлогачеоких наук

М.И.Новгородова (ИГЕМ АН СССР); доктор геолого-минэралогиче ских наук Л.К.Яхонтова (МГУ)

Ведущее предприятие: Центральный научно-исследовательский

геологоразведочный институт Министерства геологии СССР

Защита состоится 22 мая 1990 г. в 1500 часов на

заседании специализированного Ученого совета К.002.88.02 в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии АН,СССР по адресу: 109017, Ыооква, Старомонетный пер., 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Отделения геологической литературы АН СССР по тому аэ адресу.

Ж

Автореферат разослан апреля 1990 Г

Ученый секретарь

специализированного совета ^

кандидат геол.-мин.наук

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. В настоящее время золотоносные коры выветривания приобретают важное значение в качестве источника ценного металла. До недавнего времени для отработки использовались преимущественно зоны окисления рудных месторождений с характерной для них высокой концентрацией золота и хорошей обогати-мостью руд.

В настоящее время большая часть зон окисления отработана, поэтому остро встает задача поиска новых источников золота. Во многих странах начинают активно использоваться коры выветривания, развитые на слабозолотоносных породах, с рассеянной или прожилко-во-вкрапленной минерализацией, что определяет актуальность поставленных исследований.

В то же время, многие вопросы, связанные с образованием месторождений этого типа, факторы, контролирующие поведение золота в процессе выветривания, остаются пока недостаточно изученными.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является комплексное минералого-геохимическое изучение золотоносных кор выветривания Олимшадинского месторождения.

При этом решались следующие задачи.

1. Изучение строения профиля выветривания, минерального и химического состава измененных пород, установление общей зональности кор выветривания месторождения.

2. Исследование рудной гипергенной минерализации, прежде всего минералов, ассоциирующих с золотом; генетическая интерпретация полученных результатов-.

3. Выявление особенностей морфологии, состава и внутреннего строения-золота кор выветривания месторождения, изучение поведения золота в профиле выветривания.

4. Анализ геохимической миграции микроэлементов в профиле выветривания с построением рядов подвижности, выделение основных геохимических ассоциаций золота, а также других элементов в корах выветривания месторождения.

фактическая основа и методика исследований. В основу диссертации положены материалы, полученные автором в ходе полевых и камеральных работ в течение 1986-1989 гг. Для решения поставленных задач автором была проведена детальная документация и опробование открытых выработок месторождения и 3000 пог. м керна буровых скважин, просмотрено и описано около 100 прозрачных и 300

полированных шлифов.

Кроме традиционных видов исследования: оптической микроскопии, определения объемного веса пород, иммерсионного, химическоп и спектрального анализов использованы рентгено-спектральный микроанализ (около 250 анализов), растровая и просвечивающая электронная микроскопия в сочетании с энергодисперсионным анализом (около 100 анализов), лазерный спектральный (25 образцов) и рент-геноструктурный анализ (15 образцов). Исследования проводились в лабораториях ИГШ АН СССР (Цветкова М.В., Горшков А.И., Самотоин Н.Д., Трубкин Н.В., Сивцов A.B., Звеэдинская Л.В., Корина Е.А.,. Божевольнова H.A.).

В работе использованы результаты 75 рентгенофазовых, 70 химических, 50 термических анализов и 10 инфракрасных спектров.

Изучение геохимических особенностей кор выветривания месторождения основывается на результатах интерпретации около 1000 полуколичественных спектральных анализов. Математическая обработка проводилась в ВЦ РМО ИГШ АН СССР (Романов A.B., Гуревич В.Л.), использованы традиционные методы математической статистики и фак-торшй анализ.

Научная новизна.'

1.Впервые для всех типов кор выветривания месторождения установлено развитие каолинит-гидрослюдяного профиля выветривания, изучено поведение породообразующих элементов в профиле выветривания. Установлен линейно-площадной морфологический тип кор выветривания месторождения.

2. Впервые на месторождении обнаружены тодорокит, литиофори: коронадит, штольцит, гидроцинкит, крандаллит. Установлены ранее неизвестные сурьмяно-вольфрамовые оксиды: w - гидроромеит и

W - ТРИПУГИИТ.

3. Выявлен ряд новых для месторождения разновидностей гипергенного золота, предложен механизм их образования, с учетом полученных данных проведено обобщение сведений о золоте месторовденш

4. Впервые для месторождения изучено геохимическое поведение микроэлементов по методике изообъемного анализа, установлены основные геохимические ассоциации элементов в исходных и выветре-лых породах.

Практическое значение работы. Проведенные исследования показали, что Олимпиэдинское месторождение является источником комплексного минерального сырья ( am , v. ). Установленные минералог!

геохимические закономерности могут использоваться для поисков аналогичных месторождений золотоносных кор выветривания в других регионах нашей страны. Полученные данные о вещественном составе кор выветривания Шшмпиадинского месторовдения, результаты изучения золота могут быть применены для решения вопросов комплексного использования руд и разработки оптимальной схемы обогащения. Методические приемы исследования вещественного состава продуктов выветривания могут использоваться при оценке месторождений рудоносных кор выветривания.

Апробация работы„ Результаты исследований по теме диссертации изложены в 5 работах, из которых 3 опубликованы и 2 находятся в печати.

Основные положения диссертации отражены в докладах на конференции молодых ученых ЦНИ1ТИ (1988 г..) и на Х1У Всесоюзном совещании по глинистым минералом и породам (1988 г.).

Часть материалов вошла в тематический отчет лаборатории экзогенных рудных месторождений по планам НИР ИГЕМ АН СССР.

Основные защищаемые положения

1. Золотоносные коры выветривания месторождения характеризуются зональным каолинит-гидрослюдяным профилем и относятся к линейно-площадному морфологическому типу.

2. В составе гипергенной рудной минерализации обнаружены новые для месторождения тодорокит,- литиофорит, коронадит, штольцит, кравдаллиг и гидроцинкит» Установлены ранее неизвестные сурьмяно-вольфрамовне оксиды: в частности - « - гидроромеит и ^ -трипугиит. Минеральный состав изученной минерализации характеризуется преимущественным развитием оксидов и гидроксидов высшей валентности, а таюко вольфраматов и фосфатов, что свидетельствует о высокой интенсивности процессов окисления на Олимпиадинском месторождении.

3. Выявлены новые для месторождения разновидности гипергенного золота, в том числе, переотложенное золото различной морфологии. Показано, что преимущественным развитием на месторождении пользуется гипергенное неиеремешенное золото, менее распространено эндогенное остаточное золото, редко встречаются его гипврген-ные иереотложенные ({орлы.

4. Построены ряды подвижности микроэлементов в профиле вы-> ветриваши, выделены их основные ассоциации в исходных и внвотре-лих породах, колото нзкиплинаогся в профиле вннетриняшш, мясш-

табы его гипергенного перераспределения на месторождении незначи

тельны.

Объем работы. Диссертация состоит из введенияt семи глав и заключения, содержит стр. машинописного текста, Sß рисуи ков, 27 таблиц. Список литературы насчитывает 171 наименовэни

Автор глубоко признателен своим научным руководителям Ю.Ю.Бугельскому и А.Д.Слукину за постоянное внимание и поддержку на всех этапах подготовки диссертации. Автор искренне благодарен А.П.Никитиной, И.В.Битовской, В.М.Новикову, r,P.KanycTKiniyt JLC. Шакиной, И.В.Васильевой, О,Ю, Кузнецовой, 3«И.Алексеевойг а также другим сотрудникам лаборатории экзогенных рудных месторождений s содействие в работе, обсуждение, критику и советы- Большую помов, оказали Н.Д.Самотоки, Л.В,Звездинская, В.А.Волченкова, Т, П. Поля» ва, В.В.Ведерников, Г.А.Меркулов, Л.Н.Вяльсов, О.НЛахомова, А.В.Романов, В.Л.Гуревич. Автор использовал ценные консультации А.И.Горшковым и Г.О.Пилояном,

За выполнение аналитических определений автор выражает бла1 дарность Н.В.Трубкину, А^Сивцову, М.В,Цветковой, ОсВ.Кузьмино!1 З.В.Врублевской, Е.В.Власовой, Т.А,Зибор'овой, Е»А,Кориной, H.A. Божевольновой, Э.А.Тонковой, ТЛЬВознесенской, ЛД.Цимлянской, М.Н.Оболенской, С.А.Горбачевой, И,В.Басалаевой, Е.П.Фроловой, С.И.Вронской, Т.А.Котенко, Т.Н.Колобаевой.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РУДНОГО УЗЛА И МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Рудный узел приурочен к юго-западному крылу Центрального ai тиклинория Енисейского кряжа. Положение рудной структуры контролируется пересечением протяженной продольной зоны глубинного ра; лома северо-западного простирания с поперечным субширотным регис нальным разломом. Характерной особенностью узла является его ра; мещение в кровле крупного гранитоидного плутона (Федосеев и др., 1985).

Представления о геологическом строении л вещественном соск Олимпиадинского месторождения базируются на материалах В.Л.Лопатина, В.И.Батрака, P.A.Савельева, В.И.Арефьевой, Г.А.Сореденко, Л.В.Ли, 0.И.Шохиной, Г С.Федосеева, Ю.И.Новожилова, СЛЗ.Лблоковс

A.М.Гаврилова, И.П.Варгуниной, Т.П.Поляковой, Г.В.Несторонко,

B.БЛеквзидзе, И.3.Исакович и других геологов.

Олимпиадинское месторождение относится, по классификация Л.В.Ли (Ли и др., 1984) в золото-суръмяно-метасоматитовому типу. Основное оруденение сосредоточено в замковой части Медвежинской антиклинали, ядро которой сложено слюдяно-кварцевыми, а крылья -слюдяно-карбонат-кварцевыми безуглеродистыми и углеродсодержащими сланцами кординской свиты сухопигской серии верхнего протерозоя.

Замковая часть складки разбита сетью разрывных нарушений, представленных продольными (восток-северо-восточными) и поперечными- (северо-западными) сбросо-сдвигами. Продольные крутопадающие разломы субпараллельны шарниру антиклинали и представляют собой зоны межпластового скольжения, развитые на контактах безутлеро-дистых и утлеродсодержащих сланцев. Поперечными нарушениям:! являются малоамплитудные сбрососдвиги с опущенными восточными крыльями (Федосеев и др., 1985).

Рудная минерализация связана с приконтактовой зоной пачек безуглеродистых и утлеродсодержащих сланцев. Породы этой зоны изменены метасоматическими процессам!, они перекристаллизованы, слагаются переменным! количествами кварца, кальцита, мусковита, клиноцозиита и хлорита (Ли, Шохина, 1986).

С гидротермально-метасоматической деятельностью связано образование на месторождении вкрапленной, а также прожилково-вкрап-ленной сульфидной минерализации. Основными минералами являются арсенопирит, пирротин, антимонит, бертьерит, реже встречаются халькопирит, пирит, марказит, галенит, сфалерит, джемсонит и другие минералы.

Золото Олимпиадинского месторождения тонкодисперсное, связано с сульфидами, преимущественно с тонковкрапленными арсенопиритом, антимонитом и бертьеритом, в меньшей степени - с сульфидами квар-цево-прожилковой минерализации.

КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯКА И РАЙОНА МЕСТ0Р0ЗДЕШ1Я

Енисейский кряк за свою длительную историю континентального развития испытал многочисленные этапы структурно-тектонической перестройки. Наиболее древние сохранившиеся структурные коры выветривают кряжа датируются ранней-средней юрой (Великовская, 1936). Интенсивны™ эпохами порообразования являлись поздний мол и палеоцен-эоцен, известны и болео молодые коры выветривания (олигоцен, плиоцен) (Боголопов, 1961).

На территории Енисейского кряжа выделяется (Лизалек и др., 1972) ряд денудационных поверхностей, аналогичных поверхностям мезозойско-кайнозойского возраста западной и северо-западной час ти Сибирской платформы. Самые высокие ( и древние) - поверхности полканской серии: верхнеполканская (абсолютная высота 700-800 м) среднеполканская (620-660 м) и нижнеполканская (500-560 м). Более низкими и более молодыми являются рыйинская (340-460 м) и су холебяжкнская (260-360 м) поверхности.

Наиболее распространены, в силу их лучшей сохранности, коры выветривания, связанные с рыбинской и сухолебяжинской поверхностями выравнивания. Большая часть площадных структурных кор выветривания Енисейского кряжа имеет каолинит-гидрослюдяной профил иногда с примесью свободного глинозема в верхних горизонтах. Полный латеритный профиль сохраняется, в основном, по линейным зонам выветривания.

На высоких поверхностях выравнивания полканской серии в нас тоящее время известны площадные' и линейные коры выветривания као-линитового типа, реже встречаются линейные латеритные образована Реликты полканских поверхностей сохраняются на отдельных водоразделах, не образуя, в целом, крупных по площади участков (Лизалек и др., 1972).

Коры выветривания Олимпиадинского месторождения, приуроченные к склону водораздельной поверхности с абсолютными отметками 700-780 м, можно отнести к верхнеполканской поверхности выравнивания (700-800 м).

Золотоносные коры выветривания формировались на участках с повышенной исходной концентрацией ценного компонента. Для Енисейского кряжа характерны следующие тины источников золотоносных кор выветривания: кварцевые жилы и штокверковые зоны, метасомати-ческие кварциты и слюдяно-карбонат-кварцевые породы, зоны прожил ково-вкрапленной сульфидизации, конгломераты (Середенко, 1984, 1985,1986).

Золотоносные коры выветривания относятся к площадному, линейно-площадному, линейному и линейно-карстовому типам, широко распространенным в ¡Окно-Енисейском районе.

В районе изучаемого месторождения известны отдельные маломощные золотоносные структурные корн выветривания линейного типа с гидрослюдяно-каолинитовым профилем.

КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ ОЛШШДИНСКОГО МЕСТОРОЭДЕШШ

Сочетание благоприятных тектонических, геоморфологических и литологических фактрров обусловило формирование в замковой части Медвежинской антиклинали мощных кор выветривания, достигающих глубины 360-400 м.

Кори выветривания развиваются преимущественно на измененных гндротермалъно-метасоматическими процессами породах, в приконтак-товой зоне пачек безуглеродистых и утлеродсодержащих сланцев кор-динской свиты ( ГН^М. ).

В плане выветрелые образования слагают седловидное тело, в разрезе имеющее конусообразную форму. Наибольшую мощность имеют коры выветривания, развитые на слюдяно-карбонат-кварцевых метасо-матитах - породах о повышенным содержанием карбонатов и вкрапленной сульфидной минерализацией. При удалении от зоны контакта безуглеродистых и утлеродсодержащих сланцев уменьшается степень их мзтасоматяческого изменения, а также дислоцированность пород. Вместе с этим -уменьшается и мощность кор выветривания. Площадная кора на флангах месторождения, особенно в западной его части -области развития бозуглероднстых сланцев, постепенно сменяется серией линейных зон выветривания.

Выветрелые породы представляют собой желтые, белесые, красные, бурыо супесчано-суглинистые массы, сравнительно рыхлые из-за присутствия большого количества зерен кварца. Структурно-текстурные особенности пород при выветривании полностью сохраняются. Визуальное разделение гипвргешгах продуктов по минеральному составу не представляется возможным, выделение отдельных зон выветривания в монотонной толще выветрелых пород месторождения затруднено.

В результате комплексного минералого-геохимического изучения кор выветривания безуглеродистыхи утлеродсодержащих сланцев и иетаоомотптов па.большом фактическом материале для всех типов пород установлено развитие каолинит-гидрослюдяного профиля выветривания. В профиле выделяются зоны дезинтегрированных пород, гидрослюд и каолинита.

Зона дезинтегрированных пород выражена слабо, относительно четко фиксируется лишь для утлеродсодержащих сланцев. Характерной особенностью кор выветривания метасоматитоь является повышенная мощность зоны гидрослюд, достигающая 200-270 м. Глинистая

фракция пород этой зоны представлена гидромусковигом политипных модификаций 2Mj и IM, гидробиотитом, гидрохлоритом, гетитом и гидрогетитом, снизу вверх по профилю постепенно увеличивается количество каолинита. В верхней, существенно каолинитовой зоне этот минерал преобладает в составе тонкой фракции пород. Кроме псевдо-морфных образований,в верхней зоне установлено развитие инфильт-рзционного каолинита и галлуазита.

Особенности выявленной минеральной зональности профиля хорошо согласуются с данными геохимии, в частности, с построенными дш основных типов пород месторождения изообъемными геохимическими диаграммами.

На контакте зон дезинтегрированных пород в гидрослвд проно-ходит практически полное выщелачивание СаО и С02 , в зоне гидрослюд идет постепенный вынос Na^o , ligo , окисление, двухвалентного Fe , мл и органического вещества. В зоне каолинита накашщвв! ся Fe2Oj , MnOg и происходит некоторое сокращение количества К2< и sio2 .

На основании детального анализа профилей выветривания сланцев и метасоматитов выявлены особенности выветривания этих Ьород. Изучен также минеральный состав 'делювиальных отложений месторождения.

Полученные данные свидетельствуют о том, что коры выветривания Олимпиадинского месторождения характеризуются К8олинит-гидрослюдяным профилем выветривания и могут быть отнесены к линейно-

площадному морфотипу.

ГИПЕРГЕННАЯ РУДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ОЛИМПИАДОНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Формирование гипергенной рудной минерализации месторождения обусловлено сочетанием процессов углекислотного и сернокислотного выветривания.

Рудная минерализация представлена преимущественно оксидами и гядроксидами железа, марганца и сурьмы, установлено также развитие гипергенных вольфрамзтов, фосфатов и карбонатов. Список руд пых минералов кор выветривания месторождения представлен в табл.1 Размер выделений гипергенных минералов обычно не превышает первые миллиметры, лишь местами,чаще в зоне каолинита, образуются более крупные скопления гидрогетита, литиофоритэ и биндгеймитэ.

Оксида и гидроксиды железе широко распространены в корах выветривания месторождения. Как правило, они представлены гетитом и гидрогетитом, реже - гематитом. В результате изучения псевдоморф-ных гидроксидов железа выявлены их типоморфные особенности, позволяющие судить о минеральном составе исходных сульфидов.

В процессе исследования оксидов и гидроксидов марганца были диагностированы неизвестные ранее на месторождении тодорокит, ли-тиофорит и коронадит. Гидроксиды марганца содержат повышенные (до 6 тс.%) количества вольфрама, бария, кобальта, никеля, редкоземельных элементов.

Разнообразна на месторождении гипергенная сурьмяная минерализация, в составе которой преобладают оксиды и гидроксиды пятивалентной сурьмы. Довольно часто в зоне каолинита встречается редкий железо-сурьмяный оксид - трипугиит, образующий псевдоморфозы по бертьериту и антимониту.

Наибольший научный и практический интерес представляет изучение вольфрамсодержащих оксидов и гидроксидов сурьмы, встречающихся в виде инфильтрационных метаколлоидных выделений и установленных лишь на Олимпиадинском месторождении. Впервые о существовании здесь группы железо-сурьмяных вольфрамсодержащих оксидов упоминает С.В.Яблокова (1986).

В процессе работы автором впервые обнаружены вольфрамсодержа-щие разновидности ряда минералов: гидроромеита, Чп -гидроромеита, трипутиита и Мп -трипугиита. Содержание вольфрама в их составе достигает 23 тс.%. В результате микродифракционного и рентгено-структурного анализов установлено, что вольфрам входит в структуру этих оксидов. Ион'пятивалентной сурьмы в октаэдрической координации изоморфно замещается шестивалентным вольфрамом, подобный тип изоморфизма ранее был известен лишь для искусственных соединений со структурой пярохлора и рутила.

Материалы по -ап- гидроромоиту и водосодержащему \v-wn--трипугшту в настоящее время находятся на рассмотрении в Комиссии по новым минералам.

Кроме гипергенных оксидов, на месторождении установлено также распространение вольфраматов (штольцит), фосфатов (крандаллит) и карбонатов (гидроцинкит).

■ В целом, развитие оксидов высшей валентности, а также присутствие гипергенных вольфраматов и фосфатов, образующихся обычно на завершающих этапах формирования кор выветривания свидетельст-

Таблица I

ГИШТЕННЫЕ РУДНЫЕ МИНЕРАЛЫ (ШШЖАДИНСК0Г0 МЕСТ0Р0ЗДЕЖ

ГЕТИТ

ГИДРОГЕТИТ

ГЕДАТКТ

РеООН РеСЮН пН20

ПИРОЛЮЗИТ

МАНГАНИТ

ПСШШЕЛАН

ТОДОРОКИТх

ЛИТИОСОРИТ*

КОРОНАДИТх

ЦЕЗАРОЛИТ

Мп02 ЫпООН

(Ва,1Лп)31,:п^+0..(ОН). пН20 (К,Са,Мп)2(Мп ,11п5*)6012 ?Н20 ( А1,Ы)(кп4+,Ып5+)8(0,0Н)16 РЪ(Кп4+ )8 (0 ,0Н)1б РЬ2Кп64+014 2Н20

СЕРВАНТИТ ВАЛЕНТИШТ СТИШКОНИТ БЩДГЕЙМИТ РОМЕИТ

шроромеит

V -ГИДРОРОМЕИТ кп-Ш -ГИДРОРОМЕИТ' ТРИПУГИИТ

БЪ^^Ъ^^СОН) пН20 (РЬ,Са)2)ЗЪ207 пН20'

0а2^Ъ2° 7

Са2-хаЪ2°б-7

Са(БЬ,К)20б пН20

,ХХ

XX

И -ТйШУГИИТ

хх

11пСа( БЪ ,1Л )20г> ПН20 геБЬ04

(Ро,ып)2сзъ,;о2о7 пн2о

ТУНГСТИТ ;,о5 н2о

ГВДРОТУНГСТИТ пН2о

ШТОЛЬВДТх

ГИДРОЦЯНКИТХ . 2П5(С05)2(0Н)6

ЦЕРУССИТ РЬС03

КРАЦЦАЛЛИТ СКОРОДИТ ГЛЁТ АНГЛЕЗИТ

СаА15(Р04)2(0Н)5 Н20

РеАеО,,

РЬО

РЬБО,,

21^0

Примечание: х - минералы, неизвестные ранее на месторождении; хх - обнаружены впервые

вует о высокой интенсивности процессов окисления на Олимпиадинс-ком месторождении.

МИНЕРАЛОГИЯЗОЛОТА В КОРАХ ВЫВЕТРИВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Золото кор выветривания Олимпиадинского месторождения тонкодисперсное, размер 88$ золотил составляет менее 63 мкм. Распространено золото двух генетических типов: эндогенное остаточное и гипергенное новообразованное.

Остаточное золото характеризуется сохранением всех особенностей состава, морфологии и внутреннего строения эндогенных агрегатов. Это золото пассивное, выделяются две его разновидности (Яблокова и др., 1986):

1 - высокопробное (982-999) с примесью ртути (0,16-0,565?), монокристалыюго или двойникового строения;

2 - менее высокопробное'(810-970) с примесью серебра и ртути (до 9,5$), неоднородного строения.

Преимущественное распространение в корах выветривания месторождения имеет гипергенное золото, для которого характерно резкое изменение его размера, морфологии, внутреннего строения по сравнению с первичным, эндогенным золотом.

В результате изучения морфологии (растровая электронная микроскопия), состава (рентгеноспектральный микроанализ), внутреннего строения (структурное травление) золотил на месторождении установлено развитие двух типов новообразований:

1 - золото , образующееся в результате окисления золотосодержащих сульфидов и не испытавшее существенного переноса;

2 - переотложенное, мигрировавшее золото.

К разновидностям гипергенного золота первого типа можно отнести губчатые, хрупкие сростки и удлиненные кристаллы.

Губчатые сростки разнообразной формы наиболее распространены на месторождении (Яблокова и др., 1986). Размер агрегатов составляет в среднем 50-100 мкм, реже достигает 500 мкм. Золото высокопробное (970-999), постоянно присутствует примесь ртути (0,10,35?), иногда - серебра (до 0,3%). При травлении поверхности зо-лотин выявляются структуры рекристаллизации, часто - пористость, преимущественно в центральной части агрегатов.

Для этой разновидности установлена тесная связь размеров и морфологии сростков со степенью кристалличности ассоциирующих с золотом гипергенных оксидов сурьмы (трипугиита). Показано, что

в процессе кристаллизации оксидов идет постепенная трансформация и укрупнение золотин.

С губчатыми сростками ассоциируют удлиненные кристаллы гипергенного золота. Удлиненные кристаллы обычно имеют сглаженные, неясные очертания со слабо развитой огранкой, их размер составляет 40-80 мкм, коэффициент удлинения колеблется в пределах 4-6. Золото весьма высокопробное, примеси серебра, ртути, меди, практически отсутствуют. Для этой разновидности так же,как и для губчатых сростков,характерно наличие структур рекристаллизации. Реже на месторождении встречаются нитевидные кристаллы (Нестерен-ко, 1988).

Учитывая данные о внутреннем строении золотин, тесную ассоциацию удлиненных кристаллов о губчатыми сростками гипергенного золота, а также с остаточными, псевдоморфннми оксидами сурьмы, наиболее вероятным представляется рост удлиненных форм в процессе перекристаллизации гипергенных сростков золота в результате твердо фазной перегруппировки вещества (Бережкова, 1969; Малеев, 1971; Амосов и др., 1986).

Впервые на месторождении установлено развитие переотложенного гипергенного золота, тесно ассоциирующего с метаколлоидным вольфрамсодержащим трипугиитом. Ранее участие оксидов сурьмы в процессе гипергенной миграции золота не было известно.

С помощью растровой электронной микроскопии в сочетании о энергодисперсионным анализом обнаружены следующие разновидности гипергенного переотложенного золота: субглобулярные выделения, прожилковидные агрегаты и пластинчатые кристаллы.

Скопления глобулей золота размером 0,3-3,0 мкм приурочены к поверхности мегаколлоидных скрытокристаллических почек трипугиита, Пластинчатые кристаллы размером 3-10 мкм, а также тонкие, прожилковидные агрегаты длиной 20-100 мкы, которые, возможно, являются сростками пластинчатых индивидов золота, встречаются в массе натечного трипугиита.

Тесная ассоциация новообразований с метаколлоидными оксидами сурьмы свидетельствует о широком участии коллоидов в гипергенной миграции и отложении золота в коре выветривания изучаемого месторождения.

В корах выветривания Олимшадинского месторождения наибольшим распространением пользуется гипергенное неперемещенное золото, образованное на месте разложения золотосодержащих минералов;

в меньшей степени проявлено остаточное эндогенное золото, достаточно редко встречаются гипергенные переотложешше новообразование

ГЕОХИМИЯ ЗОЛОТА И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В КОРАХ ВЫВЕТРИВАШ1Я МЕСТОРОЖДЕНИЯ

С целью выяснения особенностей поведения золота при порообразовании изучено распределение, ооновные ассоциации и формы нахождения золота, а такав других микроэлементов в продуктах выветривания, С помощью 3EJ, используя изообъемный метод, проведена сцен ка средних содеряаний элементов в исходных и выветрелнх породах мэотороздения.

Дня виветрвлнх бэзутлероднстнх я углеродсодержащих метасома-титов получены данные по распределению элементов в различных зончх п подзонах профиля. Построены ряди подвижности микроэлементов в порах вшзотрлвеппя углородсодержащих сланцев (I), углеродсодержя-едх (2) а бозугдэродпстих (3) метасоматитов месторождения (табл.21 Использовавшийся прз этои коэффициент концентрации (КК) представляет собой отпоаоппо концентраций элемента в изучаемой зоне bhbrt рлвания п попз!*зппоЗ исходной породе.

Нзпбояьппю кооффщпентн концентрации характерны дня вольфрака (3,6-55,6), шшаплпваэтся тага» золото (1,4-2,8), титан (1,33,4), вападяй (1,3-2,3); хром (1,2-2,1), медь (1,0-1,6). Максимптг-ннв концентрации наблюдаются дои вольфрама, его среднее содержа-див в кора вшзотрзванпя углеродсодержащих метасоматитов превыше! 0,1^. Вольфрам на 1!Эстороздвпин можно использовать в качеств0 попутного цокпого компопонта.

Золото пакапшшаотся во всех продуктах выветривания, но наибольшие ого концентрации связаны с гидрослгадяно-каолинитовоЯ пол13v ной зоны гцдрослвд. Распределение золота в корах внветривянич нс>-сит слояшй характер и в целом подчиняется первичной зоня.тмп^ти месторождения.

Ряд элементов (марганец, мышьяк, стронцпй) преимущественно рассеивается в профиле выветривания месторождения (см.табл, ?).

Распределение остальных элементов в профиле вивзтртгпгчяп- рс личных пород носит сложный характер и определяется деЯстрг»" trm гих факторов, прежде всего - различными формами нпуо^л^чч^ тов в исходных породах л особешостями среды пшчргрнчпт •vwv'* лообрззования ( ЕЬ, pH и других Факторов).

Для оценки подвижности золота в проТилч Р1'п=т рив-мг1 т г-

Таблица 2

Ряди подвижности элементов в профиле выветривания углеродоодеркащих сланцев (I), углеродсодержащих (2) и безуглеродистых (3) метасоматитов

1.1)

Но

Аи

бь

'ли Т1

N1 V

Ои

110

АВ гп

V

Ва

14 И1

Сг

Аи

Ои

Оо

№ До

Ьа

Ав В

Ып

Иг

Ь Ь - 1-С-' ¡.(ицшип НСНЦЫИ'раИШ

Ып Аа 8Ъ

БЬ

Аи Си

Мо

Н1 Ав

Ва

Оо Ав

ии

ш

мощью факторного анализа выделены основные ассоциации микроэлементов в исходных и выветрелых породах месторождения. Золото в первичных породах связано с сурьмой, а также с вольфрамом. В продуктах выветривания углеродсодоржащих сланцев оно ассоциирует с цинком и медью, в выветрелых углеродсодержащих метасоматитах со свинцом, в безуглеродистых метасоматитах - со свинцом и сурьмой. Учитывая невысокую гипергенную подвижность этих элементов в изучаемых породах, а также данные о слабом распространении в корах выветривания месторождения переотложешюго золота, масштабы его миграции на изучаемом объекте представляются незначительным!.

На основании полученных данных о распределении по профилю, ассоциациях и минеральных формах микроэлементов,в главе впервые рассмотрены и обобщетш особенности их поведения в корах выветривания месторождения.

ЗАКЛОТЕНИЕ

На примере Олимпиадинского месторождения рассмотрены гяшера-лого-геохимические особенности золотоносных кор выветривания.

1. На основании полученных дашшх о геологическом строении и вещественном составе золотоносных кор выветривания в работе дается сравнительная характеристика профилей, развитых на безуглеродистых и углеродсодержащих сланцах, а также на метасоматитах. Для всех литологических типов пород месторождения установлено развитие као-липит-гидрослюдяного профиля выветривания. Впервые для месторождо-ш1я выявлено развитие инфильтрационного каолинита и галлуазита. Коры выветривания месторождения могут быть отнесены к линейно-площадному морфотипу.

2. Полученные сведения о вмещающем составе гипергенной рудной минерализации, в частности, установленное преобладание оксидов и гидроксидов высшей валентности, о также вольфраматов, фосфатов и карбонатов, что свидетельствует о том, что месторождение сформировалось в результате длительного выветривания в условиях тропического гумидного климата. В работе приводится детальное описание гипсргашых рудных минералов, в том числе 6 неизвестных ранее на месторождении представителей класса оксидов, вольфраматов, фосфатов и карбонатов.

3. Характерно;; особенностью изучаемого объекта является распространение в корах выветривания необычных сурьмлно-вольфрамовых оксидов. Автором впервые установлены вольфрамсодержащие гидроро-

меит, lin -гидроромеит, трипугиит и Un -трипугиит. Показано, что ион w6+ изоморфно замещает в структуре этих минералов.

4. Изучены минеральные формы гипергенного вольфрама: тунгс-тит, гвдротунгстит, штольцит, вольфрамсодержащие оксиды железа, марганца и сурьмы.

5. Выявлены переотложенные формы гипергенного золота различной морфологии: субглобулярное, прожилковидное и таблитчатые кристаллы. Получен ряд новых сведений о неперемещенном гипергенном золоте: установлено развитие на месторождении удлиненных кристаллов золота, для его губчатых агрегатов выявлена тесная связь размеров и формы золотин со степенью кристалличности ассоциирующих с ними оксидов сурьмы.

6. Построены ряды подвижности микроэлементов для различных внветрелих;пород месторождения, показано, что золото, накапливается в 1,4-2,8 раза, по сравнению с исходными породами. Анализируя ассоциации золота в первичных и выветрелых породах, установлено, что оно связано преимущественно с малоподвижными элементами. Сделан вывод о незначительных масштабах гипергенной миграции золота на Олимпиадинском месторождении.

7. Впервые для месторождения проведен анализ поведения ряда микроэлементов при порообразовании на основании данных об их распределении в профиле выветривания, основных ассоциациях и минеральных формах.

8. Проведенные исследования подтвердили высокую промышленную значимость золотоносных кор выветривания в данном регионе и позволяют выделить комплекс критериев прогнозной оценки для месторок-дений этого типа.

9. Большой интерес представляет повшшное содержание вольфрама в изучаемых корах выветривания: этот элемент накапливается

в гипергенных продуктах и может служить ценным попутным компонентом при переработке выветрелых.метасоматитов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТИЛЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Типоморфиэм минералов рудообразующих систем коры выветривания.-Состав и свойства глинистых минералов и пород: Тез.докл.Х1У Ьсесоюи.совет. 27-28 сент. 1988, Новосибирск. Новосибирск,1988, с.30-39 (в соавторстве с И.В.Витовской, А.П.Никитиной, А.Д.Слу-кшшм).