Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геологические и физико-химические условия формирования сурьмяной минерализации на золоторудных месторождениях Енисейского кряжа
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
Автореферат диссертации по теме "Геологические и физико-химические условия формирования сурьмяной минерализации на золоторудных месторождениях Енисейского кряжа"
На правах рукописи
□03464Э7Э
Невольно Петр Александрович
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СУРЬМЯНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ НА ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА
25.00.11 - геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
кандидата геолого-минералогических наук
-
: 6>
Г г "
и 1-,
Новосибирск 2009
003464979
Работа выполнена в Учреждении Российской Академии Наук Институте геологии и минералогии им. B.C. Соболева Сибирского отделения Российской Академии Наук
Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук
Борисенко Александр Сергеевич
Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук
Калинин Юрий Александрович доктор геолого-минералогических наук Сазонов Анатолий Максимович
Ведущая организация: Институт геохимии им. А.П. Виноградова
СО РАН (г. Иркутск)
Защита состоится «14» апреля 2009 г. в 10 — часов на заседании диссертационного совета Д 003.067.03 при Институте геологии и минералогии СО РАН, в конференц-зале.
Адрес: 630090, Новосибирск, 90, пр. ак. Коптюга, 3. факс: (383)3332792
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института
Автореферат разослан «13» марта 2009 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета л JlUf гк
д.г.-м.н. 6 • 'Jг О.М. Туркина
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований. Актуальной проблемой металлогении многих золоторудных районов является изучение пространственно-временных и генетических соотношений золотого и сурьмяного оруденения. Особенно это важно для районов, где широко проявлены золото-сульфидные, золото-сурьмяные и сурьмяно-ртутные месторождения (Верхоянье, СВ России, Енисейский кряж, Восточный Казахстан, Тянь-Шань, Северный Вьетнам и др.). Одним из таких типовых районов является Енисейский кряж в Красноярском крае.
Красноярский край на сегодняшний день является лидером по добыче рудного золота. Здесь выявлены и разрабатываются ряд крупных и уникальных золоторудных месторождений, расположенных в пределах Енисейского кряжа. Ведущими промышленными типами золотого оруденения здесь являются золото-кварцевый (месторождения Советское, Васильевское, Эльдорадо и др.), золото-сульфидный (Олимпиадинское, Ведугинское, Боголюбовское месторождения) и золото-сурьмяный (Удерейское, Раздольнинское месторождения) [Арбатов, Астахов и др., 1988; Беневольский, 2002, Сазонов и др., 1994, 1998, Сердюк и др., 2004]. Особого внимания заслуживает сурьмяная минерализация, с той или иной интенсивностью проявленная на всех типах золоторудных месторождений этого района. Она представлена в одних случаях небольшими секущими жилами или зонами метасоматитов с антимонитом (Ведугинское, Попутнинское, Боголюбовское, Васильевское), в других является второстепенным (Олимпиадинское) или главным компонентом руд, как на Удерейском и Раздольнинском месторождениях. Проблема ее генезиса на этих месторождениях остается спорной. Неясно, является ли она поздней наложенной и не связанной с основным золоторудным процессом или является продуктом заключительной стадии единого процесса формирования золото-сурьмяного оруденения. В последнее время с применением современных изогопно-геохронологических методов были получены новые данные об основных этапах формирования оруденения различного типа, установлен возраст формирования гранитных [Берниковский и др., 2004, 2006], щелочных и лайковых комплексов [Берниковский и др., 2008; Ножкин и др., 2008] и проведена оценка возраста коллизионного магматизма [Лиханов и др., 2006], а также предложены различные модели формирования структур Енисейского кряжа, которые выявили сложное, многоэтапное развитие региона с неоднократным проявлением коллизионных и рифтогенных
процессов, которые сопровождались соответствующим магматизмом и метаморфизмом. Настоящая диссертационная работа направлена на решение важнейших проблем металлогении сурьмы и золота Енисейского кряжа, таких как возраст золотого и сурьмяного оруденения и его корреляции с магматизмом, особенностям проявления сурьмяной минерализации на различных типах золоторудных месторождений, ее физико-химические условия формирования. Кроме того, в работе показано положение сурьмяной минерализации в общей последовательности формирования золотого оруденения Енисейского кряжа.
Цель работы заключается в выяснении пространственно-временных и генетических связей сурьмяного и золотого оруденения на основе изотопно-геохронологических, минералого-геохимических и термобарогеохимических исследований на примере месторождений Енисейского кряжа.
Задачи исследований:
1 .Установление пространственно-временных соотношений сурьмяной минерализации с различными типами золотого оруденения.
2.0пределение возраста золотого и сурьмяного оруденения и его временной корреляции с магматизмом.
3.Изучение минерального состава сурьмяных руд и их геохимических особенностей.
4.Изучение физико-химических условий формирования сурьмяного оруденения.
Защищаемые положения:
1. Временные интервалы формирования золоторудной и сурьмяной минерализации на Енисейском кряже не совпадают с основными этапами развития гранитоидного магматизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления базитовых и щелочно-базитовых дайковых комплексов. На основе изучения пространственно-временных соотношений различных типов золотого и сурьмяного оруденения Енисейского кряжа и проведения изотопно-геохронологических исследований установлено три этапа формирования рудной минерализации: 830-775, 720-710, 676-643 млн. лет.
2. Сурьмяный этап является пространственно самостоятельным и обособленным типом гидротермального оруденения, который часто локализуется в рудных узлах с ранним золотым оруденением, в результате чего возникают комплексные золоторудные (сурьмусодержащие) и золото-сурьмяные месторождения.
Геохимическая специализация сурьмяного оруденения связана с привносом в основном сурьмы и серы и заимствованием Со, Ав, РЬ, Zn, Ре и Аи из ранее образованных руд, что находит свое отражение в сложном минеральном составе сурьмяной ассоциации, наложенной на ранние сульфидные руды.
3. Формирование сурьмяной минерализации на золото-сульфидных и золото-сурьмяных месторождениях Енисейского кряжа происходило при сходных физико-химических параметрах, существенно отличающихся от РТХ параметров формирования более высокотемпературной золото-арсенопирит-кварцевой и золото-полисульфидной минерализации. Появление поздних высококонцентрированных флюидов на всех типах золоторудных месторождений Енисейского кряжа связано с наиболее поздним пострудным этапом гидротермальной деятельности.
Научная новизна. Впервые на представительном материале проведено комплексное исследование сурьмяной минерализации на разных типах золоторудных месторождений Енисейского кряжа. На основе изотопно-геохронологических исследований обосновано выделение трех этапов формирования золоторудных месторождений. Показано, что полихронность и многостадийность формирование крупных месторождений является характерной чертой их генезиса. Проведена корреляция различных типов золотого и сурьмяного оруденения Енисейского кряжа с проявлениями магматизма и метаморфизма.
Практическое значение. Такие результаты диссертационной работы, как обоснование этапности формирования золотого и сурьмяного оруденения, его временная корреляция с определенными проявлениями магматизма, выявление минералого-геохимических особенностей золото-сурьмяного оруденения имеет важное значение для металлогенических построений и разработки научно-обоснованной стратегии дальнейшего прогноза и поиска месторождений золота в этом регионе. Для целей локального прогноза и поиска золотого оруденения важное значение могут иметь данные о минералого-геохимических особенностях сурьмяной минерализации и о составе самородного золота (содержание А« и Н§) из руд различных типов. Полученная информация может быть использована при составлении прогнозно-металлогенических карт и для металлогенического районирования Енисейского кряжа, а также для построения генетических моделей золото-сурьмяного оруденения. Обосновывается тезис о значении
сурьмяной минерализации, как поискового признака для выявления крупнообъемных золоторудных месторождений.
Фактический материал получен при непосредственном участии автора в 2002-2008 годах в ходе полевых работ на ряде объектов в пределах Енисейского кряжа, а также был любезно предоставлен A.C. Борисенко, В.Г. Петровым, А.П. Романовым, и Г.И. Шведовым. В основу работы положены исследования более 900 образцов руд и пород из золоторудных и сурьмяных месторождений Енисейского кряжа. Автором было изготовлено и изучено более 500 аншлифов. Выполнено более 700 микрозондовых анализов, 300 определений на сканирующем электронном микроскопе, более 100 определений содержания золота атомно-адсорбционным, сцинциляционным и вольт-амперометрическим методами, 8 определений возраста Ar-Ar методом, 400 замеров температур гомогенизации методом термометрии, более 100 определений солевой концентрации методом криометрии, а также определения валового газового состава включений методом газовой хроматографии. Выполнены анализы изотопного состава S (15), С (10), О (18), Н (2) и Не (5) из флюидных включений и минералов.
Публикации и апробация работы
Результаты исследований были представлены в виде докладов на Научной студенческой школе «Металлогения древних и современных океанов» - 2005, 2006, 2008, Миасс, X международном научном симпозиуме имена академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоении недр» - 2006, Томск и Международных студенческих конференциях - 2004, 2005, Новосибирск. Основные положения диссертации изложены автором в 14 печатных работах, в том числе 3 статьи и 11 тезисов.
Исследования по теме диссертации проводились в соответствии с тематикой НИР лаборатории, а также при поддержке грантов Министерства образования и науки России РНП.2.1.1.702., РФФИ 07-05-00803, 04-05-64485, Интеграционного проэкта СО РАН 6.11, ВМТК №1733 (2004) и №4 (2007).
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, содержит 24 таблицы и 82 рисунка. Список литературы включает 118 наименования.
Работы выполнена под руководством д.г.-м.н. A.C. Борисенко, которому автор выражает признательность за внимание, поддержку и
помощь в работе. Автор выражает благодарность за помощь в написании работы д.г.-м.н. В.И. Васильеву, д.г.-м.н. И.В. Гаськову, д.г.-м.н. Э.Г. Дистанову, д.г.-м.н. K.P. Ковалеву, д.г.-м.н. Т.Я. Корневу, д.г.-м.н. А.Д. Ножкину, д.г.-м.н. A.A. Оболенскому, д.г.-м.н. В.Г. Петрову, к.г.-м.н. A.A. Айриянц, к.г.-м.н. В.А. Акимцеву|, к.г.-м.н. A.A. Боровикову, к.г.-м.н. Е.А. Наумову, к.г.-м.н. Г.Г. Павловой, к.г.-м.н. А.П. Романову, к.г.-м.н. В.П. Сухорукову, к.г.-м.н. Г.И. Шведову, инж. Н.К. Морцеву, инж. Е.Г. Дашкевичу, инж. И.Р. Прокопьеву, инж. Т.В. Светлицкой.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Первая глава диссертации посвящена обзору многочисленных литературных данных по сурьмяной и золото-сурьмяной минерализации, с различной интенсивностью проявленной на золоторудных месторождениях различных типов [Бергер, 1978; Геология и металлогения..., 1985; Дистанов и др., 1974; Ли, 2003; Сердюк, 2004]. Обоснована важность изучения сурьмяной минерализации на золоторудных объектах в плане выяснения ее роли в общем процессе формирования месторождений, а также сделаны предварительные выводы о сурьмяной минерализации, как о самостоятельном типе оруденения, связанным с поздними этапами рудообразования.
Во второй главе приводятся краткие сведения о геологическом строении региона, истории его развития и результаты изотопно-геохронологических исследований. Приводится обобщение всех имеющихся литературных и фондовых материалов [Бергер, 1978; Берниковская, 2005; Дистанов и др., 1977; Новожилов и др., 1999; Савичев и др., 2006; Сазонов и др., 1994, 1998; Томиленко и др., 2006; Чугуев и др., 2001]по возрасту (K-Ar, Rb-Sr, Sm-Nd, Ar-Ar и U-Pb) формирования золотого и сурьмяного оруденения Енисейского кряжа и его корреляции по времени формирования с различными типами магматизма и метаморфизма.
Третья глава посвящена изучению минерального состава сурьмяных руд, их геохимические особенности, состав самородного золота, данные по изотопии серы в сульфидах и во вмещающих породах, а также изложены материалы о пространственно-временных соотношениях различных типов оруденения, что позволяет обосновать тезис о пространственной обособленности сурьмяного оруденения и формирования золото-сурьмяных месторождений - как результата совмещения различного типа минерализации.
В четвертой главе приводятся данные по физико-химическим параметрам оруденения, полученные при проведении термобарогеохимических исследования включений в жильном кварце Ведугинского и Удерейского месторождений, образовавшимся на различных этапах рудообразования.
В заключении на основе полученных результатов и литературных данных обосновываются основные выводы.
ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ.
1. Временные интервалы формирования золоторудной и сурьмяной минерализации на Енисейском кряже не совпадают с основными этапами развития гранитоидного магматизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления базитовых и щелочно-базитовых дайковых комплексов. На основе изучения пространственно-временных соотношений различных типов золотого и сурьмяного оруденения Енисейского кряжа и проведения изотопно-геохронологических исследований установлены три этапа формирования рудной минерализации: 830-775, 720-710, 676-643 млн. лет.
Енисейский кряж представляет собой складчато-надвиговый пояс преимущественно СЗ простирания, расположенный в юго-западном обрамлении Сибирской платформы и вытянутый вдоль р. Енисей почти на 700 км при ширине от 50 до 200 км. Енисейский кряж является сложным сооружением, включающим в себя Центрально-Ангарский, Восточно-Ангарский, Исаковский, Предивинский, Ангаро-Канский террейны [Берниковский и др., 2004 2006].
В регионе проявлен пестрый по составу многоэтапный гранитоидный и базитовый магматизм. Его общая последовательность достаточна детально обоснованна по геологическим данным, а в последнее время с применением современных изотопно-геохронологических методов в работах В.А. Берниковского, А.Е. Берниковской, А.Д. Ножкина, О.М. Туркиной, A.M. Сазоновым, И. В. Лиханова, A.B. Вершинина были определены основные рубежи гранитоидного, базитового, щелочного магматизма и метаморфизма. На схеме показано размещение золоторудных месторождений различных формационных типов и их пространственная связь с субщелочным вулканизмом и гранитными интрузиями образовавшимися в различные этапы развития коллизионных и рифтогенных процессов. Весь золотоносный пояс центрально-ангарского террейна маркируется дайками щелочных сиенит-порфиров и камптонитов захребетнинсокого
комплекса, сформировавшегося около 700 млн. лет назад. В северной части террейна оконтуривается ареал чапинского комплекса щелочных пикритов (670 млн. лет) и тейский коллизионный комлекс. В центральной части террейна проявлен аяхтинский гранитоидный комплекс, образовавшийся в результате коллизии, либо неопротерозойского рифтогенеза. На юге заангарской части Енисейского кряжа широко проявлены приразломные карбонатигы и щелочные метасоматиты (650), а также татарский гранитный и среднетатарский щелочной (фойяиты и йолиты), комплексы с которыми также тесно пространственно совмещены золоторудные и сурьмяные месторождения.
Таким образом, по собственным определением автора и с учетом раннее имеющихся датировок, компиляция всех имеющихся изотопно-геохронологических данных по месторождениям золота Енисейского кряжа выглядит следующим образом (табл. 1).
При определении возраста вкрапленных пирит-арсенопиритовых руд с золотом на Удерейском месторождении была получена датировка 670.1±5.6 млн. лет, и следовательно изначально предполагалась формирование вкрапленных руд синхронно со становлением сурьмяного оруденения. Однако полученная вторая датировка 684.4±5.6 млн. лет, которая характеризует время формирования серицитового прожилка во вкрапленной руде, противоречит этому. Вероятно, серицит из первой пробы подвергся термальному воздействию при формировании сурьмяного оруденения, что привело к смещению изотопной системы Ar и омоложению возраста.
По данным предшественников [Вершинин, 2008; Томиленко и др., 2006] возраста метаморфических пород - 890, 870, 850 млн. лет, золото-арсенопирит-кварцевый этап - образование и преобразование основной массы кварцево-жильных месторождений укладывается в интервал 830775 млн. лет. Золото-полисульфидный этап - образование основной массы золотосульфидных прожилково-вкрапленных руд 720-710 млн. лет. Сурьмяный этап - наложение на ранее образованные руды сурьмяной минерализации 676-643 млн. лет.
Сопоставление основных рубежей формирования золотого и сурьмяного оруденения с этапами гранитообразования в регионе показало, что рубежи 825,805,775 млн. лет - формирование и преобразование золото-арсенопирит-кварцевых руд - не отвечают основным этапам метаморфизма и гранитоидного магматизма (рис. 2). Отложение золото-полисульфидных руд по времени формирование
отстают от коллизионных комплексов глушихинского и аяхтинского. Сурьмяное оруденение предшествует формированию татарского комплекса.
Таблица 1.
Геохронологические данные о возрасте золотого и сурьмяного оруденения Енисейского кряжа_
Месторождение До-рудные метаморфические породы Возраст этапа, млн. лет
Золото-арсено-пирит-кварцевый Золото-полисульфидный Сурьмяный
Аи- арсено-пиритовый Антимо-нитовый
Раз до л ь-нинское 735
Удерей-ское 711,6±3,4 670,1±5,6 684,4±5,6 (?) 676,6±2,8 643,2±2,8 605±30 673±13 663±22 бб4±3б 659,1±5,7
Олимпиа-динское 870 794±15 615±15
Ведугин-ское 805±6,3 770±15 720±15 715-691
Попутнин -ское 733, 705, 762
Эльдора-динское 795, 780
Советское 890 850 830-820 820,3±8,2 775,8±8,1 730
Примечание: Жирным шрифтом выделены датировки полученные Ат-Аг методом, курсивом - К-Аг, подчеркнутым - Rb-Sr. По данным автора и публикациям (данным Сазонова, 1998; Новожилова и др., 1999; Чугаева и др., 2001; Томиленко и др., 2006;)
Возрастная корреляция золотого и сурьмяного оруденения с дайковыми базитовыми и щелочно-базитовыми комплексами и щелочными интрузиями в регионе (рис. 3) показывает, что этапы
825,805,775 млн. лет - формирование и преобразование золото-арсенопирит-кварцевых руд не совпадает с магматическим событиям в регионе. __ ________________________________ _____________________ _____
Татарский гранитный комплекс 630 млн. лет
Кутукасский лейкогранитТйПкК^ комплекс 700-690 млн. лет >
"ШГ ~55ГГ
Глушихинский гранитный
комплекс 750-720 млн. лет ,, -- /
Аяхтинский гранитный комплекс 760-750 млн. лет
/
Тейский гранитный \
комплекс 880-865 млн. лет X
"МетацорфШлУ
Сурьмяное j оруденение 676-643 млн. лет
7ÖÖ
—щ-
8ÖÖ 85Ö
Г
Золото-пописульфидное оруденение 720-710 млн. лет
Зопото-арсоиопирит-кварцепоо оруденение 830-775 млн. лет !
~~5w Млн. лет
Рис. 2. Возраст формирования золоторудных месторождений и их корреляция с неопротерозойским гранитоидным магматизмом (По данным Сазонова, 1998; Новожилова и др., 1999; Чугаева и др., 2001; Берниковский и др., 2006; Томиленко и др., 2006; Невольно и др., 2008)
60Ö" 650 Сурьмяное оруденение: 676-643 млн. лет
Чалинский комплекс щелочных \ пикритов, 670 млн. лег, прирзэломные( карбонатиты и щелочные \ метасоматиты. €50 млн. лет .—
Среднетатарский щелочной \ массив 711 млн. лет. \ Захребетнинский лайковый комплекса щелочных сиенит порфиров / Й.камя1.анию8..7.00..мпн..яе1.....—..........._/
700 / Золото-полисульфидное Ч оруденение 720-710 млн. лет
^овригинский дайковый комплекс 13 рислит-порфиро& и габбро-долеритов/ 750 »/гн, / 750
800 850 Млн. ле! Золото-арсенопирит-кварцевое оруденение 830-775 млн. лет
?
Рис. 3. Возраст формирования золоторудных месторождений и их корреляция с неопротерозойскими дайковыми комплексами и щелочными интрузиями (По данным Сазонова, 1998; Новожилова и др., 1999; Чугаева и др., 2001; Берниковского и др., 2006, 2008; Томиленко и др., 2006; Ножкина и др., 2008; Неволько и др., 2008)
Отложение золото-полисульфидных руд по времени формирование совпадает с этапом субщелочного магматизма, который имеет свое отражение в становлении, среднетатарского щелочного и захребетнинского дайковых комплексах, ареалы развития последнего
практически повсеместно в регионе пространственно совпадают с золото-сульфидными месторождениями. Сурьмяное оруденение по времени формирование сопоставимо с чапинским комплексом щелочных пикритов.
2. Сурьмяный этап является пространственно самостоятельным и обособленным типом гидротермального оруденсния, который часто локализуется в рудных узлах с ранним золотым оруденением, в результате чего возникают комплексные золоторудные (сурьмусодержащие) и золото-сурьмяные месторождения. Геохимическая специализация сурьмяного оруденения связана с привносом в основном сурьмы и серы и заимствованием N1, Со, Ав, РЬ, Ъп, Ре и Аи из ранее образованных руд, что находит свое отражение в сложном минеральном составе сурьмяной ассоциации, наложенной на ранние сульфидные руды.
Важное значение для выяснения пространственно-временных и генетических соотношений сурьмяного и золотого оруденения имеет изучение их минералого-геохимических особенностей. Минеральный состав золотых и золото-сурьмяных месторождений довольно сложный и включает в себя до 50 рудных минералов (рис. 5). Золото-арсенопирит-кварцевый парагенензис . представлен кварцем, арсенопиритом и золотом; золото-полисульфидный - пирротином (примесь никеля и кобальта до первых процентов, что позволяет по нему развиваться пентландиту и замещаться ульманитом), пиритом, халькопиритом, арсенопиритом, галенитом, сфалеритом, тетраэдритом, ульманитом, самородным золотом, теллуридами висмута [Сазонов и др., 1994; Сердюк, 2004; Шведов и др., 2006].
На месторождениях всех типов золотого оруденения с той или иной полнотой проявлены три главные минеральные ассоциации: золото-арсенопирит-кварцевая, золото-полисульфидная и сурьмяная.
Парагенезисы сурьмяных минералов по условиям их образования можно разделить на три главные группы: 1) сурьмяные минералы, образовавшиеся в золото-полисульфидный этап и ассоциирующие с пирротином, пиритом, халькопиритом; 2) сурьмяные парагенезисы обособленных антимонитовых жил; 3) реакционные парагенезисы минералов сурьмы, образовавшиеся за счет замещения ранних сульфидов при воздействии на них поздних растворов, содержащих сурьму.
Парагенезисы первой группы представлены тетраэдритом и ульманитом первой генерации, содержащий в составе примесь кобальта
до п %. Во второй группе - антимонит, бертьерит и редко халькостибит. Ассоциация сурьмяных минералов в пространственно совмещенных золото-арсенопиритовых и антимонитовых рудах включает в себя широкий спектр минералов: антимонит, бертьерит, тетраэдрит и ульманит второй генерации, джемсонит, гудмундит, халькостибит, брейтгауптит, бурнонит, сурьмусодержащий самородный висмут, самородную сурьму и ауростибит. Такая полнопроявленная ассоциация сурьмяных минералов чаще всего встречается на контакте ранних золото-пирит-арсенопиритовых руд и антимонитовых жил и зон. Причем количество и состав сульфосолей Си, РЬ и Ag часто в таких рудах определяется геохимическими особенностями ранних сульфидных руд и соотношением в них Си, РЬ, N1, Со и других элементов.
Полнопроявленная ассоциация сурьмяных минералов встречается в случаях пространственного совмещения ранних золотых руд с сурьмяным парагенезисом. При пространственном обособлении от ранних сульфидных руд сурьмяные жилы сложены только антимонитом и в меньшей степени бертьеритом и редкими высокосурьмяными сульфосолями (халькостибит).
В целом на месторождениях сульфосоли характеризуются достаточно «чистым» химическим составом в отношении элементов-примесей. По многочисленным определением химического состава минералов на микрозонде СатеЬах-Мюго (ИГиМ СО РАН, аналитик Л.Н. Поспелова) из примесей в сульфосолях был обнаружен лишь В1, входящий в бурнонит (Боголюбовское месторождение) в количестве до 5 мас.%. Аб, Сс] и другие характерные элементы-примеси в сульфосолях определены не были.
Интересным фактом можно считать находку весьма редкого сурьмусодержащего самородного висмута (БЬ до 15 %) в рудах Боголюбовского месторождения, где он ассоциирует с галенитом, халькопиритом и Вьсодержащим бурнонитом. Подобные находки описаны в рудах Л§-БЬ месторождений Озерной зоны на Алтае [Павлова, 19...]
На месторождении Ведуга по времени формирования и химическому составу было выделено три генерации самородного золота. Золото первой генерации, ассоциирующее с кварцем и арсенопиритом характеризуется высокой пробностью и примесью ртути и серебра до первых процентов в примерно равном количестве. Золото второй генерации, связанное со становлением основной массы золотосульфидных руд характеризуется так же высокой пробностью,
однако содержит примесь ртути до 6-8 % и низкие концентрации серебра. Золото третей генерации так же высокопробное, однако из примесей содержит практически только серебро. Эти данные хорошо согласуются с данными по химическому составу золота Олимпиадинского месторождения, для которого также характерно отсутствии ртути в золоте на сурьмяном этапе. Химический состав самородного золота типичных золото-кварцевых месторождений региона - Советское и Эльдорадо также характеризуется отсутствием ртути.
Нд Нд
месторождение: 1 - золото-1; 2 - золото-П; 3 - золото-Ш; Эльдорадо - 4; Советское - 5; Олимпиада - 6; Удерейское - 7.
На месторождении Ведугинское литохимические аномалии сурьмы отмечаются обособленно на некотором удалении от первого рудного тела, и в его пределах, в виде комплексной геохимической (Аи, БЬ, Аб, 2п, Си, N0 аномалии. В пределах первого рудного тела сурьмяная минерализация представлена кварц-антимонитовыми секущими жилами мощностью до первых метров. В местах их пересечения и проявляется в полной мере весь спектр упомянутых выше сурьмяных минералов.
В пределах Олимпиадинского рудного поля к северу от самого месторождения проявлены ранние золотокварцевые объекты. Само же месторождение - результат совмещения различных типов оруденения. Совмещенная золотая и сурьмяная минерализация проявлена не на всем поле месторождения, а локализована в его центральной части.
Самостоятельность и пространственная обособленность сурьмяного оруденения от золото-кварцевого и золото-сульфидного (Аи-As) устанавливается и в других золоторудных провинциях. Так в Северном Вьетнаме известен целый ряд золото-кварцевых (золото-арснопиритовых Бан Нунг, Нок Шоа, На Пай и др.), золото-сульфидных (Au-As, район г. Као Банг) и многочисленные сурьмяные месторождения. Проведенные нами совместно с вьетнамскими коллегами изотопно-геохронологические исследования [Борисенко и др., 2008] позволили установить, что золото-кварцевые и золото-сульфидные месторождения формировались в позднем триасе (220-214 млн. лет, ArAr метод), а сурьмяное оруденение является более поздним и связано с двумя разновозрастными этапами (258-240 и 230-228 млн. лет, Ar-Ar метод) и предшествуют формированию Au-As минерализации. Существенный разрыв во времени между этапами формирования Sb и Au-As оруденения установлен и для Восточного Казахстана [Наумов и др., 2008], Верхоянья, Восточного Забайкалья [Индолев и др., 1980] и других регионов.
3. Формирование сурьмяной минерализации на золото-сульфидных и золото-сурьмяных месторождениях Енисейского кряжа происходило при сходных физико-химических параметрах, существенно отличающихся от РТХ параметров формирования более высокотемпературной золото-арсенопирит-кварцевой и золото-полисульфидной минерализации. Появление поздних высококонцентрированных флюидов на всех типах золоторудных месторождений Енисейского кряжа связано с наиболее поздним пострудным этапом гидротермальной деятельности.
Для определения физико-химических параметров формирования проводились исследования флюидных включений в жильном кварце Ведугинского и Удерейского месторождений, образовавшемся на разных этапах рудообразования. Размер включений редко достигал 10 мкм, с чем были связаны некоторые трудности при их изучении, и что ограничило число методик, применимых для определения параметров рудообразования. По фазовому составу выделено четыре типа таких включений: двухфазные (раствор+газ); трехфазные (раствор+жидкая углекислота+газ); двухфазные газовые (жидкая углекислота+газ); однофазные газовые; трех- и четырехфазные (раствор+газ+№С1+х-солевая фаза).
При сопоставлении температур гомогенизации и солевой концентрации флюида на различных месторождениях рудного района
можно заключить, что на фоне понижения температуры на сурьмяном этапе отмечается незначительное увеличение солености, а также что характерно для всех трех месторождений - наличие более поздних вторичных высококонцентрированных включений.
Сурьмяный
Золото-полисульфидный
Золото -арсенопирит -кварцевый
110 120 130 140 150 100 170 1Ü0 200 210 220 230 2«0 250 260 270 260 290 300 310 320 330 340 350 360 370 3<Ю 3%' 400
Температура, С
Рис. 6. Результаты термометрических исследований включений в жильном кварце Ведугинского месторождения методом термометрии
Таблица 2.
Физико-химические условия формирования Олимпиадинского, Ведугинского и Удерейского месторождений. Поданным автора с дополнениями литературным данных (Дистанов и др., 1974; Новожилов и др., 1999;
Месторождение Золото-полисульфидный этап Сурьмяный этап Конц., масс% ЫаС1-эквив. Пострудный этап Состав газовой фазы
Температура гомогенизации, "С Концентрация, масс. % NaCl-эквив. Температура гомогенизации, °С Концентрация, масс. % ЫаС1-эквив.
Олимпиа-динское 365-270 7,4-11,4 230-150 10,4-11,4 ЫаС1, СаСЬ 20-40 С02, СН4 N2
Ведуги-нское 270-220 7-9 170-120 13-16 ЫаС1 До 23 со2, ch4n2
Удерей-ское 350-200 5-7 180-120 10-12 ЫаС1, СаСЬ 29,5-31 со.
Интересные данные были получены с помощью газовой хроматографии в кварце Ведугинского месторождения. В рудном кварце, ассоциирующим с золотым оруденением, фиксируются повышенные содержания метана и азота, которые практически отсутствуют в кварце безрудном. Данные эти хорошо коррелируются с результатами, полученными A.A. Томиленко для Советского месторождения и H.H. Барановой для Олимпиадинского месторождения. Этот критерий может приниматься для разбраковки кварцевых жил на рудные и безрудные на основе валового газового состава.
Заключение
1. Установлено, что многие золоторудные месторождения (золото-кварцевые, золото-сульфидные, золото-сурьмяные) являются многоэтапными образованиями, что связано с пространственным совмещением разновозрастного оруденения и преобразованием ранней золоторудной минерализации при воздействии последующих тектоно-термальных процессов.
2. Показано, что на месторождениях совмещены несколько разновозрастных типов оруденения, пространственное совмещение которых приводит к образованию крупных промышленных золоторудных и сурьмяных месторождений. К примеру, на Олимпиадинском и Ведугинском метсорождениях проявлены три типа оруденения, однако основная часть руд была сформирована на золото-полисульфидном этапе, а на Удерейском месторождении сурьмяное оруденение резко преобладает относительно раннего золоторудного.
3. Выделены три этапа формирования золотого оруденения (830775, 720-710 и 676-643 млн. лет), отвечающих образованию соответственно золото-арсенопприт-кварцевого, золото-полисульфидного и сурьмяного парагенезисов на месторождениях Енисейского кряжа.
4. Временные интервалы формирования золоторудной минерализации не совпадают с основными этапами развития гранитоидного магматизма и метаморфизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления дайковых комплексов базитового и щелочно-базитового состава, маркирующим основные этапы развития процессов рифтогенеза.
5. На золото-сурьмяных месторождениях выделено три этапа формирования оруденения: ранний - пирит-арсенопиритовый, кварц-антимонитовый и слабопроявленный поздний пострудный. На
Удерейском месторождении для этих этапов был определен возраст серицита 711, 676 и 643 млн. лет соответственно (Аг-Аг метод).
6. Геохимическая специализация сурьмяного оруденения определяется привносом сурьмы и серы и заимствованием Ni, Со, As, Pb, Zn, Fe и Au из ранее образованных руд, что находит свое отражение в минеральном составе сурьмяных руд, их геохимических особенностях и изотопном составе серы.
7. Присутствие в рудах в качестве примесей Hg, Ni и Со может служить свидетельством о вкладе глубинного источника вещества, имеющим свое выражение в базитовых и щелочно-базитовых дайковых комплексах, которые близки по времени формирования с золото-сульфидным и сурьмяным оруденением.
8. Установлено, что физико-химическая специфика формирования сурьмяного оруденения определяется более низкими температурами образования, умеренными солевыми концентрациями растворов и более высокими солевыми концентрациями на пострудном этапе.
Основные публикации по теме диссертации
1. Неволько П.А. Минеральный состав и физико-химические условия формирования руд Ведугинского золоторудного месторождения// Материалы XLII международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс», НГУ, Новосибирск, 2004. стр. 113-115.
2. Неволько Г1.А. Минеральный состав и физико-химические условия формирования руд Ведугинского золоторудного месторождения (Енисейский кряж)// Материалы XLII1 международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс», НГУ, Новосибирск, 2005. стр. 78-79
3. Неволько П.А. Физико-химические условия формирования золотосурьмяной минерализации на золоторудных месторождениях Енисейского кряжа// Металлогения древних и современных океанов - 2006. Условия рудообразования. Материалы XII научной студенческой школы. Миасс, 2006, стр. 180-185.
4. Неволько П.А. Минеральный состав руд Ведугинского золоторудного месторождения (Енисейский кряж)// Проблемы геологии и освоения недр, Труды X международного научного симпозиума имени академика М.А. Усова. Томск, 2006.
5. Неволько П.А. Физико-химические условия формирования и химический состав золота на Ведугинском и Олимпиадинском месторождениях (Енисейский кряж)// Рудогенез и металлогения востока Азии, Материалы конференции к 100-летию локтора геолого-минералогических наук Лауреата Государственной премии Флерова Б.Л. Якутск, 2006. стр. 114-116.
6. Наумов Е.А. Оболенский А.А. Борисенко А.С. Васьков А С. Травин А.В. Неволько П.А. Возраст золото-ртутной минерализации Алтае-Саянской орогенной области// Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма: Материалы III Российской конференции по изотопной геохронологии, Москва, ИГЕМ РАН, 6-8 июня 2006 г. - М.: ГЕОС, 2006. - Т. 2. - С. 41-43
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13
V у
/ /
9
V»
N
a+f't
Рис. 1. Схема распространения поздненеопротерозойских рифтогенных и внутриплитных комплексов и золоторудных месторождений на Енисейском кряже (по Ножкину и др., 2008 с дополнениями автора) 1 - чехол (PZ-KZ); 2 - офиолитовые и островодужные комплексы Приенисейского акреционного пояса (MP-NP); 3-4 - рифтогенные терригенные и вулканогенные комплексы чингасанской (700 млн. лет)(3) и верхневороговской (750 млн. лет)(4) свит, 5 -нерасчлененные комплексы докембрия; 6-12 -рифтогенные и внутриплитные комплексы: 6 -вороговский - траппы; 7 - татарский - граниты, сиениты (630 млн. лет); 8 - приразломные карбонататы и щелочные метасоматиты (650 млн. лет); 9 - чапинский - щелочные пикриты (670 млн. лет); 10 среднетатарский - фойяиты, ийолиты (700, 710, 675 млн. лет); 11 - зсаребетнинский -дайки щелочных сиенит порфиров и камптонитов (700 млн. лет); 12 - кутукасский - лейкограниты (690 млн. лет); 13 - ковригинский - дайки риолит-порфиров и габбро-долеритов (750 млн. лет); 14 -аяхтинский - граниты (760-750 млн. лет); 15 -разломы; 16 - золоторудные месторождения; 17 -ртутные месторождения и шлиховые ореолы киновари; 18 - золоторудные месторождения с сурьмяной минерализацией; 19 - сурьмяные месторождения. Месторождения: 1 - Советское; 1 -Эльдорадинское; 3 - Олимпиадинское; 4 -Ведугинское; 5 - Аяхтинское; 6 - Попутнинское; 7 - Васильевское; 8 - Боголюбовское; 9 -Удерейское; 10 - Раздольнинское; 11 - Мутовское; 12 — Чернореченское.
Минеральный состав руд
Рудные формации Рудные Жильные
Месторождения ¡Золото fe Е о со I Сурьма Серебро а с о 8 а < I Пирит I Пирротин а. s с о ^ -а С го X I Галенит 1 Сфалерит I Пентландит [Висмутин ь S X о Е X ь X < | Бертьерит 1 Гудмундит VS X о 0 г 1 et |Тетраэдрит S £ а. го а. С | Халькостибит н s Q-Ш СО £ н s X сс -Q § |Брейтгауптит н S I о X о. ш | Киноварь | Кобальтин |Ауростибит | Электрум | Шеелит | Кварц | Кальцит |Сидерит [Серицит i |флюорит О =Г У- 1 >- е
Золото-кварцевая Советское ф О О о О ф Ф Ф О О Ф Ф
Эльдорадинское ф О О ф ф О О О О О О Ф Ф Ф
Васильевское ф О О о ф ф О О О О О О © Ф О
Олимпиадинское <D О О о ф о о о О О О Ф Ф О О О О о о о О О О Ф
Золото- Ведугинское Ф О О о ф о ф о О О Ф Ф О О О о о О О О О О о Ф О ф
сульфидная Попутнинское Ф о о о о (; Ф Ф о о Ф О о ф
Боголюбовское Ф О о о о о ф О о О О О о Ф ф
Золото- Удерейское О О о о ф о О о О О Ф ф О о О ф О
сурьмяная Раздольнинское О ф ф ф о О о о о G Ф о
о Главные ® Второстепенные о Редкие
Рис. 5. Минеральный состав золоторудных месторождений Енисейского кряжа
шсеиокщ
ЗападноСибирская плита
Сибирский краток
Центрально-
Азиатский
складчатый
ПОЯС
с.ш
14 + + IWJ. г. V/ ч
15 11
16 О •
17 О О
18 э
JÉH 25 км
7. Наумов Е.А. Задорожный М.В. Неволько П.А. Гущина J1.B. Условия образования ртутьсодержащего золота па золото-ртутных месторождениях/ГГезисы докладов Третьей Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле, 27-29 ноября 2006 г. - Новосибирск, 2006. - С. 169
8. Неволько П.А. Условия локализации и особенности минерального состава руд крупнейших золоторудных месторождений Енисейского кряжа// Проблемы геологии и освоения недр, Труды XI международного научного симпозиума имени академика М.А. Усова. Томск, 2007. стр. 122-123
9. Неволко П.А. Химический состав самородного золота крупнейших месторождений Енисейского кряжа// Металлогения древних и современных океанов - 2007. Условия рудообразования. Материалы XIII научной студенческой школы. Миасс, 2007.
10. Неволько П.А. Борисенко A.C., Травин А.В Возраст Советского золоторудного месторождения (Енисейский кряж)// Металлогения древних и современных океанов -2008 Рудоносные комплексы и рудные фации. Материалы XIV научной студенческой школы. Миасс, 2008. 225-228.
11. A.C. Борисенко, Чанг Чонг Хоа, Изох А.Э., Дашкевич Е.Г., Неволько П.А. Минералого-геохимические особенности руд Au-As оруденения Северного Вьетнама// Металлогения древних и современных океанов - 2008 Рудоносные комплексы и рудные фации. Материалы XIV научной студенческой школы. Миасс, 2008. 218-221.
12. Борисенко A.C., Чанг Чонг Хоа, Неволько П.А., Нго Тхи Фыонг, Изох А.Э., Травин A.B., Дашкевич Е.Г. Возрастные рубежи формирования золотого, сурьмяного и сурьмяно-ртутного оруденения Северного Вьетнама//Известия СО РАЕН. Иркутск. 2008, № 7.стр. 42-50.
13. Неволько П.А., Борисенко A.C. Сурьмяная минерализация на золото-сульфидных месторождениях Енисейского кряжа//Разведка и охрана недр. 2009. №2..
14. Неволько П. А., Борисенко А. С., Травин A.B., Романов А.П. О возрасте золотого оруденения Енисейского кряжа и его корреляции с магматизмом.//Огечественная геология. В печати.
Технический редактор О.М. Вараксина Подписано к печати 25.02.2009 Формат 60><84/16. Бумага офсет №1. Гарнитура «Тайме». Печать офсетная. _Печ. л. 0,9. Тираж 100. Зак. №20
НП АИ «Гео». 630090, Новосибирск, пр. ак. Коптюга, 3
Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Неволько, Петр Александрович
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ПРОБЛЕМА СВЯЗИ СУРЬМЯНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ И
ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ (Обзор литературных данных).
Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОЯВЛЕНИЯ СУРЬМЯНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ НА ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА.
2.1. Проявление сурьмяной минерализации на месторождениях различных типов
2.2. Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золото-сурьмяных месторождениях.
2.3. Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золото-сульфидных месторождениях.
2.4. Геологические особенности локализации сурьмяного оруденения на золотокварцевых месторождениях.
2.5 Возраст минерализации.
Глава 3. МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СУРЬМЯНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ.
3.1. Минералогия сурьмяных руд на различных типах золоторудных месторождений.
3.2. Рудные минералы.
3.3. Стадийность образования месторождений и последовательность отложения рудных минералов.
Глава 4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ РУД.
4.1 Методика исследования флюидных включений.
4.2 Результаты исследований флюидных включений в кварце.
4.3 Изотопный состав S, С и Не золото-сурьмяных месторождений.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геологические и физико-химические условия формирования сурьмяной минерализации на золоторудных месторождениях Енисейского кряжа"
Актуальность
Актуальной проблемой металлогении многих золоторудных районов является изучение пространственно-временных и генетических соотношений золотого и сурьмяного орудеиения. Особенно это важно для районов, где широко проявлены золото-сульфидные (Au-As), золото-сурьмяные и сурьмяно-ртутные месторождения (Верхоянье, СВ России, Енисейский кряж, Восточный Казахстан, Тянь-Шань, Северный Вьетнам и др.). Одним из таких типовых районов является Енисейский кряж в Красноярском крае.
Красноярский край на сегодняшний день является лидером по добыче рудного золота. Здесь выявлены и разрабатываются ряд крупных и уникальных золоторудных месторождений, расположенных в пределах Енисейского кряжа. Ведущими промышленными типами золотого орудеиения здесь являются золото-кварцевый (месторождения Советское, Васильевское, Эльдорадо и др.), золото-сульфидный (Олимпиадинское, Ведугинекое, Боголюбовское месторождения) и золото-сурьмяный (Удерейское, Раздольнинское месторождения) (Арбатов, Астахов и др., 1988; Беневольский, 2002, Сазонов и др., 1994, 1998, Сердюк и др., 2004). Особого внимания заслуживает сурьмяная минерализация, с той или иной интенсивностью проявленная на всех типах золоторудных месторождений этого района. Она представлена в одних случаях небольшими секущими жилами или зонами метасоматитов с антимонитом (Ведугинекое, Попутпинское, Боголюбовское, Васильевское), в других является второстепенным (Олимпиадинское) или главным компонентом руд, как на Удерейеком и Раздольнипском месторождениях. Проблема ее генезиса на этих месторождениях остается спорной. Неясно, является ли она поздней наложенной и не связанной е основным золоторудным процессом или является продуктом заключительной стадии единого процесса формирования золото-сурьмяного орудеиения. В последнее время с применением современных изотоппо-геохропологических методов были получены новые данные об основных этапах формирования орудепепия различного типа, установлен возраст формирования гранитных (Берниковский и др., 2004, 2006), щелочных и дайковых комплексов (Берниковский и др., 2008; Ножкин и др., 2008) и проведена оценка возраста коллизионного магматизма (Лихапов и др., 2006), а также предложены различные модели формирования структур Енисейского кряжа, которые выявили сложное, многоэтапное развитие региона с неоднократным проявлением коллизионных и рифтогенных процессов, которые сопровождались соответствующим магматизмом и метаморфизмом. Настоящая диссертационная работа направлена на решение важнейших проблем металлогении сурьмы и золота Енисейского кряжа, таких как возраст золотого и сурьмяного орудепения и его корреляции с магматизмом, особенностям проявления сурьмяной минерализации на различных типах золоторудных месторождений, ее физико-химические условия формирования. Кроме того, в работе показано положение сурьмяной минерализации в общей последовательности формирования золотого оруденения Енисейского кряжа.
Цель работы заключается в выяснении пространственно-временных и генетических связей сурьмяного и золотого оруденения на основе изотопно-геохронологических, минералого-геохимических и термобарогеохимических исследований на примере месторождений Енисейского кряжа.
Задачи исследований:
1 .Установление пространственно-временных соотношений сурьмяной минерализации с различными типами золотого оруденения.
2.Определение возраста золотого и сурьмяного орудепения и его временной корреляции с магматизмом.
3.Изучение минерального состава сурьмяных руд и их геохимических особенностей.
4.Изучение физико-химических условий формирования сурьмяного орудепения.
Фактический материал, методы исследования, личный вклад автора.
Фактический материал получен при непосредственном участии автора в 2002-2008 годах в ходе полевых работ на ряде объектов в пределах Енисейского кряжа, а также был любезно предоставлен А.С. Борисенко, В.Г. Петровым, А.П. Романовым, и Г.И. Шведовым. В основу работы положены исследования более 900 образцов руд и пород из золоторудных и сурьмяных месторождений Енисейского кряжа. Автором было изготовлено и изучено более 500 аншлифов. Выполнено более 700 микрозондовых анализов, 300 определений на сканирующем электронном микроскопе, более 100 определений содержания золота атомно-адсорбционным, сцинциляционпым и вольт-амперометрическим методами, 8 определений возраста Аг-Аг методом, 400 замеров температур гомогенизации методом термометрии, более 100 определений солевой концентрации методом криометрии, а также определения валового газового состава включений методом газовой хроматографии и другие.
Научная новизна:
Впервые на представительном материале проведено комплексное исследование сурьмяной минерализации на разных типах золоторудных месторождений Енисейского кряжа. На основе изотопно-геохронологических исследований обосновано выделение трех этапов формирования золоторудных месторождений. Показано, что полихронность и многостадийность формирование крупных месторождений является характерной чертой их генезиса. Проведена корреляция различных типов золотого и сурьмяного оруденения Енисейского кряжа с проявлениями магматизма и метаморфизма.
1. Установлено, что многие золоторудные месторождения (золото-кварцевые, золото-сульфидные, золото-сурьмяные) являются многоэтапными образованиями, что связано с пространственным совмещением разновозрастного оруденепия и преобразованием ранней золоторудной минерализации при воздействии последующих тектоно-термальных процессов.
2. Выделены три этапа формирования золотого оруденения (830-775, 720-710 и 676-643 млн. лет), отвечающих образованию соответственно золото-арсенопирит-кварцевого, золото-полисульфидного и сурьмяного парагенезисов на месторождениях Енисейского кряжа.
3. Показано, что на многих изученных месторождениях совмещены несколько разновозрастных типов оруденения, пространственное совмещение которых приводит к образованию крупных промышленных золоторудных и сурьмяных месторождений. К примеру, на Олимпиадинском и Ведугинском месторождениях проявлены три типа оруденения, однако основная часть руд была сформирована на золото-полисульфидном этапе, а на Удерейском месторождении сурьмяное оруденение резко преобладает относительно раннего золоторудного.
4. Временные интервалы формирования золоторудной минерализации не совпадают с основными этапами развития гранитоидного магматизма и метаморфизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления дайковых комплексов базитового и щелочно-базитового состава, маркирующим основные этапы развития процессов рифтогенеза.
5. На золото-сурьмяных месторождениях выделено три этапа формирования оруденения: ранний - пирит-арсенопиритовый, кварц-антимонитовый и слабопроявленпый поздний пострудный. На Удерейском месторождении для этих этапов был определен возраст серицита 711, 676 и 643 млн. лет соответственно (Аг-Аг метод).
6. Геохимическая специализация сурьмяного оруденения определяется привносом сурьмы и серы и заимствованием Ni, Со, As, Pb, Zn, Fe и Au из ранее образованных руд, что находит свое отражение в минеральном составе сурьмяных руд, их геохимических особенностях и изотопном составе серы.
7. Присутствие в рудах в качестве примесей Hg, Ni и Со может служить свидетельством о вкладе глубинного источника вещества, имеющим свое выражение в базитовых и щелочно-базитовых дайковых комплексах, которые близки по времени формирования с золото-сульфидным и сурьмяным оруденением.
8. Установлено, что физико-химическая специфика формирования сурьмяного оруденения определяется более низкими температурами образования, умеренными солевыми концентрациями растворов и более высокими солевыми концентрациями на пострудиом этапе.
Основные защищаемые положения:
1. Временные интервалы формирования золоторудной и сурьмяной минерализации на Енисейском кряже не совпадают с основными этапами развития гранитоидного магматизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления базитовых и щелочно-базитовых дайковых комплексов. На основе изучения пространственно-временных соотношений различных типов золотого и сурьмяного оруденения Енисейского кряжа и проведения изотопно-геохронологических исследований установлены три этапа формирования рудной минерализации: 830-775, 720-710, 676-643 млн. лет.
2. Сурьмяный этап является пространственно самостоятельным и обособленным типом гидротермального оруденения, который часто локализуется в рудных узлах с ранним золотым оруденением, в результате чего возникают комплексные золоторудные (сурьмусодержащие) и золото-сурьмяные месторождения. Геохимическая специализация сурьмяного оруденения связана с привпосом в основном сурьмы и серы и заимствованием
Ni, Co, As, Pb, Zn, Fe и Au из ранее образованных руд, что находит свое отражение в сложном минеральном составе сурьмяной ассоциации, наложенной на ранние сульфидные руды.
3. Формирование сурьмяной минерализации на золото-сульфидных и золото-сурьмяных месторождениях Енисейского кряжа происходило при сходных физико-химических параметрах, существенно отличающихся от РТХ параметров формирования более высокотемпературной золото-арсенопирит-кварцевой и золото-полисульфидной минерализации. Появление поздних высококонцентрированных флюидов па всех типах золоторудных месторождений Енисейского кряжа связано с наиболее поздним пострудным этапом гидротермальной деятельности.
Практическое значение.
Такие результаты диссертационной работы, как обоснование этапности формирования золотого и сурьмяного оруденения, его временная корреляция с определенными проявлениями магматизма, выявление минералого-геохимических особенностей золото-сурьмяного оруденения имеет важное значение для мсталлогенических построений и разработки научно-обоснованной стратегии дальнейшего прогноза и поиска месторождений золота в этом регионе. Для целей локального прогноза и поиска золотого оруденения важное значение могут иметь данные о минералого-геохимических особенностях сурьмяной минерализации и о составе самородного золота (содержание Ag и Hg) из руд различных типов. Полученная информация может быть использована при составлении прогнозно-металлогенических карт и для металлогенического районирования Енисейского кряжа, а также для построения генетических моделей золото-сурьмяного оруденения. Обосновывается тезис о значении сурьмяной минерализации, как поискового признака проявления круппообъемных золоторудных месторождений.
Публикации и апробация работы
Результаты исследований были представлены в виде докладов на Научной студенческой школе «Металлогения древних и современных океанов» - 2005, 2006, 2008, Миасс, X международном научном симпозиуме имена академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоении недр» - 2006, Томск и Международных студенческих конференциях - 2004, 2005, Новосибирск.
По теме диссертации опубликовано 14 работ, из которых 3 статьи в российском журналах и 11 тезисов в трудах международных конференций.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, содержит 24 таблицы и 82 рисунка. Список литературы включает 118 наименования.
Работа выполнена при поддержки гранта Министерства образования и науки России РНП.2.1.1.702., грантов РФФИ 07-05-00803, 04-05-64485, Интеграционного проэкта СО РАН 6.11, BMTIC №1733 (2004) и №4 (2007).
Работы выполнена под руководством д.г.-м.н. А.С. Борисенко, которому автор выражает признательность за внимание, поддержку и помощь в работе. Автор выражает благодарность за помощь в написании работы д.г.-м.н. В.И. Васильеву, д.г.-м.н. И.В. Гаськову, д.г.-м.н. Э.Г. Дистанову, д.г.-м.н. К.Р. Ковалеву, д.г.-м.н. Т.Я. Корневу, д.г.-м.н. А.Д. Ножкину, д.г.-м.н. А.А.
Оболенскому, д.г.-м.н. В.Г. Петрову, к.г.-м.н. А.А. Айриянц, к.г.-м.н. В.А.
Акимцену|, к.г.-м.н. А.А. Боровикову, к.г.-м.н. Е.А. Наумову, к.г.-м.н. Г.Г. Павловой, к.г.-м.н. А.П. Романову, к.г.-м.н. В.П. Сухорукову, к.г.-м.н. Г.И. Шведову, инж. Н.К. Морцеву, инж. Е.Г. Дашкевичу, инж. И.Р. Прокопьеву, инж. Т.В. Светлицкой.
Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Неволько, Петр Александрович
Результаты исследования флюидных включений к гидротермальном кварце различных генераций Ведугинского месторождения.
Месторождение Au-Sulf этап Sb этап Конц., масс% NaCI-эквив. Пострудный этап Состав газовой фазы
Т гом., °С Конц., масс% Т гом., °С Конц., масс%
Олимпиадинское 365-210 7,4-11,4 230-150 10.4-11,4 NaCI, СаС12 20-40 С02,-СН4 N2
Ведугинское 270-220 7-9 170-120 3-16 NaCI До 23 со2, СН4 N2
Удерейское 350-200 5-7 180-120 10-12 NaCI, CaCI2 29,531 С02
На Олимпиадинском месторождении, по данным (Барановой и др., 1997; Новожилова и др., 1999; Прокофьева и др., 1994, 2000), формирование ранних дорудных жил метаморфогенного кварца, оценивается по первичным включениям в 450-300°С, температуры отложения золото-сульфидной минерализации охватывают интервал 450-230°С. На заключительной, сурьмяной стадии температуры формирования руд составляли 230-150°С, а соленость раствора достигала 10,4-11,4 % (масс.) эквивалента NaCI. B.IO. Прокофьевым с соавторами (1994), исследовавшими газово-жидкие включения в жильном и прожилковом кварце из рудных зон и за их пределами, установлено, что образование кварца в рудных зонах происходило в диапазоне 450-280°С. Водно-солевая фаза вторичных включений в этом кварце имела хлоридпо-натриевый состав с соленостью от 1,9 до 15,1 % (масс.) эквивалента NaCl. Высококонцентрированные растворы во включениях имели хлоридно-иатриево-кальциевый состав (Тэвт -50 — -55°С) и концентрацию 15-28,7 мае. % NaCl-экв. В составе газовой фазы включений кварца из рудных зон отмечается присутствие азота и метана, высокие концентрации которых достигали 20-82,1 и 90-94,4 мол. % соответственно (Баранова и др., 1997; Прокофьев и др., 1994, 2000). Для сурьмяного этапа характерна существенно углекислотная газовая фаза (С02 - 68-80, СН4 - 10, N2 - 10-22 мол. %).
На Удерейском месторождении ранние золото-сульфидные парагенезисы были образованы при температурах 350-200°С. Включения в кварце этой стадии являются двух- или трехфазными, содержащими жидкую СОг, количество которой в таких включениях, рассчитанное по объемным соотношениям водной и газовой фаз, колебалось от 6 до 60 вес.% С02. Концентрация растворов таких включений не превышала 5-7 мае. % NaCl-экв. Включения в перекристаллизоваииом кварце, содержащем антимонит, резко отличаются по составу и температурам гомогенизации. Здесь установлены два типа включений: двухфазовые (раствор+газ) и трехфазные (раствор+газ+ЫаС1). Концентрация растворов включений первого типа составляет 10-12 мае. % NaCl-экв., а для трехфазовых включений - 29,5-31 мае. % NaCl-экв. Твердая фаза, присутствующая в трехфазовых включениях является галитом, который растворяется при повышении температуры до 140 - 180°С. Криометрические исследования показали присутствие в таких растворах кроме NaCl хлоридов Са, понижающих температуру замерзания эвтектики до - 40 - 50 °С. В составе газовой фазы включений присутствуют незначительные количества по объему углекислоты, резко преобладающей (>95 мол. %) над азотом (КР-спектроскопия). Температура гомогенизации этого типа включений 120 - 180 °С (Дистанов и др., 1977).
Полученные результаты позволили провести сравнительный анализ физико-химических условий формирования золото-сурьмяной минерализации на месторождениях Енисейского кряжа. Из полученных данных можно заключить, что рудообразование па месторождениях происходило при ТРХ параметрах, заметно отличающихся для разных этапов. Для сульфидного этапа характерны более высокие температуры (450-230°С) . и меньшие концентрации рудообразующих растворов, нежели на более позднем сурьмяном. Эти этапы разделены процессами дробления ранее образованных сульфидных руд, и частичной их цемептациией сурьмяными. Последние формировались, вероятно, из растворов, имевших иной источник, чем флюиды, которые отлагали ранние золотые руды.
Особо следует отметить появление высококонцентрированных (до 30 и более масс. % NaCl-экв.) растворов, проявившихся па позднем, вероятно, пострудном этапе формирования золотых и сурьмяных месторождений. Такие растворы имеют сквозной характер и установлены как в кварце дорудного, золото-арсенопирит-кварцевого, золото-полиеульфидпого и сурьмяного этаопв формирования месторождений. Они, вероятно, связаны с наиболее поздним этапом, в ходе которого были подвергнуты изменениям и сурьмяные руды.
4.3 Изотопный состав серы, углерода и гелия золото-сурьмяных месторождений
Важную информацию об источниках рудного вещества и рудообразующих растворов может дать исследование стабильных изотопов (S, С, Не) в минералам, руд золото-сурьмяных месторождений. Анализ литературных данных по изотопному составу серы сульфидов золото-кварцевых (Советское, Герфед, Васильевское, Эльдорадо), золото-сульфидных (Олимпиадипское), золото-еурьмяпых месторождений (Удерейское, Раздольнинское) и наших данных по Удерейскому и Ведугиискому месторождениям (рис. 81, 82) показали; 1) сера пирита и антимонита Ведугинского месторождения сходна по изотопному составу с серой этих минералов из золото-сурьмяных (Удерейское, Раздольнинское), золото-сульфидных месторождений (Олимпиадинское) и пиритом и арсенопиритом некоторых золото-кварцевых месторождений (Эльдорадо, Герфед), что свидетельствует об общности ее источников; 2) сера сульфидов этих месторождений сходна с серой пирита и пирротина вмещающих углистых сланцев; 3) изотопный состав серы сульфидов Советского золотокварцевого месторождения явно отличается от серы других золоторудных объектов Енисейского кряжа и резко обогащена изотопом 34S, что указывает па явное участие в рудообразовапии коровой серы морских сульфатов (Озерова и др., 1976).
Исследования изотопного состава S в сульфидах руд и вмещающих сланцах показали:
1) Изотопный состав S сульфидов разных типов золоторудных месторождений Енисейского кряжа подобен изотопному составу S сульфидов вмещающих неопротерозойских сланцевых толщ. В первых он составляет - 1-23 %о, во вторых -8-20 %о. Это позволяет утверждать, что сера вмещающих сланцев явно участвовала в формировании золотого и сурьмяного оруденения.
2) Широкие вариации изотопного состава S сульфидов разных типов золоторудных месторождений (1-23 %о) свидетельствуют о возможности участия в процессе рудообразовапия S нескольких источников: магматической (0-+4 %о) и серы морских сульфатов (22 %о). Сравнительного анализ изотопного состава S сульфидов различных месторождений рудного района, локализованных в разных свитах, показал, изотопный состав S не зависит от возраста и состава вмещающих пород. Вместе с тем, обращает внимание близость изотопного состава S из сульфидов в антимоните, пирите, арсеиопирите на месторождениях, где проявлена поздняя сурьмяная минерализация (Удерейское, Ведугинское).
Интересным представляются данные по изотопным отношениям для Советского золотокварцевого месторождения, полученные А.А. Томиленко. Изотопные отношения серы в пиритах из вмещающих пород и рудоносных и безрудных кварцево-жильпых зон месторождения располагаются в интервале между +13.3 и +17,9 %о, а для пирротина и арсенопирита, соответственно, между +12,9 и +19,9 %0 и +14,8 и 16,5 %о, что свидетельствует о доминирующей роли коровой серы при формировании золоторудной минерализации. В то же время для антимонита Ведугинского и Удерейского месторождения эти значения лежат в интервале +9,8 и +11,2 %о.
Таким образом, данные по изотопному составу серы сульфидов свидетельствуют о генетической общности золото-сурьмяных, золото-сульфидных и части золото-кварцевых месторождений, особенно продуктивных золото-арсенопирит-кварцевого, золото-полисульфидного и сурьмяного парагенезисов. Данные по изотопии S из сульфидов ранних ассоциаций и S антимонита показывают общность их источников. (Геологоия и металлогения., 1985; Генкин и др., 1994; Сазонов и др. 1994; Баранова и др., 1997).
Исследования изотопного состава углерода углекислоты из флюидных включений (Томиленко, 2006) в кварце Советского месторождения показали, что наиболее высокие значения изотопных отношений углерода фиксируются в рудоносных зонах (от -4,9 до +5,2 %о). В безрудпых зонах изотопный состав углерода углекислоты значительно облегчен (от -8,1 до -10,2 %о). Утяжеление изотопного состава углекислоты в рудной зоне нельзя объяснить простой контаминацией флюида углекислотой, поступающей из карбонатных пород, так как изотопный состав углерода из подстилающих известняков варьирует в интервале от -1,3 до -5,3 %о. Поскольку для флюидов рудоносных зон характерно повышенное содержание метана (отношение СО2/СН4 для Совесткого месторождения колеблеться от 50 до 5, а для Ведугипского от 5 до 0,8), то утяжеление изотопного состава углерода углекислоты можно связать с изменением окислительно-восстановительных условий в рудоносных зонах в результате гидролиза углерода из околожильных вмещающих пород (2C+2H20=C02+CIl4) при переработки их гидротермальными растворами. В этом случае образующийся при гидролизе метан
1 9 обогащается легким изотопом углерода ( С), а углекислота, соответственно, обогащается тяжелым изотопом углерода
1JC). По данным Ohmoto (1986) повышенное содержание СН4 во флюиде в интервале температур 250-350°С могло привести к увеличению изотопных отношений углерода сосуществующей углекистолы на 3-12 %о.
Сходные результаты (таб. 24) получены нами и для золото-сурьмяных месторождений Удерейского (Енисейский кряж), Сарылахского (Якутия), Апрелковского (В. Забайкалье) и Кускуиугского (Тыва). Здесь также углерод флюидных включений и карбонатов является относительно утяжеленным по сравнению с углеродом терригенных отложений, вмещающих рудные тела с сурьмяной минерализаций. Исключение составляет Сарылахское месторождение , где изотопный состав углерода составляет -1396о, что связано с частичным окислением метана, который преобладает во включениях на глубоких горизонтах, а на верхних уступает место углекислоте.
Интересные данные были получены при изучении изотопного состава гелия в кварце некоторых золото-сурьмяных месторождений: Удерейское (Енисейский кряж), Сарылахское (Якутия) и Навак (Вьетнам), для которых установлены следующие значения отношений 3Не/4Не: 0,18*10"6; 0,3*10'6 и 0,4*10'6 соответственно. Это свидетельствует о преобладании в рудообразующих флюидах гелия существенно корового происхождения. Анализы изотопного состава гелия были выполнены в Институте Геологии КФ РАН (г. Апатиты) (аналитик И.Л. Каминский). Кроме того в ДВГИ ДВО РАН (г. Владивосток) (аналитик В.Н. Реутский) было проведено изучение изотопного состава углерода и водорода из флюидных включений в кварце Удеерйского и Сарылахского золото-сурьмяных месторождений. Изотопный состав углерода этих месторождений оказался близко ранее определенным (таб. 24) и составил -5,6 и -14,3 %о. Изотопный состав водорода показал низкие значения 5 D - -147 и -173,5 %о, что сопоставимо с такими же низкими значениями изотопного состава водорода для рудообразующих растворов аналогичных золото-сурьмяных месторождений Канады, Франции и других регионов (Nesbitt et al., 1989; Madu et al., 1990). Такие низкие значения 5 D можно объяснить участием изотоппо-легкого водорода, образующегося при окислении метана рудообразующих флюидов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приведенные в настоящей работе результаты геологических, изотопно-геохронологических, изотопно-геохимических, минералого-геохимических и термобарогеохимических исследований золоторудных и золото-сурьмяных месторождений Енисейского кряжа позволили получить новые данные для решения главной проблемы, поставленной в диссертационной работе: являлось ли сурьмяное оруденение самостоятельным этапом в процессе формирования золоторудных и золото-сурьмяных месторождений или представляет собой одну из поздних стадий единого процесса рудообразоваиия. Как было отмечено выше, на Олимпиадинском, Ведугинском, Раздольнинском и Удерейском месторождениях отчетливо наблюдается большой временный перерыв между становлениями двух парагенезисов - сульфидного и сурьмяного, что доказывается и изотопно-геохронологическими данными. Это подтверждается не только результатами изотопно-геохронологических исследований, но и обычными взаимоотношениями, такими как, дробление ранее образованных руд, из частичное преобразование при поступлении сурьмусодержащих растворов образование рудных брекчий, в которых обломки представлены золотосульфидными рудами, а в качестве цемента выступает кварц-антимопит-бертьеритовый агрегат. Однако на Васильевском месторождении такая картина не наблюдается, напротив, там отсутствуют так называемые рудные брекчии, а сурьмяные минералы представлены исключительно антимонитом, распространенным весьма редко и лишь на западном фланге месторождения, обращенного к Удерейскому золотосурьмяному месторождению.
Важнейшим различием золотого и сурьмяного орудепения является их геохимическая специфика: мышьяковая для первого и сурьмяная для второго. А также отсутствие каких-либо переходных разностей. Мышьяково-сурьмяный профиль проявляется лишь в случае пространственного совмещения этих двух типов оруденения.
Поступление сурьмянопосиых растворов, по-видимому, происходило по зонам трещиноватости, которые являлись рудовмсщающими структурами для золото-сульфидного оруденения. Важную роль в пространственной локализации сурьмяного оруденения послужили и предшествующие им тектонические подвижки, приведшие к дроблению золото-сульфидных руд.
Рассмотрим теперь состав и условия локализации собственно сурьмяных рудных тел. Они представлены аптимонитовыми, кварц-аптимонитовыми и антимонит-кварцевыми жилами, жильными зонами и телами метасоматитов. Б составе рудных тел выделяются нерудные минералы: кварц, карбона, а также силикаты, встречающиеся в виде примесей; рудные минералы: антимонит, бертьерит, пирит, арсенопирит, гудмундит, джемсонит, ульманит, блеклая руда, и другие сульфиды. Следует отметить, что в местах наложения сурьмяного оруденения на ранние сульфидные руды спектр сурьмяных минералов резко расширяется. Морфология рудных тел сложная. Характерны резкие раздувы, пережимы и разветвления, что контролируется морфологией дизъюнктивных структур. Взаимоотношения антимонитовых жил с вмещающими породами свидетельствуют об их образовании путем выполнения трещин и зон дробления. Наиболее доминирующими текстурами руд являются массивные, брекчиевые, прожилково-вкрапленные, штокверковые, гнездовые и друзовые. Рудные тела приурочены к трещинам отрыва, осложняющим складчатые нарушения. Рудовмещающие трещины являются стрежневыми трещинами линзовидиых зон смятия. Наиболее благоприятным для отложения сурьмяных руд являются трещины и зоны дробления, совпадающие со сланцеватостью, ориентированной субпараллельио слоистости пород.
Подводя итог геологическим условиям локализации сурьмяной минерализации важно отметить, что все объекты находятся в зоне влияния крупных региональных разломов и оперяющих их дизъюпктивов. К тому же сами месторождения локализованы в замках и на крыльях крупных складок.
Сурьмяная минерализация, вероятно, проявилась на всех месторождениях как единый процесс, о чем свидетельствуют данные по возрасту. Различие же по масштабам оруденения объясняются условиями локализации на самих месторождениях, таких как степень дробления ранних руд (а как следствие масштабы проявления зон деструкции и трещиповатости). Фазовый состав сурьмяного парагенезиса, как уже отмечалось выше, зависит от двух факторов: 1 Интенсивность проявления сурьмяного оруденения; 2)геохимические особенности и элементный состав системы (количество ранних сульфидов и количество и разнообразие в них элементов примесей). Так, например, на
Удерейском месторождении среди ранних сульфидов описываются пирит, арсенопирит, реже халькопирит. Их состав отвечает стехиометрическому и эти минералы не содержат примесей, что и обусловило проявление сурьмяной минерализации в виде довольно простого биминералыюго антимонит-бертьеритового парагенезиса. В то же время па Ведугинском месторождении в виду большого разнообразия ранних сульфидов, а также наличие в их составе примесей Ni, Со и других не минералообразующих элементов обусловило проявление большого числа и сурьмяных минералов, таких как антимонит, джемсонит, бертьерит, гудмундит, ульманит, брейтгауптит и др. Золотое оруденение сурьмяная минерализация пе несет, а все золото пространственно связанное с минералами сурьмы являет собой продукты замещения и переотложения ранее образованного металла. Золото, связанное с сурьмяной ассоциацией отличается по размеру, оно укрупнялось при перекристаллизации: Золото осаждалось не только в самородном виде, а в виде ауростибита, что говорит о перенасыщенности растворов сурьмой. В местах наложения сурьмяной минерализации на ранние сульфидные руды происходит частичное перераспределение вещества, что приводит к частичному обогащению участков золотом, хотя такие явления и носят локальный характер.
В заключении можно привести некоторые обобщенные выводы, полученные в ходе исследования. Наиболее важными научными результатами работы являются следующие:
1. Установлено, что многие золоторудные месторождения (золото-кварцевые, золото-сульфидные, золото-сурьмяные) являются многоэтапными образованиями, что связано с пространственным совмещением разновозрастного оруденения и преобразованием ранней золоторудной минерализации при воздействии последующих тектоио-термальпых процессов.
2. Выделены три этапа формирования золотого оруденения (830-775, 720710 и 676-643 млн. лет), отвечающих образованию соответственно золото-арсенопирит-кварцевого, золото-полисульфидиого и сурьмяного парагенезисов на месторождениях Енисейского кряжа.
3. Показано, что на многих изученных месторождениях совмещены несколько разновозрастных типов оруденения, пространственное совмещение которых приводит к образованию крупных промышленных золоторудных и сурьмяных месторождений. К примеру, па Олимпиадинском и Ведугинском метсорождениях проявлены три типа оруденения, однако основная часть руд была сформирована на золото-полисульфидном этапе, а на Удерейском месторождении сурьмяное оруденение резко преобладает относительно раннего золоторудного.
4. Временные интервалы формирования золоторудной минерализации не совпадают с основными этапами развития гранитоидпого магматизма и метаморфизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления дайковых комплексов базитового и щелочпо-базитового состава, маркирующим основные этапы развития процессов рифтогенеза.
5. На золото-сурьмяных месторождениях выделено три этапа формирования оруденения: ранний - пирит-арсенопиритовый, кварц-аитимонитовый и слабопроявленный поздний пострудный. На Удерейском месторождении для этих этапов был определен возраст серицита 711, 676 и 643 млн. лет соответственно (Аг-Аг метод).
6. Геохимическая специализация сурьмяного оруденения определяется привпосом сурьмы и серы и заимствованием Ni, Со, As, Pb, Zn, Fe и Au из ранее образованных руд, что находит свое отражение в минеральном составе сурьмяных руд, их геохимических особенностях и изотопном составе серы.
7. Присутствие в рудах в качестве примесей Hg, Ni и Со может служить свидетельством о вкладе глубинного источника вещества, имеющим свое выражение в базитовых и щелочно-базитовых дайковых комплексах, которые близки по времени формирования с золото-сульфидным и сурьмяным оруденением.
8. Установлено, что физико-химическая специфика формирования сурьмяного оруденения определяется более низкими температурами образования, умеренными солевыми концентрациями растворов и более высокими солевыми концентрациями на пострудном этапе.
Если источники золото, по всей вероятности, верхпекоровые (Петров, 1974), то в отношении сурьмы вопрос менее ясен. Сурьма в сколько-нибудь существенной концентрации не характерна для ранних рудных формаций, так или иначе связанных с магматизмом (от среднего до кислого), как не типична она и для сиалических блоков в целом. Связь сурьмы с фемическими блоками, прогибами фундамента, глубинными разломами позволяет предположить, что источники сурьмы глубинные (мантийные или нижнекоровые). Сера скорее всего заимствуется из вмещающих пород. Таким образом, источники рудных компонентов в золото-сурьмяных месторождениях являются различными. Однако эти месторождения характеризуются целым рядом устойчивых признаков: однотипным минеральным составом (не считая не значительных фациальных изменений), стабильной последовательностью выделений минеральных ассоциаций, их геохимической преемственностью. Все это говорит об общности происхождения золото-сурьмяных месторождений, их генетической однородности, что позволяет рассматривать их в качестве самостоятельной рудной формации. Золото-сурьмяные месторождения контролируются долгоживущими региональными разломами по границам крупных структурно-фациальных зон, тяготеют к фемическим блокам земной коры, не связанны на прямую с проявлениями магматизма, а лишь выявляют косвенные парагенетические (временные) связи с интрузиями базитового и щелочно-базитового состава.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Неволько, Петр Александрович, Новосибирск
1. Амузинский В.А. Металлогенические эпохи и золотоносность рудных комплексов Верхоянской складчатой системы. Якутск. 2005.- 247 с.
2. Арбатов А.А., Астахов А.С., Лаверов Н.П., Толкачев М.В. Нетрадиционные ресурсы минерального сырья. Москва. Недра. - 1988 Г.-.251 с.
3. Беневольский Б.И. Золото России. Москва. 2002 - 462 е.
4. Бергер В.И. Главные типы гидротермальных метасоматитов сурьмяных месторождений//Метосамотизм и рудообразование: Материалы совещания. 1976. -с. 134-136.
5. Бергер В.И. Сурьмяные месторождения. Недра. 1978 - 295 с.
6. Бергер В.И, Мамонов С.В. Геолого-геохимичсское обоснование метаморфогенно-гидротермальной модели золото-антимонитовой формации/УРудообразование и генетические модели эндогенных рудных формаций. Новосибирск. Наука. 1988. -с. 285-295.
7. Билибин Ю.А. Металлогенические провинции и металлогенические эпохи. Москва. Госгеолтехиздат. — 1955. - 87 с.
8. Борисенко А.С. Анализ солевого состава раствора газово-жидких включения в минералах методом криометрии. // Использование методов термобарогеохимии при поисках и изучении рудных месторождений. Москва «Недра». - 1982. - с. 3747.
9. Борисенко А.С., Павлова Г.Г., Оболенский А.А. и др. Серебряпо-сурьмяпая рудная формация. Т. 1. Новосибирск. Наука. - 1992. - 188 с.
10. Бородаевский Н.И. Материалы по методам изучения структур и геологической перспективной оценки месторождений золота // Тр. ЦНИГРИ. Вып. 35. - I960. -с. 407-414.
11. Буряк В.А. Метаморфизм и рудообразование. Москва. - Недра. - 1982. — с. 255.
12. Берниковская А.Е. Геохимия и геохронология неопротерозойских гранитоидов Енисейского кряжа и Таймыра.//Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогичеких наук. ОИГГМ. - Новосибирск - 2005. -40 с.
13. Берниковский В.А., Берниковская А.Е. Тектоника и эволюция гранитоидного магматизма Енисейского кряжа.//Геология и геофизика Т. 47. Специальный выпуск. Геодинамика и петрология литосферы и верхней мантии. - Новосибирск, 2006.-с. 35-53.
14. Берниковский В.А., Берниковская А.Е., Сальникова Е.Б. и др. Позднерифейский щелочной магматизм западного обрамления Сибирского кратона: результат континентального рифтогенеза или аккреционных событий?// ДАН. 2008. - том 419, № 1.- с. 90-94.
15. Берниковская А.Е. Миграция и локализация золота и парагенетичсских элементов в метаморфических толщах Енисейского кряжа.//Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. ОИГГМ. - Новосибирск. -1992.
16. Вихтер Б.Я. Главные факторы локализации основных геолого-промышлепных типов месторождений благородных металлов в западной части Южного Тянь-Шаня // Тр. ЦНИГРИ. 1991. - Вып. 236. - с. 110-115.
17. Волобуев М.И. Ступникова Н.И., Зыков С.И. Енисейский кряж // Геохронология СССР. Недра. - 1973. - Т. 1. - с. 189-202.
18. Вольфсон Ф.И., Дружинин А.В. Главнейшие типы рудных месторождений. Недра -Москва, 1975.-391 с.
19. Гамянин Г.Н., Бортников Н.С., Алпатов В.В. Нежданинское золоторудное месторождение уникальное месторождение северо-востока России. Москва. — ГЕОС. -2000. - С. 228.
20. Гамянин Г.Н., Силичев М.И., Горячев Н.А., Белозерцева II.B. Полиформационноё золоторудное месторождение // Геология рудных месторождений. 1985. - № 5. -С. 35-41.
21. Генкин А.Д., В.А. Лопатин, Р.А. Савельев и др. Золотые руды месторождения Олимпиада (Енисейский кряж, Сибирь)//Геология рудных месторождений 1994. -Т36.-№2.-с. 111-136.
22. Генкин А.Д. Золотоносный арсенопирит из золоторудных месторождений: внутренние строение зерен, состав, механизм роста и состояние золота. // Геология рудных месторождений. 1988. - Т. 40. - №6. - с. 551-557.
23. Генкин А.Д., Варнер Ф.Е., Крылова T.JI. и др. Золотоносный арсенопирит и условия его образования на золоторудных месторождениях Олимпиада и Ведущ (Енисейский кряж, Сибирь)//Геология рудных месторождений. 2002. - том 44, № 1. — с. 59-76.
24. Геология и металлогения Енисейского рудного пояса. Красноярск. 1985. - 291 с.
25. Григоров В.Т. Крупнейшие золоторудные месторождения Енисейского кряжа и кузнецкого Алатау и их экономическая оценка с позиции стратиформного рудообразования. Моска Научный мир. - 2003. - 167 с.
26. Демидова Н.Г. Рудные формации рудных месторождений.//Рудные формации эндогенных месторождений. Т. 2. - Москва. - 1976. - с. 297-359.
27. Дистанов Э. Г., Оболенский А.А., Кочеткова К.В., Борисенко А.С. Удерейское сурьмяное месторождение в Енисейском кряже//Геология и генезис рудных месторождений юга Сибири. Новосибирск. - «Наука». — 1977. — с. 5-32.
28. Ермаков Н.П. Исследования минералообразующих растворов. Издательство Харьковского Государственного Университета им. A.M. Горького. Харьков. — 1950.-460 с.
29. Жабин А.Г. Два гетерогенных этапа рудообразования на мышьяковом месторождении Лухуми, Центральный Кавказ // ДАН СССР. 1986. - Т. 288. - № 1. — с. 193-196.
30. Захаров Е.Е. К вопросу о классификации месторождений полезных ископаемых. -Известия АН СССР. Серия Геология. - 1953. - № 5. - с. 50-81.
31. Злобин В.А., Пономарева А.П. Особенности проявления магматической деятельности в золотоносных районах Енисейского Кряжа // Геология и геофизика. 1984. -№ 10.-с. 36-46.
32. Зуев А.В. Золоторудное месторождение Ведугинское (отчет о результатах геологоразведочных работ с подсчетом запасов окисленных руд и оценкой прогнозных ресурсов категории Р; по состоянию на 01.01.2002 г.). Красноярск. -2002.-480 с.
33. Иванкин П.Ф., Яншин П.В., Назарова Н.И. Особенности отложения золота в черносланцевых зонах.//Советская геология. — 1985. № 11. — с. 52-60.
34. Изотопные исследования процессов рудообразования. Отв. редактор д.г.-м.н. Э.Г. Дистанов. Новосибирск. «Наука». - Сибирское отделение. - 1991. - 203 с.
35. Индолев J1.H., Жданов Ю.А., Суплецов В.М. Сурьмяное оруденение Верхояно-Колымской провинции. Новосибирск. Наука. - Сибирское отделение. — 1980. -230 с.
36. Комов И.Л. Новый тип золотого оруденения в Енисейском Кряже.//Советская геология. 1968. - №4.
37. Корнев Т.Я., Еханин А.Г., Князев В.Н., Шарифулин С.К. Зеленокаменные пояса юго-западного обрамления сибирской платформы и их металлогения. Красноярск. -2004.- 178 с.
38. Коробейников А.Ф., Миронов А.Г. Геохимия золота в эндогенных процессах и условия формирования золоторудных месторождений. Новосибирск. 1992. - 217 с.
39. Кузнецов В.А. Основные проблемы металлогении ртути//Вопросы металлогении ртути. Москва. 1968. - с. 7-40.
40. Кукушкин В.И. Пояснительная записка к курсовому проекту по «Методике поисков и разведке месторождений полезных ископаемых». Красноярская Государственная Академия Цветных Металлов и Золота, Красноярск 1999. - 153 с.
41. Кукушкин В.И. Проект на проведение поисков и разведки месторождений рудного золота на Ведугинской площади. Красноярск. 2003. - 287 с.
42. Курбанов Н.К. Особенности формирования экзогенно-эндогенных месторождений благородных металлов в углеродисто-терригенных комплексах // Тр. ЦНИГРИ. -1987.-Вып. 219.-с. 3-14.
43. Лещснко И.И., Кожанов С.И., Оськина В.Д. Сравнительная геолого-экономическая характеристика промышленных типов месторождений полезных ископаемых. Сурьма, ртуть. Москва. 1970. - 83 с.
44. Ли Jl.В. Золоторудные месторождения докембрия Енисейского кряжа // Геология и полезные ископаемые Центральной Сибири. Красноярск. КНИИГиМС. 1997. - с. 184-222.
45. Ли Л.В., Круглов Г.П., Михеев В.Г. Размещение и строение золотоносных полей и главнейшие типы золота в Средней Сибири//Полезные ископаемые средней Сибири. Красноярск. 1974. - с. 7-19.
46. Ли Л.В., Михеев В.Г., Дорофеев Н.Г1. и др. Геолого-структурные условия размещения и соотношение золотого и сурьмяного оруденения в ЮжноЕнисейском районе (Енисейский кряж).//Труды СНИИГИМС. Красноярское отделение. - 1971. - Вып. 114. - с. 60-66.
47. Ли Л.В., Неволин В.А., Михеев В.Г. Геолого-минералогические особенности и генетические черты одного золоторудного месторождения в Енисейском кряже // Рудоносность и металлогения структур Енисейского кряжа. Красноярск. — СНИИГИМС. 1974. - с. 69-88.
48. Лиханов И.И., Козлов П.С., Полянский О.П. и др. Неопротерозойский возраст коллизионного метаморфизма в Заангарье Енисейского кряжа (по Аг-Аг-данным)//ДАИ. 2007. - том 412, №6. - с. 799-803.
49. Лиханов И.И., Козлов П.С. Попов Н.В. и др. Коллизионный метаморфизм как результат надвигов в заангарской части Еиисейского кряжа//ДАН. 2006. - том 411,№2.-с. 235-239.
50. Лиханов И.И. Ревердатто В.В., Козлов П.С. и др. Коллизионный метаморфизм докембрийских комплексов в заангарской части Енисейского кряжа/ЛТетрология. -2008. том 16, №2.-с. 148-173.
51. Мудрогина Н.С. Факторы контроля сурьмяпо-ртутного оруденения при мелкомасштабных металлогенических исследованиях.//Тр. ВСЕГЕИ. — 1975. Т. 230.-е. 57-69.
52. Нестеренко Г.В. Прогноз золотого оруденения по россыпям (на примере районов юга Сибири). Наука Сибирское отделение - Новосибирск. - 1991. - 187 с.
53. Никифоров Н.А. Ртутно-сурьмяное оруденение Южного Тянь-Шаня, условия размещения и вопросы методики прогнозирования. Фрунзе. — Ил им. — 1962. — 239 с.
54. Новожилов Ю.И., Сторожеико А.А., Гаврилов A.M. и др Олимпиадинское месторождение // Золоторудные месторождения СССР. Т. 3. - 1986. - с. 126-146.
55. Новожилов Ю.И. К вопросу о динамике формирования гидротермальных месторождений// ДАН. 1997. - Т. 354. - № 5. - с. 657-659.
56. Новожилов Ю.И. Динамика формирования даек и вкрапленного оруденепия в длительно развивавшихся блоковых структурах.//ДАН. СССР. 1990. — Т. 314. - № 5.-с. 1204-1206.
57. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Баянова Т.Б. и др.Неопротерозойский рифтогенный и внутриплитный магматизм Енисейского кряжа как индикатор процессов распада Родинии//Геология и геофизика. 2008 - Т. 49 - № 7 - с. 666-688.
58. Обновленные схемы региональной и межрегиональной корреляции магматических и метаморфических комплексов Алтае-Саянской складчатой области и Енисейского кряжа / Н.А. Берзин, А.Д. Ножкин, B.JI. Хомичев и др. -Новосибирск. СНИИГГиМС. - 2007. - 279 с.
59. Оболенский А.А. Генезис месторождений ртутной рудной формации (на примере Южно-Сибирской металлогенической провинции и Монголии). Наука. Сибирское отделение. Новосибирск. - 1985. - 194 с.
60. Отчет о геологическом доизучении южной части Южно-Енисейского золотоносного района в масштабе 1:50000 площади листов 0-46-57-В, Г; 0-46-58-В, Г (а, в); 0-46-69-А, Б; 0-46-70-А, Б (а, в), проведенное в 1981-85 гг.
61. Центральной партией. / Целыковский А.Ф., Авдеевский Ю.Ф., Авдеевская Е.С. и др. / Минестерство геологии РСФСР, ПГО «Красноярскгеология», Ангарская геологоразведочная экспедиция. № 16-81-28/11. Мотыгино. 1985. - Том 1. - книга 3.-300 с.
62. Петров В.Г. Условия золотоносности северной части Енисейского кряжа, Новосибирск. Наука. - 1974. - 138 с.
63. Петров В.Г. Перспективы минерально-сырьевой базы золота Енисейского Кряжа // Состояние и проблемы геологического изучения недр и развития минерально-сырьевой базы Красноярского Края. Красноярск. КНИИГиМС. - 2003. - с.226-231.
64. Петровская Н.В. Некоторые особенности внутрирудного метаморфизма золото-кварцевых образований на примере месторождений Енисейского кряжа. Москва. -Труды института НИГРИзолото.' 1956. - Вып. 21.-е. 3-45.
65. Петровская Н.В. Самородное золото. Москва. Наука. - 1973. - 116 с.
66. Поярков В.Э. Ртуть и сурьма. Москва. Госгеолтехиздат. — 1955. — 208 с.
67. Проблемы эндогенного рудообразования. Отв. Ред. Смирнов В.И. Новосибирск. — Наука. 1976.-266 с.
68. Прокофьев В.Ю., Афанасьева З.Б., Иванова Г.Ф., Буарон М.К., Мариньяк X. Исследование флюидных включений в минералах Олимпиадинского Au-(Sb-W)-месторождения (Енисейский кряж)//Геохимия. 1994. - №7. - с. 1012-1029.
69. Прушинская Э.Я., Манучарянц Б.О., Владимиров В.Г. Основы геолого-гепетической модели золото-сурьмяных месторождений востока СССР//Рудообразование и генетические модели эндогенных рудных формаций. Новосибирск. Наука. - 1988. - с. 279-285.
70. Рамдор П. Рудные минералы и их срастания. Издательство иностранной литературы. Москва. 1962. - с. 1132.
71. Реддер Э. Флюидные включения в минералах. Т. 1. Природа включений и методы их исследрвания. Москва. «Мир». - 1987. - 557 с.
72. Реддер Э. Флюидные включения в минералах. Т. 2. Использование включений при изучении генезиса пород и руд. Москва. «Мир». - 1987. - 631 с.
73. Рехарский В.И., Коваленко В.И., Петровская Н.В. и др. Источники и условия мобилизации рудного вещества//Металлогения и рудные месторождения. Доклады международного геологического конгресса. Т. 12. - 1984. - с. 20-28.
74. Рундквист Д.В. О принципах выделения и прогнозирования рудных формаций// Основы научного прогноза месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых. Ленинград. 1971. - с. 27-35.
75. Рундквист Д.В., Павлова И.Г. Опыт выделения формаций гидротермально-метасоматичееких пород. Записки Всесоюзного минералогического общества. — 1974. - ч. 103. - Вып. 3. - с. 289-304.
76. Сазонов A.M. Геохимия золота в метаморфических толщах. Томск. 1998. - с. 176.
77. Сазонов A.M. Минералого-геохимические признаки метаморфогенного генезиса золотого оруденения Средней Сибири//Критерии отличия метаморфогенных и магматогенных гидротермальных месторождений. Нововсибирск. - Наука. -1985.-с. 47-53.
78. Сазонов A.M., Романовский А.Э., Шведов Г.И., Леонтьев С.И., Звягина Е.А. Ведугинское золото-сульфидное месторождение (Енисейский кряж).//Руды и металлы. 1994. - с. 86-97.
79. Сазонов A.M. Золоторудный процесс в метаморфических толщах. Автореферат на соискание ученой степени д.г.-м.н. Москва. 1998. - 57 с.
80. Сердюк С.С. Золотоносные и золото-платиноносные провинции Центральной Сибири: геолого-металлогеническое строение и перспективы развития сырьевой базы // Геология и полезные ископаемые Центральной Сибири. Красноярск. -КНИИГиМС,- 1997.-с. 89-183.
81. Сердюк С.С. Золотоносные провинции Центральной Сибири: геология, минерагения, и перспективы освоения. Красноярск. - КНИИГИМС. - 2004. - 478 с.
82. Сердюк С.С., Коморовский Ю.Е. Васильевское золоторудное месторождение -эталон золотокварцевой формации Енисейской металлогенической провинции. -Красноярск. КНИИГИМС. - 2002. - 120 с.
83. Сидоров А.А. Рудные формации фанерозойских провинций. Магадан. - 1987. -239 с.
84. Смирнов В.И. Геология ртутных месторождений средней Азии. Москва. -Госгеолтехиздат. - 1947. - 80 с.
85. Стеблева А.Т. Удерейское месторождение сурьмы // Рудоносность и геология Средней Сибири. Красноярск. - 1971.-е. 81-83.
86. Томиленко А.А., Гибшер Н.А. Особенности состава флюида в рудных и безрудных зонах Советского кварц-золоторудного месторождения, Енисейский кряж (по данным изучения флюидных включений).// Геохимия. 2001. - №2. - с. 167-177.
87. Чугуев А.В, Белоусов А.Н, Чернышев И.В. Изотопный состав Sr и эволюция источника гидротермальных растворов (на примере золоторудного месторождения Ведуга, Енисейский кряж)// ДАМ. 2001. - Т. 377. - №5. - С. 680-683.
88. Федорчук В.П. Геология сурьмы. Москва. - Недра. - 1985. - 265 с.
89. Федорчук В.П. Методика поисков и разведки скрытого ртутно-сурьмяного оруденения. Москва. - Недра. - 1964. - 287 с.
90. Федорчук В.П. Генетические и промышленные типы месторождений сурьмы. Разведка и охрана недр. - 1974. - №8. - с. 4-12.
91. Шило Н.А., Гончаров В.И., Алылевский А.В., Варцепнев В.В. Условия формирования золотого оруденения в структурах Северо-Востока СССР. Москва. -Наука, - 1988.- 182 с.
92. Щеглов А.Д. Источники рудного вещества в областях тектоно-магматической активизации // Источники рудного вещества эндогенных месторождений. Москва. - Наука. - 1976. - с. 58-65.
93. Щербаков Ю.Г. Рослякова Н.В. Генетическая модель гидротермального рудообразования на примере золоторудных месторождений // Генетические модели эндогенных рудных формаций. Новосибирск. - 1983. - с. 132-138.
94. Яновский В.М. Рудоконтролирующие структуры терригенных миогеосинклиналей. Москва. - Недра. - 1990. - 246 с.
95. Cunningham Charles G., Ashley Roger P., Chou I-Ming, Huang Zushu, Wan Chaoyan, Li Wenkang. Newly discovered sedimentary rock-hosted disseminated gold deposits in the People's Republic of China//Economic Geology. 1988. - V. 83. - № 7. -P. 1462-1467.
96. Genkin A.D., Bortnikov N.S., Cabri L.J. et. al. A multidisciplinary study of invisible gold in arsenopyrite from four mesothermal gold deposits in Siberia. Russian Federation // Economic Geology. 1998. - V. 93. - №4. - P. 463-487.
97. Holl R. Genesc und Altersstellung von Vorkommen der Sb-W-Hg-Formation in der Turkei und auf Chios (Griechenland). Bayerische Akad. Wissenschaften, math.-natur. Klasse, Abhandlungen, neue Folge, Munchen. - 1966. - H. 127. - 118 S.
98. Lahusen L Schicht und zeitgebundene Antimonit-Scheelit-Vorkommen und Zinnober-Vererzungen in Karnten und Jsttirol, Osterreich.//Miner. Deposita. - 1972. - № 7.-P. 31-60.
99. Madu Bruse E., Nesbitt Bruse E., Muehlenbachs Karlis. A mesothermal gold-stibnite-quartz vein occurrence in the Canadian Cordillera//Economic Geology. Vol. 85.1990,- pp. 1260-1268.
100. Maucher A. Die Antimon-Wolfram-Quecksilber-Formation und ihre Beziehungen zu Magmatismus und Goetektonik. Freiberg. Forschungsh., Reihe. - 1965. - № 186. -P. 173-187.
101. Nesbitt Bruse E., Muehlenbachs Karlis, Murowchick James B. Genetic implications of stable isotope characteristics of mesothermal Au deposits and related Sband Hg deposits in the Canadian Cordillera//Economic Geology. Vol. 84. - 1989. - pp. 1489-1506.
102. Percival Timothy J., Radtke A.S. Carlin type gold mineralisation in the Alsar district, Macedonia, Yugoslavia.//8th JAJOD Symp. conjunct with Junt Conf. Min. Deposit Model, Ottawa, Aug. 12-18, 1990. Program with Abstr. (Ottawa). 1990. - P. 107-108.
103. Radtke A.S. et al. Geology and stable isotope studies of the Carlin gold deposits, Nevada.//Economic Geology. Vol. 75. - № 5. - 1980. - P. 641 -672.
104. Sillitoe R.H., Bonham H.F. Sediment hosted gold deposits: Distal products of magmatic hydrothermal systems.//Geology. - Vol. 18. - 1990.-P. 157-161.
105. Wang C.Y. Antimony, its geology, metallurgy, industrial uses, and economics. -London. 1952. - 78 c.
-
Неволько, Петр Александрович
-
кандидата геолого-минералогических наук
-
Новосибирск, 2009
-
ВАК 25.00.11
- Металлогения золота Кузнецкого Алатау
- Закономерности размещения золотого и золото-сурьмяного оруденения в рифейских осадочных бассейнах Енисейского кряжа
- Крупнейшие золоторудные месторождения Енисейского кряжа и Кузнецкого Алатау: особенности геологии и экономическая оценка с позиции стратиформного рудообразования
- Разработка методики стохастического анализа комплекса геолого-геофизических данных для решения прогнозных задач на золото
- Минералого-геохимическая зональность и условия формирования Au-Sb-W минерализации Верхне-Енашиминского рудного узла