Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Минералогия месторождений золота Копыловское, Кавказ, Красное

ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Минералогия месторождений золота Копыловское, Кавказ, Красное"

На правах рукописи

Паленова Екатерина Евгеньевна

МИНЕРАЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗОЛОТА КОПЫЛОВСКОЕ, КАВКАЗ, КРАСНОЕ (АРТЕМОВСКИЙ РУДНЫЙ УЗЕЛ, БОДАЙБИНСКИЙ РАЙОН)

25.00.05 - минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

11 г,оЯ 2015

Москва-2015

005564217

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте минералогии Уральского отделения Российской академии наук (ИМин УрО РАН).

Научный руководитель:

Белогуб Елена Витальевна доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института минералогии Уральского отделения Российской академии наук (ИМин УрО РАН)

Официальные оппоненты:

Ожогина Елена Германовна доктор геолого-минералогических наук, доцент, зав. Минералогическим отделом Федерального государственного унитарного предприятия Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья им. Федоровского (ФГУП «ВИМС»)

Юдовская Марина Александровна кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Федерального бюджетного учреждения науки Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН)

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук

Защита состоится «09» декабря 2015 г. в 11:00 на заседании диссертационного совета Д 002.122.02 в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН) по адресу: 119017, г. Москва, Старомонетный пер., д. 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ИГЕМ РАН (Ъйр:/Ау\ууоеет.гиЛ

Автореферат разослан « ¿г» октября 2015 г. Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат

геолого-минералогических наук

ВВЕДЕНИЕ

Бодайбинский район Иркутской области - один из крупнейших по запасам золота в России, в его пределах располагается порядка 20 коренных месторождений и рудопроявлений, наиболее изученными из которых являются гигантское месторождение Сухой Лог, а также Вернинское, Голец Высочайший, Невское. В настоящее время разработаны две главные гипотезы их формирования: магматогенно-гидротермальная, согласно которой привнос и концентрирование золота связаны со становлением постметаморфических интрузий (Шер, 1974; Кондратенко, 1977; Рундквист и др., 1992; Distler et al., 2004; Сафонов, 2006; Лаверов и др., 2007; Русинов и др., 2008; Юдовская и др., 2011 и др.); и метаморфогенно-гидротермальная, по которой рудообразующие растворы генерировались при региональном метаморфизме исходно металлоносных углеродистых толщ (Буряк, 1982; Вилор, 2000; Large et al., 2007; Кряжев и др., 2009; Иконникова и др., 2009; Дубинина и др., 2010; Чуга-евидр., 2014).

Актуальность работы. Отсутствие единого взгляда на генезис объектов Бо-дайбинского района делает актуальным выяснение источника металлов и рудоносных флюидов, а также механизмов концентрации золота при формировании месторождений.

Большинство работ посвящено изучению месторождения Сухой Лог, которое выступает в качестве опорного объекта. Другие золоторудные месторождения Бо-дайбинского района изучены мало. В то же время, многие закономерности, которые помогли бы понять природу золотого оруденения, могут бьгть лучше выражены на мелкомасштабных объектах, а не на месторождениях-гигантах (Рундквист, 1997). Объектами исследований выбраны мало изученные и сравнительно небольшие по запасам месторождения Копыловское, Кавказ и рудопроявление Красное, располагающиеся в отличие от Сухого Лога на более высоком стратиграфическом уровне в пределах соседнего Артемовского рудного узла.

Цель исследований заключалась в выяснении последовательности формирования минеральных ассоциаций на месторождениях Копыловское, Кавказ и рудопро-явлении Красное. В связи с этим были решены следующие задачи: 1. Установление степени и характера изменения вмещающих пород. 2. Определение минеральных форм и геохимического поведения РЗЭ при формировании месторождений. 3. Изучение минерального состава и последовательности образования рудоносных ассоциаций. 4. Установление закономерностей изменения состава пирита в минеральных парагенезисах последовательных стадий формирования месторождений. 5. Оценка вероятного источника металлов для формирования руд изучаемых объектов.

Фактический материал и методы исследований. Материалом для выполнения работы послужили коллекции, отобранные сотрудниками ИМин УрО РАН в ходе полевых работ 2010-2012 гг., а также предоставленные дочерними предприятиями Кору Goldfields Ltd и ЗАО «СЖС Восток-Лимитед». Использованы штуфные образцы (353 шт.), болынеобъемные пробы, отобранные точечным и задирковым способом (31 шт.), выборочно дубликаты керновых и бороздовых проб (5 шт.).

Оптические исследования выполнены непосредственно автором на микроскопах ПОЛАМ-Р113, Axiolab (Carl Zeiss), Axioscope AI (Carl Zeiss), Olympus BX51, Neophot2 (Carl Zeiss), 227 прозрачных и 105 полированных шлифов. Состав тонко-

з

зернистых и глинистых пород изучен рентгенофазовым методом на приборах ДРОН-2.0 излучение Fe-Ka и Shimadzu-6000 излучение Cu-Ka (аналитики П.В. Хворов, Т.М. Рябухина), 79 анализов. Термические свойства органического вещества оценивались на дериватографе Q-1500D (аналитик П.В. Хворов), 26 анализов. Для определения химического состава минералов использовались растровые электронные микроскопы РЭММА-202М и Vega-3 Tescan с ЭДА (аналитики В.А. Котляров, И.А. Блинов), а также рентгеновский микроанализатор JXA-8200 (ИГЕМ РАН, аналитик И.Г. Грибоедова), более 600 точек анализов. Содержания микроэлементов в пирите определены методом ЛА-ИСП-МС с помощью твердотельного лазера New Wave UP213 и квадрупольного масс-спектрометра Agilent 4500 в CODES, Университет Тасмании В.В. Масленниковым и С.П. Масленниковой, 68 точек анализов.

Силикатный и атомно-абсорбционный анализы выполнены в ИМин УрО РАН (аналитики В.Н. Удачин, Л.Г. Удачина, Г.Ф. Лонщакова, М.Н. Маляренок, Т.В. Семенова, Ю.Ф. Мельнова), ICP-MS анализ - в ИГГ УрО РАН (аналитик Д.В. Киселева). Кроме того, использованы данные электронографии слоистых силикатов (аналитик В.А. Котляров), химико-битуминологического анализа (ВНИГРИ, аналитик А.И. Шапиро), изотопных исследований свинца в сульфидах (ИГЕМ РАН, аналитик A.B. Чугаев) и кислорода в кварце (ДВГИ РАН, аналитик Т.А. Веливецкая), термобарогеохимических исследований (МФ ЮУрГУ, аналитики A.M. Юминов, П.А. Затеева), мёссбауэровской (ИМин УрО РАН, аналитики А.Б.Миронов, Н.К. Никандрова), рамановской (ИМин УрО РАН, аналитик С.М. Лебедева; ИГиМ СО РАН, аналитик C.B. Горяинов) и ИК-спектроскопии (ИМин УрО РАН, аналитик М.В. Штенберг).

Достоверность результатов исследования обеспечена большим количеством проб и современными, высококачественными минералогическими методами, которые применялись в ходе выполнения работы.

Научная новизна. Впервые: охарактеризована минералогия золотых руд изученных месторождений; установлены кристаллохимические и типоморфные особенности аутигенного флоренсита золоторудных объектов Бодайбинского района; выяснены типохимические особенности пирита разных стадий формирования месторождений Копыловское и Кавказ; установлен коровый источник свинца для месторождений Артемовского узла; в галенит-кварцевых жилах рудопроявления Красное выявлены минералы серебра - гессит, кервеллеит, бенлеонардит, сульфо-соли серебра и меди.

Практическая значимость работы определяется необходимостью всесторонней характеристики вещественного состава и форм нахождения золота на Копылов-ском, Кавказе, Красном - объектах, где в настоящее время ведутся разведочные работы с оценкой перспектив близлежащих площадей и подсчетом запасов руды дочерними компаниями Кору Goldfields Ltd. Результаты исследований вещественного состава руд вошли в отчеты НИР для ООО «Копыловский», ООО «Красный», ЗАО «СЖС Восток-Лимитед» (2010-2013 гг.) и использованы при подсчете запасов и формировании ТЭО кондиций.

Апробация работы. Работа выполнялась в лаборатории минералогии рудоге-неза Института минералогии УрО РАН. Основные результаты работ докладыва-4

лись на заседаниях научных студенческих школ «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 2011, 2013, 2014, 2015), «Новое в познании процессов рудообразования» (Москва, 2012, 2013, 2014), Второй Всероссийской научно-практической конференции «Минерагения северо-восточной Азии» (Улан-Удэ, 2011), конференции молодых ученых «Современные проблемы геохимии» (Иркутск, 2013), международной конференции Ore genesis (Миасс, 2013), на съездах Международного минералогического общества IMA-2014 (ЮАР, г. Йоханнесбург 2014) и Международного общества по генезису рудных месторождений IAGOD-2014 (Китай, г. Кунминь, 2014). Кроме того, автор был руководителем инновационного проекта, поддержанного грантом Уральского отделения РАН (проект K« 14-5-ИП-56).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 17 работ, в том числе 4 в журналах, входящих в список ВАК, 7 отчетов НИР.

Личный вклад автора заключался в геологической документации и отборе проб, выполнении всего комплекса минералого-петрографических исследований руд и вмещающих пород, интерпретации данных минералогических и химических анализов.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.г.-м.н. Е.В. Белогуб и к.г.-м.н. К.А. Новоселову за помощь на всех этапах работы; к.г.-м.н. О.Ю. Плотинской (ИГЕМ РАН) за плодотворное обсуждение работы и помощь в интерпретации данных по составу рудной минерализации; к.г.-м.н. A.B. Чугаеву (ИГЕМ РАН) за определение изотопного состава свинца и интерпретацию полученных данных; д.г.-м.н. В.В. Масленникову и к.г.-м.н. С.П. Масленниковой за определение микропримесей пирита; аналитикам: В.А. Котлярову, Г. Ф. Лонщаковой, М.Н. Маляренок, Т.В.Семеновой, Ю.Ф. Мельновой, И.А.Блинову, С.М.Лебедевой, М.В. Штенбергу, А.Б. Миронову, П.В. Хворову, Е.Д. Зенович, Т.М. Рябухиной (ИМин УрО РАН); ИГ. Грибоедовой (ИГЕМ РАН); С В. Горяинову (ИГиМ СО РАН); М.В. Заботиной за всестороннюю поддержку; к.г.-м.н. A.M. Юминову и П.А. За-теевой за определение ТБГХ параметров кварцевых жил; A.A. Кузьменко, а также коллективу ООО «Красный» за содействие при проведении полевых работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 202 страницах и состоит из введения, 5 глав, включающих 51 таблицу, 72 рисунка, заключения и одного приложения. Список литературы состоит из 223 наименований. Во введении приводится обоснование темы исследования, ее новизна и практическая значимость; ставятся цель и задачи работы. Также здесь отражен личный вклад автора и апробация полученных результатов.

Первая глава посвящена проблеме образования месторождений золота в чер-носланцевых формациях, содержит обзор достижений российских и зарубежных ученых, а также краткие сведения о геологии, минерагении и истории формирования Байкало-Патомского нагорья.

Во второй главе приводится характеристика объектов исследования, основанная на материалах автора с использованием фондовых и опубликованных данных.

Условные обозначения:

_ V, бодайбинская серия

ы«г| : Rj j, ныфинская серия

j R„ баллаганахская серия

ЩИ PZ, гранитоиды

геологические границы

■»да разрывные нарушения

изограда биотита . регионального метаморфизма

границы деформационных зон ^ J грэнитс-гнейсоаых купольных структур

mt gv золотороссыпные районы ГО] золоторудные месторождение

iwoff

О 15 30 км

Рис. 1. Схематическая геологическая карта Бодайбинского рудного района (по Иванову, 2008, с упрощениями).

Месторождения рудного и россыпного золота в Бодайбинском районе объединяются в два крупных рудных узла (Иванов, 2008) - расположенный на севере Хо-молхинский, к которому относятся наиболее известные объекты (объединяет Мара-канский, Кропоткинский, Тунгусский, Хомолхинский рудные узлы), и Артемовский - на юге, к которому принадлежат объекты настоящего исследования: месторождения Копыловское, Кавказ, рудопроявление Красное (рис. 1).

Месторождение Копыловское расположено в 45 км северо-восточнее г. Бодайбо и приурочено к одноименной антиклинали субширотного простирания (рис. 2А). В геологическом строении участвуют отложения третьей (Vdg3) и четвертой (VdgA) подсвит догалдынской свиты. На площади известны маломощные дайки лампрофиров (Коткин и др., 1973ф; Аксенов, 2004ф; Вамбольдт и др., 2011 ф).

Месторождение Кавказ находится в 35 км к северу от г. Бодайбо, приурочено к Васильевской антиклинали и зоне Миллионного разлома субширотного простирания (рис. 2Б). В строении участвуют породы второй подсвиты догалдынской свиты СVdg2), на незначительной территории наблюдаются отложения третьей и четвертой подсвит (Wg3.4). В пределах рудного поля наблюдаются редкие дайки лампрофиров (Суслов и др., 1981ф; Бенедюк и др., 1984ф; Вамбольдт и др., 2012ф).

Рудопроявление Красное расположено в 75 км к северу от г. Бодайбо, приурочено к шарниру Рудной антиклинали субширотного простирания (рис. 2В). В строении рудопроявления участвуют породы аунакитской (Rъаи), вачской (R3vc) и анангрской (Van) свит. Золотоносными являются отложения вачской и, возможно, аунакитской свит. Магматические породы отсутствуют, ближайшие гранитные массивы расположены на расстоянии 30-50 км (Мартыненко и др., 1983ф; Мельник, 2006ф; Божко, Кузнецов, 2012ф; Кузьменко, 2013).

Сравнительная характеристика объектов исследования приведена в таблице 1.

Условные обозначения (А) песчаники

переслаивание сланцев и песчаников

глинистые сланцы

углеродисто-глинистые сланцы

Условные обозначения (Б) : песчаники

О 100 200 м

Условные обозначения (В) алевролиты

углеродисто-глинистые сланцы переслаивание сланцев и песчаников границы разломов

г--------переслаивание

I_11

песчаники переслаивание

I пород фубое ЯН пород тонкое зоны пиритизации кварцевые жиль

Содержания __

золота, г/т: |______| <1 Н 1-2 НИ >2

Рис. 2. А - геологический разрез месторождения Копыловское (по Юрмазову, 2011, с упрощениями). Б - геологическая карта месторождения Кавказ (по Вамбольдту, 2012, с упрощениями). В - геологический разрез рудопроявления Красное (по Кузнецову, 2013).

В третьей главе рассматриваются особенности диагенетических, катагенети-ческих и метаморфических преобразований вмещающих пород, а также поведения и минеральных форм РЗЭ, условия образования жил. Четвертая глава посвящена характеристике руд. В петой главе дана оценка геохимического типа источника металла, приведшего к образованию месторождений, и охарактеризованы основные стадии формирования месторождений. В заключении приведены главные выводы по результатам исследований.

Таблица 1

Сопоставление объектов исследования_

Копыловское* Кавказ* Красное* Сухов Лог**

Стратиграфическое положение Догалдынская свита (Vdg]-4) Догалдынская свита Вачская свита (уус) Хомолхинская свита (К^кт)

Вмещающие породы Углеродисто-глинистые сланцы, алевролиты, (2-ПШ песчаники Углеродисто-глинистые сланцы, алевролиты, (}-ПШ песчаники Кремнистые алевролиты, углеродисто-глинистые сланцы, кварцевые песчаники Углеродистые сланцы, сидерито-вые сланцы, квар-цитовые алевролиты

Рудоконтро- лирующие структуры Замок антиклинали Замок антиклинали, зоны разлома Замок антиклинали Замок антиклинали

Интрузивные породы Дайки лампро-фиров Дайки лампро-фиров Отсутствуют Константиновский гранитный шток

Промышленные типы руд Золото-сульфидно-кварцевый, золото-сульфидный Золото-сульфидный, ограниченно золото-сульфидно-кварцевый

Запасы, содержания 5.2 тАи, 1.5 г/т 5тАи, 1.5 г/т 34.5тАи, 1.5 г/т ПООтАи, 2.45 г/т***

Примечание. * - разведочные данные 1970-2013 гг.; ** - по (Вуд, Попов, 2006); *** - по (Б1й1ег й а1., 2004).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ПОЛОЖЕНИЕ 1. Кристаллохимические особенности аутогенных минералов вмещающих пород Артемовского рудного узла, включая породообразующие хлорит, карбонаты, слюды, и акцессорные турмалин и флоренсит, соответствуют преобразованиям в условиях метаморфизма серицит-хлоритовой субфации при температурах не выше 320-380 °С и указывают на отсутствие признаков участия гидротермальных растворов из внешнего источника при формировании месторождений.

Вмещающие породы месторождений Копыловское и Кавказ представлены по-левошпат-кварцевыми метапесчаниками, глинистыми и углеродисто-глинистыми сланцами с редкими прослоями метаалевролитов. В пределах рудопроявления Красное распространены углеродисто-кремнистые метаалевролиты и кварцевые метапесчаники с прослоями метагравеллитов, углеродисто-глинистых сланцев. В породах наблюдаются реликты слоистой, косослоистой текстуры, сланцеватость и плойчатость метаморфического происхождения.

В метапесчаниках обломки полевых шпатов замещаются слюдами и кварцем цемента, обломки кварца и турмалина часто корродированны, иногда регенерированы. В цементе метапесчаников и в составе пелитовых пород наблюдается переотложение глинистого материала с образованием неупорядоченной модификации ил-лита-Ш и 1Мс1 и упорядоченного мусковита-2Мь иногда с небольшой примесью парагонита. Калиевые слюды относятся к мусковит-фенгитовому ряду, их состав варьирует, что связано со слабой степенью упорядоченности и неполной перекристаллизацией реликтового иллита (рис. ЗА). Парагонит распространен неравномерно, его содержание не превышает 1 мае. %.

Na.O. мае. %

Рис. 3. А. Состав слюд на диаграмме Si02/(Si02+Al203) - Na20 (мае. %). * - данные (Русинов и др., 2008). Б. Состав карбонатов на треугольной диаграмме Mg - Fe - Ca (к.ф.).

В породах Копыловского и Кавказа отмечается появление хлорита, он распространен неравномерно, содержание колеблется от 0 до 15-20 об. %. По составу хлорит железо-магнезиальный с Fe/(Fe+Mg) = 0.45-0.58. Наблюдается близость температур образования хлорита, рассчитанных по хлоритовым геотермометрам (Cathe-lineau, 1988; Kranidiotis, MacLean, 1987; Jowett, 1991), для Копыловского (343380 °C), Кавказа (324-365 °C) (в т. ч. в зоне продолжения Миллионного разлома, на проявлении Успенском: 327-388 °С), а также Сухого Лога (318-381 °С) и Гольца Высочайшего (320-377 °С) (Русинов и др., 2008). На Копыловском вблизи дайки лампрофира отмечены более низкие температуры с большим диапазоном значений (257-363 °С).

Карбонат в породах образует метакристаллы размером 0.05-0.3 мм с ромбическим сечением и крупные округлые и овальные пойкилокристаллы размером до 7 мм. Первая морфологическая разновидность более ранняя, представлена железистым доломитом, вторая - промежуточными членами сидерит-магнезитового ряда (рис. ЗБ). Изредка встречаются зерна магнезита, сидерита и кальцита с небольшим содержанием примесей. Состав карбонатов изученных объектов однороден.

Аллотигенные акцессорные минералы представлены турмалином, цирконом, рутилом, апатитом, эпидотом, титанитом, гранатом, ортитом, монацитом и ксено-тимом. К аутигенным относятся флоренсит, гояцит, горсейксит, ярозит. Также были встречены новообразованные турмалин, рутил, монацит и эпидот. Обломки турмалина в метапесчаниках корродированны, часто обрастают каймами регенерации. Для метаалевролитов Красного характерно появление новообразованного удлиненно-призматического турмалина, принадлежащему шерл-дравит-фойтитовому изоморфному ряду с FeO/(FeO+MgO) = 0.37-0.59, и отвечающему составу турмалина из метаосадочных пород (Henry, Guidotti, 1985; Harraz, El-Sharkawy, 2001).

Важный аутигенный акцессорный минерал - флоренсит (Ce,La)Al3(P04)2(0H)6. Он распространен на всех изученных объектах, наибольшие содержания характерны для интенсивно пиритизированных золотосодержащих углеродисто-глинистых сланцев и метаалевролитов. Это главный минерал-концентратор РЗЭ в объектах Артемовского узла, к второстепенным относятся монацит, ксенотим и ортит, пре-

имущественно аллотигенного происхождения. Отмечены единичные зерна новообразованного монацита размером до 0.01 мм на месторождении Кавказ. Флоренсит является типоморфным акцессорным минералом золотоносных черносланцевых толщ Бодайбинского района (Буряк, 1982), его находки известны во включениях в золоте из россыпей Предпатомского прогиба (Глушкова, Никифорова, 2011).

Флоренсит образует зеленые, буровато-зеленые ромбоэдрические кристаллы размером 0.01-0.1 мм, реже до 1 мм, зонального, секториального и мозаичного строения (рис. 4). Зональность часто подчеркнута включениями органического вещества, на границах секторов и зон роста наблюдаются поры и включения породообразующих минералов.

В составе флоренсита преобладает Се над Ьа, хотя отдельные зоны могут быть сложены флоренситом-Ьа. Среди примесей установлены N<1, Рг, Бт, а также Са, Бг, ТЪ, РЬ, Ва и К. В позицию аниона входят Р с примесью Б, Аб; А13+ замещается Ре3+ (рис 5 А, Б). Основные схемы замещений в структуре флоренсита: РЗЭ3++(Р04)3~<—(Са2+,8г2+,Ва2+)+2-0++(8Ю4)4~; РЗЭ3 +Л13 н (Р04)3 ^РЬ2++Ре3,+

+(Б04)2"; РЗЭ3++(Р04)3"<—ТЬ4++(8Ю4)4"; 2-РЗЭ3+<-Са2++ТЬ4+. Наибольшие содержания примеси Са характерны для флоренсита Копыловского месторождения, Ре - Копы-ловского и Красного, Ва - Красного, что, по-видимому, связано с составом вмещающих пород.

Наблюдается однотипная зональность состава флоренсита, наиболее ярко проявленная на рудопроявлении Красное. Внутреннее «ядро» обогащено легкими РЗЭ и в особенности Ьа. Далее следует зона сложного мозаичного строения с по-

Рис. 4. Изображения флоренсита в отраженных электронах и характеристическом излучении элементов. А -зональное распределение Се, Ре. Б - зональное и мозаичное распределение Ьа, Ре (фрагмент рис. А). В -зональное распределение Ьа, Оу. Рудопрояв-ление Красное.

вышенными концентрациями Са, Fe, а также легких и тяжелых РЗЭ. Контакт первых двух зон постепенный. Затем резкий переход к зоне, обогащенной легкими РЗЭ с небольшим содержанием примесей, на которую нарастает тонкая кайма с повышенными концентрациями Са, Fe, а также St, Ва и тяжелых РЗЭ (см. рис. 4), вплоть до появления собственных минеральных видов - гояцита SrAl3(P04)2(0H)5 • Н20, горсейксита ВаА13(Р04)(Р030Н)(0Н)6, ярозита K2Fe3+6(S04)4(0H)12. Изменения состава связаны как с динамикой высвобождения РЗЭ в процессе преобразования исходного осадка, так и с кристаллохимическими особенностями флоренсита.

Параметры элементарной ячейки флоренсита составляют а0=6.99(5) А, Со=16.25(8) А (Копыловское) и а„= 6.98(7) А, с„= 16.30(9) А (Красное). Рентгеновские линии, соответствующие отражениям (ООп), ассиметричны, наблюдаются плечи в сторону увеличения параметра с0, связанные с неоднородностью химического состава.

В структуре флоренсита присутствуют две неэквивалентные позиции Fe3+, возможно, связанные с гетеровалентными замещениями межслоевого катиона и анионного радикала, приводящими к нарушению локальной симметрии октаэдриче-ского слоя (Белогуб, Никандрова, 2010). На рамановских и ИК-спектрах, наряду с колебаниями группы (ОН)", наблюдаются полосы колебаний Н20. Зональность флоренсита отражается в степени разрешения полос (ОН)" и (Н20) на рамановских спектрах. Н20 входит в структуру флоренсита, компенсируя гетеровалентные замещения межслоевого катиона (Силаев и др., 2001, Frost et al., 2013).

Спектры распределения РЗЭ вмещающих пород изученных объектов имеют отрицательный наклон и не обнаруживают аномалий в распределении Се и Ей. По сравнению с вмещающими породами, флоренсит обогащен легкими РЗЭ (рис. 5В),

0.35,

0 J

0 25

* 02

F

от 015

"О

Z 0.1'

0.05

0

♦ Крэсхое

♦ Копыловское 0 Кавказ

л аллювий р Белая

w Ю Урал

0 0.1 02 03 04 05 0.6 07 08 0.9

La+Ce+Pr. к.ф.

♦ ♦

ш о, 6 ' , .

Ют В

10-

—•— Красное, мегаалевролигы -О Красное. могапссчамикм ф Красное, флоренсит

—•-Колыловс<ое, черные сланцы

—в— Колылоесхое. метапесчакики Копыловское. флоренсит

s

L2 ?

5

S «H

X 5 в

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

0 0.05 0.1 0 15 0 2 0 25 0.3 0 35 Fe/(Fe+AJ). к.ф.

Рис. 5. A, Б - бинарные диаграммы состава флоренсита, коэффициенты в формуле: А - в координатах (Nd+SmHLa+Ce+Pr); Б - REE-Fe/(Fe+Al). В - спектры распределения РЗЭ (нормировано на хондрит по Балашов, 1976) во вмещающих породах и флоренсите месторождения Копыловское (догалдынская свита) и рудопроявления Красное (вачская свита).

на спектрах флоренсита также не наблюдается аномалий Се и Ей. Образование флоренсита происходило как минимум в две стадии, что следует из закономерного изменения его кристалломорфологии и химического состава: в раннюю стадию наблюдается обогащение Ьа, а также Са, Ье, что обуславливает пластинчатый рост кристаллов; в позднюю - на фоне снижения концентрации легких РЗЭ происходит обогащение тяжелыми РЗЭ. Образование флоренсита начинается в стадию диагене-тического изменения осадка и продолжается на стадии катагенеза и низкоградного метаморфизма, что согласуется с литературными данными по его росту в зелено-сланцевых толщах (Кавтиввеп, 1996).

Содержание рассеянного органического вещества (РОВ) в породах рудопрояв-ления Красное выше (3-10 об. %, в среднем ок. 5 об. %), чем в породах Копытовского и Кавказа (1-5 об. %, в среднем ок. 2 об. %). По составу РОВ в породах Копы-ловского и Кавказа характеризуется повышенным содержанием Сорг и низкой долей битумоида, составляющей 0.17-0.39 мае. % от Сорг и около 0.005 мае. % от породы. Органическое вещество прошло все стадии катагенетического преобразования (Иванова и др., 1974). Термическое поведение РОВ свидетельствует о преобразовании пород Копыловского и Кавказа в условиях зеленосланцевой фации метаморфизма (переход от мусковит-2Мгхлоритовой к мусковит-2Мгбиотитовой субфации); породы рудопроявления Красное - серицит-хлоритовой субфации, в отдельных пробах - на стадии аспидных сланцев (Иванова и др., 1974).

С целью установления источника флюида был проанализирован изотопный состав кварца из жил трех типов: 1) мощные (1-8 м) седловидные в замках складок и флексур; 2) тонкие (от нескольких мм до 1-5 см) согласные слоистости и сланцеватости кварц-пиритовые прожилки и просечки; 3) секущие жилы различной мощности (от 1 см до п* 10 см). Изотопный состав кислорода жильного кварца разных объектов сходен и не зависит от содержаний золота в жиле (5 О, %о): 16.7-17.2 для Копыловского месторождения; 17.7-18.7 для Кавказа; 18.5-19.3 для Красного. Это близко к данным, полученным для Сухого Лога, где 5180 кварцевых жил составляет 16-18 %о, что указывает на дегидратационный или метаморфогенный источник флюида (Иконникова и др., 2009; Иконникова, 2010ф; Дубинина и др., 2014).

Был проанализирован изотопный состав свинца в пирите из околорудных пород и рудной зоны месторождений Копыловское и Кавказ, а также в галените поздних жил рудопроявления Красное. Отношения изотопов 20бРЬ/204РЬ, РЬ/ РЬ и 208РЬ/204РЬ в пирите Копыловского месторождения колеблются в пределах 18.15518.202, 15.602-15.627 и 38.226-38.237; Кавказа - 18.272-18.291, 15.627-15.632 и 38.337-38.500; в галените Красного составляют 18.524, 15.652 и 38.424 соответственно. Полученные данные свидетельствуют о едином геохимическом типе источника свинца для этих объектов, который по модели Доу-Зартмана идентифицируется как «коровый» (рис. 6). Тренд распределения изотопного состава свинца совпадает с данными для месторождений Сухой Лог, Голец Высочайший и Вернин-ское (МеШ-е е1 а1., 2004; Чернышев и др., 2009; Чугаев и др., 2010).

Таким образом, по структурно-текстурным признакам, морфологическим и кристаллохимическим особенностям породообразующих и акцессорных минералов, степени преобразования органического вещества, а также изотопным данным вмещающие породы месторождений Копыловское и Кавказ, и рудопроявления Красное 12

метаморфизованы в условиях серицит-хлоритовой субфации зеленосланцевой фации при температурах не выше 320-380 °С, без участия гидротермальных растворов из внешнего источника. М'РЬ/"'РЬ

15.70

15.58

15.50

500

,о9»

600

..-•е-

400'

К

600

100 -I

Ли--

« ■ 300

200 ■л-

100 .......

Opoie»*

\

MS*"*

о Красный ◦ Кавказ в Копыловский

18.1

18.3

18.7

"РЬ/2ИРЬ

Рис. 6. Соотношение изотопов свинца в пирите месторождений Копыловское и Кавказ и галените кварцевых жил рудопроявления Красное. Показаны кривые эволюции изотопного состава свинца по модели Доу-Зартмана (Doe, Zartman, 1979). Серым показан тренд распределения изотопного состава для Сухого Лога, Гольца Высочайшего, Вернинского (Чернышев и др., 2009; Чугаев и др., 2010).

ПОЛОЖЕНИЕ 2. На золоторудных месторождениях Артемовского узла выделяются три ассоциации рудных минералов: 1) седиментогенная и диаге-иетическая, представленная послойной и рассеянной тонкокристаллической вкрапленностью пирита; 2) золотоносная катагенетическая и метаморфоген-ная - мелко- среднезернистый пирит, сульфиды Си, Хп, РЬ и сульфоарсениды N1 и Со; 3) поздняя золотоносная в секущих кварцевых и карбонат-кварцевых жилах с сульфидами полиметаллов. В составе пирита от раннего диагенетиче-ского до позднего метаморфогенного уменьшаются содержания микропримесей Аи, Ag, Со, РЬ, БЬ, Вц Те, Ва, Мо и Т1 и возрастают - №, Си, Ав и Бе.

Сульфидная минерализация на Копыловском, Кавказе и Красном образует послойную и рассеянную вкрапленность в углеродисто-глинистых сланцах, метапес-чаниках и метаалевролитах, послойные кварц-пиритовые прожилки и просечки в штокверковых зонах, гнездовую и убогую рассеянную вкрапленность в кварцевых жилах (рис. 7). Минеральный состав руд приведен в таблице 2.

В рудах выделяются три минеральные ассоциации:

1. Седиментогенная и диагенетическая ассоциация образует послойную и рассеянную вкрапленность тонко кристаллического и фрамбоидального пирита-1 (ру-1) в пелитовых породах (рис. 8а, б). К ней также отнесены более поздние микроконкреции (рис. 8в) и «дендритовидные» формы пирита-1а (ру-1 а). Очень редко в составе этой ассоциации встречаются тонкие выделения халькопирита и сфалерита (рудопроявление Красное).

Пирит-1 и 1а содержит небольшие количества (мае. %): Ля до 0.26; Со 0.070.23; N1 до 0.12. По данным ЛА-ИСП-МС в нем наблюдаются микропримеси (г/т): Аи 0.09-2.91 (среднее 0.97 Кавказ и 2.95 Копыловское); Ag 1.14-61.56; РЬ 17.20884; Си 32.68-412, Ъп 2.57-1561; Мо 3.05-142; а также вЬ 7.53-161; Бе 3.64-26.19; Те 0.57-86.18; В1 1.06-70.48; Ва 1.43-213; Т1 0.05-2.59. Кроме того, отмечены микропримеси Hg, V, Сг, Бп, XV. При этом от пирита-1 к пириту-1а в среднем происходит слабое увеличение содержаний практически всех микропримесей, кроме №ии. Необходимо отметить, что размеры выделений фрамбоидального и тонкозернистого пирита (10-20 мкм) значительно меньше диаметра лазерного пучка (25-40 мкм), используемого при пробоотборе, и часть элементов (например, Мп, V, Сг, Т1, и, Ва, Бп) может быть захвачена из нерудной матрицы, в том числе углеродистого вещества вмещающих пород.

2. С золотоносной катагенетической и метаморфогенной минеральной ассоциацией связано формирование золото-сульфидного типа руд изученных объектов, а также части золото-сульфидно-кварцевого типа руд. Сульфиды образуют рассеянную и гнездовую вкрапленность во вмещающих породах, а также послойные кварц-пиритовые прожилки и просечки в штокверковых зонах, часто смятые в тонкие складки. В составе этой ассоциации преобладает мелко- среднезернистый ан-гедральный до эвгедрального микропористый пирит-2 (ру-2) с включениями нерудных минералов, сульфидов и самородного золота, и субгедральный до эвгедрального пирит-2а в кварцевых линзах и прожилках (ру-2а) (рис. 8г-з). К второстепенным минералам относятся пирротин, халькопирит, галенит, сфалерит, теннантит (рудо-проявление Красное). Из редких выявлены сульфиды и сульфоарсениды никеля и кобальта, молибденит, магнетит, ильменит, гринокит. Золото в составе этой ассоциации приурочено к пириту, часто образует сростки с галенитом, халькопиритом, иногда пирротином.

Рис. 7. Типы рудной минерализации Копыловского месторождения, а) послойная тонкокристаллическая вкрапленность пирита и пирит-кварцевый прожилок (обр. 504а/112.1); б) рассеянная вкрапленность мелко-среднезернистых кристаллов пирита (обр. 514/89); в) кварц-пиритовые прожилки и гнезда (обр. 504а/100.50-100.55); г) пирит-кварцевый прожилок, смятый в складки (обр. 504а/75-85).

Таблица 2

Минеральный состав руд месторождений Копыловское, Кавказ, рудопроявления Красное

Тип РУД Минералы Копыловское Кавказ Красное

Золото-сульфидный Главные Пирит Пирит Пирит

Второстепенные и редкие Пирротин, халькопирит, галенит, сфалерит, оксиды титана, марказит, герсдорфит, кобальтин, миллерит, пентлан-дит, виоларит, арсенопирит, молибденит, магнетит, ильменит, золото, электрум Пирротин, халькопирит, галенит, сфалерит, оксиды титана, марказит, герсдорфит, кобальтин, миллерит, пентлан-дит, ульманнит, арсенопирит, молибденит, магнетит, ильменит, золото, электрум Пирротин, халькопирит, галенит, сфалерит, оксиды титана, марказит, герсдорфит, пент-ландит, годлевскит, арсенопирит, теннантит, молибденит, гринокит, золото, электрум

о « Главные Пирит, пирротин, халькопирит, галенит, сфалерит Пирит, пирротин, халькопирит, галенит, сфалерит Галенит, халькопирит, сфалерит, пирит

Золото сульфид! кварцев! Второстепенные и редкие Золото, сульфид серебра Блеклые руды, тетрадимит, золото Сс1-фрейбергит, гринокит, электрум, бенлеонардит, кер-веллеит, гессит, сульфосоль серебра и меди

Гипергенные Гидроксиды железа и марганца Гидроксиды железа и марганца, борнит, халькозин, ковел-лин, куприт Гидроксиды железа и марганца, ковеллин, акантит

Примечание. Курсивом выделены минералы, впервые установленные автором на месторождениях.

Рис. 8. Морфология пирита, а) фрамбоиды ру-1, отраженный свет, масляная иммерсия, Кав- | каз; б) затравки фрамбоидов в тонкозернистом ру-1, отраженный свет, травление с концентрированной НЫОз, Копыловское; в) микроконкреции ру-1 а обрастают кристаллическим ру-2, отраженный свет, травление с концентрированной НЫ03, Копыловское; г) ру-2 в прослое тонкозернистого ру-1, отраженный свет, Копыловское; д) включения халькопирита (Сру) и сфалерита (Бр) в ру-2, отраженный свет, Красное; е) зональное строение кристаллов ру-2, отраженный свет, травление КМп04+К0Н, Кавказ; ж) кристалл ру-2 и зерна халькопирита и пирротина в кварцевой «микролинзе», отраженый свет, Копыловское; з) ру-2 с включениями галенита заместил кварцевую «микролинзу», видна оторочка рутила, отраженный свет, Кавказ; и) кристаллы ру-3 с тенями давления в углеродисто-глинистом сланце, Копыловское.

Пирит-2 и 2а, по сравнению с пиритом-1 и 1а, обогащен № (до 2.17 мае. %) и Аб (до 2.65 мае. %), содержания Со в нем примерно такие же, как в пирите-1 (0.020.33 мае. %). Примеси № и Ая распределены в ру-2 и ру-2а неравномерно, часто фиксируют ростовую зональность. Между концентрациями N1 и Ав, N1 и Со наблюДается прямая зависимость. По данным ЛА-ИСП-МС в пирите-2 и 2а, по сравнению 1 с пиритом-1 и 1а, снижаются средние содержания большинства микропримесей: Аи, Ag, Со, РЬ, БЬ, В)', Те и Ва примерно на один порядок, Мо и Т1 - на два порядка. А концентрации №, Си, Ъх\, Аб и Бе незначительно увеличиваются (рис. 9а, б). Средние содержания Сс1, Сг, V, Бп, XV изменяются незначительно. Более детальное рассмотрение на примере четырех морфологических разновидностей пирита месторождения Кавказ показывает постепенное его истощение в отношении Аи, Ag, РЬ, Т1, БЬ, В1 и Те и обогащение М, Си, Ав и Бе от ру-1 к ру-2а (рис. 9в).

— ру-1 а .....ру-2 —ру-2а — Кау -Кор

Рис. 9. Распределение элементов-примесей в пирите разных генераций по данным ЛА-ИСП-МС: а) и б) - вариации содержаний в пиритах первой и второй групп на месторождениях Кавказ (а) и Копыловское (б), вертикальная ось - содержания в ррш; в) средние содержания в ру-1а, ру-2 и ру-2а, нормированные на средние содержания в ру-1, месторождение Кавказ; г) средние содержания в пиритах второй группы (ру-2 + ру-2а), нормированные на средние содержания в пирите первой группы (ру-1 + ру-1 а) в месторождениях Кавказ (Кау) и Копыловское (Кор).

В пирите-2 и 2а изредка фиксируются повышенные содержания Аи (до 5.75 г/т), Ай (до 118 г/т), Си (до 19468 г/т), 7п (до 3813 г/т), РЬ (до 448 г/т), что, вероятно, связано с захватом нановключений самородного золота, халькопирита, сфалерита, галенита. Если исключить анализы с ураганными содержаниями Аи (>1 г/т), то его средняя концентрация в пирите-2 и 2а месторождений Кавказ и Копыловское составит 0.22 и 0.36 г/т соответственно, что значительно ниже средних содержаний в пирите-1 и 1а (рис. 9г). Наблюдается тенденция положительной связи содержаний Аи в пирите всех разновидностей с Ag, БЬ, Ав, Си и Те и отсутствие связи Аи-8е.

Пирротин, халькопирит, галенит и сфалерит образуют включения и вростки в пирите-2 и 2а, развиваются в интерстициях пирита, встречаются в виде свободных зерен и взаимных сростков в нерудных минералах. В пирротине наблюдаются пла-меневидные выделения пентландита, по пирротину развивается марказит. В галените установлены примеси (мае. %): Бе до 1.70; Ре до 1.42; В1 до 0.42; Ag до 0.08; в сфалерите (мае. %) - Ре до 1.33; Сё до 2.82. Минералы никеля и кобальта встречаются в виде включений в пирите, свободных зерен и различных сростков в нерудной матрице. Наиболее распространен гередорфит, менее - кобальтин, миллерит и пентландит, имеются единичные находки виоларита, ульманнита и годлевскита. Гередорфит и кобальтин обогащены Ре: до 11 мае. % и до 7 мае. % соответственно. Теннантит распространен только на рудопроявлении Красное, содержание БЬ в нем

колеблется от 0.34 до 12.10 мае. %, кроме того наблюдаются примеси (мае. %): Zn 4.76-7.39; Ag до 0.24; Cd до 0.79.

3. В поздней золотоносной ассоциации в секущих кварцевых и карбонат-кварцевых жилах преобладают пирит, халькопирит, галенит, сфалерит, пирротин в разных соотношениях. Среди второстепенных и редких отмечены гринокит, Cd-фрейбергит, теллуриды Ag и Bi, сульфотеллуриды, сульфиды и сульфосоли Ag. Золото встречается как в свободной форме, так и в виде включений и сростков с сульфидами.

Кроме того, за пределами рудных тел на месторождениях Артемовского узла во вмещающих породах всех литологических разновидностей встречается крупнокристаллический эвгедральный пирит (размером до 2-5 см), часто с рубашками кварца, который нельзя сопоставить с описываемыми генерациями пирита в зонах оруденения (рис. 8и). Этот пирит практически не содержит золота - на месторождении Копыловское в монофракции пирита >10 мм по данным спектрального анализа установлено всего 0.05-0.09 г/т Аи (Бортникова, 2001ф).

В целом, эволюция состава пирита от ранних сингенетичных и диагенетиче-ских форм к поздним катагенетическим и метаморфогенным на объектах Артемовского узла сходна, но не идентична, с таковой, установленной для месторождения Сухой Лог (Large et. al., 2007). Вероятно, поведение элементов-примесей в пирите связано в наибольшей мере с их перераспределением при переотложении сульфидов. Морфология пирита-1 и 1а с одной стороны, указывает на их быстрое осаждение из пересыщенных растворов (Farand, 1970; Краснова, Петров, 2008), способствующее захвату рассеянных примесей, а с другой - на наличие значительной удельной поверхности, способствующей сорбции металлов из морской воды (Юдо-вич, Кетрис, 1994). Пирит-2 и 2а образует более крупные зональные кристаллы и содержит как сингенетические включения других сульфидов, так и пойкилитовые вростки силикатных минералов и рутила, наследующие структуру исходного осадка, что свидетельствует об их метасоматическом более продолжительном, чем у седиментогенного пирита, росте. При этом возможности изоморфного вхождения примесей в пирит снижаются, но увеличивается вероятность захвата нановключе-ний собственных минеральных фаз, с чем и связаны ураганные содержания некоторых элементов в позднем пирите.

ПОЛОЖЕНИЕ 3. Минералы благородных металлов представлены самородным золотом, состав которого меняется от Au0.90Ag0.,0 до Au0.55Ag0.45, а также гесситом, кервеллеитом, бенлеонардитом, сульфосолями серебра и меди.

Золото и серебро на объектах Артемовского узла распределены неравномерно, их повышенные содержания связаны с вкрапленной и прожилково-вкрапленной пиритовой минерализацией, а также кварцевыми и карбонат-кварцевыми жилами. Средние содержания золота в рудах около 1.5 г/т, содержания серебра не имеют промышленного значения (Вамбольдт и др., 2011ф; 2012ф; Божко, Кузнецов, 2012ф).

В составе катагенетической и метаморфогенной ассоциации золото образует округлые и более сложной формы включения в пирите-2 и 2а, часто совместно с галенитом, халькопиритом, сфалеритом, реже пирротином и арсенопиритом (Крас-18

ное), а также вытянутые зерна, пластинки, цепочки зерен, приуроченные к трещинам или межзерновым границам (рис. 10а, б). Максимальный размер золотин в сечении 0.2 мм. По данным гранулометрического анализа более 30 % золота Копы-ловского месторождения приходится на классы <0.1 мм, при этом доля крупного золота не опускается ниже 50 % (Аксенов и др., 2004ф; Сенченко, 2006ф). Доля гра-витируемого золота во вкрапленных рудах составляет 50-65 %, оно представлено крупным золотом и золотом во включениях в мелко- среднезернистом пирите-2. Пробность золота составляет 800-950, иногда опускается до 700 (табл. 3). На Копы-ловском золото из изометричных включений в пирите-2 и пирите-2а содержит примеси (мае. %) Ag 5.67-6.84, Си 0.01-0.19 и Ag 17.25-19.25, Си 0.01-0.09 соответственно; из межзерновых границ и трещин пирита-2 и пирита-2а (мае. %) Ag 9.5612.49, Си 0.01-0.15 и Ag 29.63-30.81, Си 0.02-0.10 соответственно. Кроме того, в некоторых золотинах установлена примесь ртути (Лапухов, 2008ф). На месторождении Кавказ золото также содержит примесь (мае. %) Ag 15.59-19.05 и Си до 0.23; на рудопроявлении Красное только Ag 10.42-16.07. Серебро также находится в виде примесей в сфалерите (до 0.08 мае. %) и теннантите (до 0.24 мае. %).

В поздней рудной ассоциации золото образует свободные зерна (рис. 10в) в микротрещинах кварцевых и кварц-карбонатных жил, реже встречается в виде сростков с сульфидами и включений в них. По данным гранулометрического анализа более 85 % золота из жил месторождения Кавказ попадает в классы крупности >1 мм, при этом более 65 % крупнее 3 мм (Романов и др., 2003ф). На Копыловском был обнаружен самородок массой 600 г. Пробность золота в жилах варьирует от 625 до 980, составляя в среднем 830 (Романов и др., 2003ф), золотины неоднородны по составу, краевые части, как правило, более низкопробны. На рудопроявлении Красное золото в сростках с галенитом (рис. Юг) пробностью 565-650 содержит примеси (мае. %) Ag 35.15^42.33 и Си до 1.16 (см. табл. 3). В составе золота из кварцевых жил Кавказа установлены примеси Ag, Си, Hg (Романов и др., 2003ф).

Собственные минералы серебра отмечались на Копыловском месторождении («сульфид серебра» (Аксенов и др., 2004ф)), в настоящей работе впервые установлены в галените из кварцевых жил рудопроявления Красное. К ним относятся гессит, кервеллеит, бенлеонардит, не диагностированная сульфосоль серебра и меди и Cd-фрейбергит, образующие включения в галените. Примесь серебра отмечена в ассоциирующих с галенитом сфалерите (0.42-2.2 мае. % Ag) и халькопирите (до 10.39 мае. % Ag), которые замещаются вторичным акантитом. В сфалерите также наблюдаются примеси (мае. %): Cd 0.85-8.3, Fe до 0.94, Sb до 1.8. В тесной ассоциации с минералами серебра находится гринокит.

Гессит и кервеллеит образуют сростки каплевидной формы размером 5— 10 мкм, часто совместно с гринокитом (рис. 10д), также гессит встречается в виде более крупных включений размером до 150 мкм. Гессит не содержит примесей в химическом составе. Состав кервеллеита не стехиометричен, наблюдаются примеси (мае. %) Си до 2.27, Se 2.3-8.84, вплоть до образования фазы состава (Ag3.88Cuo.04)3.9iTe(Se0.69So.37)i.o6- Бенлеонардит образует обособленные включения в галените и сростки с ним и ассоциирует с гринокитом и Cd-фрейбергитом. Химиче-

Таблица 3

Характеристика самородного золота

Тип золотин | Au, мае. % | Ag, мае. % | Примеси | Характеристика

Копыловское

Свободное* (п=15) 84.36-92.01 7.92-15.29 Си до 0.29 Размер 20-150 мкм, форма пластинчатая, удлиненная, комковатая, изометричная, редко сростки с кварцем, слюдой, карбонатом, пленки гидроксидов железа.

87.07 11.72

Включения (п=8) 80.68-94.09 5.67-19.25 Си 0.01-0.09 Размер 5-40 мкм, форма округлая, овальная, сложная. Включения в пирите, часто совместно с галенитом, халькопиритом, сфалеритом, иногда карбонатом.

87.77 12.11

Выполнение трещин (а=14) 69.10-90.58 9.37-30.81 Си до0.19 Размер 10-75 мкм, форма пластинчатая, удлиненная, сложная. Выполняет трещины и межзерновые границы в пирите, редко срастается с галенитом, сфалеритом.

83.16 16.71

Красный

Свободное*(п=9) 80.31-89.50 10.48-19.67 - Размер 20-500 мкм, форма пластинчатая, удлиненная, комковатая, изометричная. Иногда сростки с кварцем, карбонатом, слюдой, пленки гидроксидов железа.

86.73 13.50

Включения (ч=14) 85.98-90.06 10.42-13.23 - Размер 2-75 мкм, форма округлая, овальная, сложная. Включения в пирите, часто совместно с галенитом, халькопиритом, сфалеритом, пирротином, иногда арсе-нопиритом.

88.14 11.71

Выполнение трещин и сростки (п=17) 83.93-87.21 12.79-16.07 - Размер 15-200 мкм, форма пластинчатая, удлиненная, сложная. Выполняет трещины и межзерновые границы в пирите, срастается с пиритом, галенитом, сфалеритом, халькопиритом.

85.98 14.02

Золото в кварцевой жиле (п=5) 56.51-64.85 35.15-42.33 Си до 1.16 Размер 320 мкм, форма овальная, срастается с галенитом, сфалеритом, от центра к краю увеличивается содержание Ag, Си.

61.29 38.40

Кавказ

Свободное*(п=9) 82.77-85.53 14.09-17.17 Си 0.04-0.25 Размер 50 мкм - 1.5 мм, форма пластинчатая, удлиненная, комковатая, изометричная. Иногда сростки с кварцем, пленки гидроксидов железа.

83.76 15.99

Включения (п=4) 80.93-83.99 15.96-19.05 - Размер 15-30 мкм, форма округлая, овальная, сложная. Включения в пирите.

82.61 17.39

Примечание. * - золото из тяжелого концентрата, исключены сростки с сульфидами, п - количество анализов. Содержания Au и Ag - в числителе диапазон (max - min), в знаменателе - среднее значение. Анализы выполнены на СЭМ РЭММА-202М и Vega-3 Tescan с ЭДА.

Рис. 10. Минералы золота и серебра: а) включения золота в пирите (Кавказ); б) золото в трещине в пирите (Красное); в) свободное золото (Копыловское); г) элек-трум в галените (Красное); д) двухфазная «капля» гес-сита (0 и кервеллеита (в) в сростке с гринокитом (г) в галените; е) пластинчатое выделение не диагностированной до минвида сульфо-соли серебра в галените, а-г — фото в отраженном свете; д, е - фото в отраженных электронах.

ский состав не стехнометричен, наблюдается примесь Си ~5 мае. %. Обнаружены две разновидности бенлеонардита: «сурьмяная» (А§6.56Сио.97)7.548Ь0.82Те18883.30 в виде включений в галените, в том числе, в ассоциации с Сё-фрейбергитом, и «сурьмяно-мышьяковая» ^б.з9Сио.87)7.2б(А8о.798Ьо.з7)Те1.7783.о7. Сё-фрейбергит образует мирме-китоподобные вростки в галените, содержание Ag 6.12 мае. %, формула (Си8 70А|*1 04^^0.09)9.84С(12.01(8Ь3_95А80.16)4.10813•

Не диагностированная до минерального вида сульфосоль серебра и меди образует крупные пластинчатые выделения размером 100-120 мкм, а также сростки пластинок (рис. 10е). Характеризуется отчетливым зеленоватым оттенком, сильно анизотропна, оптически однородна, показатель отражения 27-30. Химический состав (мае. %): Аё 60.67-61.46, Си 6.79-7.82, Б 12.03-12.47, БЬ 9.49-9.96, Те 8.57-8.77, сумма 99.01-99.02. Рассчитанная на Б=5 формула имеет вид (Ag7.2з-7.59Cul.42-l.58)8.8l-

9.02(81)1.00-1.09Тео.8б-0.92)|.86-2.OlS5.OO-

Таким образом, золото и серебро на месторождениях Артемовского узла в ранней сингенетической и диагенетической рудной ассоциации формируют микропримеси в пирите. В продуктивной катагенетической и метаморфической ассоциации самородное золото с примесью серебра образует включения в пирите и сростки с

ним. В поздней динамометаморфической ассоциации золото преимущественно свободное с варьирующим содержанием серебра, на рудопроявлении Красное появляются собственные минеральные формы серебра.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Месторождения Артемовского рудного узла залегают в разновозрастных чер-носланцевых толщах, контролируются складками высоких порядков и зонами региональных разломов. Вмещающие породы по структурно-текстурным особенностям, составу породообразующих и акцессорных минералов метаморфизованы в условиях серицит-хлоритовой субфации зеленосланцевой фации при температурах не выше 320-380 °С. Формирование главного минерала-концентратора РЗЭ - флоренсита -происходило как минимум в две стадии, что хорошо проявлено в закономерных изменениях анатомических особенностей и химического состава, и началось на стадии диагенеза. Изотопный состав кислорода жильного кварца и свинца в пирите и галените указывают на формирование месторождений без участия гидротермальных растворов из внешнего источника.

В составе руд выделяется три минеральные ассоциации: 1) сингенетическая и диагенетическая, представленная тонкокристаллическим и фрамбоидальным пиритом, а также его микроконкрециями и «дендритовидными» агрегатами; 2) золотоносная катагенетическая и метаморфогенная, сложенная мелко- среднезернистым пиритом с подчиненным количеством сульфидов цветных металлов, минералов никеля и кобальта; 3) поздняя золотоносная в кварцевых и карбонат-кварцевых жилах, представленная сульфидами полиметашюв. В составе пирита месторождений Ко-пыловское и Кавказ от ранних диагенетических форм к более поздним катагенети-ческим и синметаморфическим происходит изменение содержаний микропримесей. Поздний пирит характеризуется выраженной ростовой химической зональностью и микровключениями золота и собственных минералов цветных металлов.

Золото и серебро образуют микропримеси в сингетическом пирите, включения и сростки золота с примесью серебра в метаморфогенном пирите. В поздних кварцевых и карбонат-кварцевых жилах золото преимущественно свободное, имеет неоднородный состав. Серебро является примесью в золоте, на рудопроявлении Красное образует собственные минеральные формы: гессит, кервеллеит, бенлеонардит, сульфосоли серебра и меди.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Список публикаций, входящих в журналы ВАК:

1. Поленова Е.Е., Белогуб Е.В., Котляров В.А., Епанчинцев С.Г. Карбонаты окисленных руд месторождения Шаймерден (Северный Казахстан) // ЗРМО. 2012. Ч. 141. Вып. 2. С 6477.

2. Поленова Е.Е., Белогуб Е.В., Новоселов К.А., Заботина М.В. Минералого-геохимическая характеристика углеродистых толщ золоторудных объектов Артемовского узла (Бодай-бинский район) // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2013. № 2 (43). С. 29-36.

3. Заботина М.В., Белогуб Е.В., Новоселов К.А., Поленова Е.Е., Мартешева А.В., Блинов И.А. Минералогия руд и особенности вмещающих пород Ганеевского месторождения золоторудной лиственитовой формации (Учалинский район, республика Башкортостан) // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2014. № 3 (46). С. 16-28.

4. Поленова Е.Е, Белогуб Е.В., Плотинстя О.Ю., Новоселов К.А., Масленников В.В., Кот-ляров В.А., Блинов И.А., Кузьменко А.А., Грибоедова И.Г. Эволюция состава пирита на золоторудных месторождениях в черносланцевых толщах Копыловское и Кавказ (Бодай-бинский район, Россия) по данным РСМА и ЛА-ИСП-МС // Геология рудных месторождений. 2015. Т. 57. № 1. С. 71-92.

Другие публикации

1. Поленова Е.Е., Белогуб Е.В., Новоселов К.А., Котляров В.А. Вмещающие породы золоторудного месторождения Копыловское (Бодайбинский рудный район) // Металлогения древних и современных океанов-2011. Рудоносность осадочно-вулканогенных и гиперба-зитовых комплексов. Миасс: ИМин УрО РАН, 2011. С. 169-173.

2. Поленова Е.Е., Белогуб Е.В., Новоселов К.А. Метаморфизм рудовмещакмцих толщ золоторудных месторождений Копыловское, Кавказ и Продольное (Бодайбинский рудный район) // Материалы второй Всероссийской научно-практической конференции Минера-гения северо-восточной Азии. Улан-Удэ, 2011. С. 123-124.

3. Поленова Е.Е., Белогуб Е.В., Котляров В.А., Новоселов К.А., Плева А.А. Особенности флоренсита золотоносных черносланцевых формаций Бодайбинского рудного района (на примере месторождений Копыловское и Кавказ) // Вторая научная молодежная школа «Новое в познании процессов рудообразования». Москва: ИГЕМ РАН, 2012. С. 150—152.

4. Паленова Е.Е. Вмещающие породы рудопроявления золота Красное (Бодайбинский рудный район) // Металлогения древних и современных океанов-2013. Рудоносность осадочных и вулканогенных комплексов. Миасс: ИМин УрО РАН, 2013. С. 201—205.

5. Паленова Е.Е., Белогуб Е.В., Заботина М.В. Минералого-геохимическая характеристика углеродистых толщ золоторудных объектов Артемовского узла (Бодайбинский район) II Современные проблемы геохимии: Материалы конференции молодых ученых. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2013. С. 58-60.

6. Polenova Е.Е., Belogub Е. V., Kotlyarov V.A., Blinov I.A. Florencite from Kopylovskoye and Caucasus golg deposits (Bodaybo ore région, Russia) // Ore genesis. Proceeding papers of the international conférence. Miass: IMin UB RAS, 2013. C. 58-61.

7. Поленова E.E.. Масленников B.B., Белогуб E.B., Новоселов К.А., Кузьменко А.А. Пирит золотоносных черносланцевых толщ месторождений Копыловское и Кавказ (Бодайбинский район) // Материалы Третьей Российской молодежной Школы с международным участием «Новое в познании процессов рудообразования». Москва: ИГЕМ РАН, 2013. С. 178-182.

8. Паленова Е.Е., Блинов И.А. Минералы серебра в кварцевых жилах рудопроявления золота Красное (Бодайбинский район, Восточная Сибирь) // Металлогения древних и современных океанов-2014. Двадцать лет на передовых рубежах геологии месторождений полезных ископаемых. Миасс; ИМин УрО РАН, 2014. С. 119-123.

9. Belogub E.V., Polenova Е.Е., Chugaev A.V., Plotinskaya O.Yu. Origin of gold ores in black-shale hosted deposits of the Bodaybo région, Russia II Acta Geologica Sinica (English Edition). 2014. V. 88 (supp. 2). P. 252-253.

10. Polenova E.E., Belogub E.V., Lebedeva S.M., Shtenberg M.B., Mironov A.B., Khvorov P.V. Florencite from gold bearing black shale from Lena gold province, Eastern Siberia, Russia II XXI Meeting of the International Mineralogical Association (IMA-2014). Johannesburg, 2014. P. 344.

11. Поленова Е.Е., Заботина М.В., Котляров В.А.. Блинов И.А. Минералого-геохимические особенности рудопроявления золота Красное (Бодайбинский рудный район) // Материалы Четвертой Российской молодежной Школы с международным участием «Новое в познании процессов рудообразования», Москва, ИГЕМ РАН, 2014. С. 221-224.

12. Поленова Е.Е., Блинов И.А., Заботина М.В. Минералы серебра в кварцевых жилах рудопроявления золота Красное (Бодайбинский район) // Минералогия. 2015. № 2. С. 9-17.

13. Паленова Е.Е. Модель формирования месторождений золота в черных сланцах Артемов-ского рудного узла (Бодайбинский район) // Металлогения древних и современных океа-нов-2015. Месторождения океанических структур: геология, минералогия, геохимия и условия образования. Научное издание. Миасс: ИМин УрО РАН, 2015. С. 63-67.

Список отчетов НИР по теме диссертации:

1.Белогуб Е.В., Новоселов К.А., Паленова Е.Е., Рассомахин М.Е. Минералого-петрографическое изучение руд и вмещающих пород площадей ООО «Копыловский». Итоговый отчет. Фонды ООО «Копыловский». Миасс, 2010ф. 127 с.

2. Белогуб Е.В., Мурдасова М.В., Паленова КЕ. Минеральный состав пробы золото-сульфидных руд Копыловского месторождения. Фонды ЗАО «СЖС Восток-лимитед». Миасс, 2011ф,. 18 с.

3. Белогуб Е.В., Паленова Е.Е. Минералого-петрографическое изучение руд и вмещающих пород участков Кавказ и Продольный. Фонды ООО «Кавказ». Миасс, 2011 ф2.160 с.

4. Белогуб Е.В., Паленова Е.Е. Минералого-петрографическое изучение руд и вмещающих пород участка Красный. Фонды ООО «Красный». Миасс, 2012ф(. 90 с.

5. Белогуб Е.В., Паленова Е.Е., Заботина М.В., Новоселов К.А., Блинов ИЛ. Полуколичественный полный минералогический анализ протолочек усредненных проб золоторудного проявления Красный с детальным описанием золота. Фонды ООО «Красный». Миасс, 2012ф2. 49 с.

6. Белогуб Е.В., Паленова Е.Е., Новоселов К.А., Блинов ИЛ. Полуколичественный полный минералогический анализ протолочек усредненных проб золоторудного проявления Красный с детальным описанием золота. Фонды ООО «Красный». Миасс, 2012фз- 29 с.

7. Белогуб Е.В., Паленова Е.Е., Заботина М.В., Блинов ИЛ. Изучение минерального состава, структурных и текстурных особенностей пелитовых пород рудопроявления Красное. Фонды ООО «Красный». Миасс, 2013ф. 81 с.

Подписано в печать 09.10.2015. Формат 69x84 'Л«. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Уч. изд. л. 1.1. Тираж 100 экз. Заказ № 37. Отпечатано с оригинал-макета заказчика в ООО «ГЕОТУР» г. Миасс, Челябинской обл., пр. Октября 31, оф. 20.