Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минералогия вкрапленного оруденения на месторождениях золото-кварцевой формации

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Минералогия вкрапленного оруденения на месторождениях золото-кварцевой формации"

На правах рукописи

Алпатов Валерий Владимирович

МИНЕРАЛОГИЯ ВКРАПЛЕННОГО ОРУДЕНЕНИЯ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗОЛОТО-КВАРЦЕВОЙ ФОРМАЦИИ (ВЕРХОЯНО-КОЛЫМСКАЯ СКЛАДЧАТАЯ ОБЛАСТЬ)

Специальность 04.00.20 - минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

МОСКВА 1998

Работа выполнена в Якутском институте геологических наук Сибирского

отделения РАН

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Г.Н.Гамянин

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

проф. Э.М. Спиридонов

доктор геолого-минералогических наук, проф. Г.П.Зарайский

Ведущая организация: Институт геологии рудных месторождений,

петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ)

Защита состоится " /5" 1998г. в час, в аудитории,

заседании диссертационного совета К.053.05.09 по минералогии и кристаллографии геологического факультета Московского университета им. МВЛомоносова по адресу:

119899, Москва, Воробьевы горы, МГУ, геологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ им. Ломоносова

Автореферат разослан " /0 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,с// л

кандидат геолого-минералогических наук ^^ Н.А.Ямнова

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время на Северо-Востоке России

идет переориентация добычи с россыпного на рудное золота, количество проявлений которого в данном регионе достаточно велико. Одними из наиболее крупных являются месторождения с вкрапленным типом оруденения -Нежданинское, Кючюс, Майское. Особенности локализации вкрапленного оруденения на них, наряду с традиционными минералогическими методами изучения рудных минералов, требуют также детального минералого-геохимического изучения вмещающих пород не только как среды, но и как фактора рудоотложения. Для выяснения генезиса продуктивного вкрапленного оруденения представляется важным и сопоставление его с вкрапленным оруденением на месторождениях с жильным типом руд, где последний может быть широко развит, но его промышленная ценность мала. Не менее актуальны выяснененне условий образования столь крупных месторождений с вкрапленным оруденением и разработка минералогических критериев для оценки зональности таких месторождений, глубины эрозионного среза и перспективности на глубину.

оруденения и разработка минералогических критериев оценки его перспективности.

Задачи исследования:

1) выделение различных генетических типов гидротермально-измененных пород, определение последовательности их образования;

2) выяснение места в этой последовательности вкрапленного оруденения и его взаимоотношений с рудоносными кварцевыми жилами;

3) изучение условий образования метасоматических минеральных ассоциаций и особенностей их распределения в пространстве месторождений и отдельных рудных тел;

4) определение типоморфных признаков и свойств минералов, минеральных ассоциаций и направленности их изменения в процессе метасоматического минералообразования;

5) разработка методов использования типоморфных признаков и свойств для оценки вкрапленного оруденения.

Фактический материал. В основу диссертации положен материал, собранный автором в 1988 г. во время тематических работ на Утинском месторождении и в 1990-92 гг. при проведении хоздоговорных работ на Нежданинском месторождении.

Методы исследований. В процессе полевых работ проводилось минералогическое картирование доступных горных выработок с обязательным отбором минералогических проб (изучен 51 разрез, отобрано 490 проб). При недоступности горных выработок для минералогического изучения отбирались дубликаты привязанных бороздовых и керновых проб (свыше 700 проб). На Утинском месторождении из-за недоступности большинства горных выработок и

.. Изучение условий образования вкрапленного золотого

отсутствия материалов разведочных работ сбор основной части материала производился на отвалах подземных выработок, где опробовались все разновидности руд и измененных пород (170 проб). Каждая минералогическая проба, кроме дубликатов, сопровождалась отбором образца для изучения макровзаимоотношений, сколками для изготовления шлифов и аншлифов, а также пробой (100-150 г) с минимальным содержанием жильного материала для изучения химического состава и содержания элементов-примесей.

В ходе камеральной обработки из минералогических проб выделялась тяжелая фракции. Было исследовано свыше 790 проб сульфидной фракции метасоматитов и отобрано 865 монофракций сульфидов для определения содержания элементов-примесей и величины ТЭДС. Au, Ag, Си, Со, Ni определялись атомно-адсорбционным методом, РЬ и Zn количественным спектральным, a Sb и Bi приближенно количественным спектральным методами. Состав минералов определялся рентгеноспектральным михрозовдовым методом в прозрачно-полированных шлифах (силикаты, карбонаты - около 500 анализов) и в ориентированных срезах препаратов, запрессованных в эпоксидную смолу (сульфиды - около 2000 анализов). В процессе исследовании выполнено 130 полных химических анализов метасоматитов, в оставшейся части проб состав исследовался рештенфлюоресцентным методом с дополнительным химическим анализом S и С02 (410 проб) или частичным определением К и Na (70 проб). Золото в метасоматитах определялось спектрохимическим способом (800 проб), остальные рудогенные компоненты количественным спектральным анализом в СВКНИИ, г. Магадан (700 проб).

При обработке и интерпретации аналитических материалов использовались прикладные программы для среды MS WINDOWS (Excel, Surfer, STATISTICA).

Научная новизна работы и практическая ценность работы. Впервые показана фациальная природа разновидностей рудоносных метасоматигов на месторождениях золото-кварцевой формации, их принадлежность к березитовой метасоматической формации и предложена схема вертикальной метасоматической зональности рудных тел для различных структурно-геологических обстановок.

Установлено двустадийное формирование вкрапленного оруденения на месторождениях золото-кварцевой формации, которое нашло отражение в образовании двух метасоматических сульфидных ассоциаций: ранней синметасоматической и поздней синжильной, отлагавшихся, соответственно, в условиях породо- и флюид од оми! шрующего режимов гидротермальной системы. Определены условия локализации минералов выделенных ассоциаций, их взаимоотношения с березитами и кварцевыми жилами, типоморфные признаки и пространственная и временная направленность их изменения.

Методическая основа иследований может быть использована на месторождениях золото-кварцевой формации для построения модели рудно-метасоматической зональности, на основе которой возможна прогнозная оценка

2

соотношения продуктивного вкрапленного и жильно-прожилкового оруденения, глубины эрозионного среза и перспектив глубоких горизонтов объекта.

Реализация работы. Материалы диссертации отражены в 3 статьях и в монографии "Нежданинское золоторудное месторождение", находящейся в печати, а также частично изложены в информационном отчете по хоздоговорной теме "Минералогия южного фланга Нежданинского месторождения" с Аллах-Юньской ГРЭ (совместно с Г.Н. Гамяниным).

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всесоюзном петрологическом симпозиуме (Ленинград, 1988), Бетехтинском международном симпозиуме (Москва, 1997), Всероссийской конференции (Магадан, 1997), сессии Якутского ВМО (Якутск, 1991), региональной научно-практической конференции (Владивосток, 1991), молодежных научно-практических конференциях (Якутск, 1988, 1995)

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения, имеет общий объем /3 Устраниц машинописного текста, содержит 5~2- таблиц, рисунков. Список использованной литературы включает

наименований.

Работа выполнена в Якутском институте геологических наук СО РАН под руководством доктора геол.-мин. наук Г.Н. Гамянина, которому автор выражает глубокую признательность и благодарность за приобретенный опыт минералогических исследований и постоянную поддержку в ходе работы.

Автор благодарен кандидату геолого-минсралогических наук А.Г. Бахареву за постоянные консультации, Т.А. Григорьевой, H.H. Олейниковой, Л.А. Павловой, Н.В. Лесковой, Л.А. Гороховой за проделанный ими огромный объем аналитических исследований, а также Г.А. Кан, Г.Д. Селецкой, которые способствовали написанию и оформлению работы в ее настоящем виде.

Объекты исследования

В качестве объектов исследования выбраны Нежданинское золоторудное месторождение, в рудных телах которого в разной мере проявлены вкрапленный и жильный типы золотого оруденения, и Утинское - с жильным типом оруденения.

Нежданинское месторождение находится в южной части Верхоянского миогеосинклинального пояса в пределах Южно-Верхоянского синклинория и расположено на границе двух металлогенических зон - западной с золотым профилем оруденения и восточной с олово-серебро-полиметаллическим. Оно приурочено к южной части Дыбинской антиклинали и локализуется среди пород верхоянского комплекса, сложенного песчано-сланцевыми нижнепермскими отложениями, которые пред ставлены двумя свитами: нижней - рудовмещающей джуптагинской и верхней - дыбинской. Дж уптагинская свита в пределах рудного поля состоит из нижней пачки черных алевролитов с маломощными прослоями и линзочками песчанистого материала и верхней пачки мелкозернистых песчаников и песчанистых алевролитов.

Дыбинская свита сложена исключительно монотонной толщей углистых аргиллитов, играющих роль литологического экрана при рудоотложении.

Магматические образования представлены обнажающимся на северо-восточной периферии рудного поля Курумским гранит-гранодиоритовым массивом, на юго-западной - Гельдинской фуппой штоков диоритового состава, кроме того в пределах рудного поля зафиксировано около 30 даек основного и среднего состава.

Структурно Нежданинское месторождение приурочено к пересечению 4-х разноориентированных систем региональных разломов. Рудные тела локализуются преимущественно в нарушениях субмеридионалыюй Нежданинской системы. Выделяются 3 морфологических типа рудных тел: рудные зоны, жильные зоны и жилы.

Рудные зоны, включающие основной объем запасов, имеют мощность от 2 до 40 м и характеризуются наиболее сложным, нередко симметрично-зональным строением: для них можно выделить 2 подзоны - осевую и внешнюю. В осевой подзоне, ограниченной четкими тектоническими швами и имеющей мощность от первых метров до 20-30 м, доминируют пластичные деформации пород -рассланцевание, смятие, милонитизация. Лишь при пересечении песчанистых пластов и пачек в осевой подзоне преобладают процессы брекчирования. Породы в пределах подзоны сульфидизированы и несут неравномерно распределенную жильно-прожилковую минерализацию: содержание жильного кварца в отдельных пересечениях 'колеблется от долей процента до 80%. Во внешней подзоне доминируют хрупкие деформации пород, их интенсивность уменьшается в направлении внешней границы рудной зоны: здесь в основном наблюдаются участки жильно-прожилковой минерализации среди слабо сульфидизированных пород.

Жильные зоны отличаются от рудных зон отсутствием или очень слабым развитием осевой подзоны в виде непротяженных линзообразных участков.

Жилы в качестве самостоятельных рудных тел локализуются в нарушениях оперяющих рудные и жильные зоны и представляют собой плитообразные кварцевые жилы простого (в не притертых трещинах скола) и сложного (в тектонических швах) строения.

На Нежданинском месторождении выделяются допродуктивнын

метаморфогенный этап, этап дорудной березитизации и продуктивные золотой и

серебро-полиметаллический этапы минералообразования. В пределах золотого

этапа выделен следующий Последовательный ряд минеральных ассоциаций:

метасоматическая березитовая арсенопирит-пирит-кварц-карбонат-альбит-

серицитовая, жильно-метасоматическая шеелит-пирит-арсенопирит-анкерит-

кварцевая, золото-халькопирит- галенит-сфалеритовая, золото-сульфосольно-

доломитовая, халькостибит-антимонитовая. В серебро-полиметаллический этап

происходило дробление, метасоматическое замещение и регенерация минералов

золотого этапа, при этом отмечается следующая последовательность

4

ассоциаций: шеелит-пирит-арсенопирит-кварцевая, золото-полиметашшчески-сульфосолыю-карбонатная, гидрослюдисто-диккитовая.

Утинское золоторудное месторождение расположено в южной части Иньяли-Дебинского синклинория и входит в состав Штурмовско-Среднеканского рудного района. Рудное поле, где расположено Утинское месторождение, сложено терригенными породами норийского яруса верхнего триаса, нижней и средней юры, собранных в серию линейных складок субширотного простирания.

Магматические образования, широко развитые в пределах Утинского рудного поля, входят в состав Главного батолитового пояса, сформировавшегося в ходе позднеюрской-раннемеловой коллизии (Парфенов, 1995), и представлены крупными интрузивами, а также многочисленными дайками и мелкими штоками.

Основной системой разрывных нарушений, в которых локализуется золотое оруденение, является крутопадающая запад-северо-западная система с простиранием 290-310°, трассирующая Среднекано-Штурмовской разлом. Выделяются северо-восточная (сбросо-сдвиги) и северо-западная (взбросо-сдвиги) системы.

Рудные тела месторождения располагаются в дайках и мелких штоках гранитоидов, локализующихся в тектонических нарушениях запад-северозападной системы. Выделяются 2 основных типа рудных тел: зоны минерализации в дайках и линейные штокверки в небольших штоках гранодиоритов и гранитов. Основная часть золотого оруденения связана с первым типом.

Оруденение в дайках развито крайне неравномерно и содержания золота варьируют в широких пределах и по простиранию, и по падению дайки. Промышленное оруденение приурочено к участкам повышенной концентрации кварцевых прожилков, образующим вытянутые по вертикали рудные столбы в местах пересечения дайки разрывами северо-восточного простирания и ее интенсивной тектонической проработки и нередко ограниченные зонами смятия в участках пересечения дайки со взбросо-сдвигами северо-западной системы. Параметры рудных столбов меняются от 100x150 до 300x400 м. Мощность кварцевых жил и прожилков меняется от долей сантиметра до 0,5-0,6 м, редко до 1 м, длина их чаще ограничивается мощностью дайки. Штокверковое оруденение в штоках представлено маломощными (2-5 мм, редко более), беспорядочно расположенными и невыдержанными существенно кварцевыми прожилками в интенсивно измененных гранитоидах. Плотность прожилков увеличивается около тектонических нарушений запад-северо-западной системы. По морфологии рудные тела Утинского месторождения сопоставимы с жильными зонами Нежданинского месторождения.

Оруденение относится к сульфоантимонитовому подтипу малосульфидной золото-кварцевой формации. По времени образования выделяется ряд последовательных минеральных ассоциаций: метасоматическая березитовая пирротин-арсенопирит-пирит-кварц-карбонат-альбит-серицитовая, жильно-метасоматическая

арсенопирит-альбит-кварцевая, и жильные галенит-сфалеритовая, золото-тетраэдрит-буланжерит-джемсонитовая и постпродуктивная антимонит-хлорит-

кальцитовая. Из жильных ассоциаций широко распространена арсенопирит-альбит-кварцевая, ореолы развития которой определяют участки слабого промышленного оруденения. Полиметаллическая ассоциация встречается спорадически. Продуктивная ассоциация сульфоантимонитов, хоть и распространена шире полиметаллической, повышенные концентрации образует лишь в пределах рудных столбов, являясь индикатором последних.

Последовательность преобразования вмещающих пород на золоторудных месторождениях

Положение 1. Преобразование вмещающих пород на месторождениях

золото-кварцевой малосульфидной формации было_многоэтапным.

Гидротермальные изменения на них представлены дорудной пропилитизаиией магматических пород и приразломной дорудной березитизапией. на которые накладывались гидротермальные изменения золоторудного этапа, протекавшие в

раннюю стадию рудосопровождаюшего метасоматоза березитового_тина и

позднюю_стадию околожильного метасоматоза. Сквозными_тигюморфными

минералами метасоматитов являются серицит и карбонаты, состав которых отражает эволюцию процессов метасоматичсского минералообразования.

На месторождениях золото-кварцевой формации можно выделить следующую последовательность преобразований вмещающих пород: региональный метаморфизм и комплекс гидротермальных преобразований, включающий пропилитизацию магматических пород и дорудную березигизацию, изменения рудного этапа, представленные рудосопровождающим метасоматозом березитового типа и поздними околожильными изменениями.

На изученных месторождениях региональные изменения терригенных отложений относятся к зеленосланцевой фации метаморфизма, сопровождавшего формирование складчатых структур. Метаморфизованные породы состоят из кварца, альбита, хлорита и серицита с примесью углистого вещества, рутила, апатита, и иногда карбонатов (сидерит на Нежданинском месторождении и кальцит на Утинском). В породах Нежданинского месторождения хлорит представлен рипидолитом (Г=0,60-0,65). Серицит метаморфического этапа из всех изученных разновидностей по составу наиболее близок к мусковиту, он отличается высоким суммарным содержанием щелочей - калия и натрия, повышенным содержанием натрия (до 0,09 ф.е.), низкими содержаниями Му и 81 (фенгитовый минал), Б и высокой железистостью (табл.1). Температуры кристаллизации для пары хлорит-серицит (Кольцов, 1992) равны 300-310°С, а температура гомогенизации включений в кварце из поздних мстаморфогенных кальцит-хлорит-кварцевых жил Нежданинского месторождения колеблется от 170 до 290°С, в среднем 215°С.

Дорудный метасоматоз пропилитового типа распространен на Утинском месторождении и затрагивает весь объем даек и штоков раннего комплекса, по

которым развиваются новообразования кальцит-хлорит-альбитовой ассоциации, в которой наиболее ранний альбит замещает полевые шпаты. Образование кальцита связано с замещением плагиоклазов и амфиболов, а хлорит замещает в основном темноцветные минералы: пироксен, амфибол и биотит. Хлорит аподиоритовых пропилитов представлен рипидолитом, а в альбитофирах, обедненных магнием, тюрингитом. Кальцит пропилитов характеризуется минимальным содержанием Ие, Мп.

Региональный метаморфизм на Нежданинском .месторождении и пропилитизация на Утинском формируют минералогический и геохимический объемный фон, на который накладываются последущие гидротермальные изменения, контролируемые разрывными нарушениями. Наиболее ранним из них является дорудная березитизация. На Нежданинском месторождении она наблюдается около тектонических нарушений в виде ореолов мощностью до 100 м, которые сливаются в центральной части месторождения в ореолы сложного строения мощностью около 1 км. В пределах месторождения весь объем рудовмещающей джуптагинской свиты в той или иной мере затронут доруднон березитизацией. На Утинском месторождении контролирующими являются участки пересечения даек нарушениями северо-западной систем, ореолы дорудных березитов разрастались вдоль простирамия даек, захватывая вмещающие терригенные породы на 1-2 м от контакта. Мощность ореолов при этом определяется латеральной протяженностью участков повышенной трещиноватости даек.

При доруднон березитизации формируется колонка следущего строения:

0. Исходная порода: кварц+хлорит+альбит, а также кальцит (Утинское м-ние) или серицит (Нежданинское м-ние).

1 .Березитизированная порода: кварц+хлорит+атьбит+серицит+карбонат (кальцит на Утинском месторождении и брейнерит или анкерит на Нежданинском).

2. Березитизированная порода: кварц+альбит+серицит+Ре-карбонат. Зональность дорудных березитов определяется степенью замещения хлорита, который отсутствует в тыловой зоне колонки. Метасоматические преобразования пород этапа дорудной березитизации на изученных месторождениях связаны с привносом СС>2 и развитием прежде всего новообразований железистого карбоната в тыловой зоне колонки (на Нежданинском и во внешней). На Нежданинском месторождении около половины изученных образцов карбонатов из дорудных березитов представлены пистомезитом (Г=0,42-0,65), остальные -железистым анкеритом (Г =0,40-0,55). В пропилитизированных кварцевых диоритах дайки №7 развиваются железистые анкериты (Г >0,45), в альбитофирах и гранит-порфирах, обедненных магнием, - кальциты. Наряду с карбонатами наблюдаются новообразования серицита, развивающегося, как по хлориту, так и по альбиту и метаморфическому серициту. Отличительными признаками серицита дорудных березитов, ассоциирующего с железистыми карбонатами, являются повышенные значения железистости и фенгитовости, дефицит щелочных

Таблица 1.

Последовательность преобразования вмещающих пород, температурные условия минералообразования И изменение типоморфньи свойств карбоната и серицита разных генераций Нежданинского месторождения

Этап преобразований Типоморфная ассоциация Т "С Au мгАг Карбонаты* Серицит*

Минерал Г Na -ф.е. K+Na ф.е. Г fen' F %

Региональный метаморфизм Кварц + хлорит + серицит + альбит эоо1 170-290 (2I5)J 5,3 ± 1,3 0,0341.11 >0,90 >0,3 ; <0,2 0,14

Дорудмая березитизацня Серицит + карбонаты 16 ± 32 Анкерит, пистомезит >0.4 0,01-0,04 <0,90 >0.4 j >0,22 0.28

Рудосопровождающин метасоматоз кварц-карбонат-серицитовая фация Кварц + карбонат + серицит + сульфиды 220-360 Г285)' 2300±1800* Анкерит-доломит <0,2 0,01-0,02 <0,90 <0,2 j 0,2-0,35 0,52

кварц-карбопат-альбит-сернцитовая фация Кварц + карбонат + альбит + серицит + сульфиды 2100+1600* Аикерит-доломнт <0,2 0,01-0,03 <0,90 <0.35 ; 0,2-6,3 0,31

к нарц-к арГхжат-альбитоная фация Кварц + карбонат + альбит + сульфиды 343-37.14 282-3795' 334-4195'1 2370±1250* Анкерит-; loiioMUT, кальцит <0,2

Околожнльнын метасоматоз Арсенопирнт 250-400" 530 ± 450 - - - - ; -

Примечание. 1 - серицит-хлоритовый геотермометр (Кольцов, 1992). 2 - гомогенизация включений в метаморфогенном кварце (в скобках - средняя температура гомогенизации). 1 - гомогенизация флюидных включений в метасоматическом кварце (в скобках - средняя температура гомогенизации), * - арсеноциритовыи геотермометр да ассоциации иирротин-нирнт-арсенонирит (Kretschinar. Scott. 1976). 5 - шрит-иирротиновыи геотермометр (а - но Со. 6 - но №) (Безмен и др., 1975). 6 - декренитация синжильного метасоматического арсенонирита; * - в бе резитах - из тыловых зон колонок. Прочерк - минерал отсутствует среди новообразований

Таблица 2.

Последовательность преобразования вмещающих пород, температурные условии минераиообризонашм и изменение тниоморфных. свойств карбоната

Этап преобразований Типоморфная ассоциация Т "С Аи мг/т Карбонаты* Сс| ищит*

Минерал Г Ыа ф.е. К+№ ф.е. Г Теп*

Пропил итшацня Альбит + хлорит + кальцит ± пирротин, пирит 8,8±7,5 кальцит

Дорудная березитизация Анкерит ± серишгг ± альбит 21 ±28 анкерит >0,4 0,01 *0,К0 >0,40 0,18-0,22

Рудое опрокож дающий метасоматоз

кварц-карбонат-альбиг-серицитовая фация Кварц + серицит ч карбонат + мир иг + иирротин 361-3981 7601750 Анкер ит 0,2-0,4 0,01 <0,80 0,25-0,40 0,08-0,16

к варц- к ар бон ат-альбнтовая фация Кнарц + альбит + карбона г + пирит + пирротин Л37-ЗК21 19 201253."1 Анкерит 0,2-0,4 -

Околож ильный метасоматоз Арсснопирит + кварц + альбит I1401670

Примечание. 1 - иирит-пирроти новый геотермометр но N1 (Печмен и др., 1975;, * - я березитах - и« тыловых «ж колонок. Прочерк - минера,! среди новообразовании отсутствует.

Схема размещения рудосопрогюж дающих метаеоматиток я различных типах разрывных структур

Таблица 3.

Деформации Пластичные деформации (зоны рас сланцевания и смятия) Хрупкие деформации (зоны брекчии)

Режим Сильное сжатие (дииамоеланиы) Умеренное сжатие (умеренно и слабо рае-сланцоканнме породы) Локальное растяжение в рачдяи»•о-сд н игах Растяжение

Верхние горизонты Фация кьарц-карбонат-сернцитокав ква^ц-карбонат-альбит'сгрицитовая

реакции* полное замещение альбита серицитом, растворение кварца полное замещение альбита серицитом и кварцем полное замещение альбита серицитом и кварцем, метасо-матическое окварцевание неполное замещение альбита серицитом и кварцем

Нижние горизонты Фация реакции* каарц-карбонат-альбит-серкцитожая каарц-карГтнат-альбитоЕая

неполное замещение ; неполное замещение альбита серицитом, • альбита ссрицитом и неполное замещение серицита и кварца альбитом полное замещение серицита альбитом

Примечание. * - тппоморфные реакции для тыловых зон колонок.

катионов и низкая фтористость (табл. 1, 2). Количество Au в ходе дорудной березитизации повышается в среднем в 2-3 раза по сравнению с исходными породами (табл. 1, 2). Дорудные березиты формируют широкие метасоматические ореолы, внутри которых размещены более поздние метасоматические и жильные тела рудного этапа.

Наиболее ранними рудоносными образованиями золоторудного этапа, начало которого фиксирует внедрение даек лампрофиров, являются несущие вкрапленность сингенетичных сульфидов рудосопровождающие метасоматиты. Основной объем их на Нежданинском месторождении контролируется рудными зонами (Нежданинская система нарушений), около которых наблюдаются протяженные по латерали и вертикали зональные ореолы мощностью до 50-70 м, а тыловые зоны колонок в них совпадают с границами осевой подзоны рудных зон. Менее интенсивно рудосопровождающий метасоматоз проявился около жильных зон, и очень слабо или совсем не выражен около жил. На Утинском месторождении рудосопровождающий метасоматоз приурочен к участкам пересечения даек нарушениями северо-восточной и северо-западной систем и ореолы берсзитизированных пород имеют сложную столбообразную форму с зональностью, ориентированной вдоль простирания даек.

Типоморфными для рудосопровождающих березитов являются пирит, призматический арсенопирит, маложелезистые (f'<0,40) серицит и карбонаты анкерит-доломитового ряда (табл. 1, 2). Березитизация сопровождается привносом в породы прежде всего S, As и Au, а также частичным выносом Ca, Mg и С02-

Рудосопровождающие березиты являются более ранними образованиями по отношению к рудоносным кварцевым жилам, так как не наблюдается какого-либо увеличения интенсивности березитизации на контакте жил с вмещающими породами, одна и та же жила может пересекать несколько зон колонки, в том числе и дорудные метасоматиты, не затронутые процессами березитизации.

Формирование кварцево-жильной минерализации происходило на фоне изменения гидродинамического режима гидротермальной системы: фильтрация растворов сквозь породы вдоль зон тектонитов сменялась движением растворов по приоткрывающимся трещинам, поэтому последующие после березитизации преобразования вмещающих пород на месторождениях золото-кварцевой формации представлены околожильными рудными, пострудными и наложенными по отношению к продуктивным ассоциациям золоторудного этапа изменениями, сопровождавшие жильную минерализацию и отличающимися небольшой мощностью: от первых мм до 10-15 см.

Рудные околожильные изменения на изученных месторождениях представлены околожильной сульфидизацией и окварцеванием, область их проявления определяется ореолами развития шеелит-пирит-арсенопирит-анкериг-кварцсвой ассоциации на Нежданинском месторождении и альбит-арсснопириг-кварцевой - на Утинском.

Пострудные изменения наблюдались на Утинском месторождении в дайке №7, где их ореолы совпадают с ореолами распространения постпродуктивной

антимонит-хлорит-кальцитовой ассоциации. Изменения связаны с замещением метасоматического и жильного анкеритов сапонитом и марганцовистым (до 2 вес.% МпО) кальцитом.

Наложенные околожильные изменения связаны с минерализацией серебро-полиметаллического этапа на Нежданинском месторождении. Проявлены локально и выражаются в околожильных маломощных ореолах (первые см) замещения сульфидов и силикатов соответственно кварцем и диккитом.

Рудосопровождающне метасоматы

Положение 2._Образование рудосопровождаюших_метэсРМатиТОР,

предшествовавшее образованию рудоносных кварцевых жил, контролировалось особенностями вмещающих пород и рудовмешаюших структур, что в сумме обусловило формирование трех фаций рудосопровождаюших метасоматитов -

кварц-карбонат-серииитовой, кварц-карбонат-альбит-серииитовой и_КРарц-

карбонат-альбитовой, распределение которых в объеме рудных тел определяет их вертикальную и латеральную метасоматическую зональность.

На Нежданинском и Утинском месторождениях широко проявлены метасоматиты, несущие сингенетичное вкрапленное оруденение, накладывающиеся на дорудные. При их образовании протекали 2 типа реакций. Первый тип реакций связан с привносом мышьяка и серы, сопровождающимся замещением железосодержащих минералов - карбоната и серицита (фенгита) - их менее железистыми разновидностями в ассоциации с сульфидными минералами, сингенетичными березитам, и проявлен во всех фациях березитов. Второй связан с реакцией:

ЗNaAlSiз08 + К+ + 2Н+ = КА1381зОю (ОН,Р)2 + бЭЮг + 3№\

Направленность данной реакции определяет появление на изученных месторождения 3 типов метасоматических колонок, каждая из которых характеризуется определенным строением и своей типоморфной минеральной ассоциацией, развивающейся в тыловой зоне колонок. Отсутствие временных взаимоотношений между ними, определенные структурные условия локализации и тип пород, по которым они развиваются, однотипность вкрапленного синметасоматического оруденения в них позволяют рассматривать выделенные типы колонок в качестве метасоматических фаций единой метасоматической формации, связанной с золоторудным этапом рудообразования. На Нежданинском и Утинском месторождениях были выделены 3 фации околорудных метасоматитов:

1. Кварц-карбонат-серицитовая.

2. Кварц-карбонат-альбит-серицитовая.

3. Кварц-карбонат-альбитовая.

По характеру новообразований в тыловых зонах рудосопровождающне метасоматиты кварц-карбонат-серицитовон и кварц-карбонат-альбит-серицитовой фаций относятся к березитовой формации (Жариков, Омельяненко, 1965), образование генетически связанных с ними кварц-карбонат-альбитовых метасоматитов обусловлено ..

повышенной натровостью исходных, .пород и геодинамическим режимом вмещающих разрывных нарушений.

Кварц-карбонат-серицитовая фация. Рудосопровождакнцие бсрезиты кварц-карбонат-серицитовой фации контролируются тектоническими

нарушениями, в которых проявлены пластичные деформации пород (смятие, рассланцевание, милонитизация). На Нежданинском месторождении они наблюдаются на верхних горизонтах (выше 400-500 м) рудных и жильных зон и развиваются по алевролитам и дайкам лампрофиров. На Утинском месторождении березиты кварц-карбонат-серицитовой фации развиваются по гранит-порфирам дайки №6 и вмещающим их рассланцованным алевролитам. Для рудосопровождающих метасоматитов кварц-карбонат-серицитовой фации характерна колонка следущего строения:

0. Исходная порода (дорудный березит): кварц + серицит + карбонат + альбит.

1. Березитизированная порода: кварц + серицит + карбонат + альбит + сульфиды (пирит, +арсенопирит).

2. Березит: кварц + серицит + карбонат + сульфиды (пирит, арсснопирит).

Для тыловой зоны апогранитных рудосопровождающих березитов дайки №б Утинского месторождения более характерны бескарбонатные метасоматиты, состоящие из кварца, серицита и сульфидов (пирит, арсенопирит).

Тыловая зона колонки совпадает с участками максимальной тектонической проработки: в рудных телах Нежданинского месторождения она ограничена контурами осевой подзоны, а на Утинском месторождении проявлена фрагментарно и совпадает с участками повышенной трещиноватости в дайке.

В осевой подзоне зон тектонитов Нежданинского месторождения нередко проявлена дифференциация напряжений, приводящая к динамометаморфической дифференциации вещества, отражающейся на количественном минеральном составе березитов тыловой зоны. В зонах динамосланцев наблюдается вынос БЮ2 ("выдавливание кварца"), за счет чего породы обогащаются серицитом, карбонатами, сульфидами и рутилом. Выносимый кремнезем отлагался в локальных участках раздвиго-сдвигов, формируя кварц-серицитовые метасоматиты и жило- или линзообразные тела мелкозернистого серого кварца. На Утинском местородении подобная дифференциация наблюдается для системы "алевролит-дайка", в которой 8Ю2 из более пластичных рассланцованных алевролитов выносился в более хрупкие гранит-порфиры.

Для березитов кварц-карбонат-серицитовой фации новообразования серицита характерны и для внешней, и для тыловой зон колонки. Типоморфными являются маложелезистые (Г<0,20) серициты из тыловой зоны, где степень метасоматического преобразования пород максимальна. Серициты из внешней зоны по содержанию железа занимают промежуточное положение межцу серицитами тыловой зоны и и замещаемыми серицитами дорудных кареенатных

Кварц-карбонат-альбит-ссрицитовая фация. Березиты кварц-карбонат-

альбит-серицитовой фации наблюдаются около нарушений и с пластичным, и с хрупким характером деформаций. На Нежданинском месторождении березиты кварц-карбонат-альбит-серицитовой фации встречены на нижних горизонтах (ниже 400-500 м) рудных и жильных зон, где развиваются по алевролитам, или на верхних горизонтах месторождения, где рудные тела пересекают пласты и пачки песчанистых разновидностей пород. На Утинском месторождении березиты данной фации развиваются по рассланцованным кварцевым диоритам дайки №7, альбитофирам дайки №6 и по вмещающим их рассланцованным алевролитам. Кроме этого они наблюдаются в штоках, где развито штокверковое оруденение. Для березитов кварц-карбонат-альбит-серицитовой фации характерна метасоматическая колонка следущего строения:

0. Исходная порода (дорудный березит): кварц + карбонат + альбит + серицит.

1. Березитизированная порода: кварц + карбонат + серицит + альбит + сульфиды (пирит, арсенопирит) с 2-мя подзонами: внешней, альбитовой и внутренней, серицитовон.

Выделение зон в ореоле березитизации кварц-карбонат-альбит-серицитовой фации обычным путем по изменению числа минералов невозможно, так как набор главных породообразующих минералов остается неизменным. Зональность проявляется в направленности процесса - альбитизапии во внешней подзоне и серицитизации во внутренней, сопровождающихся увеличением в метасоматитах соответственно количества альбита или серицита. Изучение состава минералов в метасоматитах данной фации показало, что во внешней подзоне отсутствуют новообразования серицита березитового этапа, и альбит замещает серициты метаморфического и раннеметасоматического этапов. Во внутренней подзоне наблюдаются новообразования маложелезистого серицита березитового этапа, замещающие альбит (не полностью) и более ранние железистые генерации серицита.

Кварц-карбонат-альбитовая фация. Рудосопровождающие метасоматиты кварц-карбонат-альбитовой фации контролируются тектоническими нарушениями, в которых проявлены хрупкие деформации пород (брекчирование), обогащенных натрием. На Нежданинском месторождении кварц-карбонат-альбитовые метасоматиты характерны для нижних горизонтов (ниже 400 м) рудных и жильных зон, пересекающих мощные пласты песчаников и алевропесчаников. На Утинском месторождении рудосопровождающие метасоматиты кварц-карбонат-альбитовой фации развиваются в участках брекчирования кварцевых диоритов дайки №7 и альбитофиров данки №6. Для метасоматитов данной фации характерна колонка следущего строения:

0. Исходная порода (дорудный березит): кварц +карбонат +серицит +альбит.

1. Альбитизированная порода: кварц + карбонат + серицит + альбит + сульфиды (пирротин, пирит).

2. Альбитовый метасоматит: кварц + карбонат + альбит + сульфиды (пирротин, пирит, арсенопирит).

Во всех зонах колонки метасоматитов кварц-карбонат-альбитовой фации отсутствуют новообразования маложелезистого (f'<0,40) серицита березитового этапа, новообразования альбита замещают серицит этапов регтонального метаморфизма и дорудной березитизации. Метасоматиты тыловой кварц-карбонат-альбитовой зоны, как правило, насыщены микропросечками и микропрожилками алъбитового и карбонат-альбитового состава.

Была сделана попытка определить температурный режим образования рудосопровождающих метасоматитов на основе минеральных геотермометров и данных термобарогеохимии. На Нежданинском месторождении наиболее низкотемпературными являются березиты кварц-карбонат-серицитовой фации, температура гомогенизации серого метасоматического кварца из бе^езитов кварц-карбонат-серицитовой фации лежит в пределах от 220 0 до 360 С, в среднем 285 С, а наиболее высокотемпературными - метасоматиты кварц-карбонат-альбитовой фации, температура их образования, определенная по арсенопиритовому геотермометру в присутствии буферной ассоциации пирит+пирротин (Kretschmar & Scott, 1976), равна 343-375 С. Довольно близки к последним и данные, полученные по распределению Со и Ni между пиритом и пирротином (Безмен и др., 1975), соответственно 282-379 С и 334-419 С (табл. 1). На Утинском месторождении были определены температуры образования метасоматитов кварц-карбонат-альбит-серицитовой и кварц-карбонат-альбитовой фаций в дайке №7 по распределению Ni между пиритом и пирротином, соответственно 361-398 С и 337-382 С. Таким образом эти фации рудосопровождающих метасоматитов, наблюдающиеся на одном гипсометрическом уровне, формировались примерно в одинаковом температурном режиме, и определяющим при их образовании, по-видимому, являлся структурный фактор.

Анализ условий локализации рудосопровождающих метасоматитов в структурах с различным типом тектонитов на Нежданинском месторождении позволил разработать схему зональности рудосопровождающих метасоматитов в зависимости от характера деформаций и режима разрывных нарушений (табл. 3). Согласно этой схеме рудосопровождающие метасоматиты дайки №7 и западной части дайки №6 Утинского месторождения отвечают рудосопровождающим метасоматитам нижних горизонтов Нежданинского месторождения, а восточная часть дайки N26, где развиты березиты кварц-карбонат-серицитовой фации, -метасоматитам верхних горизонтов при пологом погружении на восток межфациальной границы.

Метасоматическая зональность, наблюдаемая в рудной зоне №1 Нежданинского месторождения (рис.1) в отношении пространственного распределения фаций рудосопровождающих метасоматитов, обусловлена сочетанием структурного и температурного факторов, при котором латеральная метасоматическая зональность определяется различным характером деформаций

в центральном (брекчирование) и северном (рассланцевание) блоках рудной зоны, а вертикальная метасоматическая зональность контролировалась температурным градиентом в каждом из блоков, созда вавшимся при фильтрации горячих гидротермальных пород сквозь относительно холодные толщи вмещающих пород.

1400

1000

600

200

-200

т—-1-1-1-1-Г

Фации рудосопровождающих метасоматитов

Кварц-карбо-нат-серици-

товая

Кварц-карбонат-альбит-серицито-вая

\ Кварц-карбо-нат-альбито-

вая

Рис. 1. Схема метасоматической зональности рудной зоны №1 Нежданинского месторождения. Точками показано положение изученных разрезов. Метасоматические сульфидные ассоциации Положение 3. Вкрапленное оруденение формировалось в течение рудного этапа в две стадии: стадию рупосопровождаюшего метасоматоза березитового типа (синметасоматическая пирротин - пирит - арсенопиритовая ассоциация) и стадию околожильного метасоматоза Семижильная кварц-арсенопиритовая

по условиям локализации, морфологии, составу, содержанию элементов-примесей

Для золоторудного этапа на основании изучения взаимотношеиий метасоматических сульфидных минералов с минералами вмещающих пород и между собой были выделены две ассоциации метасоматических сульфидов: ранняя синметасоматическая пирротин-арсенопирит-пиритовая и поздняя синжилы 1ая кварц-арсенопиритовая.

В состав ранней сннметасоматическои пнрротин-арсенопнрнт-инритовои ассоциации входят пирит, пирротин и арсенопирит призматического габитуса (арсено-пирит-1). На Нежданинском месторождении основными минералами ассоциации являются пирит и арсенопирит, пирротин наблюдается лишь на глубоких горизонтах рудных зон в участках распространения

рудосопровождающих метасоматитов кварц-карбонат-альбитовой фации. На . Утинском месторождении из минералов синметасоматической ассоциации резко , доминирует пирит: арсенопирит встречен в дайке №6, а пирротин наблюдается в дайках N26 и 7 в участках развития метасоматитов кварц-карбонат-альбит-серицитовой и кварц-карбонат-альбитовой фаций, верхняя граница распространения пирротина в этих рудных телах полого погружается на восток.

На Нежданинском месторождении минералы пирротин-арсенопирит-пиритовой ассоциация слагают около зон тектонитов протяженные по вертикали и латерали зональные ореолы шириной в десятки метров с внешней пиритовой и внутренней пирит-арсенопиритовой зонами (при появлении пирротина на глубоких горизонтах месторождения - соответственно пирротин-пиритовая и пирротин-пирит-арсенопиритовая зоны). По внешней границе пиритовой зоны проводятся границы ореолов березитизации, а пирит-арсенопиритовая зона располагается внутри тыловых зон колонок выделяемых фаций березитов в виде линейных столбообразных участков, протяженных по вертикали, в плане имеющих форму вытянутых линз и приуроченных к раздувам зон тектонитов. Граница между зонами ореола сульфидизации может быть четкой, обусловленной геологическими границами (тектоническими швами), или условной, когда наблюдается постепенное уменьшение содержания арсенопирита в зонах тектонитов. Доля арсенопирита-1 в сульфидной фракции образцов, взятых из внутренней зоны ореолов сульфидизации, колеблется от 3-5 до 100%, максимальна в осевых частях столбов и имеет тенденцию увеличиваться с глубиной. На Утинском месторождении ореолы синметасоматической сульфидизации, как и в целом ореолы березитизации, контролируются зонами повышенной трещиноватости в участках пересечения даек тектоническими нарушениями северо-восточной и северо-западной систем. Зональность ореолов сульфидизации проявлена лишь в апогранитных березитах кварц-карбонат-серицитовой фации, где наблюдается внутренняя пирит-арсенопиритовая зона, контролируемая участками максимальной трещиноватости дайки и не имеющая четких границ с пиритовой зоной.

Наиболее часто на Нежданинском месторождении встречаются взаимные включения пирита и призматического арсенопирита, свидетельствующие об их сингенетичности, при этом наблюдаются как включения неправильной формы, так и хорошо ограненные метакристаллы. В пирите включения пирротина редки и наблюдаются в виде мелких округлых образований на глубоких горизонтах рудных зон Нежданинского месторождения. Чаще включения пирротина наблюдаются в метакристаллах арсенопирита-1.

Взаимоотношения сульфидных минералов синметасоматической ассоциации друг с другом на Утинском месторождении наблюдаются реже. В аподиоритовых метасоматитах дайки №7 они представлены мелкими (до 0,1 мм) включениями пирротина в метакристаллах пирита. В дайке N26 иногда наблюдаются взаимные включения пирита и призматического арсенопирита.

Взаимоотношения метасоматических сульфидов с минералами метасоматитов наиболее достоверно проявляются в сингенетичных оторочках около метакристаллов сульфидов, являющихся аналогами келифитовых каемок и образовавшихся в результате реакции растущих метакристаллов с реликтовыми минералами вмещающей породы. Это образования шириной от сотых долей мм до 1-2 мм с параллельно-шестоватой структурой, ориентированной перпендикулярно к граням метакристаллов. Ассоциации минералов в оторочках около синметасоматических сульфидных минералов - пирита и призматического арсенопирита - соответствуют новообразованным минеральным ассоцициям во вмещающих метасоматитах, что является одним из доказательств синметасоматической природы пирита и призматического арсенопирита.. В метасоматитах кварц-карбонат-серицитовой фации и в серицитовой подзоне метасоматитов кварц-карбонат-альбит-серицитовон фации они состоят из серицита, кварца и реже карбоната. В метасоматитах кВарц-Карбонат-альбитовой фации и в альбитовой подзоне кварц-карбонат-альбит-серицитовой фации вместо серицита в оторочках образуется альбит. Максимальные количества "отороченных" метакристаллов наблюдаются во внешних зонах березитов, где степень неравновесности между новообразованными сульфидами и реликтовыми минералами вмещающей породы максимальна. В тыловых зонах колонок оторочки около сульфидов встречаются редко или отсутствуют.

Кристаллизация минералов пирротин-арсенопирит-пиритовой ассоциациии происходила за счет обогащенных железом метаморфических и раннеметасоматических карбонатов и светлых слюд и сопровождалась новообразованием менее железистых разновидностей серицита и карбоната, являющихся типоморфными минералами березитов, как в оторочках около метакристаллов пирита и арсенопирита, так и в объеме породы. Микросистема "метакристалл-оторочка" является равновесной: и карбонаты, и серициты из оторочек метакристаллов сульфидов отличаются минимальной железистостью, состав же новообразованных серицитов и карбонатов, не контактирующих с сульфидами, лишь приближается к равновесному. В этом случае наблюдается обратная зависимость между железистостью новообразованных метасоматических карбонатов и серицитов и степенью синметасоматической сульфидизации пород, определяемой как отношение железа, связанного в сульфидных минералах, к общему содержанию железа в породе, и рассчитываемой в виде атомного отношения (А$+8)/2Ре, коэффиценты коррелляции для карбоната и серицита равны соотвтственно -0,94 и -0,92. Более высокая железистость(Г>0,20) слюд и карбонатов Утинского месторождения в пределах тыловых зон рудосопровождающих метасоматитов по сравнению с Нежданинским месторождением, где минералы подобного состава характерны для внешних зон колонок рудосопровождающих метасоматитов, свидетельствует о том, что процессы перераспределения Ре между сульфидами и силикатно-карбонатной составляющей метасоматитов на Утинском месторождении прекратились вместе с процессами рудосопровождающего метасоматоза, не достигнув уровня

Нежданинского месторождения, в связи с более ранним приоткрыванием трещин и перестройкой гидротермальной системы, после которой начиналось формирование кварцевых жил и прожилков и связанного с ними синжилыюго вкрапленного оруденения. Подобная "незрелость" синметасоматического вкрапленного оруденения, является, по-видимому, отличительной чертой золоторудных месторождений жильного типа.

В состав сннжильной кварц-арсенопиритовой ассоциации входит арсенопирит (арсенопирит-Н), образующий метакристаллы уплощенного габитуса, часто сдвойникованные. С ним связаны явления околожилы юй сульфидизации , упоминавшейся выше. Он образует вкрапленность в виде маломощных (до 10-15 см шириной, обычно первые см) ореолов около кварцевых жил и прожилков, которые могут сливаться в участках сетчатого или лестничного прожилкования в невыдержанные по латерали и вертикали ореолы мощностью до 5-7 м. Арсенопирит-П иногда содержит включения пирита и пирротина синметасоматической ассоциации. В виде метакристаллов уплощенного габитуса арсеногшрит-11 встречается вне ореолов распространения арсенопирита-1, при наложении на последние арсенопирит-Ц отлагался в виде каемок на призматических кристаллах синметасоматического арсенопирита-1, как бы захватывая их. Таким образом происходило образование "гибридных" метакристаллов с меньшим удлинением, чем у исходных метакристаллов арсенопирита-1

Источником железа при кристаллизации арсенопирита-П, как и синметасоматического, служили карбонаты и серицит вмещающих пород, но образования маложелезистых серицитов и карбонатов при этом не проиходило. В оторочках около его метакристаллов отмечаются кварц и альбит, а при пересечении кварцевыми жилами пластов грубозернистых песчаников наряду со вкрапленностью арсснопирита-П наблюдается и околожильное окварцевание.

Типоморфные признаки сульфидных минералов из мстасоматитов приведены в таблицах 4 и 5. Наиболее информативным минералом является арсенопирит, входящий в состав как обеих метасоматических сульфидных ассоциаций, так и в состав наиболее распространенной на золоторудных месторождениях жильной арсенопирит-кварцевой ассоциации. Типоморфные свойства жильного арсенопирита также приведены в указанных таблицах.

Отличительным типоморфным признаком, определяемым визуально, является морфология метакристаллов арсенопирита. Синжильный арсенопирит по габитусу, особенностям огранки и внутреннему строению кристаллов, частоте двойниковых сростков существенно отличается от синметасоматического и по этим же параметрам близок к жильному.

Для всех изученных разновидностей арсенопирита характерно зональное распределение Ав в объеме метакристаллов. Выделяются три типа зональности: I тип - увеличение содержаний Ав от центра к краю метакристаллов, П тип -уменьшение содержаний Ав от центра к краю, совмещенный 1+Н тип с обогащенной Аэ промежуточной зоной в метакристаллах. Для

Таблица 4.

Типоморфные признаки метасоматического и жильного арсенопирита Нежданинского _месторождения

Генерация Арсенопирит-1 Арсенопирит-П Жильный арсенопирнт

Морфология кристаллов (г--¿Ъ (г--^ с Р

Двойники, тип Очень_редко: по (012) Постоянно: по (012) и (101)

Содержание Аб, ат.% центр 28,5 ±1,0 кран 30,1+0,9* 30,7 ± 0,9** 30,7 ± 1,1*** центру?),6 ± 1,1 пром.- 30,8 ± 1,0 край - 30,0 ± 0,9 центр - 30,6 ± 0,8 пром. -31,5 ±0,9 край. -30,6 ±1,3

Элементы-примеси (г/т) Аи 117 ±113* 54 + 45** ' 27+ 19*** Со 141 ± 133 № 378 ± 232 Аи 14 + 10 Со 151 ±85 № 406 ± 265 Аи 21 ±21 Со 38 ± 40 № 96 ± 105

Тэдс, тип а, мВ/°С п-тип 179 ±19* 185 ± 17** 197 ±25*** п-тип 212 ±25 п-тип 229 ± 18

Примечание: * - кварц-карбонат-серицитовая фация березитов; ** - кварц-карбонат-альбит-серицитовая фация; *** - кварц-карбопат-альбитовая фация. Здесь и далее: ц. - центр кристалла, пр. - промежуточная зона, кр. - краевая зона.

Таблица 5.

Типоморфные признаки метасоматического и жильного арсенопирита Утннского

месторождения

г Дайка №6, ранит-порфиры Дайка №7, кварцевые диориты

Генерация Арсенопирит-1 Арсено-пирйт-П Жильный арсенопирнт Арсенопирит-П Жильный арсенопирнт

Морфология кристаллов <- ^^1У ^^ о

двойники, тип Редко: по (012) Постоянно: по (012)

Содержание Лб, ат% ц. 28,7±0,5 кр.29,5+0,8 ц. 9,8+0,6 кр.31,1+0,5 ц. 29,9 кр.31,3±0,6 ц. 30,2+0,5 пр. 31,2±0,5 кр. 30,8+0,3 ц. 30,6+0,4 пр.31,6+0,4 кр.30,9+0,3

Элементы-примеси, г/т Аи 61 + 12 Со 72+33 № 55±17 Аи 29±14 Со 8б±5б № 92+71 Аи 37±30 Со 34+18 N1 39+26 Аи 22+15 Со 172+72 № 95±50 Аи 27+23 Со 70+28 № 57±26

Тэдс, тип п-тип 190±17 п-тип 208±17 п-тип 218±11 п-тнп 218+13 п-тип 242±12

синметасоматического арсенопирита-1 призматического габитуса свойственен I тип зональности при минимальном содержании Ав в центральной части метакристаллов (до 26 ат.%) и повышающихся в направлении краевых зон до 2930,5 ат.%. Наблюдаема^ направленность изменения состава в метакристаллах арсенопирита-1 обусловлена повышением температуры вмещающих пород при нагреве их фильтрующимися более горячими гидротермальными растворами.

В уплощенных метакристаллах арсенопирита-П и жильного арсенопирита наблюдаются все три типа зональности распределения Ав, при этом совмещенный тип зональности наиболее полно отражает общую эволюцию состава синжильного и жильного арсенопирита, а I и II типы являются его фрагментами. По сравнению с арсенопиритом-1 в метакристаллах арсенопирита-П и жильного арсенопирита центральная часть более мышьяковистая (более 29,5-30 ат.%), а наблюдавшиеся максимальные содержания Ав (в разных частях кристаллов) достигают 32,5-33 ат.%. Наибольшим разбросом в содержании Аэ в пределах одного кристалла характеризуются "гибридные" короткопризматические метакристаллы (от 27 ат.% в центре до 32,5 в краевой зоне).

Различия в составе выделяемых генераций арсенопирита обуславливают различие в термоэлектрических, свойствах. При общем для всех генераций электронном типе проводимости, связанным с дефицитом Ав, арсенопирит-1 отличается минимальными значениями коэффицента ТЭДС по сравнению с арсенопиритом-Н и жильным арсенопиритом (табл.4, 5). Наблюдается коррелляция между содержаниями Ая и значениями коффицента ТЭДС.

Различия между минералами синметасоматической и синжильной ассоциаций прослеживаются и в отношении содержаний Аи, для которого во всех статистически значимых выборках характерен логнормальный закон распределения. Максимальной золотоносностью отличаются минералы синметасоматической ассоциации из пирит-арсенопиритовон зоны ореола синметасоматической сульфидизации, особенно арсенопирит-1 (до 500-600 г/т), при этом золотоносность сульфидов снижается в ряду рудные зоны - жильные зоны - оперяющие нарушения в связи с уменьшением мощности пирит-арсенопиритовой зоны и минимальна при ее отсутствии. В пределах рудных зон содержания Аи в сульфидах синметасоматической ассоциации повышаются по восстанию рудных тел и максимальны в низкотемпературных березитах кварц-карбонат-сернцитовой фации. Арсенопирит-И и жильный арсенопирит отличаются относительно низкой золотоносностью (10-30 г/т).

На Нежданинском месторождении березиты тыловых зон, содержащие, как правило, более 1-2 вес. % призматического арсенопирита при общем содержании сульфидов 3-5 %, определяют распространение продуктивного вкрапленного оруденепия, формирующего протяженные и мощные рудные зоны с невысокими в среднем содержаниями (2-4 г/т), увеличивающимися за счет наложения богатого, но более локального жильно-прожилкового оруденения.

Зональность вкрапленного оруденения

Положение 4. Зональность продуктивного вкрапленного золотого оруденения. определяемая пространственным распределением минералов синметасоматическон пирротин-арсенопирит-пиритовой ассоциации и их типоморфных свойств, коррелнруется с метасоматичсской зональностью рудных тел. Изменение в пространстве типоморфных свойств метасоматического арсенопирита синжильной кварц-арсенопиритовой ассоциации отражает минералого-геохимическуго зональность жильного золотого оруленения.

Как отмечалось выше минералы пирротин-арсенопирит-пиритовой ассоциации образуют протяженные по вертикали и латерали ореолы, в зональности которых можно выделить 3 составляющие: поперечную, латеральную и вертикальную.

Поперечная составляющая зональности наблюдается в разрезах вкрест простирания рудных зон и связана со строением метасоматической колонки (в дайках Утинского месторождения эта составляющая ориентирована вдоль простирания дайки). В направлении тыловой зоны колонки она проявляется в увеличении: 1) степени синметасоматическон сульфидизации пород; 2) количества арсенопирита-1 и его доли в сульфидной фракции; 3) доли пентагондодекаэдрических кристаллов пирита; 4) содержаний Ля, Аи в арсенопирите и Ав, Аи, Ag в пирите; 5) коэффицентов ТЭДС пирита и арсенопирита; и в уменьшении содержаний Со, N1 в пирите и арсенопирите.

Вторая, латеральная, составляющая зональности направлена вдоль простирания рудных тел и определяется положением в них столбобразных раздувов зон тектонитов (структурный фактор зональности), с которыми связаны раздувы мощности ореолов березитизации и в которых нередко формируются кварц-серицитовые и монокварцевые метасоматиты. В направлении осевых частей раздувов зон тектонитов увеличиваются: 1) мощность внутренней пирит-арсенопирятовой зоны ореола сульфидизации; 2) количество призматического арсенопирита и его доли в сульфидной фракции; 3) содержание Аи в пирите и арсенопирите; 4) содержание Ав в арсенопирите; и уменьшается содержание N1 в арсенопирите.

Третья, вертикальная, составляющая зональности рудных зон с синметасоматическым вкрапленным оруденением контролируется термическим градиентом (температурный фактор зональности), как и вертикальная метасоматическая зональность. По восстанию рудных тел увеличивается содержание Аи и А§ в пирите и арсенопирите и уменьшаются: 1) доля призматического арсенопирита в сульфидной фракции; 2) содержание Аэ в краевых частях призматических кристаллов арсенопирита; 3) коэффиценты ТЭДС в арсенопирите.

Вертикатьная зональность рудных зон описывается идеализированной поверхностью полиномиального тренда первого или второго порядка, нередко совпадающего по форме для нескольких типоморфных признаков, а зональность, обусловленная структурным фактором, картой остатков (рис. 2).

м 01

СП

о о о

—к 01 о

го о о

сл о Г/Т о о 1 1

о\ о

м 01

Рис. 2. Изменение в плоскости рудной зоны №1 содержаний Аи в синметасоматическом арсенопирите призматического габитуса (а), поверхность тренда второго породка (б) и карта остатков (в). Точками показаны места взятия проб. 22

Зональность жильной минерализации на изученных месторождениях определяется прежде всего пространственным распределением жильных минеральных ассоциаций, находящем отражение в элементно-примесном составе жильного и синжильного метасоматического арсенопирита. Особенно ярко это проявилось на Утинском месторождении, где основной продуктивной ассоциацией является золото-сульфоантимонитовая, минералы которой не дают крупных скоплений. Однако содержания Аи и БЬ, типоморфных элементов золото-сульфоантимонитовой ассоциации, достигают максимальных значений в синжильном метасоматическом арсенопирите из наиболее продуктивных рудных столбов. На Нежданинском месторождении информативность синжильного арсенопирита снижается за счет образования "гибридных" метакристаллов арсенопирита, так как при этом арсенопирит-П почти не образует самостоятельных форм выделения в виде уплощенных метакристаллов.

Заключение

Детальное минералогическое изучение метасоматитов на золоторудных месторождениях позволило выделить довольно выдержанную последовательность преобразований вмещающих пород, включающую дорудные изменения и изменения золоторудного этапа и рассмотреть эволюцию состава минералов-индикаторов в ходе этой последовательности. Предшествовавший формированию рудоносных кварцевых жил рудосопровождающий метасоматоз, с которым связан основной обьем гидротермальных изменений рудного этапа, протекал на изученных месторождениях в различных структурных обстановках :в условии термического градиента, что привело к разнообразию фациальных разновидностей рудоносных метасоматитов. Образование березитов и кварцевых жил сопровождалось различным вкрапленным оруденением, представленным двумя сульфидными метасоматическими ассоциациями: синметасоматической и синжильнон. Продуктивное вкрапленное оруденение в рудных зонах формируется за счет минералов синметасоматической ассоциации, отличающихся повышенной золотоносностью и образующих мощные и протяженные ореолы. Зональность продуктивного вкрапленного оруденения является составляющей метасоматической зональности рудных тел.

Основные результаты работы отражены в следующих публикациях:

1 Минералого-геохимические особенности околорудных метасоматитов как критерий оценки золотого оруденения. // Оценка перспектив рудоносности геологических формаций при крупномасштабном геологическом картировании и поисках минералого-геохимическими методами: Тезисы докл. Всесоюзного петрологического симпозиума. Ленинград, 12-14 апреля 1988 г. Л.: 1988. С. 80-81.(соавт. Г.Н.Гамянин)

2 Морфология кристаллов пирита и арсенопирита одного из золоторудных месторождений Южного Верхоянья. // Тезисы докл. УП Якутской республиканской научно-практической конференции молодых ученых и

специалистов. Ч. II. Якутск: 1988. С. 23-24.

23

3 Ростовые двойники арсенопирита золоторудного месторождения Восточной Якутии.// Вестник Московского университета. Серия 4, геология, 1990, №5. С. 63-66. (соавт. О.Г. Козлова).

4 Басугуньинский рудно-магматический узел. // Рудно-магматические системы Востока СССР. Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1991. С. 81-94, (соавт. Г.Н. Гамянин, H.A. Горячев, П.П. Колесниченко, ВЛ. Половинкин ).

5. Элементы-примеси в арсенопирите как критерий оценки перспективности участков месторождения Утинское // Рудные месторождения Дальнего Востока - минералогические критерии прогноза, поиска и оценки: Тез. докл. Владивосток: 1991. С. 83-84.

6 Минералогия метасоматитов Утинского месторождения. // Минсралого-геохимические аспекты магматизма и оруденения Якутии. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1993. С. 23-32.

7 Conditions indispensable for a formation of large gold ore deposits. In "The 9th symposium of IAGOD. Abstracts, vol. 2, Beijing, China,1994. P. 454-456. (соавт. Г.Н. Гамянин, А.Г. Бахарев ).

8 Факторы формирования и минералогические признаки крупного полиформационного Нежданинского золоторудного месторождения. В сб. Геологические и минералогические критерии крупных и уникальных месторождений. Тез. докл. годичного собрания Минералогического общества при РАН и Школы. Москва, 28-31 марта 1994 г., Санкт-Петербург, 1994. (соавт. Г.Н. Гамянин ).

9 Зональность околорудных метасоматитов, локализующихся в структурах сдвига. // Тез. докл. конференции научной молодежи "Эрэл-95". Якутск: 1995. С. 99.

10 Условия образования крупномасштабного золотого вкрапленного оруденения // Крупные и уникальные месторождения редких и благородных металлов (проблемы генезиса и освоения): Тез. докл. 1-го межд. симпозиума, Санкт-Петербург, 8-11 октября 1996 г. Санкт-Петербург: 1996.

11 Минеральные ассоциации и стадийность образования вкрапленного оруденения Нежданинского золоторудного месторождения. // Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях. Тез. докл. Международного Бетехтинского Симпозиума, Москва, 8-10 апреля 1997 г.

12 Последовательность гидротермального преобразования вмещающих пород на Нежданинском золоторудном иесторождении // Золотое оруденение и гранитоидный магматизм Северной Пацифики: Тез. докл. Всероссийского совещания. Магадан, 4-6 сентября 1997 г. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1997. С. 117-119.

13 Нежданинскос золоторудное месторождение , 20 пл. (в печати) (соавт. Г.Н. Гамянин, Н.С. Бортников. Н.К. Силичев).

С. 87-88.

М.: 1997. С. 113-114.