Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Минералого-геохимические особенности золотоносных пород Олондинского зеленокаменного пояса

ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Шапорина, Мария Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЗОЛОТА.

Глава 2. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗОЛОТОНОСНЫХ АРХЕЙСКИХ ЗЕЛЕНОКАМЕННЫХ ПОЯСОВ.

2.1 Главные типы месторождений золота в докембрийских комплексах

2.2 Золотоносность зеленокаменных поясов мира.

2.3 Месторождения и рудопроявления золота в зеленокаменных поясах Сибири.

2.4 Региональные критерии прогнозирования золотого оруденения в зеленокаменных поясах архея.

Глава 3. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ОЛЕКМИНСКОЙ ГРАНИТ-ЗЕЛЕНОКАМЕННОЙ ОБЛАСТИ И ОЛОНДИНСКОГО ЗЕЛЕНОКАМЕННОГО ПОЯСА.

3.1 Олекминская гранит-зеленокаменная область.

3.2 Олондинский зеленокаменный пояс.

3.3 Геологическое строение восточной ветви Олондинского зеленокаменного пояса.

Глава 4. БАЗИТ-УЛЬТРАБАЗИТОВЫЕ СЕРИИ ПОРОД ВМЕЩАЮЩИЕ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИЕ ОБРАЗОВАНИЯ.

4.1 Ультраосновные породы.

4.2 Основные породы.

Глава 5. ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИЕ МЕТАСОМАТИТЫ ОЛОНДИНСКОГО ЗЕЛЕНОКАМЕННОГО ПОЯСА.

5.1 Золотосодержащие высокоглиноземистые метасоматиты.,

5.2 Золотосодержащие сульфидизированные, биотитизированные и карбонатизированные породы.

Глава 6. ОСОБЕННОСТИ САМОРОДНОГО ЗОЛОТА ОЛОНДИНСКОГО

ЗЕЛЕНОКАМЕННОГО ПОЯСА.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Шапорина, Мария Николаевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе рассмотрены факторы и условия перераспределения и накопления золота в базитах-ультрабазитах Олондинского зеленокаменного пояса.

Установлено, что повышенные концентрации Аи характерны для ультраосновных и основных пород, подверженных метасоматическим изменениям. Оценка степени накопления золота в измененных породах проводилась с учетом выполненных определений содержания золота в метаморфических породах, вмещающих зоны метасоматической проработки. Установлено, что в коматиитах и коматиитовых метабазальтах ОЗКП содержания Аи колеблются от 0.009 до 0.06 г/т, а в толеитовых метабазальтах - 0.014-0.035 г/т, что несколько превышает фоновые значения для аналогичных пород в других регионах (Ножкин, Крестин, 1984; Рундквист и др., 1989; Гадиятов, Бирюлышн, 1991 и др.).

В пределах Олондинского зеленокаменного пояса были изучены три группы метасоматически измененных пород. Первая представлена золотосодержащими высокоглиноземистыми метасоматитами. Вторая и третья группы объединяют основные и ультраосновные породы с разной степенью метасоматического преобразования (сульфидизация, карбонатизация, биотитизация) и концентрирования золота: вторая -слабоизмененные породы с низкими содержаниями золота; третья - более интенсивно преобразованные породы с повышенными концентрациями золота.

Впервые в восточной ветви Олондинского зеленокаменного пояса обнаружены и описаны золотосодержащие высокоглиноземистые метасоматиты с содержаниями Аи до 0.41 г/т и до 0.46 г/т. Для участка их проявления характерны два типа минеральных парагенезисов: обычный

-------------"хлорит-биотитовый" и высокоглиноземистый--- "маргарит-турмалиновый".

Отчетливых взаимоотношений между этими типами установить не удалось, однако, по имеющимся данным, можно предпологать два этапа преобразований пород. Первый характеризовался калиевым метасоматозом в зонах интенсивного рассланцевания метаморфизованных габбро-амфиболитов, выразившимся в интенсивной биотитизации. Второй этап -более низкотемпературный, максимально проявился в средней части разреза и характеризовался привносом Са, М^, щелочей, а также В, С02 и серы, повышением содержания глинозема и титана и формированием высокоглиноземистых парагенезисов с маргаритом и турмалином. Для второго этапа отмечается рост концентраций сульфидов с повышенным содержанием Аи (9.0-18.0 г/т) и А§ (0.9-3.1 г/т). Определение радиологического возраста Аг-Аг методом, сделанное по биотиту из высокоглиноземистых ассоциаций показало значение 1840+10 млн. лет (ранний протерозой), что позволяет сделать предположение о овозрастности и возможной генетической связи метасоматических у процессов и внедрения даек габбро-норитов возрастом 1.8-1.9 млрд. лет.

Процессы интенсивного рассланцевания ультраосновных - основных пород ОЗКП сопровождались слабым метасоматическим преобразованием. Для коматиитовых метабазалътов при этом характерно появление незначительных количеств биотита и карбоната, повышение железистости, содержаний РЬ, ТМЪ и Бп; понижение содержаний V, N1; щелочей и В1. В габбро-амфиболитах происходит изменение состава минералов (амфибола и плагиоклаза), образование кварц-карбонатных прожилков, незначительное изменение химического состава пород - понижение содержаний щелочей и Бг, повышение - РЬ, ва, Сг, N1, №>, Мо, Ъс. В толеитовых метабазалътах отмечается появление сульфидов, слабая биотитизация и карбонатизация. От неизмененных аналогов по отдельным пробам они отличаются повышением содержания железа, натрия, калия.

Концентрации золота в таких породах (0.014-0.025 г/т для коматиитовых метабазальтов, 0.024 г/т для габбро-амфиболитов и 0.05г/т для толеитовых метабазальтов) ниже или близки его концентрациям в соответствующих неизмененных породах ОЗКП. Таким образом, процессы интенсивного рассланцевания и начального метасоматического преобразования ультраосновных - основных пород ОЗКП способствовали перераспределению и увеличению подвижности золота, но не благоприятствовали его накоплению.

При более интенсивном метасоматическом изменении происходит существенное преобразование ультраосновных - основных пород ОЗКП. Для коматиитовых метабазальтов при этом характерна грануляция амфибола, замещение его бесцветными разностями, появление сульфидов, биотита, увеличение количеств карбоната, а гак же повышение содержания Бе20з и №>; понижение - щелочей, Вь По сравнению со слабо измененными породами отмечаются более высокие концентрации кальция, увеличение содержания ва и V, N1, Си, Ва. Метасоматические изменения толеитовых метабазальтов в данном случае выражаются биотитизацией, хлоритизацией, карбонатизацией, скаполитизацией и сульфидизацией. Измененные разности пород значительно отличаются от неизмененных повышенным содержанием магния, фосфора, летучих, РЬ, Оа, Сг, Ве, №>, Мо, Яп, Хп, Тл, Ва, N1, Си, Вц появлением В и понижением концентраций глинозема, титана, натрия. В новообразованных сульфидах, как и в случае высокоглиноземистых метасоматитов, отмечается примесь Со и №, что обычно характерно для сульфидов, имеющих глубинный источник. Изотопный состав серы сульфидов, близкий к метеоритному значению, также не противоречат предположению о возможном мантийном источнике вещества.

Содержания Аи в породах, подверженных интенсивным метасоматическим преобразованиям (0.02-0.243 г/т для коматиитовых метабазальтов и 0.82 г/т для толеитовых метабазальтов) в несколько раз превышают его концентрации в неизмененных аналогах.

Наложенные гипергенные процессы способствовали значительному росту содержаний золота, вплоть до промышленных концентраций (до 2.58 г/т в метасоматически измененных коматиитовых метабазальтах и до 4.49 г/т в преобразованных толеитовых метабазальтах).

В Олондинском зеленокаменном поясе выявлено и изучено самородное золото из аллювиально-делювиальных отложений и коренное золото из протолочек метасоматически измененных пород. Самородное золото из аллювиально-делювиальных отложений представлено тремя морфологическими видами: изометрично-комковидное, трещинно-прожилковое и кристаллическое. Совокупность многих признаков позволяет рассматривать эти три вида золота как вторичное, образованное на начальной стадии гипергенного преобразования метасоматически измененных пород, содержащих сульфиды, биотит и карбонат (Петровская, 1973). Вероятно, в процессе гипергенного преобразования происходило изменение химического состава золота с повышением его пробности. Учитывая тесную пространственную связь делювиальных отложений и рассмотренных золотосодержащих рудно-метасоматических образований, очень слабую окатанность золотин, наличие включений в них минералов, можно предпологать, что выявленные различия в пробности коренного (726-794) и шлихового (898-989) золота обусловлены поступлением в делювиально-аллювиальные отложения рудного материала из зоны начального гипергенного преобразования метасоматически измененных пород.

Золоторудная минерализация в ОЗКП приурочена, как и в большинстве архейских зеленокаменных поясов мира, к вулканогенным толщам ультраосновного-основного состава, метаморфизованным в условиях от зеленосланцевой до низкотемпературной амфиболитовой фации и подверженных последующим метасоматическим преобразованиям.

В соответствии с региональными критериями прогнозирования золотого оруденения в зеленокаменных поясах архея, разработанными Д. В. Рундквистом с соавторами (1989), для Олондинского зеленокаменного пояса можно выделить семь следующих критериев. Золотоносные толщи ОЗКП размещаются в зонах интенсивного рассланцевания (локальный структурный

137 критерий). Повышенные концентрации Аи характерны для зон метасоматического преобразования пород, в частности для высокоглиноземистых метасоматитов {локальный метасоматический критерий). Осадочные, вулканогенно-осадочные и вулканогенные породы, вмещающие метасоматиты с повышенными концентрациями Аи, метаморфизованны в условиях от зеленосланцевой до низкотемпературной амфиболитовой фации (.метаморфический критерий). ОЗКП сложен преимущественно метавулканитами (региональный геолого-тектонический критерий) с возрастом около 3 млрд. лет (геохронологический критерий). Породы пояса представлены переслаиванием ультраосновных, основных и средних метавулканитов (литолого-стратиграфический критерий), представленных толеитовой и коматиитовой сериями (петрохимический критерий). /

В целом, Олондинский зеленокаменный пояс является перспективным районом на обнаружение золоторудных проявлений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Шапорина, Мария Николаевна, Новосибирск

1. Амосов P.A., Васин C.JI. Онтогенезис самородного золота Сибири. -М.: ЦНИГРИ, 1995. 150 с.

2. Арндт Н.Т., Несбитт Р.У. Смешение магм в коматиитовых лавах из района Манро, Онтарио //Геохимия архея /Под ред. А. Кренера, Г. Н. Хенсона, A.M. Гудвина. Пер. с англ. М.: Мир, 1987. С. 130-146.

3. Богомолова JI.M., Смелов А.П. Корреляция эндогенных процессов в зеленокаменных образованиях Олекминской складчатой области. //Структурный анализ кристаллических комплексов: Тезисы докладов II Всесоюзной школы. М., 1988. С. 34-35.

4. Буряк В.А., Бакунин Ю.И. Металлогения золота. Владивосток: Дальнаука, 1998. - 400 с.

5. Виноградов А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных пород земной коры //Геохимия. 1962. - № 7. - С. 555-571.

6. Гавриленко Б.В., Басалаев A.A., Предовский A.A. и др. Фоновая золотоносность докембрийских осадочных и вулканогенных формаций Кольского региона//Геохимия. 1987. - № 10. - С. 1378-1385.

7. Гадиятов В.Г. Геохимические методы поисков золотого оруденения в зеленокаменных толщах запада Алданского щита: Автореф. дис. .канд. геол.-мин. наук. Иркутск, 1992. - 17с.

8. Гадиятов В.Г., Бирюлькин Г.В. Фоновая золотоносность докембрийских зеленокаменных образований Текумулят-Тунгурчинской складчатой зоны запада Алданского щита //Геохимия. 1991. - № 6. -С. 902-905.

9. Геологические формации и металлогения Алданского щита /Билибина Т.В., Дашкова А.Д., Донаков В.И. и др. Л.: Недра, 1976. - 338 с.

10. Глуховский М.З. Некоторые особенности тектоники ранних этапов развития Олекмо-Витимской горной страны //Геотектоника. 1969.-№3. -С. 39-51.

11. Добрецов Н.Л., Добрецов H.H., Попов Н.В. и др. Минералогия и геохимия коматиитовой серии из Олондинской структуры Алданского щита //Геохимия вулканитов различных геохимических обстановок. Новосибирск: Наука, 1986. С. 34-49.

12. Докембрийская геология СССР /Под ред. Рундквиста Д.В., Митрофанова Ф.П. - Л.: Наука, 1988. - 260 с.

13. Древнейшие породы Алдано-Станового щита /Под ред. Рудник В.А. -Л.: Наука, 1989. 260 с.

14. Закс Л. Статистическое оценивание. Пер. с нем. М.: Статистика, 1976.- 598 с.

15. Заякина С.Б. Автоматизированная установка для атомно-эмиссионного определения Au, Ag и платиновых металлов. //Журнал Аналитической Химии.- 1999. Т. 54. № 8. - С. 877-884.

16. Зимин С.С., Моисеенко В.Г., Октябрьский P.A. и др. Роль соединений бора в образовании турмалинсодержащих месторождений золота //Тихоокеанская геология. 1999. - Т. 18. № 5. - С. 106-114.

17. Золоторудное поле Колар (Индия). М.: Наука, 1988. 232 с.

18. Кассандров Э.Г., Мариич В.А. О золотоносности железистых кварцитов Алданского щита //Геология и геофизика. 1979. - № 2. - С. 87-91.

19. Конди К. Архейские зеленокаменные пояса. Пер с англ. М.: Мир, 1983. - 390 с.

20. Методы определения золота и серебра при геохимических исследованиях: Метод, рекомендации /Сост. В.Г. Цимбалист. Новосибирск: Изд-во ИГиГ СО АН СССР, 1984. 53 с.

21. Минералы: справочник /Под ред. Ф. В, Чухрова. М.: Наука, 1981. Т. III, вып. 3. 340 с.

22. Минералы, справочник /Под ред. Ф. В. Чухрова. М.: Наука, 1992. Т. IV, вып. 1.-677 с.

23. Моисеенко В.Г., Эйриш Л.В. Золоторудные месторождения Востока России. Владивосток: Дальнаука, 1996. - 352 с.

24. Некрасов Е.М. Зарубежные эндогенные месторождения золота. М.: Недра, 1988.-286 с.

25. Некрасов Е.М Главные геолого-структурные типы и особенности крупных эндогенных месторождений золота //Отечественная геология. 1996. -№ 2. - С. 19-26.

26. Ножкин А.Д. Радиоактивные элементы индикаторы зрелости архейской континентальной коры //Доклады АН СССР. - 1983. - Т. 270. № 1. -С. 216-219.

27. Ножкин А.Д., Крестин Е.М. Радиоактивные элементы в породах раннего докембрия (на примере КМА). М.: Наука, 1984. - 128 с.

28. Ножкин А.Д., Цыпуков М.Ю., Попереков В.А.и др. Сульфидно-никелевое и благороднометалльное оруденение в гранит-зеленокаменной области Восточного Саяна //Отечественная геология. 1995. - № 6. - С.11-17.

29. Олондинский зеленокаменный пояс /Попов Н.В., Смелов А.П., Добрецов Н.Н. и др. Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1990. - 172 с.

30. Петров В.Г. Крупнообъемное опробование при геохимических исследованиях на золото. Новосибирск, 1982. - 130 с.

31. Попов Н.В., Смелов Д.П. Метаморфические формации Алданского щита //Геология и геофизика. 1996. - № 1. - С. 141-158.

32. Попов Н.В., Шапорина М.Н., Амузинский В.А. и др. Металлогения золота Алданской провинции //Геология и геофизика. 1999. - Т. 40. № 5. -С. 716-728.

33. Пухтель И.С., Журавлев Д.З. Раннепротерозойские пикриты олекминской гранит-зеленокаменной области: Nd-изотопная систематика и петрогенезис //Геохимия. 1992. - № 8. - С.1111-1123.

34. Ранний докембрий Южной Якутии /Дук B.JL, Кицул В.И., Петров А.Ф. и др. М.: Наука, 1986. - 280 с.

35. Родионов Д.А. Статистические решения в геологии. М.: Недра, 1981. -231с.

36. Рундквист Д.В., Дагелайский В.Б., Красников H.H. Региональные критерии прогнозирования золотого оруденения в зеленокаменных поясах архея //Советская геология. 1989. - № 4. - С.28-37.

37. Сазонов А. М. Геохимия золота в метаморфических толщах. Томск: Изд-во ТПУ, 1998. - 166 с.

38. Смелов А.П. Метаморфическая эволюция Олекминской гранит-зеленокаменной области. Новосибирск: Наука, 1989. - 128 с.

39. Тойт А.Д. Геология Южной Африки. Пер. с англ. М.: Изд-во иностранной литературы, 1957. - 448 с.

40. Федоровский B.C. Стратиграфия нижнего протерозоя хребтов Кодар и Удокан. М.: Наука, 1972. - 130 с.

41. Шапорина М.Н., Попов Н.В. Золотосодержащие метасоматиты Олондинского зеленокаменного пояса (Алданский щит) //Геология и геофизика. 2000. - Т. 41. № 9. - С. 1268-1273.

42. Шер С.Д. Металлогения золота. (Северная Америка, Австралия и Океания). М.: Недра, 1972. - 296 с.

43. Шер С.Д. Металлогения золота. (Евразия, Африка, Южная Америка). -М.: Недра, 1974. 296 с.

44. Щеглов А.Д., Говоров И.Н. Нелинейная металлогения и глубины земли. М.: Наука, 1985. - 324 с.

45. Щербина В.В. Основы геохимии. М.: Недра, 1972. - 296 с.

46. Anhaeusser C.R. Archean metallogeny in southern Africa //Econ. Geol. -1976. -№71.-P.16-43.

47. Dobretsov N.N., Popov N.V., Smelov A.P. et. al. The Aldan-Stanovik Shield //Greenstone Belts /Ed. Maarten J. de Wit and Lewis D. Ashwal Oxford: Clarendon Press, 1997. - P. 710-725.

48. Dube В., Guha., Rocheleau M. Alteration patterns related to gold mineralisation and their relation to C02/H20 ratios //Mineralogy and Petrology. -1987.-V.37.-P. 267-291.

49. Fripp R.E.P. Gold metallogeny in the Archean of Rhodesia. //The Early History of the Earth. /Ed. B.F. Windley New York: J Wiley and Sons, 1976. -P. 455-468.

50. Groves D.I. Eastern Goldfields Mineral Deposits: Overview of Gold Mineralisation in the Norseman-Viluna Belt (Western Australia) //Excursion Guidebook Third International Archean Symposium. Austr.: Perth, 1990. -P. 307-317.

51. Hutchinson R.W., Ridler R.H., Suffel G.G. Metallogenic relationships in the Abnitibi belt, Canada: a model for Archean metallogeny //Can. Inst. Min. Metall; Trans. 1971. - № 74. - P. 106-115.

52. Hutchinson R.W. Metallogeny of Precambrian Gold Deposits: Space and Time Relationships //Econ. Geol. 1987. V.82. № 8. - P. 1993-2007.

53. Komatiites /Ed. N.T. Arndt, E.G. Nisbet. L.: Allen and Unwin, 1982. -538 p.

54. Koziar A., Strangway D.W. Shallow crustal sounding in the Superior province by audio frequency magnetotellurics //Can. J. Earth Sci. 1978. - № 15. -P. 1701-1711.

55. Leak B.E. Nomenclature of amphiboles //Mineralogical Magazine. 1978. -V. 42. - P. 533-563.

56. Metallogenesis of Selected Gold Deposits in Africa /Ed. Thomas Oberthur.- Hanover, 1994. 679 p.

57. Muram A. S., Chenjeral Kosmas G. et al. The Redwing Gold Deposits, Mutare Greenstone Belt, Zimbabwe: Geology, Mineralogy, Geochemistry and Fluid Inclusion Studies // Metallogenesis of Selected Gold Deposits in Africa. Hanover, 1994. P. 423-475.

58. Readier Rs H. Relationship of mineralisation to volcanic stratigraphy in the Kirkland Lake-Larder Lakes area, Ontario //Proc. Geol. Assoc. Can. 1970. - № 21.- P.33-42.

59. Zaiakina S.B. //Spectrochemia. 2002, в печати.144 Фондовая

60. Сафонов A.M., Лимарев Н.С. Геологическое строение и полезные ископаемые центральной части Темулякит-Тунгурчинской рудной зоны. -В. Вестях. ЛенГРЭ, 1988. 677с.