Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Золотое оруденение Аян-Бряхского антиклинория: геологическая позиция и сульфидное минералообразование

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

Автореферат диссертации по теме "Золотое оруденение Аян-Бряхского антиклинория: геологическая позиция и сульфидное минералообразование"

^ 9 п п 'п"п

ЙОСКОВСКШГ ГОСЯДАРСТВЕНННН УНИВЕРСИТЕТ ок. И.В.Ломоносова

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОАКЭЛЬТЕТ Каседра полазннх ископаеинх

На правах рукописи

ВОРОНИН Сергей Вячеславович

ЗДК 553.411:549.3(571.65)

ЗОЛОТОЕ СРЗДЕНЕНИЕ АЯН-ВРИСКОГО АНТЙКДИНОРЙЗ: ГЕОЯОГИЧЕСКАЗ ПОЗИЦИЯ И СЗЛЬФИДНОЕ МИНЕРАЛ00БРА30ВАНИЕ

Специальность 04.00.11 Геология, пояски и разведка рддиых я нерудных ностороядеянй, металлогения

Автореферат диссертации на соискание дченой степени кандидата гсолсго-иинералогкческих наук

Носквг 1992

Работа выполнена в Северо-Восточной коаплексном научно-исследовательском инститдте Дальневосточного отделения РАН

Научный руководитель: чден-корреспондзнт Российской АН, профессор Н.И.Еремин (МГУ)

Официальные оппоненты: доктор геолого-иивералогичесвих наук

К.С.Сахарова (ИГЗ)

кандидат геолого-нинералогичесюис наук В.Б.биваков ШИГРИ)

Ведущее предприятие: Институт литосфера РАН, г.Ёосква

Защита состоится года ъу^ час/Я^шш.

в аудит ории^йУна заседании специализированного Нченого Совета К.053.05.05 по геологии, поискам и разведке рудннх и нерудных месторождений и металлогении геологичесвогр ©а— кдльтета НГЗ ни. Ломоносова

Адрес: 119В99 Москва, Ленинские горн, КГН, Геологический Факультет

Автореферат разослан г.

Зченнй секретарь специализированного Совета

с.г.-к.н.

О.Дергачев

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Проблема генезиса золоторудных месторождений, несмотря на многочисленные работы г этой области, еде долго не потеряет своей актуальности. В последние годи особый интерес вызывает золотое орддененяе в черносланцевнх толпах, для которого характерны значительные размеры и комплексность руд. Боль-яннство кз рассматриваемых в диссертации месторождений локализовано именно в таких толцах. Для ренениа генетических вопросов особенно вааен синтез исследований на конкретных природных объектах с экспериментальными и теоретическими работами. Комплексный геолого-геохнаический подход, с взаимной проверкой на непротиворечивость результатов, применен в настоящей работе при изучении геологически достаточно хорово охарактеризованных золоторудная объектов Вархяе-йолгшского региона. Наиболее крупные рудные аесторовдеика золота региона расположены в пределах Аян-Врахского антиняинория. Это обстоятельство, определило его еабор з качестве главной геологической структура для исследований.

Цель работа заклачалась в реконструкции геологических и сш-зйно-хмкнческкя условий сульфидного минералообразования на зо-• лоторудннх нестороздеетях п во выедавших их терркгенних толпах верхоянского кокплекса и шпрузивяых породах. Задачи вклпчалн: 1) кзучгкяе геологических условий локализации разнотипного золотого орудензния и сульфидной минерализации во виецавцих породах; 2) выявление гдгзнух парагенетнческпх ассоциаций сульфидов и последовательности их образования; 3) определение состава ни-,нералоо з зависимости от парагенезиса; 4) расчет физико-химических параметров сцяьфидообразозання; 5) определение источников рудных коапонеитов, а такае механизмов их мобилизации к от-лозенк^

Фактический материал а методика исследований. Б основу работа полоачнк катеркалЕ, полученные азторон при полевых и лабс-рзторпнх исследованиях г. течение 1933-92 гг. Полевав метод:: исследования сочетала крдпнокзсзтайнов картирование и детальное опробование. Б комплексе аналитических работ упор бил сделан на еульозднуг составлазцув руд и пород. Изучено более 1000 полнре-ваннзх препаратов п около 700 сульфидная моносрзиций. Состаз минералов анадиаирозалссв СВКН1Ш на рентгеноспектральнов виброанализаторе "ЕааеЬая" (более 2000 анализов) Г.Оеркуловнп и Е.И.Горячевой к дисрахтонетре ДР0Н-2.0 (10 анализов) Т.Н.Нахор-ккной. СодерЕанкз злегеятоз-примесей в сульфидах определялось нейтронко-актпэздионлзв иетодои з ИЗ® йй ЗзССР Е.С.Олнцияё и

В.С.Осинской (около 100 анализов), а такве лазерным иикроспект-ральннн анализов в ИГ9 Н.Е.Сергеевой (10 анализов). Валовый хи-кический состав едльфидних концентратов дстановлеи в ЦД СВПГО "Севвостгеологкя" под рдководствои Н.М.Козловой (около 100 анат-лизов). Изотопный анализ серн в сульфидах выполнен О.Боровиков в ДБГИ ЛВС ЙН СССР (около 100 анализов).

Кроне опубликованных, в работе еироко использовались Оондо-в: : катерналн СВПГО "Севвостгеологкя" н Верхке-Келицсксй ПСЗ атого объединения.

Научная новизна. Поддчена геологические данные о повторяемости однотипного золотого ордденеииз в нестороадениах, локализованных в бян-Зряхскои антиклинории н прилегавцих к ней» районах в период с поздней юрн до позднего пела. Выделено два рада едльоидного кинералообразования в золотордднах объектах региона. которие соо7ветствдпт золото-кварцезоыд и золото-редконе-тальнонд типам ордденениа. Для каздого из этих рядов характерна устойчивая последовательность отлогзння едльешдных парггенези-ссв. Показани причина к неловка воспроизводимости этих рядов в соответствдгда геологических обстанозках. Остановлена сакторз кардвення последовательности кшералообразовакиз на отдельных еоъектах. Показана возногние источники главних компонентов рдд. Лополнен список рдднах минералов для иесторосдений.

Практическое значенио и реализация. Б рездльтате вишневкам исследований получены вещественные критерии оценки золотого оруденениз в терригенннх и кнтрдзивнш: породах. Выявленные за-пононерности едльокдообразовашш иогдт использоваться в рддпо-уорнационнои анализе, при поисково-раззодочвнх работах к ресе-нке технологических задач в комплексной переработке рдд.

Основные практические выводи исследований использовались при выполнении хоздоговорных работ с Беряне-Колинской ПСЗ СВПГО "Стввостгеология". * .

Апробация работы. Результат работы обседались ка всесопз-■ '.и; совещаниях "Рудные формации стрдктцр зонн перехода конти-:::&т-океан" (Магадан, 1988) и "Научные принципа прогнозирования пйлегевного ордденеша в восточво-азпгтских вулканических пояса:: СССР" (Хабаровск, 1368), Седьаои годичной собрании Северо-восточного отделение ВН0 (Магадан, 1987), заседаниях НТС Гзрхне-Колыаской ПСЭ СВПГО "Севвостгеологкз".

По теие диссертации опубликовано 0 работ.

Объев работы. Диссертация состоит аз введения, ? глав и гачлачекни, обдии объеком 100 страниц текста, иллэстркрованного

таблицами. 104 риеднкамв. Список лмтератури - 123 наименова-

ния.

Работа выполнена под научным руководством чл.-корр. РАН, профессора Н.Н.Ерекина., В совместных исследованиях и обсундении иатериалоз принимали участие сотруднихн лаборатории геологин рудных ыестороздений - зав. лабораторией Р.А.Еремин, В.Г.Вахты-ров, Е.Э.Такова, Б.С.Андреев, а такзе других лабораторий СВКЯНИ Г.Я,Меркулов, В.В.Акинии, Т.И.Махоркина, 1.Л.Гель»ан, В.К.Козлов. Н.А.Горячев. Постоянное внимание и поиоць в работе были проявлена со сторона коллектива кафедры полезных ископаемых геологического факдльтета МГУ. На протяяенни нескольких лет геологические исследования проводились в тесноы творческой взаимодействии с геологааи ЗКПСЗ Спос. Зсть-Оычуг), особенно П.Н.Аноровна. Всеа иа автор внрагает свои признательность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе дается краткий обзор проблены генезиса золоторудных аестороздений региона, обоснование выбора объектов н нетэдоз исследования. Вторая и третья главы посвячена геологической информации о локализации нестороядеиий и пространствев-но-зрзленных соотнозеняях руд с аагаатическиии и нетанорфнчес-кини образованиями. В четвертой главе описнваатса сульфидные иинеральные ассоциации ваезанщих пород я золоторудных иесторог-декнй; обосновывается выделение двух рядов сульфидообразовак::я, соотватстчувэих золото-кварцевым и золото-редкокзтальныа рул,г^. Б пятой главе рассаатригазтса условия н механизкн сульфидного аинералообразования з золоторудных цзсторогденнях к во внецап-зих их породах. Уестаа глава характеризует оснознкз причины нарушения последовательности формирования парагенезисоз, здесь ге расвифроввззптся иелл.ч.чзкы преобразования нинералов и их ассоциация. 3 седьмой г/азе обсдадаатся зерояткне источника ру,*кего зецестза и аналазируатся процесса, веддзле к образованно ри

Изрезанно материала з азтореозратэ водется по зацицаз«Е" полааения.:.

ППЛ93ЕНИЕ !. Золотоз срудгнеппо о стру-тдпа." &т>2р22с::5ггз аптглл:>.аоряз а пралегепцяз и иезд райезов яозторязтеа со врег::-пп з пграод с яозднзй гря до аозгязго кзлз. Орддзнеякэ содрех-пз с апогозтапнггл процессам рзпзогальпогв п гонтазтовего гм-танорфизка я «нтрдзстпого гггегтгзг- .

Проблема пространстзехио-врвиеьных связей золотого оруде?п» яйл яно-колийскнг. нгзозоид с игпзатизноз и катакорфияаоя вевгде привлекала вниванив геологоз. В течение нноголатаеЗ ксторвя го

ологических исследований были высказаны разные точки зрения: генетическая или парагенетическаа связь золота с малыми интрузиями: генетическая или парагенетическая связь с гранитопднык магматизмом: глубинный'источник золота: образование пронывлен-ного оруденения в процессах литогенеза и метамсрсизма. Многие исследователи, в зависимости от генетических воззрений, ограничивали однотипное оруденение вестники хронологическими рамками, созывая его с каким-либо одним геологическим явлением. Полу-чекные в последние годы геологические материалы псзволяьт говорить о формировании золотой минерализации одного вецественного типа в связи с геологически различными процессами.

Многозтапность гранитоидного магматизма в Йян-Еряхском ан-тиклинорин обсувдалась yse в самых ранних работах по региональной геологии. Хотя до сих пор не существует общепринятой обцей схемы типизации магматических образований района, среди грани-тоидов выделятся два типа: внсокоглик-зекистые синорогенные -"колымские" и посторогенные - "охотские". Первые обычно относят к поздней вре - раннему мелу, а вторые - к позднему иглу. С другой стороны, многие геологические материала свидетельствузт о более слоеной зволвцин гранитоидного магматизма. Так, например, П.К.Аноровым и др. С 1392 г.) среди гранитсидов вкделявтся Í0 магматических комплексов, которые специфичны по вещественна* признакам и формируется в гомодромной последовательности. Нно-гозтапность прогрессивного метаморфизма такве не вызывает сом-нгний, хотя бы в том отновении, что с кавдым этапом гранитоидного магкатизыа долген быть сопраген свой контактовый кетакср-$232. Кроме того, К.Л.Гельман и др.С i S76 г.) установили дискор-йаытное полоаение зон, отнесенных к разник сзцкяк регионального метаморфизма.

В настоааее время наиболее распространено деление золотого оруденения рассматриваемого района иа золото-кварцевый и золо-то-редкометальный типы. Вмецасцими породами для золото-кварцевой минерализации обычно слугат осадочние породи верхоянского комплекса, цетаиоремзованнне в зеленослзкцевой сацик. клк гайки различного состава, реЕе - гранитоидм к сроговкяованкые осадоч-ппе породи. Зояото-редкоаетальвне гидротеркалькке образование напротив, обнаруненк только в пределах кзссибое гракитовдов и о!;олоинтрузивкчх зонах. Основные варианты локализации золото-Г-здкых тел различного ткпа и кх взаимоотношения с вагаатически-в метаморфическими образованиями отражены на рве. 1.

Золото-кварцевас рудные тела на ыесторовденкях Омчакского уддаого дзла salerasт. в основном, в осадочных породах поздне-

0 I * % # 0 5 км Павлииовсяоо а) 0 20 и \

С . Лгаановсаов • 4- 4. 4- МЬДЯСИОВСШ .у.:'.4- + + В) :• г, ■■■■ .ч- ••'•••:•'. /+• + 4- +■ +• +• (■ ' ° 1 Ч- + + 4- \ 1 - /■*■ + + -/ +. ч. + 4- * ( • /4- 4- + + + *р:\ к . А + * + А + * + +1■ / + г*+ 4-4-4- -к.:.....;-.- 14-.4- 4- 4" + 1 . V V 4- 4- + У::] - - V + * . .,..0 250 УЩШМй^^'г)"

I : - г V-"-"!-Г -1- 2 4- V 44- 4- + 3 V V V / V V 4 5

Ряс. 1 . Основные типы соотношений золоторудных тел с магматическими и метаморфическими образованиями в Аян-Вряхскои антик-линории: а) ОмчакскиЗ рудный узел (месторождения Наталхиксхое, Омчаксяое, Павликоэсхое); б) месторождение Дегдекан (разрез по жиле 8); в) Пионерский рудный узел (месторождения Игуыеновское, Родионоеское); г) кэсторовдение Школьное

I - террзгеннке породы, иетаыорфнзозанныэ з зеленосланцевоЯ фапси метаморфизма; 2 - контактово-мэтаморфизозанныэ терригешдаэ породи Соргол распространения псевдоморфоз пирротина по пириту) ; 3 - гранктоидкьл массивы; 4 - пострудные дайкк спессарти-тоз; 5 - "золото-авартэвкз" руднкэ тела; 6 - "эолого-редятае-т альт га" рудкиз :

пермского возраста, мвтаморфизованннх в зеленосланцевой фации метаморфизма. Золоторудназ минерализация наловена на дайки спессартитов и риолитов, предполоаительно поздневрского возраста. Кроне того, установлено (Воровин и др.. 1389) пересечение руд телом риолитовых брекчий, которые, в свои очередь, рассе-кавтса и метаморфизунтса гранитоидами "охотского" типа на Бакинском етоке (Карелин и др., 1985 г.) в непосредственной близости от Павликовского месторождения. Таким образом, мовно говорить о, как минимум, "доохотском" возрасте оруденения в Ок-чакском рудном узле.

Весторондениа Пионерского рудного узла представляет пример контактового метаморфизма золото-кварцевых еял гранитоидами "охотского" типа. Исследованиз Е.З.Тиковой (1969) показали, что с гранитоидами связан самостоятельный редковетальный этап ыине-ралообразования более поздний по отновеншз к этапу формирования золото-кварцевых вил. Самородное золотг и некоторые другие рудные 'минералы в редкоыетальной минерализации ииент, в значительной степени, регенерированный характер.

На несторовдении Школьное такае вмделявтса золото-кварцевый н золото-редкокетальный типн оруденения, хота су?ествувт и иные точки зрения на формационнув принадлевно&ть оруденения, например, отнесение его к золото-серебряному типу. Здесь, в отличие от кестороЕденнй Пионерского рудного узла, нзблвдается другое соотношение золото-кварцевого оруденения с гранитоидами и золо-то-редконетальной гидротермальной минерализацией. Гранитоидк Бургагинского ктока (по дашша П.Н.йнорова (1990 г.) отнесенные с "охотскому" ткпу (бургагинеккй коквлекс)) н орогозккованаые осадочные породы слузат вмецавдей средой как для золото-редко-иетальной, так к для золото-кварцевой минерализации, из которых последняя ¡шляется более молодой. Следует таксе ответить теснус соправенность во времени (прн более колодой возрасте, б целой) золото-кварцевого оруденения с дайками спессартитов, рассекаи-

граннтонды нтока.

Неоднозначные соотнозениа золото-кварцевых руд с дайками истановлени на месторождении Дегдекак. Здесь выявлены вкутри-рудные к пострудние дайки, причем, в отличие от местороЕденкй Сичакского рудного узла, к псструдным относятсй дайки сессартк-гав (рис. 16). Формирование рудккх тел га зтек кестороЕдении занимало относительно длительный период времени по сравнении со ¡¿регенек интрудировакк* магматических образований, внедрение ноторах на соне рудообразованиа представляет собой дипь краткие эпизоде, стр&вапвде этапе развития тектонических нарупений (Бо-

роняя. 1988).

Перечисленные геологические факты, а такяе известные данные О.Скорнякова н Л.В.Фирсова о взаимоотновенки золото-кварцевого орыдвнения с гранатонданн на месторождениях Восточное и До-розное, позволяет говорить о длительности формирования этой минерализации во времени, вне зависиаостя от типа и возраста интрузивных образований, пространственно ассоциируачих с ней.

Золото-редкометальная минерализация, как уве отмечалось, в пространстве и во времени тесно сопряяена с гранитоидаии. Известны случаи налоаения такой минерализации как на "колымские", так н "охотские" интрузивы. В качестве примера мояно привести группу Чалбыканских втоков, где, П.Н.Аноровым (1930 г.), выделены высокоглиноземистый (сиберднкский комплекс) н другие типы гранитоидов (чалбычанский и бургагинский комплексы) с золо-то-редкоыетальной нинерализацией. Таким образом, и в случае с золот^-редкоыетальннк оруденениен наблвдается его приуроченность к генетически и хронологически различным типан гранитоидов; другими словами, - формирование в связи с различными этапами геологического развития территорий.

Суммируя приведенные внав данные, следует заключить. что однотипное золотое орудзнение проявлялось неоднократно с поздней врн до позднего вела. Об зтоа, в частности, свидетельствует различное сочетание во времени золото-кварцевой я золото-редко-иетальной генерализация на Пионерском рудной узле н йесторовде-нии Зкольное. Относительный возраст разновременных золоторудных образований и их полояенке в аагиатической вкале П.И.Анорова к др. (1932 г.) приводятся в табл.1.

ПОЛОЖЕНИЕ 2. Геслопяескна условиям золотого оруденеянп соответствует два типа эводлцня сульфидного ванералооб^азованна, готорка спрсделязт суцестзозанне золото-кварцевих н золот'о-рад-Есаетальйкх руд. Главные отличия состоят в начальна пгрггеяо-засах (арсенопарат-нпфпт я арсенопнрат+леллкнгйт) п наборе более поздних сульсзгс, .

Рудноформацконнае кгасскфакацкя йестороядений золота осно-вававтся, в первув очерэць. яа вещественных признаках. Выделение в ¡¿ко-Колвксках иезозевдак золото-кварцевого м золото-ред-кокзтальиэго тапсз базируется на распространении в последнее икнсралсз редкаг металлов: касситерита, зольфракитй, веданта. колиЗденитз. ккнералоз висмута п теллура. В то не время присутствие некоторая кпггралев (например, згелита) з обоиг типах генерализации,, г тгкгз паркзшш количественных соотношений аегду

Табл. I, Соотношение иигнатнчоскик комплексов и разнотипного золотого оруденеииа

возраст магматический комплекс чостгранитонд-иов орудеиошю принорн иестороадвний догронитоидпое орудвивние примеры местороядшшй

нольиобинский золото-редкомоталыюо Хоникапдва золото-кварцевое Восточное, Золотое

к2 арншшский золото-шзарцввос Нкольное золото- редкометал ьноо Вкольное

Оургагинскнй золото- родконоталыюо Пкольноо золото-кварцевое Дусканъинскио рудопроявления

чалбнканский золото-редкокотальнос йгуненовскоо золото-кварцовое Игуменовское, Родионовскоо

«1.

болоиойскнй нет данних нет данных

сиберднкскнй золото-кварцовов золото-родкоцеталыше Дорокшое Нетчеп-Хая золото-кварцевое Павликовское

яиский золото-кварцевое золото-редконеталышо Солоиолох Батоисине рудопроявлйшш нет данных

лаипрофировкй золото-кварцевое Наталкинское нет данных

сояатшшй нот дайнах нет данных

гортноровскиД нот данных нот даннш:

рудными минералами на однотипных объектах приводят к существенным затруднениям при классификация конкретных месторождений. В работе, в качестве основных вещественных признаков золото-кварцевого и золото-редкометального типов орудевения приняты наличие и последовательность образования сульфидных парагенезисов. Такой подход позволяет снять неопределенности, связанные с количественным» соотиожвниями минералов, и учитывать то обстоятельство, что многие минералы могут быть просто не обнаружены на ранних этапах изучения месторождений.

Существование устойчивого порядка в смене сульфидных ассоциаций s золото-кварцевнх месторождениях отмечается давно (например. Гахания, 1974). Этот тип ордденэния характеризуется следящей последовательностью образования парагенезисов: арсенопи-рит+пиритАпирротян —• сфалерят+ха4ькопирит+галенмт±самородное золото — блеклые рудакамородное золото — свинцово-( висмут Ьсуръманне сулы}осоли±серебро-сурмяннв сульфосоли —- антимонит. При этом специфика всего ряда определяется ассоциацией •зреенопирит+пирит, которая буферирует начальные условия сульфи-дообразованяа. Истощенна этого буфера в реальных геологических обстановках обусловлено замещением пирата, рассеянного во вме-заачих породах, ареенопиритом, что, в конечном итоге, приводит к образовании занемчявралъной ассоциации арсенопирнта.

Золото-редкомсталъноау оруденэннв свойственна следуадаа последовательность образования пзрагеивтических ассоциаций: ар-санспириплзлдйнгятгширротан (сульфида цветных металлов) —• самородный влсмут±сааородное золото —- теллуриды и сульфо-теляуряд'псзасродное золото —- сульфиды внсаута±саиородноз золото. Бэяеэ знсскотеяпературкае н более восстаиозителыгаг начальное' зелезяа процэсса Фазирования этого кокплзкеа микералъ-азх ассоциаций отрааазтея в тоа, что вместо парагенезиса арсе-яопиритспирит з качество "стартовой" заступает буозрнаа ассоциация арсанопират+лаллангят. Зэоляцйя ае помодней определится заагзэняга леллингита арсенопяритоя, что, гак и в предндупаи случае, приводит я тенденция образованна иэаозинералъного зрез-лоп.чрита. ОсяознсА причлись более высокотемпературная яачал&нах зелозай образования сильсидинх ассоциаций а золото-редкоаетал>-ноы тлпг генерализации слузят его тзеная сопряаснность с гргая-тоиднаи мегзатазаоа.

Далеко не всегда в реальных условиях наблздазтеа see ассоциации, присучив тому или иному типу оруденэняа. Есля сразка-зать минеральные acc34aau:i:t золото-кварцевого типа з объектах, локализованных в осахсчнзх я магматических породаа, то хорозо

л

видна завервенность всего рада в последней случае, тогда как для оруденекиа в осадочных средах характерна консервация кине-ралообразоваккя ка стадии формирования преимущественно сульфидно-полиметаллического (сфалерит+халькопирит+галенит+саыородное золото) парагенезиса. Одной из причин этого явления ковет слупить существование ноцного "вневнего" буфера (например, с углероде одервацими соединениями), влиявшего нз процесс сульфедооб-pa.iJBaHHC в осадочных толпах. Последовательный переход от одного буфера к другому (от более восстановительного к окислитель-нону) долкен приводить к скачкообразной смене условий и стабилизации их на новом уровне. Это проявляется в смене одних пара-генетических минеральных ассоциаций другими, не равновесными иешду собой, и создает аффект стадийности. По сути дела такое ступенчатое сульфидообразованне обусловлено последовательной сменой геохимических барьеров.

ПОЛОЖЕНИЕ 3. Об«ая направленность процессов е. пределах отдельна* рячов едльфвдообразованкя обусловлена СЕЕЕенвем температуры. увеличением кислотности е окксдепеосте растворы?, что отражается в смене парагеназиссв н составе минералов. НзругснкЕ. последовательности слузЕТ надеьннь индикаторов ссЕкесекностг процессов в связано с вдкянкек белее поздних магматически! ьль гкдротерамьша образованна.

Оценка физико-химически;: параметров сулыркдообразованив проведена на основе суиествувяих зкепериментальннх к расчетных данных по парагенезисам шшералов и их составу.

Золото-кзарцевнй ряд. Согласно экспериментальные данша (Кларк, 1966; Kretsctmar, Scott, 1976; Козлов к др., i960) парагенезис арсенопирит+пнркт цстойчкв от температуры 431° С до температура около 250°С. Температуры, оцененные по проанализированным составам арсепопнрита даае в предела:: одного объекта, соответствует практически всему зтому интервалу. Очевидно, что подобрать состав арсенопирита, который бнл бы однозначно нестко забуоерирован пиритом, практически невозысгно, тс есть в выборках анализов присутствует составы как из поля индивидуального арсеишшрнта, так и с граничной линии. Лополшгтелькыы источником вариации составов слуеит естественный температурный интервал кристаллизации арсевопирита.

Оценка температур образования с©алерит-галекитовых пар пс разнице в изотопном составе серм в зтих минералах (Омото. Рай, 1982) составляет значения от 170°С до 270°С. При этом надо учитывать, что даже ерв очень чистом отборе иянералов для анализа.

с>

значения температуры буддт завнзетшя за счет эмульсионной вкрапленности халькопирита в сфалерите. На относительно низкие температур« образования галенита указывапт такле невысокие со-■ерсания зленентоз-привесей (сурьма и серебра) и отсдтствие структур распада в нем (Нен^геэе, 1375), несмотря на то, что н сурьма, и серебро входят в состав более поздних минералов. Такнн обра за, наблодаетгя отчетливое сниавнке температуры при переходе от парагенезиса арсенопирнт+пнрит к парагенезису сфа-лерит+халькопирит+галеннт.

Смена парагенезиса арсенопирит+пкрит сдльфиднополиметалли-ческой ассоциацией, сфалерит из которой по содерзанив троилито-зой составлявшей явно неравновесен с арсенопиритом (Скотт, 1384), мсяет быть удовлетворительно объяснено увеличение« окнс-лекности и кислотности растворов, находящихся в равновесии с этими ассоциациями.

Последовательность образования поздних сульфидов я сульфо-солей эслото-квзрцевых местороадений однотипна: сначала отлагается галенит, затеи сульфознткнсниды, кристаллизупдиеся в порядке уиенызения содеряания в них свинца, а з конце процесса -антиконит. Такая последовательность согласуется с развитием процесса на фоке сшиенич температуры и увеличения кислотности растворов (йиноралогические индикаторы ,.., 1387).

Зля золато-рздкоиеталъного рада характерны те яе тенденции. Тзк как вмецавзики породами для этого орддвнения являптся интрузии гранктзкдов или сколоинтрузивные зоны, то с больгой долей вероятности ноано говорить, что изначальная температура внецаэ-2йх сред пвевнзалг взрхико пределы устойчивости арсенопирнта и пирита - 702°С и 743°С соответственно, То-есть, логично предположить, что при остыгаиии первыми начинали образовываться лел-л;:;!ги: и пирротин, температури устойчивости которых выве этих значений. Кинераграфическле наблюдения подтверздапт, что часть выделений лвллшггнта к пирротина локализована в виде корроднро-Вй.-:нЕ>. вклпченкй. в арсекопиритозсй иатрнце. Дальнейпая кристаллизация идет в области устойчивости парагенезиса арсенопи-рит+леллингит. которая ограничена темпер?тдрнни интервалом от 702 С до приблизительно 2"0°С. Арсенопиритовый геотерыонетр дает значения, соответствупцае всему зтому ряду температур. Такой разброс значений обусловлен теки se причинами, что и в елдчае золото-кзарцевого рада, однако здесь больнее значение ноает иметь длительный естественный температурный интервал кристаллизации арсенопирнта.

Ассоциация сульфидов цветных металлов не характерна для

втого ряда. В тех редких случаях, когда такие минералы встречается. они имеет признаки значительно более вксокотемпературного происхождения, чем в золото-кварцевой минерализации. Сфалерит обачно содержит значительное количество железа, что не яскяча-ет его равновесность с арсснопиритом и леллингитом. В галените всегда отмечается повиенное количество элементов-примесей (серебро и виснут), а часто и иикровкличения сулъфосолей серебра и висмута, образупщих структуры распада. В халькопирите нередхи звездчатые обособления сфалерита.

Самородный висмут, температура плавления которого составляет 273°С, позволяет установить верхний температурннй предел для последувщих ассоциаций, так как не устанавливается структурных признаков существования висмута в расплавленном состоянии (Колонии, 1964, 1366). Таким образом, температура образования самородного висмута и замещающих его теллуридов, судьфотеллуридоз и сульфидов висмута била нихе 273°С. Образование сначала самородного висмута, затеи теллуридов и сулъфотеллуридов висмута и, наконец, его сульфидов монет быть связано, как и в случае золото-кварцевого ряда, с увеличение* окисленностя и кислотности растворов в процессе минералообразования.

Изменение минеральных ассоциаций и последовательности их Формирования под влиянием более поздних магматических тел детально проанализировано на прииере золото-кварцевого месторождения Дегдакак. где присутствие леллингита в рудах не укладывается в рамки сгответствувчего ряда. Установлено, что появление леллингита и теннантита, а также изменение составов и микроструктурных особенностей арсенопирнта, сфалерита и самородного золота (рис. 2) явлавтся следствием температурного воздействия даек на гидротермальные образоэания, локализованные в осадочных породах.

Сложнее агрегатные срастания леллингита, арсенспирита, пирротина и пирита и изменение состава арсенопирнта обусловливается рядом последовательных реакций, реализующихся при нагревании отдельннх кристаллов арсенопирнта или его срастаний с пиритом. Согласно фазовой диаграмме (Козлов н др.. 1386). индивидуальный арсенопирит при нагревании сохраняет свой состав до достижения линии равновесия арсенопирит-пирит. После достижения этой линии состав арсенопирнта смежается в сторону увеличения содергания инаьяка, при этом в арсенопирите выделяется в виде микрезклче-ний пирит. Дальнейаий прогрев до температура 491°С вызывает переход вновь образованного пирита, ассоциирувщего с арсенопири-тои, в пирротин. Состав арсенопирнта в ассоциации с пирротином

а)

40 -

30 -

т—(—,—г—;- л

rr-j csJsL

15 uiiS 10 ■ Po

10 -

750 eoo 850 эоо 950 Au

Xu+Ag

Рис. Вариации составов склерита (a-tí), арсеноппр.чха (í-г) и сад. золота (д—d) месторождения Дегдокан; а, л, д - из руд на удалении от даек; б, г, е - из >.шл в экзоконгакто даек

1000

ъ\> л а

npi последувче* нагревании также смекается в сторону увеличения содержания мыяьяка, а при температуре ?02°С арсенопирит переходит в ассоциации деллингита и пирротина.

Появление теннантита может быть объяснено реакцией взаимодействия арсенопирита и халькопирита при температуре около 40(ft (Sugakl, 1S57; Сахарова. Калкткина, 1970). Вероятно, в качестве реагента выступал также сфалерит, тах как теннантит обнаружен на контакте арсенопирита и сфалерита, причем в последней совер-женно отсутствует эмульсионная вкрапленность халькопирита, характерная для сфалерита из непрогретых участков. По-видимому, вся медь халькопирита из эмульсионной вкрапленности была израсходована на реакции, в то же время излиаки железа и серы, обра-зувциеся при этом, йогли войти в сфалерит.

Значительные вариации содержаний железа в сфалерите из участков хил. локализованных в зкзохонтактах даек, обусловлены разными микроассоциациями сфалерита (в том числе количественными соотновниями) с другими железосодержащими сульфидами и различной степеньв "закрытости" системы при нагревании.

Самородное золото из прогретых участков, по сравнении с исходным, характеризуется вироким разбросом значений пробностк. при увеличении ее в целом. Такая ситуация неоднократно обсуждалась в литературе (Николаева. 1978ï.

Второй пример локализации деллингита в золото-кварцевых рудах наблюдался на Павликовское месторождение Омчакского узла. Здесь его появление связано с температурным воздействием риолп-тов. а механизм аналогичен виаеопксанкомд.

Более сложен характер преобразования золото-кварцевых руг. на Пионерском рудной узле под действием пассива гранитоидо.. Длительный временной интервал и существенная роль поздних высоко температурных гидротермальных процессов определяет специфику перекристаллизации руд на-этом объекте (Твкова. 1333), одкаг.с основные химические превращения сульфидов и их ассоциаций подобны реакциям на месторождении Дегдекаи.

ПОЛОЖЕНИЕ 4. Реалвзация в терркгевннх тодах ветадорсачес-кях реакций с дчасткем сульфидов из вмецавдас сред приводит и единственному перерасаределеикв серы, виеьяха. цветных в благородных металлоз в рудных узлах, что позволяет рассматривать ранние ассоциации фоновых судъфкдоа в качестве значаще: источников проюилеиннх компонентов рщ;.

Вопрос об источниках вещества - один из основных при моделировании процессов рудообразования. Применительно к рассматри-

вавмна группам месторождений наиболее важными компонентами, кроме золота и серебра, являптся сера, анвьак, цветные и редкие аоталлн.

Потенциальным источником серы и мыньака для золоторудных иесторондений служат осадочные породы верхоянского комплекса. Количества сери достигавт в них десатых долей процента (преиму-аественно р форме сульфидов железа), а феномен "мнпьакозистос-ти" подобных толп неоднократно обсуалался в литературе (Кокин, 19В4, 198S). Нобилизациа и миграциа этих компонентов возкогна г:ак при диагеьззе, так и при метаморфизме осадков. Одной из наиболее значлкнх для этих процессов является реакция пирротини-зации пирита, двинуцие силы и механизмы которой на стадиях относительно низвотенлератупннх преобразований углеродсодеряацих осадочных пород рассмотрен;; Холлом (Hall, 1986). Пирротинизацна пирита в ореолах контактового метаморфизма гранитоидных интрузий Верхне-Колнаского региона такзе отмечена давно (Скорняков. 1947; ¡¡зиайлов, 1970). В последнем случае налицо мобилизация и лереотлопение целого рада компонентов.

Зазозий переход пират —» пирротин происходит при температуре 742°С (Куллеруд, Подер, 196В). На наличие такой реакции однозначно указивазт псевдоморфозы пирротина по пириту в роговиках. Однако в природной обстановке эта реакция не сводитса к Т2рк1Чэскоиу разловеапз, и относительная устойчивость пирата и ü'ippoTima зависит епэ от скнслнтельно-восстановительких услозий ü 1П5слотност:1-5елочности средн. Особенно действенны зти оакторн з углзродсодергают толцах. Внчислекиа показавапт (Hall, 1986), что буфер С/С025олзен инициировать реакции перехода пирита з пирротин узе евзве 200°С. В работе рассиатривается случай, ког-

реакция пирроткнкзацки лропла не до конца, что дает редкуп гозаопность более или ненее наденной интерпретации результатов "природного эксперимента".

В изученных образцах внезнаа часть "кристаллов" сложена пирротином, в то вренз как з ядре сохраняптса реликта первичного п-'.ркта (ряс. 3). Вокруг таких неполных псевдоморфоз наблпда-птса оторочка осветленних роговиноэ. Сера, оезобогдаенаа при данной реакции, сзазываетса в.виде пирротина, образующего нея-куз рассеянкуа вкрапленность и локализупдегоса, в оснозной своей кассе, именно з пределах таких оторочек. Еелезо, при этом, заимствуется из силикатов й оксидов. Действительно, в пределах оезетленных участков отаечаатса рутил, "иалозелезкетне" слпдн, з то врена как за пределами их - ильменит и "зелезистзй" депи-домелан. Кварц, альбит, олигоклаз и кердиернт - схвозние ива-

P „0* ' -Sp+Po

Asp

1шв

Рис. 3. Неполные псевдоморфозы пнрротяна по пириту в образце 3085/В-оС. Пояснения в тексте.

Табл. 2. Состав рудннх минералов в образце 3085/В-88

Иинерал Fe 5 « is fin Sb Co 81 s?34

РУ мае. г г/т 2.

46.5 53.5 0.33 0.18 019 210 160 -5.4

Ро 61.3 38.7 0.003 0.04 165 55 240

ftsp 34.9 21.2 43.9 8.8 75 -4.1

Sp 9.9 33.9 - -

Примечание: Содераание главных компонентов в Ру. Asp н Sp определено на микоозонде. в Ро - дифрактоиетрией; содераание ftu и ЗЬ, а такае fis в Ру и Ро - нейтронно-активацконным методом; Со и HI - лазерным микроанализом; прочерк - элемент не определялся. '

Табл. 3. Температура пирротинизации пирита в обр. 3085/В-88. определенная с помоцьв различных геотермометров

,-Геотериометр_ „ _] .t*ci „Источник._

Температура фазового переходаРу-Рс 743 Kullerud, Yoder,

«

381 488 k380

~зво

<325

Kullëfùa, Voder. tâSâ Безмен и^др., 1375

Kretschiar, Scott, 1976 Скотт. 1984 flrnolâ. 1962

Распределение Со иегду ну и уо Распределение N1 ыевду Ру и Ро Состав Asp. равновесного с Pv и Ро. Состав сосуществующих flsp и Sp Состав Ро равновесного с Ру

ралы.

Содержание зленентоз-примесей (мывьяк, цветные и благородные металлы) в пирите на порядок ваве, чей в пирротине (табл. 2). При пирротинизации они связывазтся преимущественно в самостоятельных оазах. Достоверно установлены арсенопирит, сфалерит, галенит, халькопирит. Сульфиды цветных металлов такае присутст-зуат в вид14 микровклзченчй в пирите за пределами роговиковых зон. В роговиках зти минералы локализуется, в основном, в силикатной матрице рядом с псевдоморфозами пирротина, что свидетельствует о их переотловенки. Кроме того, высокое содерзание зелеза в сфалерите указывает на его парагенетичность с пирротином. Арсенопирит в качестве самостоятельной фазы не был обнару-зен (несмотря на целенаправленные поиски) ни в одном случае в ассоциации с ранним пиритом. Мнзьяк обычно изоморфно входит э пярит, где его содерзание варьирует на уровне десятых долей процента. Только при пирротинизации пирита освобондавцийся ■¿азьяк связывается в арсенопирите, причем кристаллы последнего распространены как в осзетленных оторочках, так и за их пределам. Самостоятельных минералов благородных металлов не установлено, хотя они и не исключены, если учитывать разницу в со-дерзаниях золота в пирите и пирротине.

Температура рассмотренного преобразования определязтся с использованием нескольких термометров (табл. 3). Наболее реально значение около 400°С. Такие не температуры соответствуют би-отктовой изограде (Ferry, 1984). Давление, определенное с по-иогьв сфалернтового геобзронетра (Scott, 1973), составляет около 2.5 кбар.

Таким образок, налицо следувций ряд реакций."

1. Переход пирита в пирротин под действиен высокой теипер.*-турн и вссстакозительннх условий, регулируемых органической составлявшей пород, с мобилизацией серы, гпшьзка, цветных и благородных металлов.

2FeS£ —» 2FeS + Sa

2. Взаимодействие сера с Еелезосодерзацини силикатами и оксидами с образованием пирротина и "аалоз^аезистых минералов", например:

2FeTlü. t 5г — 2FeS + 2T102 + 02

3. 05разозанис самостоятельных соединений маньяка и полнне-таллоз с серой за :чет "очищения" пирротина от злементов-прнме-сгй, по сравнении с пиритом. Пняьяк, по минераграфическиь: данный, выступает в качестве наиболее подвнлного элемента, тая как основное количество сери связывается уае в пределах блилайзего

- 1В -

окружения "материнского" кристалла (светлые оторочки), а арсе-нопирит наблвдается и за пределами этих оторочек.

Безусловно, несмотря на значительные объемы пирротинизиро-ванных пород в зкзоконтактовых частях гранитоидных массивов, рассмотренные механизма мобилизации полезных компонентов не могут бать универсальными по ряду геологических признаков и но исчерпывает всего разнообразия реакций, приводящих к концентрирование рудного вещества.

Данные о возможных источниках серн в каждом конкретном случае можно подучить исходя из ее изотопного состава (рис. 4). Изотопный состав серн пиритов из осадочных пород говорит о ег однородности в различных стратиграфических подразделениях Перми. По составу пирротина (анализов пирита не удалось получить) можно предполагать более легкий первичный изотопный состав сер* в наиболее древних толщах нижней перми, в которых локализовано Родионовское месторождение (Пионерский рудный узел). Состав серы в рудах месторождений из осадочных пород, в целом, очень близок к составу серы во вмещавших средах. Эти данные непротиворечиво укладывается в рамки метаморфогенной модели рудообре-зованиа. Проблема источников серы для месторождений локализованных в гранитоидах более сложна. Рад элементов модели, которая обсуждалась для месторо&дений в терригенных толпах, могут быть приняты также к для объектов в интрузиях. & первув очередь, это возкишость поступления серы, мыэьяка и других компонентов руд из нижележащих толя при метаморфизме и сопутствузде:. ему пирротинизацин. Такая возмоаность связана с многоэтапное»:: как гранитоидного метаморфизма, так и прогрессивного метаморфизма.

Вопрос о том, в какой количестве сера магматических резервуаров принимает участке при рудообразованнк такге весьма вг-жен. Изотопный состав серы, рассеянной в магматических породах в сульфидах, утяжелен по сравнение с изотопным составом сульфидной серы в осадочных породах и золото-кварцевых рудах. 5 зо-лото-редкометальныг рудах на месторогдении Екольног состав сер-сульфидов сиееек б область отрицательных значений, а б рудопро-явлениах Чалбыканских втоков - имеет невысокие половительныь значения, которые соответствуат изотопному составу серн фоновых сульфидов из магматических пород. Особенности! проанализированной минерализации ка Чалбыканских атаках делается незначительное об^ее содержание сульфидов. По-видимому, в таких случаях ке иекдечена возиокность мобилизации сеоы из магматического резервуара.

Шгкатлческие порода /гранитоидные массивы и дайю:/

Терригенные осадочные породы,, уетаыорфизованные в различной Щ.

степени Щ Щ п, п

Золото-кварцевые руды /месторождение Дегдекан/

Золото-кварцевые руды /•.деторождение Школьное/

Щ

ш

т

-Э

в.

Золото-редкоиетальные руды /местороздение Школьное/

щ

Золото-кварцезые руды

/Омчакский рудный узел/ (У

? Ж ■ , . .

¿олото-редкометальные руды /рудопроявления Чалбыханских цтоков/

лж

-14 -10 -6 -2 0 2 8мЗХс„

□ I 12 03 О4 Об © б ©7 08 ©9 910.

Р.сс. 4. Изотопный состав серы сульфидов Емещащих сред и золотоносных руд

I - пирит, 2 - пирротин, 3 - арсенопирит, 4 - сфалерит, 5 - галенит, б - бурношгг, 7 - тетраэдра, 8 - бу%анхерит, 9 - антимонит, 10 - суььфотеллурзды висыута

- 20 -

В пределах минеральных рядов обычно поздние сульфиды наследуют изотопный состав ранних, с учетом поправок на изменение Физико-химических условий минералообразования и аффектов изотопного фракционирования между иинералаии. Этот факт свидетельствует о генетическом единстве серн в сульфидных минералах одного ряда. В связи с этик следует подчеркнуть, что данные по изотопному составу серы сульфидов однотипной минерализации могут значительно отличаться в зависимости от территориального положения руд, однако относительные изменеша на разных участках всегда будут схожими.

ЗЙШЧЕНИЕ

1. Комплексное геолого-минералогическос изучение золоторудных месторождений в Йян-Вряхском антиклинорки и прилегавших к нему районах позволило сделать вывод о повторяемости однотипного золотого оруденения в период с поздней врн до позднего мела. Основной причиной цикличности минерализации служит многозтапность регионального и контактового нетаиорфизма н интрузивного магматизма.

2. Эмпирические данные показввапт, что в золоторудных объектах района сужествувт два устойчивых ряда сульфидного шшералообразования, соответствдввде золото-кварцевым и золото-редко-кеталькнм рудам, Основные отлнчия рядов состоят в начальных па-рагенезисах (а;»уенопирит+пирнт и арсенопнрит-меллингнт), набору слагавших их сульфидов и составе минералов.

3. Выявленные устойчивые закономерности сульфидообразованкс на золоторудных объектах - последовательная сиена одиях и те:: же парагенетических кянеральных ассоциаций, зависимость полнот«: и представительности рядов сульфидообразования от состава ввс-цавцих пород, зависимость состава сквозных минералов от парагенезиса и вмецавцих пород и др. - объясняется близкими "стартс-выми" условиями, действием одних и тек не буферных-ассоциаций :: одинаковой зволвцией физико-химических параметров.

4. Наруяение установленных закономерностей сульфидного мк-нералообразования .в золоторудных местооовдевиях служит надежные индикатором наложенных магматических или гидротермальных процессов. В зависимости от исходной ассоциации сульфидов в характера наложенных процессов можно предсказать вновь образованные парагенезиса и минералы. Обратная задача также рзяается.

5. Некоторые реакции с участием сульфидов приводят к знач::-тельному перераспределения вещества в терригенннх толцах и при благоприятных геотектонических условиях могут служить суцест-

венным фактором рудообразованиа. 6 частности, сульфида аелеза в осадочных толщах является потенциальными источниками серн, инвьяка, благородных и цветных металлов для рассматривавших иестороадзний.

РЙБОТВ. ОПНБЛИНОВАНйае ПО ТЕНЕ ДИССЕРТАЦИЙ Вороаин С.Б. Соотновекие оруденения и даек на месторондении Дегдекан // Геология рудн. мест. 1988. Но.4. С. 30-37.

Вороаин C.B.. Козлов Вик.К. Анзлиз состава и свойств минеральных ассоциаций в системе (Fe-As-S (Au.Ag)) (на примере гидротермальных образований Тенькинской рудной зоны) // Рудные формации структур зоны перехода континент-океан. Ч. 2. Нагадан, 1988. С. 35-36.

• Еремин P.Ô., Иахтнров В.Г.. Воронин C.B., Твкова Е.З. Руд-нофориационные связи в кииематически сопряяевных структурах ме-зозоид и Охотско-Чукотского вулканогенного пояса // Рудные формации структур зоны перехода континент-океан. Ч. 1. Магадан, 1388. С. 23-26»

Захтнров В.Г., Воронин C.B., Твкова Е.З. Структурно-вещественные критерии промывленной рудоносности перивулканической зоны Северного Приохотья // Научные принципы прогнозирования эндогенного оруденения в Восточно-Азиатских поясах СССР, 4.5. Прогнозирование и оценка рудных объектов в вулканических областях. Хабаровск, 1988. С. 64-65.

Воронин C.B., Еремин Р.А., Твкова Е.З., Захтнров В.Г. Новые катериалз по структуре я минералогии Омчахского узла // Геохимия и минералогия рудных местороядений Северо-Востока СССР. Магадан, 1989. С. 67-86.

Подписано в печати 13.05.92 г. Формат 60x84/16. Объем 1,4 усл.п.л. Заказ 56. Тяраа 150.