Золотоносные россыпи долины реки Тарын-Юрях (среднее течение реки Индигирки)

3

Золотоносные россыпи долины реки Тарын-Юрях (среднее течение реки Индигирки)

В бассейне реки, берущей начало с Нинкатского массива гранитоидов, описаны различные в морфологическом отношении типы золотых россыпей: каньонные, склоновые, русловые, косовые и террасовые. По мере формирования речной долины россыпи одного типа переходят в другие, во все более совершенной стадии развития. Морфологическая сложность россыпей и их разнообразие связаны с многократной тектонической активизацией района в эпоху мезо-кайнозоя. Присутствие на дне водотоков пород различной компетентности и их специфическое пространственное положение способствовали появлению многочисленных ловушек золота в виде так называемых "щеток". Результаты детального гранулометрического анализа состава золотин говорят о сложной и длительной истории формирования россыпей.

В 1771 г., на Урале была обнаружена первая на территории России золотая россыпь [1]. Однако разработка началась лишь в 1814 г. уже после открытия Л. Бруснициным "золотопесчаной" россыпи на Среднем Урале в долине реки Березовка. С этого момента берет свое начало и геология россыпей. За 10-15 лет, начиная с 1827 г., были открыты богатейшие россыпи золота вблизи Ачинска, Канска, Минусинска, Енисейска, Верхнеудинска, Олекминска, Читы и ряда других мест [5]. Поскольку в Европе золотые россыпи были выработаны еще в древности, то европейские специалисты в XVI-XVIII веках успели забыть об этих источниках благородного металла. В первой половине XIX века на территории России Д. Соколов, М. Карпинский, Н. Малышев и другие геологи выделяют различные геоморфологические типы россыпных месторождений - долинные, террасовые и склоновые и т.п. В 1829 г. во время экспедиций на Урал,

А. Гумбольдт отметил сходство его геологического строения с таковым некоторых районов Северной Америки и указал на перспективность Калифорнии для поисков россыпного золота. Уже в 1848 г. здесь были обнаружены богатейшие россыпи, и началась знаменитая "золотая лихорадка". В 1851 году, в Австралии открываются россыпи, разработка которых ставит ее по добыче золота на первое место. Следом получает известность золото на Аляске, затем - в Южной Африке и, несколько позже, на огромной территории северо-востока России. Лишь в начале 30-х годов ХХ столетия освоение россыпей северо-востока России приобретает промышленный характер. В семидесятые годы россыпные месторождения заняли ведущее место в структуре добычи минерального сырья (в% к общей добычи металла): золото - 75-80, титан - 70-80, олово - 70, циркон - 95-100, алмазы - 75-85, вольфрам - 35, колумбит и танталит - 25-35, монацит и ксенотим - 25-35 [9]. Малая энергоемкость процессов эксплуатации в сравнении с добычей и переработкой руд коренных месторождений обусловила в XX веке бурное освоение россыпей. Россия - единственная из стран с крупной добычей золота, 70% которого извлекается из россыпей, составляющих лишь 20% общих его запасов [6]. По сей день аллювиальные россыпи - главный продуцент золота в России. При этом значительная часть суммарного потенциала россыпного золота России располагается в труднодоступных районах Сибири и Дальнего Востока.

Как новая отрасль науки, параллельно с добычей, развивалась и геология россыпей. На первых порах, это были сводки с описанием геологического строения и детальной характеристикой морфологии разрабатываемых россыпей.

Блестящим обобщением подобного материала стали труды Ю.А. Билибина [2]. Более поздние работы Ю.Н. Трушкова [7], С.Г. Желнина [4], Н.А. Шило [10], Ю.А. Шумилова [12] и др. способствовали появлению стройной теории образования россыпей.

Особое внимание эта теория уделяла вопросам продуктивности россыпных формаций, динамике их формирования, морфологии, влиянию гипергенеза на минералогию россыпей и криогенных процессов на их структуру. Геология россыпей продолжает свое развитие на стыке геохимии, физической геологии, седиментогенеза, геоморфологии и ряда смежных дисциплин.

В научном плане сегодня объективную необходимость представляет переход от общих построений теории образования россыпей к конкретным моделям их формирования в разнообразных типах геологических обстановок.

Большой интерес в этом плане представляют различные по морфологическим признакам россыпи золота бассейна реки Уяндина (Якутия), сформированные в составе Тарын-Юряхского золотоносного блока, которым и посвящается предлагаемая работа.

Крупнейший золотоносный пояс, к которому приурочен район, относится к мезозойским складчатым структурам северо-западного сектора Тихоокеанского кольца. Ведущим промышленным типом здесь остаются аллювиальные россыпи с пластами, залегающими на разных глубинах и крупными долинными россыпями.

Река Тарын-Юрях берет начало на водоразделе рек Селеннях и Уяндина, принимает слева притоки Секдекун, Учуг и через 80 км впадает в реку Уяндина (см. рис). Коренными источниками золота в долинах Тарын-Юрях и Секдекун служили: верхнеюрский шток роговообманково-биотитовых гранодиоритов, многочисленные дайки кварцевых порфиров и бостонитов.

Шток обнажен на площади 16 км² и круто, под углом 60-65^o, погружается в северо-восточном направлении. Вмещающие его породы представляют собой переслаивание тонкоплитчатых известняков, известковых сланцев с горизонтами тонких филлитовых разностей и расслоенных амфиболитов [3].

Эта толща ордовикских и силурийских отложений мощностью до 4300 м прорвана серией крупных даек кварцевых порфиров, диоритовых и сиенитовых порфиритов, бостонитов и лампрофиров.

Серия представлена свитами (по 4-5 в каждой из них) даек. Протяженность тел бостонитов и кварцевых порфиров достигает 700 м, тогда как лампрофиров и диоритовых порфиритов редко превышает 400 м. Ширина самых крупных тел бостонитов достигает 4,3 м. Зальбанды последних характеризуются зоной закалки мощностью до 5 см. Бостониты, как правило, сильно альбитизированы, окварцованы и, частично, флюоритизированы. Дайковый комплекс заслуживает особого внимания тем, что именно с ним связано золотое оруденение, представленное в верховьях ручья Секдекун делювиальной россыпью.

Из 70 опробованных участков бостонитов и диоритовых порфиритов 34 содержали золото в количестве от 1 до 6 г/т. Пространственно к дайкам диоритовых порфиритов приурочена и ложковая россыпь золота, сечение отдельных зерен которого составляет 0,25-1 мм² [11].

Главной особенностью россыпей золота бассейна реки Тарын-Юрях, удачно представленных в едином ряду, служит их формирование на террасах разного уровня - каньонных, русловых, косовых и долинных.

По мере развития речной долины на пути с гор одни россыпи сменяются другими, во все более совершенной стадии развития. Так, по мере формирования долины ручья.

Рис. Геологическая схема района (составлена автором): 1 - четвертичные отложения (илы, галечники); 2 - эффузивно-осадочная толща верхней юры (песчаники, сланцы, андезиты, дациты, туфолавы); 3 - известняки и известковые сланцы нижнего силура; 4 - известняки и сланцы ордовика; 5 - синийские сланцы и мраморизованные известняки; 6-8 - протерозойские свиты: амырылахская - 6, калгынская - 7, уяндинская - 8; 9 - биотитовые граниты; 10 - эгириновые и гнейсо-граниты; 11 - габбро-амфиболиты, габбро и дуниты; 12 - монцониты и диориты; 13 - габбро, монцониты и сиениты; 14 - главные тектонические нарушения

Секдекун упомянутая выше делювиальная россыпь сменяется склоновыми, которые в приустьевой его части переходят в каньонные. С выходом на равнину, склоновые россыпи уступают место косовым, а затем и террасовым. Ручей Учуг, аналогично, формирует в верховьях склоновые россыпи, которые вниз по течению сменяются русловыми и долинными. И, наконец, собственно река Тарын-Юрях обладает широкой (до 250 м) долиной с тремя выраженными террасами. По этой долине, в 2-3 километрах от верховьев, прослеживается сравнительно невысокая (1,2-2,5 м) пойменная терраса шириной до 19 м. Вторая терраса возвышается над пойменной на 4 м и тянется вплоть до устья ручья Учуг. Реликты третьей сохранились лишь в приустьевой части долины ручья Секдекун. Эта терраса, самая высокая, достигает 17-20 м в высоту при ширине от 230 до 270 м. Сложена она крупноглыбовым материалом, главным образом, гранодиоритового состава. Мощность торфов и песков в долине ручья Секдекун различна. В верховьях, где ручей переходит в каньон, она не превышает 2-3 м. В центральной части долины мощность торфов достигает 8 м, тогда как песков - колеблется в пределах 1,2-2,5 м. В приустьевой части долины ручья Секдекун общая мощность существенно увеличивается, достигая 15-17 м.

Золото в песках распределяется весьма неравномерно и представлено, главным образом, пластинчатыми, реже комковатыми зернами сечением от 0,1 до 4,5 мм. Так, например, в ложковой россыпи левого борта ручья Тройного встречены крупные зерна пластинчатого золота, пробность которых меняется вниз по ручью от 960 до 780 следующим образом: на участке между первым и четвертым километрами она составляет 960-945, четвертым и девятым - 960-840, и ниже по течению - 840-780. При этом большая часть мелкого золота не улавливается ни лотком, ни промприбором. В низовьях ручья золото включает до 7% серебра и мальдонита (Au₂Bi). Гранулометрически состав золота, вдоль одной из шурфовочных линий, был представлен фракциями: 0,16-0,25 мм - 42,45%, 0,50-1,0 мм - 23,74%, 1,75-2,25 мм - 27,14%, остальное во фракции большей крупности (определение С.П. Решетникова). По другой шурфовочной линии этот состав включает фракции: 0,16-0,25 мм - 35,78%, 0,50-1,0 мм - 37,47%, 1,75 - 2,25 мм - 18,63% и остаток большей крупности. Распределение золота на косах пятнистое - наиболее мелкие фракции его обогащают небольшие площадки между отдельными пологими буграми. Три пластины золота, в том числе одна с включением кварца, были отобраны для морфологического анализа (вес их достигал 7,8 г и сечение - 68,4 мм). Все они были представлены губчатой разностью с шагреневой поверхностью.

Долина ручья Учуг прослеживается на 7,8 км, расширяясь от 6 м в верховьях до 430 м при впадении в реку Тарын-Юрях. Долину ручья можно разбить на два участка: нижнего течения, с двумя террасами из хорошо отсортированного аллювия и верхнего - изобилующего косами, обогащенными мелким золотом. Мощность аллювия на нижнем участке колеблется в пределах 2-3,6 м, составляя в среднем - 2,9 м. Здесь, под слоем галечно-псаммитовых отложений, расположен горизонт разрушенных филлитовых сланцев с золотом мощностью до 0,6 м. Повсеместное присутствие мелкого золота обнаружено здесь в ходе шлихового опробования террас. Гранулометрический состав золота каждой из двух объединенных проб с нижнего участка был представлен фракциями: 0,1-0,25 мм - 8,46-12,34%, 0,5-1,0 мм - 53,44-56,68%, 1,0-2,5 мм - 37,56-39,44%, остаток объединяет зерна большей крупности. Вторая терраса, высотой 8 и шириной до 26 м, с повышенной золотоносностью (до 3,4 г/м³) простирается от устья ручья вплоть до четвертого километра вверх по течению. Далее долина ручья сужается, валунистость отложений увеличивается, и добыча золота может оказаться пока нерентабельной. Закарстованный плотик на дне в верховьях ручья улавливал мелкие фракции золота вместе со щебнем известковистых филлитоподобных сланцев. Золото в делювии, по крайней мере частично, связано с разрушением даек бостонитов и сиенитовых порфиритов, которые пересекаются ручьем.

Золотая россыпь в долине реки Тарын-Юрях обнаружена на трех террасовых уровнях. Ширина долины, начиная от устья ручья Секдекун, резко увеличивается и на протяжении 7 км колеблется в пределах 0,7-1,2 км. Плотик под руслом реки подстилается кавернозными, мраморовидными известняками и известковыми сланцами. Под мраморовидными известняками, в обширной блюдцеобразной впадине (0,4х1,3 км²), с формированной оталькованными филлитовыми сланцами, концентрация золота достигает 18 г/м³. Основной объем делювиально-пролювиальных россыпей погребен развалами крупноглыбовых гранитов и гранодиоритов. Первая терраса шириной до 25 и высотой 2-2,5 м, расположена по правому борту долины и лишь частично, еще на 3,5 м, продолжается по левому. Мощность золотоносных песков в ее составе достигает 0,8-1,0 м. Вторая терраса, высотой 5-6 и шириной до 10 м, простирается, главным образом, по правому борту долины и срезается левым. Валунистость ее резко увеличивается благодаря свалам с третьей террасы, которая сложена крупноглыбовыми (объем глыб до 0,5-1,5 м³) нагромождениями гранитов и биотит-роговообманковых гранодиоритов, пронизанными прожилками кварца сечением 1-5 см. Последние несут вольфрамит, халькопирит и пирит с арсенопиритом. Участки скарнов, переслаивающихся с мраморами, разделены глинистым материалом, в который ныне превратились оталькованные сланцы. На месте выщелоченных филлитовых сланцев, под крупными глыбами пролювия, шурфовочные линии обнаружили глинистые скопления различной формы. Такого рода участки представляли в ходе формирования россыпей своеобразные ловушки для золота, содержание которого местами достигало здесь 50 г/м³.

Еще одна особенность, установленная при разработке россыпи в долине Тарын-Юрях, заключается в том, что значительное количество золота, судя по протолочкам и шлифам коренных пород, обогащено киноварью (табл).

Таблица. Химический состав шлихового золота и серебра (% масс)

^{* -} примесь киновари

Анализ выполнен И.М. Романенко на микрозонде Camebax (ИЭМ РАН)

Это обстоятельство связано, скорее всего, с ореолами избыточных компонентов, присутствие которых фиксирует, тем самым, окраину рудного поля. Эти компоненты, как следует по результатам металлометрии, представляют золото, ртуть, вольфрам, олово, свинец, цинк, иттрий и др. Гранулометрически золото в россыпи представлено фракциями: 0,1-0,15 мм - 18,3-22,4%, 0,25-0,50 мм - 37,3-32,4%, 1,0-1,25 мм - 14,7-15,3%, 1,5-1,75 мм - 17,3 - 23,6% и большей крупности в том числе. Вес отдельных зерен золота из блюдцеобразных ловушек достигает 12 и 14 г. Весьма неравномерное по крупности распределение золота обусловлено в долине реки Тарын-Юрях рельефом плотика, сформированного плитками мраморизованного известняка, которые располагались диагонально к потоку воды. Щели между плитками были заполнены глиной с мелким щебнем, в который превратились прослои глинистых и филлитовых сланцев. Крупные зерна золота морфологически представлены чешуйчатой, бугристой разностью с характерной побежалостью по краям. Светло-желтый цвет отдельных частиц напоминает золото низкой пробности. Состав зерен в выборке из 50 золотин позволяет заключить, что золото пробностью 800-950 привнесено сюда вместе с серебром из массива гранодиоритов.

Появление современных россыпей на территории Уяндино-Селенняхского хребта связано с особенностями активизации тектонических движений, которые обусловили интенсивность денудационных процессов и формирование базиса эрозии [4, 8]. В то время Уяндино-Селенняхское междуречье служило, на фоне общего поднятия, местом скопления значительных масс перемытого материала и появления участков, благоприятных для формирования россыпей золота. В процессе денудации, с конца мелового и по кайнозойское время включительно, шло интенсивное врезание речной сети и накопление громадных объемов перемытого материала, особенно характерных для районов предгорий. Местами, судя по результатам бурения в долинах рек Уяндина и Селленнях, кайнозойское поднятие приобретало блоковый характер. Так, например, район Хатыннах-Салинской россыпи, из которой добыто более 7 тонн золота, представляет блок, который периодически поднимался и размывался. Длительность процессов переноса-отложения золота фиксирует формирование террас на разных уровнях, в меньшей мере - образование русловых, косовых и щеточных россыпей. При этом два последних типа формируются на выходе рек из гор на равнину, когда, уже в стадии динамического равновесия, водный поток не соприкасается больше с аллювием. Характер русловых россыпей наглядно, на конкретных примерах, демонстрирует, что повышенные концентрации золота приурочены, как правило, к плотику и нижним горизонтам аллювия [10]. Сложная русловая россыпь образуется в том случае, когда плотик представляет щетку сформированную переслаиванием пород различной компетентности. В нашем случае - известняков с мраморами, переслоенных филлитовыми сланцами.

Река Тарын-Юрях - довольно редкий пример водотока, формирующего, по мере расширения своей долины, русловые, косовые и террасовые россыпи одновременно. В подобных случаях возникают условия благоприятные для образования протяженных струй, которые местами вытягиваются на десятки и сотни метров. Они переходят в днище долины и участвуют в формировании пластов песка. Таким образом, река Тарын-Юрях с ее притоками представляет удачную модель процессов зарождения и развития россыпей различного типа - от каньонных через склоновые, русловые, косовые к аллювиальным и долинным разновидностям. Здесь так же нашли отражение некоторые специфические механизмы формирования протяженных струй и ловушек щеточного типа.

Литература

1. Беневольский Б.И. Золото России. М.: Геоинформмарк, 1995.88 с.

2. Билибин Ю.А. Основы геологии россыпей. М.: ГОНТИ, 1938.495 с.

3. Булгакова М.Д., Коробицын А.В., Семенов В.П. и др. // Осадочные и вулканогенно-осадочные формации Верхоянья. Новосибирск: Наука Сиб. Отд-ние, 1976.133 c.

4. Желнин С.Г. Условия образования аллювиальных россыпей золота на Северо-Востоке Азии. М.: Наука, 1979.119 с.

5. Локерман А.А. Загадка русского золота // Наука и жизнь. 1973. № 6. С.33-41.

6. Патык-Гора Н.Г., Беневольский Б.И., Быховский Л.З. и др. Россыпные месторождения России и других стран СНГ. М.: Научный Мир, 1997.476 с.

7. Трушков Ю.Н. Условия формирования и закономерности распределения россыпей в мезозоидах Якутии. М.: Наука, 1971. 256 с.

8. Трушков Ю.Н., Избеков Е.Д., Томская А. И и др. Золотоносность Вилюйской синеклизы и ее обрамления. Новосибирск: Наука Сиб. Отд-ние, 1975. 147 с.

9. Чайка В.М. Геологические условия формирования кор выветривания и их рудоносных фаций (россыпей) // Типы рудоносных фаций. М.: Наука, 1977. С.62-80.

10. Шило Н.А. Основы учения о россыпях. М.: Наука, 1981.383 с.

11. Шпунт Б.Р. Позднедокембрийский рифтогенез Сибирской платформы // Труды Якутского филиала СО АН СССР. Сер. геол. Якутск. 1987.138 с.

12. Шумилов Ю.В. Физико-химические и литогенетические факторы россыпеобразования. М.: Наука. 1981.269 с.