Благороднометалльное оруденение нетрадиционного типа Екатерининского рудно-россыпного узла (Северный Урал)
Оценка геологической позиции выявленных рудоносных зон. Изучение вещественного состава минерализованных пород и типоморфных особенностей благороднометалльной минерализации. Обоснование рудно-метасоматической зональности в блоках минерализованных пород.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | автореферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.08.2018 |
| Размер файла | 895,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
благороднометалльное оруденение нетрадиционного типа Екатерининского рудно-россыпного узла (Северный урал)
Специальность 25.00.11. - «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения»
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени
кандидата геолого-минералогических наук
Александров Владислав Владимирович
Екатеринбург 2012
Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»
Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук, профессор Баранников Александр Григорьевич
Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Грязнов Олег Николаевич
кандидат геолого-минералогических наук Волькинштейн Матвей Яковлевич
Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
Защита диссертации состоится «15» февраля 2012 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, корпус III, ауд. 3326.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет».
Автореферат разослан «12» января 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета А. Б. Макаров
Общая характеристика работы
Актуальность работы. Фонд традиционных для Урала месторождений золото-кварцевой, золото-сульфидно-кварцевой формаций жильного типа на сегодняшний день близок к исчерпанию. За длительный период промышленного освоения (более 265 лет) большая часть этих объектов уже отработана или законсервирована из-за нерентабельности отработки глубоких горизонтов. Создавшаяся ситуация остро обозначила проблему переоценки перспектив золотоносности уже известных рудно-россыпных районов и узлов с ориентацией поисковых и оценочных работ на новые и нетрадиционные типы золотого оруденения. За основу при этом должны быть взяты современные металлогенические концепции, предложены новые по своему содержанию прогнозно-поисковые модели объектов прогноза, раскрывающие направленность развития процессов рудогенеза не только на коллизионном, но и на постколлизионном этапах развития Уральского складчатого пояса.
К числу перспективных объектов на нетрадиционное благороднометалльное оруденение следует отнести и Екатерининский рудно-россыпной узел, являющийся одним из центров россыпной золотодобычи на Северном Урале. Золото-кварцевые жильные объекты здесь установлены лишь в ограниченных пунктах. Большая часть коренных источников отмеченного типа к настоящему времени уже эродирована, а высвободившееся при этом золото оказалось перемещенным в систему россыпевмещающих палеодолин.
Поисковыми работами последних лет (Зубарев К.А. и др., 2006) в пределах Екатерининской площади установлена золотоносность химических кор выветривания. Этот тип рудоносных образований изучен на Северном Урале крайне слабо. Исследованиями автора обосновывается нетрадиционный характер развитой в зоне мезозойского элювия благороднометалльной минерализации. При этом установленная рудоносность отмечена в основном не в связи с процессами остаточного накопления металла в глинистом элювии, а благодаря близким по времени проявления низкотемпературным процессам аргиллизации. Сочетание этих процессов привело к формированию сложных по составу и строению гетерогенных минералого-геохимических полей. Их расшифровка на основе традиционных методик оценки рудоносных кор выветривания далеко не всегда дает удовлетворительные результаты и не позволяет обосновывать аргументированный прогноз.
Пространственная и временная сопряженность в пределах рудоносных зон гипогенных и гипергенных рудообразующих процессов с образованием своеобразных по своему строению объектов свойственна и ряду других рудно-россыпных районов и узлов Урала. Накопленные автором материалы свидетельствуют не о каких-то локальных пунктах проявления характеризуемой полигенной минерализации, но об её достаточно широком распространении в регионе. Предлагаемые в работе модели развития рудогенных процессов следует учитывать не только при опоисковании новых площадей, но и при переоценке перспектив золотоносности уже известных рудно-россыпных районов и узлов.
Цель работы и задачи исследования. Цель исследования - определение геологической позиции выявленных рудоносных зон; изучение вещественного состава минерализованных пород и типоморфных особенностей благороднометалльной минерализации (золота, платиноидов); обоснование рудно-метасоматической зональности в блоках минерализованных пород; разработка геолого-генетической схемы формирования оруденения и рекомендуемого прогнозно-поискового комплекса.
Для достижения сформулированной цели пришлось решать следующие задачи: изучить форму и условия залегания выделенных по результатам опробования рудоносных тел (залежей); описать проявленную в их пределах рудно-метасоматическую зональность; охарактеризовать вещественный состав минерализованных пород на макро- и микроуровнях изучения; исследовать типоморфные особенности самородного золота и минералов элементов платиновой группы; выявить пространственно-генетические взаимоотношения минералов продуктивных рудных ассоциаций аргиллизитовой формации и совокупности минералов, свойственных химическим корам выветривания и коррелятным им по возрасту мезозойским образованиям.
Научные результаты и новизна
1. На основе обобщения материалов поисковых работ и выполненных автором геологических наблюдений (маршруты, документация и опробование керна скважин, забоев и плотика действующих золотодобывающих разрезов, а также отвалов старых выработок) впервые на Екатерининской площади в объеме пород формации мезозойской коры выветривания установлена благороднометалльная минерализация нетрадиционного типа.
2. Впервые обнаружены и охарактеризованы ранее неизвестные новые формы нахождения благороднометалльной минерализации, изучены сопутствующие им парагенезисы минералов.
3. Установлена пространственно-генетическая связь наложенной на мезозойские образования рудной минерализации в парагенезисе с низкотемпературными метасоматитами аргиллизитовой формации. По времени проявления выявленные продукты метасоматоза близки к эпохе формирования химических кор выветривания (J2- K2, возможно и более ранней). Совместно проявленные гипогенные и гипергенные рудообразующие процессы привели к формированию сложных по строению гетерогенных минералого-геохимических полей, что необходимо учитывать при проведении поисковых работ и интерпретации результатов разведки выявленных благороднометалльных объектов.
4. Предложена геолого-генетическая схема формирования оруденения, характеризующая направленность рудообразующих процессов в активизированных структурах изученного рудно-россыпного узла на постколлизионном этапе его развития. На ее основе разработан прогнозно-поисковый комплекс для благороднометалльного оруденения нетрадиционного типа.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях. В их числе: Уральская горнопромышленная декада (Екатеринбург, 2005, 2007, 2008, 2009); XII научная студенческая школа «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 2006); «Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского» (Пермь, 2009, 2010, 2011). По теме диссертации опубликовано 14 работ (в том числе одна в рецензируемом журнале).
Фактический материал, методы исследования. Диссертация подготовлена в рамках обучения в заочной аспирантуре на кафедре геологии, поисков и разведки МПИ Уральского государственного горного университета. В основу ее положен материал, собранный автором в период работы с 2001 г. по настоящее время в составе Уральской геолого-поисковой партии Уральской геолого-съемочной экспедиции (ОАО УГСЭ). Широко использованы фондовые и архивные источники, результаты оперативного и эксплуатационного опробования действующих золотодобывающих разрезов.
Для решения сформулированных задач использован комплекс методов исследований, включающий: просмотр (документация) керна скважин с отбором образцов и проб; исследование, описание и опробование карьеров и канав; изготовление протолочек из минерализованных пород (10 протолочек); промывку шлиховых проб и протолочек (около 100 проб); выделение из шлихов самородного золота и его описание (50 проб); изготовление искусственных аншлифов из тяжелой фракции шлиховых проб и протолочек (более 50 шт); изготовление монтированных аншлифов с зернами золота, платиноидов и других минералов (9 аншлифов); описание аншлифов (более 100); описание шлифов (более 30); описание искусственных аншлифов (более 50).
Выполнены следующие лабораторные методы:
1. Аналитические определения содержания золота и платиноидов в породах (49 анализов), выполненные в лаборатории Института геологии и геохимии УрО РАН (химико-спектральный анализ c определением Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Au), лаборатории производственной группы «Цветметтехнология» (атомно-абсорбционный анализ на Pt, Pd и Au).
2. Изучение состава самородного золота, платиноидов и других минералов в лаборатории Института геологии и геохимии УрО РАН на волновом микрозондовом анализаторе SX-100 (аналитики Е.С. Шагалов, В. В. Хиллер, В.Г. Гмыра), в лаборатории Пермского государственного университета на растровом электронном микроскопе JSM 6390 LV с энергодисперсионным спектрометром (аналитик К. П. Казымов).
3. Поиск микрочастиц благородных металлов в аншлифах с определением их состава в лаборатории завода ОЦМ на растровом электронном микроскопе PHILIPS-XL30 (аналитик В.П. Черемных).
4. Диагностика основных породообразующих минералов в корах выветривания с использованием методов рентгеноструктурного и термического анализов (лаборатория Института геологии и геохимии УрО РАН, лаборатория УГГУ).
Также использованы результаты лабораторных исследований, выполненных в ОАО УГСЭ (материалы Екатерининской и Уральской геолого-поисковых партий): аналитические данные по содержанию в породах золота (пробирный, атомно-абсорбционный анализ), платиноидов (метод ICP-MS); данные спектрального анализа; описания шлифов (выполненные Д.А. Костроминым и О.А. Азовсковой); морфометрическое описание самородного золота (выполненное М.А. Лежепековым).
В конечном счете в диссертации использованы результаты более 1000 пробирных и атомно-абсорбционных анализов на золото, 60 анализов на элементы платиновой группы, около 200 микрозондовых рентгеноспектральных анализов, 30 рентгеноструктурных и термических анализов, более 100 описаний шлифов и около 150 описаний аншлифов.
Практическое значение работы. Исследования по изучению золотого оруденения нетрадиционного типа в зоне развития пород мезозойского элювия позволяют по-новому оценивать перспективы рудоносности не только по Екатерининской площади, но и распространять установленные закономерности на другие рудно-россыпные районы и узлы Уральского региона. Новый взгляд на формирование характеризуемых золотоносных образований (так называемая «гипогенно-гипергенная модель») позволяет по-новому обосновывать прогноз, поиски и оценку подобных объектов. Золотоносность кор выветривания может быть обусловлена не только накоплением самородного металла по схеме его остаточного накопления в пределах развития пород с уже известным золотоносным субстратом, но и на основе иной геолого-генетической модели, а именно: в зонах активизированных в мезозое сдвиго-надвиговых дислокаций; на участках пересечения разломов разной ориентировки и времени заложения; в зонах автономного проявления «молодого» (PZ3 - MZ) магматизма и т.д. Интерес к изучению и геолого-промышленной оценке характеризуемого золотого оруденения возрастает также в связи с тем, что продукты низкотемпературного метасоматоза могут являться платиноидносодержащими.
Личный вклад соискателя: постановка цели и задач исследования; разработка методики исследования; проведение геологической документации; отбор образцов и проб минерализованных пород, их обработка; проведение лабораторных исследований; интерпретация полученных результатов; формулировка основных выводов работы.
Защищаемые положения:
1. Выявленные в пределах Екатерининского рудно-россыпного узла проявления золотого оруденения представлены наклонно и крутозалегающими минерализованными зонами в остаточных корах выветривания, развитыми по вулканогенно-осадочным породам, и пластообразными метасоматическими залежами в отложениях мезозойского карста. Породы рудоносных зон являются платиноидносодержащими.
2. Типоморфными признаками выявленной благороднометалльной минерализации являются:
самородное золото - выделения весьма мелкого, тонкого и пылевидного классов размерности; наличие идиоморфных и гемиидиоморфных разновидностей; средняя и высокая пробность; элементы примеси - Ag, Hg, Cu, Pb, Sn, Sb, Fe, ЭПГ;
платиноиды - пылевидный и тонкодисперсный класс размерности; изометричная и уплощенно-вытянутая форма выделений; неустойчивый фазовый состав (существенно платиновый, медно-платиновый, палладиевый); элементы примеси - Fe, Pd, Cu, As, Pb.
3. Рудоносность выявленных минерализованных зон связана с наложением низкотемпературного гидротермально-метасоматического процесса аргиллизации, проявившего себя в мезозое и сопряженного с химическим выветриванием. Установленные закономерности характеризуют новый для региона нетрадиционный гипогенно-гипергенный тип благороднометалльного оруденения.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Объем работы 155 страниц текста, 50 рисунков, 14 таблиц. Список литературы включает 85 наименований. В первой главе сделан краткий обзор известных в мире объектов с нетрадиционным платиноидным и золото-платиноидным оруденением. Рассмотрен фактический материал, характеризующий своеобразие мезозойского тектоно-магматического этапа развития Урала и связанного с ним нетрадиционного благороднометалльного оруденения. Во второй главе приведены сведения, характеризующие изученность эндогенной и гипергенной золотоносности, а также основные черты геологического строения Екатерининского рудно-россыпного узла. В третьей главе дана характеристика благороднометалльной минерализации: геолого-структурная позиция, условия залегания и морфологические особенности выявленных минерализованных зон; типоморфные особенности самородного золота и минералов ЭПГ; характеристика сопутствующих оруденению гидротермально-метасоматических процессов; предложена геолого-генетическая схема формирования оруденения. В четвертой главе приведены сведения о проявлениях рудоносных метасоматитов аргиллизитовой формации в других районах Урала. В пятой главе на основе полученных результатов разработан прогнозно-поисковый комплекс, рекомендуемый при проведении работ на благороднометалльное оруденение нетрадиционного типа.
Благодарности. Работа выполнена в рамках заочной аспирантуры без отрыва от производства под научным руководством д.г.-м.н., профессора А.Г. Баранникова, которому автор глубоко признателен за постоянную поддержку, помощь при обсуждении материалов, критические замечания и советы. Также автор признателен за содействие и научные консультации чл.-корр. РАН К.К. Золоеву. В основе диссертации лежат результаты обширного производственного фактического материала, полученного в ходе проведения поисковых работ по площадям Среднего и Северного Урала. Автор благодарит сотрудников Екатерининской ГПП ОАО УГСЭ К.А. Зубарева, Д.А. Костромина, М.А. Лежепекова за предоставленный материал, содействие в работе, обсуждение полученных данных, ценные замечания и рекомендации. Кроме этого, автор выражает свою благодарность коллегам по Уральской ГПП П.А. Матвейчуку, О.Б. Азовсковой и В.Н. Кузнецову. Совместная плодотворная работа и дискуссии помогли сформироваться многим идеям, изложенным в данной работе. Большую помощь оказала геолог ООО «Урал-Норд» В.Г. Зенкова, благодаря которой был получен богатый фактический материал, вскрытый в обнажениях гидравлических разрезов Екатерининской россыпи. Неоценимую помощь в изучении микроскопических фаз минералов благородных металлов соискателю оказал В.П. Черемных (ОЦМ).
Обоснование защищаемых положений
геологический порода минерализированный благороднометалльный
Положение 1. Выявленные в пределах Екатерининского рудно-россыпного узла проявления золотого оруденения представлены наклонно и крутозалегающими минерализованными зонами в остаточных корах выветривания, развитыми по вулканогенно-осадочным породам, и пластообразными метасоматическими залежами в отложениях мезозойского карста. Породы рудоносных зон являются платиноидносодержащими.
Екатерининский рудно-россыпной узел (РРУ) расположен на восточном склоне Северного Урала в пределах Тагильской мегазоны в западном обрамлении шовной зоны Серовско-Маукского глубинного разлома.
В пределах данной площади в ходе проведенных поисковых работ (Зубарев К.А. и др., 2006) выявлено оруденение с промышленно значимыми концентрациями золота (0,5-7,0 г/т). Обнаруженные минерализованные зоны пространственно тяготеют к крупному Лозьвинскому разлому. В области его влияния установлены субмеридионально ориентированные разломы более высоких порядков, а также нарушения сдвиго-надвигового типа, приуроченные к контактам карбонатных и вулканогенных пород (D1-2). В их пределах выявлены участки интенсивной трещиноватости и брекчирования, сопровождаемые процессами метасоматоза, а также развитием линейных химических кор выветривания и глубокого карста в карбонатных породах. Выявленные золоторудные пересечения установлены почти исключительно в верхних горизонтах разреза - в зоне мезозойского элювия. Керновому опробованию (пробирный анализ) подверглись все породы мезозойского структурного этажа, в том числе и породы в пределах глубокого мезозойского карста. Они включают в себя так называемые «перемещенные коры выветривания» и континентальные отложения лангурской свиты (J2-3ln). В них также обнаружены интервалы с содержанием золота промышленного уровня.
В корах выветривания остаточного типа золотое оруденение представлено выклинивающимися на глубину наклонными и субвертикальными минерализованными зонами, границы которых определяются лишь по данным опробования (рис. 1). Истинные мощности отмеченных зон изменяются от первых до двадцати метров. Содержания золота колеблются от 0,1 до 4,2 г/т, в отдельных случаях отмечаются ураганные значения (до 49,5 г/т). Среднее содержание в одной из поисковых скважин на интервал 6,9 м составило 1,8 г/т. Золотоносные коры выветривания представлены структурными дресвяно-глинистыми, глинисто-дресвяными, реже щебнисто-глинисто-дресвяными разностями, образовавшимися в основном по вулканогенно-осадочным породам ранне-среднедевонского возраста. Оруденение тяготеет к тектоническим контактам вулканогенно-осадочных и карбонатных пород, выраженным зонами катаклаза, брекчирования и являющимся наиболее благоприятными для проявления рудно-метасоматических процессов. Пересечение поисковыми скважинами выявленных минерализованных зон на более глубоких горизонтах (ниже зоны мезозойского элювия) положительных результатов не дало. Мощности интервалов с повышенными содержаниями здесь резко сокращаются, не превышая 1-2 м. Содержание золота падает до уровня десятых долей г/т, редко достигая 1,0-1,5 г/т.
На карбонатных породах в зоне мезозойского карста широко развиты так называемые «перемещенные коры выветривания». Их мощность достигает 60-70 м. Разрез подобных образований в верхней части представлен светлоокрашенными дресвяно-глинисто-песчаными и песчано-глинистыми породами преимущественно каолинит-гидрослюдисто-кварцевого состава. Ниже, ближе к контакту с карбонатными породами, светлоокрашенные образования сменяются более темноокрашенными «короподобного» облика глинисто-песчаными образованиями каолинит-монтмориллонит-кварцевого состава. Выявленные золоторудные минерализованные зоны чаще всего приурочены к нижним горизонтам темноокрашенных глинистых образований. Морфологически они представлены субгоризонтальными или наклонно залегающими пластообразными и линзовидными залежами. Мощности подобных зон обычно не превышают первые метры. Содержание золота колеблется от 0,2 до 7,4 г/т. В одной из скважин среднее содержание на 7 м составило 1,3 г/т.
Континентальные отложения лангурской свиты (J2-3 ln) имеют достаточно широкое распространение в пределах Екатерининского РРУ, большей частью тяготея к полям развития закарстованных карбонатных пород. Породы свиты представлены делювиально-пролювиальными и аллювиальными фациями. Общая мощность пород изменяется от 10 до 50 м. Разрез лангурской свиты делится на верхнюю и нижнюю подсвиты. Верхняя подсвита сложена озерно-аллювиальными светлоокрашенными песчано-глинистыми, песчано-гравийно-глинистыми отложениями преимущественно гидрослюдисто-кварц-каолинитового состава. Нижняя подсвита сложена аллювиальными темноокрашенными, в основном зеленых оттенков, глинистыми песками, глинисто-песчано-галечными отложениями. Состав глинистой фракции преимущественно монтмориллонитовый. Окатанный полимиктовый валунно-гравийно-галечный материал (представленный не только кварцем, но и вулканитами, интрузивными породами), за исключением кварцевой компоненты, полностью «глинизирован». Породы верхней части нижней подсвиты обогащены углефицированными растительными остатками. В разрезе пород лангурской свиты, по данным кернового опробования (пробирный анализ), выявлены зоны с содержанием золота промышленного уровня. Установленные по аналитическим данным золотоносные пересечения приурочены к пластообразным зонам сидеритизированных зеленоцветных, рыжевато-охристых или пестрой неоднородной окраски глин, гравийно-песчано-глинистым, валунно-галечно-глинистым отложениям, залегающим на карбонатных породах в нижней части разреза либо выше по разрезу вблизи контакта со светлоокрашенным белоцветным горизонтом. Установленные мощности пластообразных минерализованных зон колеблются от одного до девяти метров. Содержание золота колеблется в пределах 0,5 - 6,6 г/т. Средневзвешенное содержание по одной из скважин на мощность 9,6 м составило 1,6 г/т. Выявленные золотосодержащие зоны не связаны с древними мезозойскими россыпями, так как в отмеченных интервалах окатанный весовой металл, являющийся предметом россыпной добычи в пределах характеризуемой площади, не обнаружен. Здесь присутствует золото всецело рудного облика.
Таким образом, обобщение данных опробования позволяет утверждать, что наиболее значимая золотоносность в пределах характеризуемой площади установлена в породах мезозойского структурного этажа и существенно менее значительная - в коренных породах палеозойского субстрата.
Совместно с золотым оруденением в рудоносных зонах обнаружены проявления платиноидной минерализации. Они установлены как в остаточных и «перемещенных корах выветривания», в континентальных отложениях лангурской свиты, так и в подстилающих коренных породах палеозоя. В пробах пород различного состава, отобранных из золотоносных (Au - 0,1-0,8 г/т) минерализованных зон, содержание платиноидов, определенных методом HR/ICP-MS (ИГиГ УрО РАН), достигает: в остаточных корах выветривания по монцодиоритам - Pt - до 0,42 г/т, Pd - до 16,4 г/т, Rh - 0,4 г/т, Ir - 0,043 г/т, Ru - 0,095 г/т; в «перемещенных корах выветривания» - Pt - до 1,4 г/т, Pd - до 15,7 г/т, Rh - до 1,2 г/т, Ir - до 0,15 г/т, Ru - до 0,088 г/т; в отложениях «минерализованной» лангурской свиты - Pt - 0,42 г/т, Pd - 4,65 г/т, Rh - 0,5 г/т, Ir - 0,014, Ru - 0,099 г/т; в джаспероидизированных карбонатных породах - Pt - до 1,4 г/т, Pd - до 10,97 г/т, Rh - до 1,3 г/т, Ir - до 0,49 г/т, Ru - до 0,13 г/т; в метасоматически измененных туфобрекчиях - Pt - до 0,4 г/т, Pd - до 11,4 г/т, Rh - до 0,47 г/т, Ir - до 0,027 г/т, Ru - до 0,29 г/т. По данным атомно-абсорбционного анализа (лаборатория производственной группы «Цветметтехнология»), в золотоносных (Au - 1,7 г/т) корах выветривания по вулканогенно-осадочным породам содержание Pd достигает 9,83 г/т, в золотоносных (Au - 0,9 г/т) перемещенных корах выветривания содержание Pd - 0,49 г/т, Pt - 0,12 г/т.
Из приведенных данных следует, что в рудоносных зонах Екатерининского РРУ также присутствует и платиноидная минерализация, пространственно сопряженная с золоторудной.
Положение 2. Типоморфными признаками выявленной благороднометалльной минерализации являются:
самородное золото - выделения весьма мелкого, тонкого и пылевидного классов размерности; наличие идиоморфных и гемиидиоморфных разновидностей; средняя и высокая пробность; элементы примеси - Ag, Hg, Cu, Pb, Sn, Sb, Fe, ЭПГ;
платиноиды - пылевидный и тонкодисперсный класс размерности; изометричная и уплощенно-вытянутая форма выделений; неустойчивый фазовый состав (существенно платиновый, медно-платиновый, палладиевый); элементы примеси - Fe, Pd, Cu, As, Pb.
Минерализованные зоны, выявленные в остаточных корах выветривания и в породах мезозойского карста, характеризуются развитием преимущественно весьма мелкого (0,1-0,25 мм), тонкого (0,05-0,1 мм), пылевидного (0,01-0,05 мм) и отчасти тонкодисперсного (<0,01-0,0005 мм) самородного золота. Этот вывод сделан при сопоставительном анализе выборки из 20 проб. Сравнивались содержания золота по данным аналитических методов (с содержанием от 0,3 до 7,4 г/т) с результатами шлихового изучения материала этих проб. В результате весовое золото весьма мелкого, мелкого и более крупных классов с содержаниями, близкими к полученным аналитическими методами, подтверждены только в 4-х случаях (19 %). В остальных случаях содержание шлихового золота на один-два порядка ниже того, что было определено аналитически. Наличие в минерализованных породах золота тонких классов размерности подтверждается опытным путем. В ходе исследования выяснилось, что даже в химически разложенных породах основная часть весьма мелкого, тонкого и пылевидного золота находится в связанном состоянии и промывкой не улавливается. Для их извлечения необходимо истирание материала породы до размера 0,05 мм. В таком случае даже в небольшом количестве истертого материала золотосодержащих пород можно выявить десятки и даже сотни зерен весьма мелкого, тонкого и пылевидного золота (рис. 2, 3). Тонкодисперсное золото обнаружено и изучено под растровым электронным микроскопом в аншлифах и в образцах (рис. 4). Представленный материал свидетельствует о том, что основная продуктивность минерализованных зон определяется золотом пылевидного, тонкого и весьма мелкого классов крупности.
В минерализованных зонах, развитых в корах выветривания остаточного типа, весьма мелкое, тонкое, пылевидное и тонкодисперсное золото представлено зернами уплощенной и уплощенно-комковидной форм. В «перемещенных корах выветривания» и отложениях лангурской свиты весьма мелкое и тонкое золото представлено преимущественно уплощенными формами. Пылевидное золото характеризуется в большей степени изометричными кристалломорфными формами, в меньшей степени - уплощенными, а также более сложной формы обособлениями. Кристалломорфные изометричные зерна наиболее характерны для минерализованных зон в объеме пород лангурской свиты, где они преобладают. Для них характерно пористое внутреннее строение зерен (см. рис. 2, 3).
Тонкое, пылевидное и тонкодисперсное самородное золото из остаточных кор выветривания преимущественно средне- и высокопробное - от 840 до >990 ‰. Основная примесь - серебро (до 16,95 %), в незначительном количестве отмечаются медь (до 0,02 %) и железо (до 0,04 %). Среди тонкодисперсных частиц иногда отмечается низкопробное золото (560 ‰), содержащее Ag - 7,76 %, Cu - 25,12 %, Pt - 4,82 %, Pd - 4,43 %, Rh - 1,13 %. Пылевидное золото «перемещенных кор выветривания» и пород лангурской свиты характеризуется более широким разбросом по пробности - от 740 до >990 ‰. Подобному золоту свойственно низкое количество примесей. Основной примесью является серебро (до 26,05 %), малые примеси меди (до 0,12 %), железа (до 0,21 %) и сурьмы (0,19 %). В ряде случаев в ассоциации с подобным по составу металлом в значимом количестве присутствует самородное золото и минералы золота с непостоянным и необычным составом:
Ртутистое золото (Hg - 4,91-13,14 %, Au - 86,7-93,47 %, Ag - 0-1,63 %) - представлено пористыми, губчатыми агрегатами неправильной формы, сростками кристалломорфных зерен размерами 0,04-0,06 мм. Отмечается в срастании с сурьмянистым золотом.
Купроаурид CuAu (Au - 73,65 %, Cu - 26,21 %, Fe - 0,13 %) - дендритовидные зерна размерами 0,03-0,07 мм. Отмечаются срастания с высокопробным золотом.
Медистое ртутьсодержащее золото (Au - 94,07 %, Cu - 4,0 %, Hg - 1,58 %, Fe - 0,35 %) - установлено в зернах купроаурида, в котором образует включения размерами от первых микрон до 0,02 мм.
Оловянистое золото (Au - 78,02-96,24 %, Sn - 1,16-10,21 %,, Ag - 0,56-6,3 %, Cu - 0,0-4,11 %, Sb - 0,41-1,73 %, Pb - 0,52-0,83 %, Fe - 0,31-0,86 %) - представлено агрегатными сростками сложной неправильной формы, размерами 0,02-0,09 мм (рис. 5). Отмечаются срастания с сурьмянистым золотом и с хунчунитом.
Сурьмянистое золото (Au - 95,59-99,28 %, Sb - 0,4-2,02 %, Ag - 0,18-0,45 %, Cu - 0,15-0,16 %, Pd - 0-0,41 %, Fe - 0,09-2,75 %) - обнаружено в среднепробном золоте в виде микроскопических включений, а также образует каймы у зерен среднепробного и высокопробного золота, оловянистого золота и хунчунита (рис. 6).
Хунчунит Au2Pb (Au - 66,49-68,49 %, Pb - 30,07-31,84 %, Ag - 0,5-1,02 %, Sn - 0,32-0,71 %, Fe - 0,1-0,46 %) - представляет собой кристаллы и сростки кристаллов размерами 0,02-0,05 мм. Характерны срастания с сурьмянистым, высокопробным, низкопробным и оловянистым золотом (см. рис.6).
Среди пылевидного золота наблюдаются неоднородные по пробности и составу зональные зерна. В пределах одного зерна пробность может колебаться от 740 до 990 ‰. Зональность в значительном количестве случаев не связана лишь с гипергенными процессами, так как наблюдается более сложное распределение высокопробных и низкопробных зон. Отмечены зерна, где по периферии высокопробного золота развита более низкопробная кайма, содержащая примеси Ag, Cu, Sn, Fe (рис. 7).
Наличие платиноидной минерализации в породах Екатерининского РРУ подтверждается обнаружением минералов платиновой группы при исследовании проб на растровом электронном микроскопе. Выявленные минералы по крупности относятся к тонкодисперсному классу, из-за чего их состав в большинстве случаев удалось изучить лишь на качественном уровне без количественных определений примесных концентраций. В работе они характеризуются как тонкодисперсные фазы с преимущественным содержанием того или иного элемента.
Тонкодисперсная фаза преимущественно платинового состава. Размеры минерала составляют первые микроны. Форма выделений различная - изометричная, уплощенная, вытянутая. Среди примесей обнаружено железо. Отмеченные зерна встречены в щебнистом материале золотоносных кор выветривания (рис. 8, 9), развитых по монцодиоритам и туфопесчаникам, а также в окисленных и полуокисленных сидеритовых агрегатах метасоматического происхождения, широко распространенных в объеме «перемещенных кор выветривания» и отложений лангурской свиты.
Тонкодисперсная фаза медно-платинового состава. Представлена кристалломорфными изометричными зернами размером в первые микроны. Обнаружены в щебнистом материале золотоносных кор выветривания, развитых по монцодиоритам.
Тонкодисперсная фаза существенно платинового состава, содержащая значительные примеси Pb, As, Pd. Размер зерен составляет первые микроны, форма выделений - изометричная, неправильных очертаний. Зерна обнаружены в окисленных и полуокисленных сидеритовых агрегатах метасоматического происхождения из «перемещенных кор выветривания».
Самородный палладий. Размеры зерен достигают 5-8 мкм. Форма выделений неправильная, вытянутая. Обнаружен в щебнистом материале золотоносных кор выветривания, развитых по монцодиоритам; в его составе примеси не отмечены (рис. 10). В виде микроскопического включения самородный палладий также встречен в зерне самородной цинкистой меди.
Приведенные данные позволяют отметить следующие типоморфные признаки благороднометалльной минерализации:
1. В выявленных минерализованных зонах преобладает самородное золото преимущественно тонкого, пылевидного и тонкодисперсного классов размерности.
2. Среди пылевидного золота отмечено присутствие зерен кристалломорфных очертаний со скелетным и пористым внутренним строением. Характерно непостоянство состава (пробности, микропримесей). Приведенные данные свидетельствуют в пользу того, что формирование оруденения происходило в неравновесных условиях в обстановке малых глубин.
3. Изученная платиноидная минерализация представлена самородными тонкодисперсными фазами преимущественно платинового и палладиевого состава. Она пространственно сопряжена с золоторудной.
Положение 3. Рудоносность выявленных минерализованных зон связана с наложением низкотемпературного гидротермально-метасоматического процесса аргиллизации, проявившего себя в мезозое и сопряженного с химическим выветриванием. Установленные закономерности характеризуют новый для региона нетрадиционный гипогенно-гипергенный тип благороднометалльного оруденения.
Исследование вещественного состава золотоносных остаточных кор выветривания, а также золотоносных пород мезозойского карста («перемещенных кор выветривания» и отложений лангурской свиты) показало, что упомянутые образования претерпели воздействие низкотемпературных гидротермально-метасоматических процессов аргиллизитовой формации.
Особенностью изученного геологического разреза золотоносных остаточных кор выветривания является то, что в их объеме традиционный (классический) профиль коры отсутствует. Глинистые и дресвяно-глинистые коры выветривания, развитые в основном по вулканогенно-осадочным породам, могут в разрезе резко сменяться и неоднократно чередоваться с щебнистыми разностями и даже с участками коренных пород. Подобное сложное строение мезозойского элювия может быть объяснено с позиций формирования линейных кор выветривания или (что обосновывается в нашем случае) развитием зон низкотемпературных метасоматитов аргиллизитовой формации.
Петрографические исследования шлифов, отобранных из выветрелого щебнистого материала остаточных золотоносных кор выветривания, показали, что вулканогенно-осадочные породы катаклазированы и претерпели метасоматические изменения, отвечающие аргиллизитовой формации. По трещинам катаклаза развита сеть тонких (?2-3 мм) разнонаправленных прожилков кварц-карбонатного и кварц-карбонат-цеолитового состава. Карбонаты представлены анкеритом, сидеритом и кальцитом. Основная ткань породы гематитизирована. В породе и в прожилках развит смектит ряда хлорит-монтмориллонит. Присутствует сульфидная минерализация «свежего облика» (в количестве ?1 %), представленная пиритом, халькопиритом, галенитом, а также редкими микроскопическими зернами киновари. Сульфиды тяготеют к прожилкам с аргиллизитовой ассоциацией минералов. В интервалах из химически хорошо проработанных глинистых и глинисто-дресвяных кор выветривания также отмечаются нетипичные для данного профиля выветривания ассоциации минералов. Прежде всего, это касается сидерита (его количество достигает 20-30 %). Также присутствует хлорит; в небольшом количестве (? 1 %), но постоянно, отмечаются неокисленные сульфиды (пирит, никель-кобальтсодержащий мышьяковистый пирит, марказит, халькопирит, галенит, сфалерит, герсдорфит). Сосуществование «несовместимых» минералов - карбонатов и сульфидов с каолинитом, глинистыми смешанослойными минералами, гидрохлоритом, гидрослюдой - свидетельствует о проявлении в корах выветривания низкотемпературных гидротермально-метасоматических процессов.
Метасоматиты аргиллизитовой формации отмечены и на более глубоких горизонтах выявленных минерализованных зон, но уже в объеме коренных пород. Для аргиллизитовых метасоматитов по интрузивным и вулканогенно-осадочным породам (по данным петрографического изучения) характерны минеральные парагенезисы, отражающие стадийность рудно-метасоматического процесса: ранняя стадия (кислотного выщелачивания) - иллит, смектит (ряда хлорит-монтмориллонит), халцедоновидный кварц; поздняя стадия (сопряженного осаждения) - железистые карбонаты (сидерит, анкерит), «рисовидный» кварц, хлорит (пеннин), цеолиты, пирит (тонкозернистый, сложных форм) и иные сульфиды, а также самородные металлы, теллуриды Hg, Ni. Ассоциации обеих стадий часто пространственно совмещены, но минералы стадии сопряженного осаждения порой имеют более широкий ореол развития и зафиксированы отдельно от минералов ранней стадии.
Связь благороднометалльной минерализации с низкотемпературной гидротермально-метасоматической минеральной ассоциацией находит подтверждение при изучении пространственно-генетических соотношений благородных металлов и минералов аргиллизитовой формации. При исследовании под электронным растровым микроскопом щебнистого материала кор выветривания обнаружена вкрапленность пылевидных и тонкодисперсных зерен высокопробного и среднепробного золота (см. рис. 4), самородной платины и палладия (см. рис. 8-10), приуроченных к тонким прожилкам. Последние содержат низкотемпературную ассоциацию минералов - карбонатов (анкерит, сидерит), хлорита (пеннин), смектита ряда хлорит-монтмориллонит. Из рудных минералов в ассоциацию с благородными металлами входят пирит, марказит, халькопирит, киноварь, антимонит, самородная цинкистая медь, самородный свинец, самородное серебро.
Признаки наложения низкотемпературных гидротермально-метасоматических процессов отмечены и в породах мезозойского карста, в перемещенных корах выветривания и породах лангурской свиты (J2-3ln). Так, в 2010 г. в одном из карьеров по добыче россыпного золота был вскрыт разрез отложений лангурской свиты, залегающих на закарстованных известняках (D1-2). В контактовой зоне отмеченных пород проявлены рудно-метасоматические изменения, имеющие зональное строение:
1. Зона слабоизмененных известняков. Отмечаются участки трещиноватости с метасоматической проработкой, содержащие сидерит (до 5 %), хлорит (до 5 %), смектит (до 5 %), пирит и марказит (до 5 %).
2. Зона брекчированных и трещиноватых известняков, сопровождаемых интенсивным окварцеванием (10-50 %), сидеритизацией (до 70 %). Отмечена тонкая вкрапленность сульфидов (пирит, халькопирит, марказит - в количестве 0,1-0,5 %). Мощность зоны 0,4-0,6 м.
3. Зона кварцитовидных метасоматитов (джаспероидов). Известняки полностью замещены халцедоновидным и тонкозернистым кварцем (в том числе «рисовидным»). В шлихе из измельченной пробы отмеченной породы обнаружены зерна золота рудного облика. Содержание золота 0,5 г/т. Мощность зоны 0,4-0,5 м.
4. Породы лангурской свиты, испытавшие наложение золото-аргиллизитового процесса. Представлены галечно-глинистыми и песчано-глинистыми отложениями зеленого цвета. Количество глинистого материала (преимущественно монтмориллонита) достигает 70 %. Проявлена метасоматическая карбонатизация (сидерит) - до 50-60 %, сульфидизация (пирит, марказит, халькопирит, галенит - в сумме до 2-3 %). В срастании с сидеритом отмечаются зерна рисовидного кварца. Гидротермально-метасоматическая природа сидерита также подтверждается наличием прожилковых текстур его выделений. Прожилки секут как цемент, так и «глинизированный» валунно-галечный материал. Содержания золота в бороздовых пробах по результатам атомно-абсорбционного и пробирного анализа колеблются от 0,8 до 6,31 г/т. Самородное золото исключительно рудного облика, относится к весьма мелкому, тонкому и пылевидному классу, часто находится в срастании с глинистыми минералами и сидеритом. Большей частью золото находится в связанном состоянии, так как шлиховой промывкой удается выделить только незначительную часть свободного металла, остальное его количество высвобождается при измельчении породы до < 0,1 мм. Мощность данной зоны по обнажению колеблется от 2-3 до 7-8 м.
Подобные документы
Геологическое строение Онежского прогиба. Изучение минерального состава и текстурно-структурных особенностей вмещающих пород, околорудных метасоматитов месторождения Космозерское. Минеральные парагенезисы и последовательность образования рудных минералов.
дипломная работа [9,8 M], добавлен 08.11.2017Анализ геолого-геохимической изученности Узбекистана, состояние золотого промысла. Разработка классификации золоторудных и золотосодержащих месторождений, основанной на рациональном комплексировании рудно-формационных и геолого-промышленных принципов.
автореферат [2,2 M], добавлен 13.06.2015Исследование особенностей осадочных и метафорических горных пород. Характеристика роли газов в образовании магмы. Изучение химического и минералогического состава магматических горных пород. Описания основных видов и текстур магматических горных пород.
лекция [15,3 K], добавлен 13.10.2013Применяемое буровое оборудование и режимные параметры при разрушении горных пород. Характеристика термодинамических параметров зарядов промышленных взрывных веществ. Расчет параметров взрывных работ для рыхления пород при бурении в блоках на карьере.
курсовая работа [494,0 K], добавлен 02.06.2014- Типы пород – коллекторов, гранулометрический состав пород, коллекторские свойства трещиноватых пород
Классификация коллекторов терригенного и карбонатного состава. Гранулометрический состав пород. Трещины диагенетического происхождения. Закономерности в расположении и ориентировке трещин в горной породе. Методы определения остаточной воды в пластах.
контрольная работа [30,2 K], добавлен 04.01.2009 Сущность интрузивного магматизма. Формы залегания магматических и близких к ним метасоматических пород. Классификация хемогенных осадочных пород. Понятие о текстуре горных пород, примеры текстур метаморфических пород. Геологическая деятельность рек.
реферат [210,6 K], добавлен 09.04.2012Изучение коллекторских свойств пород на больших глубинах и их нефтегазоносности. Факторы, влияющие на качество пород разных типов. Эволюция осадочных пород при погружении, возникновение в них нового порового пространства в процессе их погружения.
курсовая работа [590,2 K], добавлен 24.05.2012Процессы разуплотнения горных пород. Электромагнитное поле в моделях разуплотненных структур трещиноватого типа. Зависимость электропроводности горных пород от доли трещин и их заполнения в процессе разуплотнения высокоомным или низкоомным флюидом.
курсовая работа [878,7 K], добавлен 18.04.2015Декриптометрические методы исследования минералов, пород и руд, их распространение. Типизация вакуумных декриптограмм пород гранитоидного ряда. Обработка и интерпретация результатов вакуумно-декриптометрических анализов метасоматически измененных пород.
контрольная работа [702,3 K], добавлен 21.06.2016Оценка геологической позиции находок руд мумие в монгольской части Алтае-Саяно-Хангайского континентального свода. Анализы вещества, состава вмещающих пород, растительности, их возраста. Характер кольцевых, линейных и других тектонических структур.
статья [4,1 M], добавлен 27.08.2010
