Введение
В период с 2008 по 2010 г. на Тыкотловской площади (Приполярный Урал) в долинах притоков р. Бол. Тыкотлова проводилось изучение золотоносных отложений, с участием сотрудников ПГНИУ. На основании полученного фактического материала и анализа опубликованных и фондовых материалов установлена принадлежность Тыкотловской площади к Западно-Тагильской структурно-фациальной зоне и, соответственно, к Западно-Тагильской ванадиево-титаноносной платино-железо-меднорудной металлогенической зоне [1, 4]. Установлено, что золото-полиметаллическое оруденение локализуется среди отложений средней пачки тыкотловской толщи и приурочено к верхней части покрова эффузивных метасоматически измененных риолитов, переслаивающихся с измененными органогенными известняками с фауной кораллов и мшанок вблизи контакта с экструзивно-купольной структурой [3, 5].
Минералогические исследования проводились на кафедре минералогии и петрографии Пермского госуниверситета и в лаборатории минералого-петрографических исследований ЕНИ ПГНИУ (Осовецкий Б. М., Казымов К. П., Синкина И. В., Бадьянова И. В).
Для изучения золотоносности пород Тыкотловского рудопроявления сотрудниками ООО «Геолайн» предоставлены «серые» шлихи и концентраты винтовых аппаратов (38 шт.).
Всего в процессе исследований было обнаружено свыше 4000 знаков золота. Частицы золота сфотографированы на многоцелевом и бинокулярном сканирующем электронном микроскопе.
Шлиховые пробы разделялись в бромоформе на тяжелую и легкую фракции. Тяжелая фракция подвергнута магнитной и электромагнитной сепарации с получением соответствующих подфракций – магнитной, электромагнитной и неэлектромагнитной. Неэлектромагнитная подфракция после количественного минералогического анализа отмывалась в чашке с бромоформом до ультраконцентрата.
Данный экспресс-метод выделения весьма мелкого и тонкого золота из тяжелых фракций, основанный на домывке тяжелой фракции в чашке с бромоформом, обеспечивает смыв минералов с плотностью менее 6 г/см3 и концентрацию минералов с более высокой плотностью. Выделенный таким способом «золотой» ультраконцентрат просматривался под бинокуляром с отбором, диагностикой и описанием зерен золота. Для обеспечения большей надежности домывка проводилась осторожно с оставлением некоторого количества минералов плотностью менее 6 г/см3.
Микрозондовый анализ минералов выполнен на сканирующем электронном микроскопе JSM 6390LV фирмы «JEOL» с EDS- и WDS- приставками на кафедре минералогии и петрографии Пермского университета (аналитики Б. М. Осовецкий и К. П. Казымов). Режим работы: рабочее напряжение 20 кВ, рабочее расстояние – 10 мм, сила – тока 10 нА.
Электронно-микроскопические исследования морфологии, внутреннего строения и микроскульптуры поверхности золотин также проводились на сканирующем электронном микроскопе JSM 6390LV. Режим работы при фотографировании: рабочее напряжение – 10 кВ, рабочее расстояние – 10 мм.
Золото присутствует почти во всех пробах, отобранных из аллювия, пролювия, делювия и других генетических типов осадочных пород. Наиболее богаты золотом продукты размыва коры выветривания.
Макроописание золота. Макроописание золота проводилось под бинокулярным микроскопом с увеличением 20 раз. Золото в основном золотисто-желтого цвета, иногда с красноватым или беловатым оттенком; довольно часто наблюдаются зерна, полностью или частично покрытые буроватой пленкой гидроксидов железа.
Облик золотин соответствует в большинстве своем рудной природе и представлен агрегатными, кристаллическими, таблитчатыми, уплощенными, дендритовидными, крючковатыми, «ажурными» формами, иногда сростками нескольких индивидов или сильно искаженными кристаллами.
Поверхность золотин, как правило, неровная, шероховатая, ямчатая, с минеральными включениями (кварц) и многочисленными примазками глинистых минералов, оксидов и годроксидов железа, заполняющих понижения в рельефе золотин (ямки, поры и т.п.). Окатанность золотин практически отсутствует (0 и в редких случаях 1–3 по шестибалльной шкале). Гладкая поверхность золотин соответствует граням кристаллов.
Золото отличается сложной формой и разнообразной микроскульптурой поверхности (рис. 1, 2).
Рис. 1. Знак золота дендритовидной формы блокового строения
Рис. 2. Фрагмент золотины с кристаллами инородного вещества на её поверхности
Гранулометрия золота. По гранулометрии большинство золотин (более 90 %) относится к классу тонкого металла (менее 0,1 мм). Исключение составляет одна из проб, в которой присутствует много золотин (около 28 %), размером более 0,1 мм. Наиболее крупный знак имеет размер 1,15 × 0,90 мм, остальные – от 0,55 до 0,20 мм [2].
Содержание золота. Большинство шлиховых проб (65 %) из аллювиальных, делювиальных, пролювиальных, элювиальных и других отложений имеют весовые содержания золота. Разброс значений содержания золота колеблется в пределах от 2,8 до 436,7 мг/м3. Повышенные содержания золота приурочены к элювиальным (максимальное содержание до 436,7 мг/м3), делювиальным (до 119,4 мг/м3) и делювиально-солифлюкционным отложениям (до 102,0 мг/м3).
Химический состав. Обобщение полученных результатов микрозондового анализа свидетельствует о широких вариациях состава золота. Основная часть зерен благородного металла относится к электруму.
Серебро является одним из двух главных компонентов в составе благородного металла Тыкотловской площади. Распределение значений его содержания полимодальное, что свидетельствует о разном его генезисе (рис. 3). В большинстве зерен содержание серебра колеблется в пределах от 35 до 55 мас. % (63% общего количества). Относительно повышенной пробностью и соответственно более низким средним содержанием серебра (27,84 %) отличается золото в пробе, отобранной из элювиальных отложений (табл. 1).
Рис. 3. Гистограмма распределения содержания серебра в золоте Тыкотловской площади
Медь является третьим по распространенности элементом в составе благородного металла Тыкотловской площади. Она присутствует практически в каждом зерне металла. В основном содержание меди не превышает 1 %, однако присутствуют разности с содержанием более 5 % (3 % общего числа зерен). Эти разности отличаются повышенным содержанием ртути, цинка, железа и алюминия. Предполагается, что медь здесь присутствует в поверхностных пленках на зернах, представленных продуктами выветривания сульфидных минералов и другими новообразованиями коры выветривания
Таблица 1
Химический состав золота Тыкотловской площади, мас. %
|
№№ зерен |
Au |
Ag |
Cu |
Hg |
Ni |
Co |
Fe |
Zn |
As |
Sb |
Bi |
Al |
Σ |
|
1 |
59,13 |
39,08 |
0,72 |
0 |
0 |
0,08 |
0,21 |
- |
0 |
0 |
0 |
0,79 |
100 |
|
3 |
61,37 |
37,67 |
0,29 |
0 |
0,14 |
0 |
0,12 |
- |
0,41 |
0 |
0 |
- |
100 |
|
4 |
88,75 |
10,50 |
0,23 |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
0 |
0 |
0 |
0,52 |
100 |
|
5 |
35,80 |
60,47 |
0,46 |
1,54 |
0 |
0 |
0,35 |
- |
0 |
0,21 |
0,53 |
0,63 |
100 |
|
8 |
48,59 |
46,60 |
0,71 |
0 |
0 |
0 |
0,15 |
0,52 |
0,14 |
0 |
- |
0,80 |
97,51 |
|
9 |
49,21 |
46,95 |
1,51 |
0 |
0 |
0 |
0,17 |
0,81 |
0 |
0 |
- |
1,34 |
100 |
|
10 |
49,77 |
47,87 |
0,73 |
0 |
0 |
0 |
0,15 |
0,54 |
0,14 |
0 |
- |
0,81 |
100 |
|
12 |
42,71 |
53,80 |
0,79 |
0,68 |
0 |
0 |
0,64 |
- |
0 |
0 |
- |
1,37 |
100 |
|
13 |
36,42 |
57,07 |
0,67 |
0,72 |
0 |
0 |
0,60 |
- |
0 |
0,52 |
0 |
0,91 |
96,92 |
|
14 |
66,12 |
29,08 |
0,40 |
0,49 |
0 |
0 |
0 |
- |
0,16 |
0 |
0,56 |
0,55 |
97,55 |
|
16 |
67,05 |
31,02 |
0,71 |
0 |
0 |
0,12 |
0,13 |
- |
0,16 |
0 |
0 |
0,62 |
100 |
|
17 |
82,83 |
16,30 |
0,31 |
0 |
0 |
0 |
0,08 |
- |
0 |
0 |
0 |
0,47 |
100 |
|
18 |
57,35 |
41,26 |
0,37 |
0 |
0,12 |
0 |
0,09 |
- |
0 |
0 |
0 |
0,81 |
100 |
|
19 |
60,67 |
37,30 |
0,68 |
0 |
0 |
0 |
0,63 |
- |
0 |
0 |
0 |
0,72 |
100 |
|
21 |
47,75 |
44,35 |
1,22 |
0,37 |
0 |
0 |
0,89 |
- |
0,28 |
0,55 |
0 |
1,37 |
96,78 |
|
22 |
60,96 |
38,40 |
0,12 |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
0 |
0 |
0 |
0,52 |
100 |
|
23 |
68,67 |
30,34 |
0,31 |
0 |
0 |
0 |
0,18 |
- |
0 |
0 |
0 |
0,50 |
100 |
|
24 |
51,28 |
46,49 |
0,33 |
0 |
0 |
0,10 |
0,53 |
- |
0 |
0,21 |
0 |
1,07 |
100 |
|
25 |
51,10 |
43,48 |
1,58 |
0 |
0 |
- |
1,38 |
- |
0 |
- |
- |
1,53 |
99,07 |
|
26 |
56,07 |
41,22 |
1,02 |
0 |
0,09 |
- |
0,84 |
- |
0 |
- |
- |
0,74 |
100 |
|
27 |
82,05 |
16,63 |
0,77 |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
0 |
- |
- |
0,55 |
100 |
|
29 |
54,32 |
43,57 |
0,26 |
0 |
0 |
- |
0,76 |
- |
0 |
- |
- |
1,09 |
100 |
|
30 |
64,75 |
34,32 |
0,15 |
0 |
0 |
- |
0,15 |
- |
0 |
- |
- |
0,63 |
100 |
|
31 |
59,33 |
36,35 |
1,60 |
0 |
0 |
- |
1,23 |
- |
0,34 |
- |
- |
1,16 |
100 |
|
32 |
67,33 |
31,44 |
0,63 |
0 |
0,11 |
- |
0 |
- |
0 |
- |
- |
0,49 |
100 |
|
33 |
41,60 |
55,15 |
0,67 |
0 |
0,36 |
- |
0,85 |
- |
0 |
- |
- |
1,37 |
100 |
|
34 |
63,95 |
34,60 |
0,42 |
0 |
0 |
- |
0,37 |
- |
0 |
- |
- |
0,66 |
100 |
|
35 |
61,71 |
36,67 |
1,02 |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
0 |
- |
- |
0,59 |
100 |
|
36 |
86,97 |
11,91 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,32 |
- |
0 |
- |
0 |
0,81 |
100 |
|
37 |
51,26 |
47,28 |
0,45 |
0 |
0 |
0 |
0,17 |
- |
0 |
- |
0 |
0,84 |
100 |
|
38 |
51,80 |
45,87 |
0,22 |
0 |
0 |
0 |
0,75 |
- |
0 |
- |
0,40 |
0,96 |
100 |
|
39 |
72,63 |
25,94 |
0,32 |
0 |
0 |
0 |
0,29 |
- |
0,15 |
- |
0 |
0,67 |
100 |
|
40 |
76,72 |
21,53 |
0 |
0 |
0 |
0,08 |
0,75 |
- |
0,23 |
- |
0 |
0,69 |
100 |
|
41 |
58,72 |
39,89 |
0,39 |
0 |
0 |
0 |
0,22 |
- |
0,15 |
- |
0 |
0,63 |
100 |
|
42 |
93,24 |
2,47 |
1,41 |
0 |
0 |
0 |
1,89 |
- |
0 |
- |
0 |
0,99 |
100 |
|
44 |
73,00 |
23,68 |
0,45 |
0 |
0 |
0 |
1,72 |
- |
0,17 |
- |
0 |
0,57 |
100 |
|
45 |
58,83 |
39,30 |
0,29 |
0 |
0 |
0 |
1,01 |
- |
0 |
- |
0 |
0,57 |
100 |
|
46 |
63,13 |
34,31 |
0,59 |
0 |
0 |
0 |
1,22 |
- |
0 |
- |
0 |
0,74 |
100 |
Ртуть довольно характерна для металла Тыкотловской площади. Она присутствует в 23 % зерен. Наиболее высокие содержания ртути (свыше 1 %) сопровождаются повышенным содержанием продуктов коры выветривания, что проявляется в увеличении содержания Al, Fe, Zn, Cu, иногда Mg и K. Вероятно, ртуть мигрирует на поверхность частиц благородного металла во время их пребывания в экзогенных условиях.
Постоянно присутствуют в частицах благородного металла железо и алюминий. Они, несомненно, приурочены к поверхностным пленкам на зернах, которые часто заметны визуально по буроватой окраске. Отмечено также, что многие зерна электрума отличаются черным цветом вместо обычного, серебристо-белого с золотисто-желтым оттенком. Черный налет также является новообразованием в экзогенных условиях, покрывающим зерна металла в виде тонкой пленки.
Кроме того, в зернах электрума обнаружены Sb, As, Se, Ni, Co, Bi, Pd.
Самородное золото характеризуется зональным строением. В одних зонах наблюдается повышенное содержание серебра (более 11 %), присутствуют в качестве примесей Zn, Co, Cu. В других зонах серебра меньше (около 5 %), характерно присутствие ртути и меди, а также мышьяка (табл. 2). Судя по химическому составу, золото низкотемпературное.
Таблица 2
Химический состав самородного золота, мас. %
|
Зона |
Au |
Ag |
Hg |
Cu |
Zn |
Co |
As |
Сумма |
|
1 |
88,28 |
11,66 |
0 |
0,49 |
0,18 |
0,06 |
0 |
100,67 |
|
2 |
91,36 |
4,88 |
1,95 |
1,66 |
– |
0 |
0,15 |
100 |
Как известно, постоянное присутствие золота и серебра в сульфидах может служить основой для прогнозирования и поисков соответствующих типов месторождений благородных металлов.
Особое внимание уделено обнаружению присутствия золота в пирите. Всего с этой целью с применением WDS-спектрометра исследовано 5 зерен пирита. В четырех зернах присутствие золота не зафиксировано (ниже предела чувствительности метода). Лишь в одном зерне пирита установлено присутствие золота. При этом превышение полезного сигнала по сравнению с фоном составило 7,5 %. Это может указывать на содержание золота порядка нескольких сотых долей процента.
Выводы
Установлено, что Тыкотловское золото-полиметаллическое оруденение приурочено к верхней части покрова эффузивных метасоматически измененных риолитов средней части тыкотловской толщи.
При изучении золотоносности тыкотловской толщи использован комплекс современных прецизионных методов исследования минерального вещества, включающий электронную микроскопию и микрозондовый анализ.
Золото на площади присутствует почти во всех пробах, отобранных из аллювия, пролювия, делювия и других генетических типов осадочных пород. Наиболее богаты золотом продукты размыва коры выветривания на одном из объектов.
Золото соответствует в большинстве своем рудному типу и отличается сложной формой и разнообразной микроскульптурой поверхности. По гранулометрии золотины относятся в основном к классу тонкого металла (менее 0,1 мм). Большинство шлиховых проб из различных генетических типов отложений имеет весовые содержания золота (от 2,8 до 436,7 мг/м3). Химический состав золота очень разнообразен. Выделены четыре типа золота: электрум, серебристое золото, медистое золото, ртутистое золото. Основная часть относится к электруму и лишь небольшое число знаков (5 %) – к серебристому золоту.
Одной из задач будущих исследований является установление золоторудной минерализации в глубинных горизонтах рудопроявления. Микровключения золота могут быть связаны с пиритом или арсенопиритом.
Рецензенты:
Осовецкий Б. М., доктор геолого-минералогических наук, профессор, кафедра минералогии и петрографии ПГНИУ, г. Пермь.
Ибламинов Р. Г., доктор геолого-минералогических наук, зав. кафедрой минералогии и петрографии ПГНИУ, г. Пермь.