Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

АНАЛИЗ ГЕОЛОГИИ ДОКЕМБРИЙСКИХ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОЛАР (ИНДИЯ) И АЛДАНО-СТАНОВОГО ЩИТА (ЮЖНАЯ ЯКУТИЯ)

Сясько А.А., Гриб Н.Н., Качаев А.В., Никитин В.М.
В статье представлено сравнение золоторудного месторождения Колар (Индия) и Кур-Притрассовое (Россия). Демонстрируется высокая степень схожести размещающегося в породах зеленокаменного пояса докембрийского месторождения Индии и нового типа (для Алдано-Станового щита) золоторудного месторождения. Схожесть выражена во всех аспектах геологического строения – от региональной позиции до локальных рудных тел. Ключевые слова: золоторудные месторождения, архей, зеленокаменные пояса, сульфидизация.

В докладе «Описание и классификация архейских малосульфидных золото-кварцевых месторождений и пересмотр классификации золота Хоумстейка» [1] T.L. Klein и W.C. Day (Служба внутренних геологических изысканий США) излагают свой взгляд на строение и геологию архейских золоторудных месторождений. Модель, представляемая в докладе, применима к большинству золоторудных месторождений архейского возраста.

Краткое описание модели: кварцевые с карбонатами (кальцит, анкерит, сидерит) или без таковых, жилы, реже штокверки и зоны кремниевого и (или) карбонатного замещения, содержащие самородное золото, золотосодержащие пирит или арсенопирит, электрум и, гораздо реже - золото в теллуридах.

Типичные месторождения: Dome and Pamour mines at Timmins, Campbell mine at Red Lake, and Kerr Addison mine, Kirkland Lake camp, Ontario; Sigma mine, Quebec, Canada; Con and Giant Yellowknife mines, N.W.T.; Norseman, Kalgoorlie, Golden Mile, Australia; Ropes mine, Michigan, U.S.A. Porphyry-associated deposits at Camflo, Barnat, Hollinger, Lamaque, Perron, McIntyre, and Renabie, Canada [1].

Отличительные характеристики: самородное золото обычно ассоциировано с малым количеством рассеянных сульфидов (пирита или пирротина) в хорошо сформированных кварцевых жилах или штокверках с устойчивыми серицит-карбонатными ореолами сильно дислоцированных архейских пород ранней или средней стадии регионального метаморфизма [1].

Важное замечание: месторождения этого типа с годовым объемом мировой добычи порядка 9900 млн.т. руды найдены на всех крупных архейских кратонах и занимают второе место по добыче золота после палеоконгломератов Витватерсранда (Южная Африка) [1].

Региональная геологическая характеристика:

Тектоническая позиция: большинство находок приурочено к архейским зеленокаменным поясам или к связанным с ними интрузиям вдоль сильно деформированных, крутопадающих шарьяжных зон. Большинство шарьяжных форм структурно сосредоточены вдоль контактов между крупными сериями осадочных и вулканических пород, параллельно основным структурам, непрерывны или цепочечно-непрерывны по простиранию более чем на 30 км, при мощности структуры до двух километров [1].

Возраст: архей. Обычно моложе, чем последний период региональной активации [2].

Локальная геологическая характеристика:

Вмещающие породы: метаморфизованные, сильно изменённые супракрустальные породы; чаще всего базальты толеитовой серии, коматиты или их вулканокластические или субвулканические аналоги. Большинство месторождений встречаются в породах зеленофациевой стадии метаморфизма [1].

Ассоциированные породы: щелочные интрузивные породы и лампрофитовые дайки.

Структурная позиция: обособленные жилы, размещенные в зонах деформации зеленокаменных метаморфических зон с преобладающими хрупкими и хрупко-пластичными деформациями. Кроме того, характерна окаймляющая рассеянная минерализация мощностью до сотен метров в мелкозернистых метаморфических породах, пластичные деформации которых не привели к проявлению трещиноватости. Месторождения могут быть пространственно ассоциированы с плутоническими телами, например, Холлингер-Макинтайр, Онтарио. Мощность отдельных жильных тел чаще всего меньше 10 метров и по простиранию - меньше чем 100 метров.
В некоторых крупных месторождениях (например, округ Киркланд-Лейк, Онтарио) тела по простиранию прослежены более чем на 5 километров при мощности до 500 метров и протяженность по падению не менее 2 километров [1].

Структура: рудоконтролирующие структуры обычно субвертикальны или вертикальны [1].

Рудоконтролирующие факторы: золото ассоциировано с рассеянной сульфидной минерализацией. Золотосодержащие сульфиды контролируются микротрещинами, встречаются в виде неравномерной мелкой вкрапленности в кварце, в породах, непосредственно примыкающих к жильным телам, или как рассеянные или замещающие в сильно изменённых и деформированных породах [1].

Минералогия руд: основной рудный минерал - самородное золото, электрум, или золото в пирите, пирротине, арсенопирите, или, реже, в теллуридах. Основные акцессорные минералы: галенит, сфалерит, халькопирит, молибденит, шеелит, магнетит и гематит [1].

Геохимическая характеристика: золото сопровождается следующим рядом геохимической зональности: Ag, As, Au, B, Ba, Cr, Li, Mo, Rb, Sb, и W; на некоторых месторождениях наблюдается понижение содержания Cu, Pb и Zn. Среднее отношение Au/Ag в руде составляет 10 : 1 [3].

Геофизическая характеристика: региональные линейные аэромагнитные или гравитационные аномалии, как индикаторы шарьяжных зон первого или второго порядка. Наземные магниторазведочные и электромагниторазведочные исследования могут выявить понижения магнитного поля и электромагнитную проводимость, ассоциированную с кварцевыми жилами. Пониженная проводимость может быть выявлена в непосредственной близости от минерализованных разностей. Рассеянная сульфидная минерализация может вызвать появление аномалий естественного поля [1].

Другие поисковые признаки:

  • 1. Архейский возраст.
  • 2. Крупные шарьяжные зоны, прослеживаемые на 5 км. и более.
  • 3. Зеленокаменная или, реже, амфиболитовая фация регионального метаморфизма.
  • 4. Повышенное содержание Fe2+/ Fe3+ во вмещающих породах [1].

Приведенной характеристике в полной мере соответствуют месторождения Алдано-Становой щита Верхне-Любкакайского рудного поля (Южная Якутия). Сформулировав общие признаки, проведем сравнение месторождений. Рассмотрим геологическое строение месторождения Колар [5] (Дхарварский кратон, Южная Индия) и месторождений Верхне-Любкакайского рудного поля [6, 7] (Алдано-Становой щит, Южная Якутия).

Месторождение Колар (черносланцевый пояс Колар) - самый южный и, до последних времен, самый золотоносный черносланцевый пояс Дхарварского кратона, имеющий субмеридиональное простирание, сложенный преимущественно амфиболитами толеитовой серии. Коматитовые амфиболиты, графитовые сланцы и феллитовые сланцы, известные так же, как гнейсы Chempion, встречаются в подчиненных количествах. В центральной части пояса, где распространена основная золоторудная минерализация (Золотое поле Колар), преобладают массивные тонкозернистые толеитовые амфиболиты, разделяющие пояс на восточную и западную части. В центральной зоне, где локализованы кварцевые жилы с интенсивно проявленной золотой минерализацией,
наблюдается тектонический контакт между двумя свитами метавулканитов.
E.J. Krogstad и соавторы [4] считают, что сланцевый пояс Колара представляет собой позднеархейский шов - границу между двумя, по меньшей мере, позднеархейскими гнейсовыми массивами и это предположение позиционирует тектоническую позицию Коларского района аналогично мезозойско-кайнозойским границам севера Американских Кордильер.

Коларский пояс содержит два различных типа золотой минерализации: размещенные в амфиболитах кварц-карбонатные золоторудные жилы, наиболее значимые с экономической точки зрения и стратиформное оруденение в породах железорудной формации. Жильная золотая минерализация наблюдается в центральной части пояса в виде ряда параллельных сближенных жильных тел в толеитовых амфиболитах [5].

Второй объект - золоторудные месторождения Верхне-Любкакайского рудного поля.

Согласно принятому стратиграфическому членению архейских кристаллических пород фундамента Алдано-Станового щита месторождения расположены на границе федоровской и подстилающей ее нимнырской свит. Толща кристаллических пород, развитых в границах Верхне-Любкакайского рудного поля, представляет собой пакет чередующихся, согласных, субпараллельных, контрастных по магнитным свойствам и составу линейных пластообразных тел, сложенных практически немагнитными гиперстеновыми и глиноземистыми гнейсами, сравнительно слабо магнитными двупироксеновыми основными породами предположительно магматического происхождения и высокомагнитными биотитовыми гранитами субщелочного и нормального составов. Залегание пород в пакете исключительно выдержанное на протяжении 9-9,5 км (305-310о) от юго-восточной границы площади поисков до ручья Кур на северо-западе, по долине которого проходит крупный амплитудный разлом северо-восточного простирания.

Основные особенности условий локализации золоторудной минерализации, состава и строения рудных тел месторождений следующие [6]:

- золоторудная минерализация локализована в породах основного состава, обязательной составной частью которых является ромбический пироксен: норитах, габбро-норитах и амфиболовых габбро-норитах;

- промышленное оруденение выявлено только в тех телах основных пород, которые вмещаются гранат- и кордиеритсодержащими гнейсами;

- рудные тела имеют форму пластообразных залежей, согласных с залеганием вмещающих пород;

- рудные тела сложены зональными, крупнозернистого сложения, линзами сульфидно-пироксен-плагиоклаз-кварцевого состава мощностью от первых см до 0,8-1,0 м, в единичных случаях - до 4-5 м;

- мощность рудного тела зависит от количества и мощности сближенных линз в рудопересечении;

- линзы-обособления согласны с полосчатостью вмещающих габбро-норитов, а их контакты приспособлены к ограничениям породообразующих минералов вмещающей породы;

- на качественном уровне состав породообразующих силикатов в рудных линзах аналогичен их составу во вмещающих породах (исключая кварц ядерных частей обособлений);

- строение линз зональное, краевые части сложены, преимущественно, пироксенами, реже - плагиоклазом, промежуточная зона имеет существенно плагиоклазовый состав, центральная или ядерная часть линзы, мощность которой зависит от мощности обособления, сложена в основном кварцем; непременной составляющей частью промежуточной и центральной зон являются крупные идиоморфные зерна клинопироксена, реже - ортопироксена;

- породообразующие минералы в обособлениях в среднем на порядок крупнее, чем во вмещающих габбро-норитах, для пироксенов и плагиоклаза характерен ярко выраженный идиоморфизм.

- содержание сульфидов в обособлениях колеблется от первых процентов до 18-20%, местами достигает 50-60%, выделения сульфидов крупные, практически всегда они выполняют интерстиции породообразующих силикатов, поэтому ксеноморфные; при содержаниях менее 15-20% сульфидная минерализация в основном вкрапленная, при содержаниях выше 20% появляются участки сидеронитовой структуры;

- золотая минерализация сосредоточена в обособлениях, в незначительной степени - в их сульфидизированных экзоконтактах; по данным изучения технологической пробы, отобранной из преимущественно кварцевого вещества, до 80% золота свободного, остальное концентрируется в сульфидах, преимущественно арсенидах и сульфоарсенидах железа; форма нахождения золота в сульфидно-силикатных обособлениях малой мощности не изучена.

В таблице 1 приведены характерные особенности месторождений Колар и Верхне-Любкакайского рудного поля:

Таблица 1

Сравнение характерных особенностей золоторудных месторождений

Характеристика

Месторождение Колар

Месторождения Верхне-Любкакайского рудного поля

Вмещающие
породы

Амфиболиты толеитовой серии

Основные породы толеитовой серии: нориты, габбро-нориты, амфиболовые габбро-нориты

Околорудные
изменения

Узкие зоны интенсивных изменений - биотитизация, альбитизация, карбонатизация

Узкие зоны интенсивных изменений - карбонатизация, хлоритизация

Рудные тела

Эпигенетические золото-кварц-карбонатные жилы с различным количеством фрагментов вмещающих пород и незначительным количеством сульфидов

Зональные, всегда крупнозернистыми, в отличие от среднезернистых вмещающих габбро-норитов, тела сульфидно-пироксенового, сульфидно-пироксен-плагиоклазового и сульфидно-пироксен-плагиоклаз-кварцевого состава с рассеянной сульфидизацией

Условия залегания

Трещиноватые жилы с рассеянной сульфидной минерализацией, золото встречается в самородной форме в кварцевых жилах.

Золото приурочено к микротрещинам в кварце и других минералах и их интерстициях. Реже золото встречается в обособленных выделениях и мельчайших гнездовых скоплениях тонкодисперсных золотин вблизи сульфидов.

Сульфиды

Пирротин, пирит, арсенопирит

Арсенопирит, пирротин, галенит, лёллингит

Конечно, приведенная таблица содержит далеко не все характеристики месторождений, но даже приведенные особенности позволяют судить о высокой степени внешнего сходства геологического строения месторождений.

Краткое сравнение химического состава рудных тел и вмещающих пород месторождений по данным силикатного анализа для рудных тел Дхарварского кратона [5] и для рудных тел месторождений Верхне-Любкакайского рудного поля представлены в таблице 2 [7]. Из таблицы следует, что рудные тела месторождений весьма близки по химическому составу (по данным силикатного анализа).

Очень близки также данные силикатного анализа по вмещающим породам Верхне-Любкакайского рудного поля [7] и вмещающим неизмененным и слабо измененным породам рудного пояса Рамагири (Дхарварский кратон, Индия) [5].

Таблица 2

Сравнение результатов силикатного анализа вещества рудных тел

Оксиды,

%

Среднее для РТ В. Любкакайского РП

Рудные пояса Дхарварского кратона

Среднее
для Индии

Ramagiri

Oakley

Middle Reef

Zone-I Reef

Strike Reef

SiO2

77.79

56.56

85.15

91.38

83.88

94.68

82.33

TiO2

0.3

0.7

0.22

0.06

0.22

0.04

0.248

Al2O3

5.69

14.77

3.96

2.9

5.8

1.42

5.77

CaO

2.66

1.1

3.49

0.54

2.08

0.39

1.52

MgO

0.85

3.2

1.98

0.34

1.05

0.31

1.376

MnO

0.17

0.05

0.06

0.01

0.04

0.01

0.034

P2O5

0.15

0.43

0.04

0.24

0.28

0.01

0.2

K2O

0.94

1.05

0.43

0.37

1.24

0.6

0.738

Na2O

3.6

1.53

1.03

1.14

1.17

0.07

0.988

Feобщ.

3.6

13.5

3.2

1.12

3.26

0.6

4.336

Результаты сравнительного анализа месторождений, помимо научного интереса, представляют и интерес сугубо практический: проблема воспроизводства запасов по всем видам сырья стала уже привычной темой дискуссий, остро стоит проблема и в золотодобывающей промышленности.
В настоящее время разведанные запасы категории С2 месторождений Верхне-Любкакайского рудного поля составляют немногим меньше 30 тонн, что, конечно же, не делает эти месторождения уникальными, но, учитывая, что по геологическому строению и геометрическим параметрам наши месторождения очень похожи на месторождение Колар с освоенными запасами руды порядка 45,4 млн.т. при среднем содержании 17,8 г/т [4], перспективы месторождений Верхне-Любкакайского рудного поля видны совершенно в ином свете.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  • 1. Klein T.L. and Day W.C.; Descriptive and grade-tonnage models of archean low-sulfide Au-quartz veins and revised grade-tonnage model of Homestake Au; UNITED STATES DEPARTMENT OF THE INTERIOR GEOLOGICAL SURVEY, Open-file Report, 1994.
  • 2. Hodgson, C.J., and Hamilton, J.V., 1989, Gold mineralization in the Abitibi greenstone belt -- end stage result of Archean collisional tectonics?, in Keays, R.R., Ramsay, W.R.H., and Groves, D.I., eds., The Geology of Gold Deposits-The Perspective in 1988: Economic Geology Monograph 6, p. 86-100.
  • 3. Colvine, A.C., Fyon, J.A., Heather, K.B., Marmont, S., Smith, P.M., and Troop, D.G., 1988, Archean lode gold deposits in Ontario: Ontario Geological Survey Miscellaneous Paper 139, 136 p.
  • 4. Krogstad E J, Balakrishnan S, Mukhopadhyay D K, Rajamani V and Hanson G N 1989 Plate Tectonics. 2.5 billion years ago: Evidence at Kolar, South India. A report; Science 243 1337-1340.
  • 5. Rajamani V, Shivkumar K, Hanson G N and Shirey S B, 1985 Geochemistry and petrogenesis of amphibolites, Kolar schist belt, south India: Evidence for Komatiitic magma derived by low percentages of melting of the mantle; J. Petrol. 26 92 - 123
  • 6. Сясько А.А. Гриб Н.Н., А.В. Качаев. Выделение поисковых критериев золоторудных месторождений докембрия на Алданском щите//Депозитарий издательства МГГУ. №639/07-08 от 18.04.2008. - 19 с.
  • 7. Сясько А.А, Гриб Н.Н., Никитин В.М. Сравнительная характеристика архейских золоторудных месторождений// Наука и образование №4/44/ 2006, Учреждение «Изд-во ЯНЦ СО РАН». С. 58 - 65.

Библиографическая ссылка

Сясько А.А., Гриб Н.Н., Качаев А.В., Никитин В.М. АНАЛИЗ ГЕОЛОГИИ ДОКЕМБРИЙСКИХ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОЛАР (ИНДИЯ) И АЛДАНО-СТАНОВОГО ЩИТА (ЮЖНАЯ ЯКУТИЯ) // Современные проблемы науки и образования. – 2009. – № 6-3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=1425 (дата обращения: 04.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074