Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

GOLD OF TYKOTLOV AREA DEPOSITS

Kazymov K.P. 1 Badyanova I.V. 1 Sinkina I.V. 1
1 Natural-Scientific Institute of Perm State National Researching University
Установлено, что Тыкотловское золото-полиметаллическое оруденение приурочено к верхней части покрова эффузивных, метасоматически измененных риолитов средней части тыкотловской толщи. Использован комплекс современных прецизионных методов исследования минерального вещества. Облик золотин соответствует в большинстве своем рудному и отличается сложной формой и разнообразной микроскульптурой поверхностью. По гранулометрии большинство золотин относится к классу тонкого металла. Большинство шлиховых проб из аллювиальных, делювиальных, пролювиальных, элювиальных отложений и т.д. имеют весовые содержания золота (от 2,8 до 436,7 мг/м3). Химический состав золота очень разнообразен. Основная часть относится к электруму и лишь небольшое число знаков (5 %) – к серебристому золоту.
It is found that Tykotlovsk gold-polymetallic mineralization is confined to the top of the volcanic cover of metasomatically altered rhyolite of Tykotlov unit. The complex of modern methods of precision mineral investigation is used. The form of gold particles corresponds to usual ore gold. It/ is rather complex and has got varied surface. The most gold particles are classified as thin metal. The majority of pan samples from alluvial, deluvial, proluvial, eluvial sediments has the definit gold content (from 2.8 to 436.7 mg/m3). The chemical composition of gold is very diverse. The main part belongs to electrum and only a small number of grains (5%) is- a silvery gold.
gold-sulphide-quartz formations
gold
the Polar Urals

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.