Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы

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.

Статья в формате PDF

696 KB

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 (305-310^о) 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

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

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