CC BY
0
Научная статья УДК 549.553.2
DOI: 10.2109/2227-9245-2024-30-1-50-61
О геохимической зональности Верхне-Алиинского месторождения золота
в Забайкалье(Россия)
Георгий Александрович Юргенсон
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, г. Чита, Россия yurgga@mail.ru
Актуальность исследования заключается в необходимости иметь объективные геохимические данные для оценки уровня эрозионного среза вновь открываемых проявлений рудных месторождений. Одним из примеров, используемых для решения этой задачи, являются результаты изучения минералогии и геохимии Верхне-Алиинского месторождения золота в Забайкалье. Цель исследования - определение зональности в распределении минералов, золота и попутных химических элементов в пространстве месторождения и их оценки как критериев рудной зональности. Объект исследования - Верхне-Алиинское месторождение золота. Предмет исследования - пространственное распределение минералов и химических элементов в золоторудных зонах месторождения. Метод и методология заключаются в диагностике, определении содержаний химических элементов и установлении закономерности в их пространственном распределении с использованием современных методов анализа, а именно: электронной микроскопии, пробирного анализа и ICPMS, определения степени совершенства кристаллического строения. Результаты исследования заключаются в том, что определены содержания золота и сопутствующих химических элементов в трёх наиболее промышленно важных рудоносных зонах Западной, Широтной и Восточной, отличающихся глубиной формирования. Для наименее глубинной Восточной зоны характерно интенсивное развитие минералов цинка, свинца, сурьмы и мышьяка и, соответственно, максимальное их содержание в её верхней части. Для наиболее глубинной Западной зоны выявлено максимальное развитие пирротина, халькопирита, кобальта и показано, что кобальт-никелевое отношение является важным критерием оценки уровня эрозионного среза. Важным критерием глубинности является также степень совершенства кристаллического строения жильного кварца, зависящего как от скорости кристаллизации, определяющейся глубиной от дневной поверхности во время формирования месторождения, так и от количества в нём изоморфных примесей. Показано, что одним из важных критериев уровня эрозионного среза является содержание рубидия в жильном кварце и мышьяка в пирите.
Благодарности: автор признателен Н. С. Балуеву за участие в оформлении рисунков; работа выполнена в рамках госзадания по теме № FUFR-2021-0005.
Original article
On the Geochemical Zoning of the Verkhnealiinsky Gold Deposit in Transbaikalia (Russia)
Georgy A. Yurgenson
Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Chita, Russia yurgga@ mail.ru
The relevance of the study lies in the need to have objective geochemical data to assess the erosion section level of newly discovered manifestations of ore deposits. One of the examples, used to solve this problem, is the results of the mineralogy and geochemistry study of the Verkhnealiinsky gold deposit in Transbaikalia. The purpose of the study is to determine the zonality in the distribution of minerals, gold and associated chemical elements in the deposit space and to evaluate them as criteria for ore zoning. The object of the study is the Verkhnealinsky gold deposit. The subject of the research is the spatial distribution of minerals and chemical elements in the gold
Информация о статье
Поступила в редакцию 04.02.2024
Одобрена после рецензирования 07.02.2024
Принята к публикации 09.02.2024
Ключевые слова:
геохимическая зональность, глубина формирования, золото, жильный кварц, пирит, совершенство кристаллического строения, Верхне-Алиинское месторождение, Забайкалье
Information about the article
Received Februare 4, 2024
Approved after review Februare 7, 2024
Accepted for publication Februare 9, 2024
Keywords:
geochemical zoning, depth of formation, gold, vein quartz, pyrite, perfection of crystalline structure, Verkhnealiinsky deposit, Transbaikalia
ore zones of the deposit. The methodology consists in diagnostics, determination of the chemical elements content and the establishment of regularities in their spatial distribution using modern methods of analysis, namely, electron microscopy, assay analysis and ICP MS, determination of the degree of the crystal structure perfection. The results of the study are as follows: the content of gold and associated chemical elements in the three most industrially important ore-bearing zones of the Western, Latitudinal and Eastern zones, which differ in the depth of formation, have been determined. The least deep Eastern zone is characterized by the intensive development of zinc, lead, antimony, and arsenic minerals and, accordingly, their maximum content in its upper part. For the deepest Western zone, the maximum development of pyrrho-tite, chalcopyrite, and cobalt has been revealed, and it is shown that the cobalt-nickel ratio is an important criterion for assessing the level of erosion cut. An important criterion of depth is also the degree of the crystalline structure perfection of vein quartz, which depends both on the crystallization rate, which is determined by the depth from the day surface during the formation of the deposit, and on the amount of isomorphic impurities in it. It is also shown that one of the important criteria for the level of erosion section is the content of rubidium in veined quartz and arsenic in pyrite.
Acknowledgements: the author is grateful to N. S. Baluev for participation in the design of drawings; the work was carried out within the framework of the state task under the project No. FUFR-2021-0005.
Введение. Верхне-Алиинское месторождение находится в Балейском рудном районе Восточного Забайкалья в верхнем течении р. Алия (рис. 1).
Геологическая позиция месторождения, геолого-структурные особенности и условия образования его рассмотрены в работах А. А. Воротынцева, И. Г. Рутштейна, А. М. Спиридонова и других исследователей [1; 10; 11]. Месторождение входит в состав Мунгин-ского рудного узла Балейского рудного района, находящегося в западном замыкании фундамента Шадоронской впадины юрского континентального рифтогенеза в пределах
золотомолибденовой части Монголо-Охотского пояса.
Верхне-Алиинское золоторудное месторождение открыто в 1980 г. Казаковской геолого-разведочной экспедицией в процессе проведения поисково-разведочных работ. С 1981 по 1983 г. А. А. Воротынцевым, Н. В. Ку-приенко, В. Е. Ландой выполнены поисково-оценочные работы, а затем с 1985 по 1986 г. -предварительная разведка, подсчитаны запасы месторождения. Лицензия на разведку и добычу полезных ископаемых Верхне-Али-инского месторождения с 2005 г. принадлежит ЗАО «Золоторудная компания "Омчак"»,
Рис. 1. Местоположение Верхне-Алиин-
ского месторождения золота /
Fig. 1. Location of theVerkhnealiinsky gold
deposit
которая выполнила детальную разведку, и запасы по состоянию на 1 января 2018 г. (по категории А+В+С1+С2) составляют 18 т золота. Месторождение начали разрабатывать в начале 2020 г.
Оно приурочено к юго-западному борту Шадоронской впадины в узле пересечения субмеридионального Алиинского и субширотного Ломихинского разломов и локализовано в оперяющих субширотных трещинах скалывания в монцонитах Алиинского штока ака-туйского интрузивного комплекса, прорывающего гранитоиды шахтаминского интрузивного комплекса, в дайках гранодиорит-порфи-ров и в андезидацитах шадоронской осадоч-но-вулканогенной серии средней и поздней юры, К-Аг-возраст которых 143-192 млн лет. К-Аг-возраст шахтаминского интрузивного комплекса - 150-170 млн лет, а монцонитов акатуйского интрузивного комплекса - 141168 млн лет [10].
Месторождение относится к среднеглу-бинной золото-сульфидно-кварцевой формации и представляет собой серию сульфидно-кварцевых жильных зон в магматических горных породах, отличающихся по условиям локализации, глубине образования и золотоносности. Геолого-структурная схема месторождения представлена на рис. 2. Промышленные рудные тела разведаны в трёх золотоносных зонах.
Рис. 2. Схема расположения золоторудных зон Верхне-Алиинского месторождения (составлена по данным: А. А. Воротынцев и др., 1984) с изменениями: 1 - гранодиориты шахтаминского интрузивного комплекса; 2 - монцониты; 3 - юрские андезидациты; 4 - дайки гранодиорит-порфиров; 5 - рудные зоны (1 - Западная, включая зону V; 2 - Широтная; 3 - Восточная); 6 - линии тектонических швов / Fig. 2. Scheme of the gold ore zones location of the Verkhnealinsky deposit (compiled according to:
A. A. Vorotyntsev et al., 1984) with changes: 1 - granodiorites of the Shakhtama intrusive complex;
2 - monzonites; 3 - Jurassic andesidacites; 4 - granodiorite-porphyry dikes; 5 - ore zones (1 - Western, including zone V; 2 - Latitudinal; 3 - Eastern); 6 - lines of tectonic seams
Западная зона Верхне-Алиинского месторождения, включающая I, Х, V рудные зоны и другие жильные тела, находится в монцонитах ранней фазы акатуйского интрузивного комплекса юрского возраста, среди которых присутствуют габброиды и перидотиты. Широтная рудная зона с промышленным оруденением, включающая жильные зоны 1 и 2, локализована в биотитовых гранодиори-тах и монцонитах, а Восточная зона, включающая жильную зону Главную, жилу Антимо-нитовую и другие, находится в биотитовых граносиенитах и монцодиоритах акатуйского интрузивного комплекса, а также в андезидацитах шадоронской осадочно-вулканогенной серии среднепоздней юры.
Жильные зоны представлены крутопадающими жилами сложного строения и жи-лообразными минерализованными зонами в аргиллизированных, пропилитизированных и березитизированных гранодиоритах, мон-цонитах и габбро, а также частью в листве-нитизированных перидотитах и вулканитах. Протяжённость минерализованных зон и жил по простиранию составляет 100-1 000 м, до 400 м и более по падению. Мощность - 0,17,6 м, содержание золота - от 0,8 до 334 г/т (среднее 11,7), серебра - от 1,3 до 298 г/т (среднее 21,6), мышьяка - от 0,04 до 22,4 %. Содержания (мас. %) свинца - 0,2-4; меди -0,02-4,2; цинка - 0,1-0,9; висмута - 0,01-0,3. Распределение сурьмы крайне неравномерно и достигает в среднем 2 % в жиле Антимони-товая.
Целесообразность изучения зональности месторождения определяется необходимостью иметь количественные критерии для оценки и прогнозирования золотого орудене-ния в целях их использования как в случае продолжения геолого-разведочных работ в пределах Мунгинского рудного узла, в котором локализовано Верхне-Алиинское месторождение, так и на других вновь открываемых проявлениях золота подобного типа. Необходимость этих исследований определяется также известным опытом изучения рудных полей и месторождений в других регионах [2; 3; 5; 6; 8; 9]. В работах А. Ф. Коробейникова, Ю. С. Ананьева и других учёных [7; 8; 15] показано, что геохимические особенности пирита, наиболее распространённого из рудных минералов, могут быть использованы для оценки уровня эрозионного среза. Это же относится и к жильному кварцу [2-4; 13; 14; 16].
Материал и методы исследования. В работе использованы результаты изучения
месторождения во время проведения геолого-разведочных работ, что позволило отобрать точно привязанный каменный материал непосредственно из горных выработок, канав, траншей и штолен. Пробы отбирались по разрезам, включающим вмещающие горные породы, приконтактовые части жил, их переходные к срединной части и непосредственно срединные части. Степень совершенства кристаллического строения (СКС) кварца определена по методике, разработанной автором совместно с Г. Т. Тумуровым, впервые описанной в работе «О совершенстве кристаллического строения жильного кварца» [16]. Сущность метода заключается в измерении высоты и полуширины пиков для отражений рентгеновских лучей от плоской сетки (2354) образца и эталона. Ширина пика зависит от дисперсии углов дифракции, обусловленной отклонениями частей плоской сетки в структуре кварца от плоскости. Измерения производились для фракции пробы жильного кварца чистотой 9599 % класса -0,071...+0,05 мм в камере РКЭ и на дифрактометре ДРОН-3м. Для съёмки дифрактограмм отражений (2354) использовалось нефильтрованное медное излучение при скорости счётчика 0,5 град. в минуту, скорость движения самописца - 10 мм в минуту. Оценка интегральной величины степени СКС дана по стобалльной шкале, где степень СКС эталона, в качестве которого использовался кристалл кварца из месторождения Кожим (Полярный Урал), принята за 100. Диагностика и химический состав минералов изучены с использова-
Минеральный состав кварцево-жильных
нием электронно-микроскопического метода на растровом электронном микроскопе LEO 1430 VP (ГИН СО РАН, г. Улан-Удэ, аналитики Е. В. Ходырева и Е. А. Хромова, руководитель лаборатории канд. техн. наук С. В. Канакин). Количественные соотношения минералов определялись в протолочках (14 проб), аналитики С. И. Берегова, Т. Н. Юргенсон (ЗабНИИ). Химические анализы выполнены методом ICP-MS в лаборатории ОАО «Восток лими-тед» (руководители Т. Л. Попова и А. Шацких) и химической лаборатории ГИН СО РАН методом РФА на спектрометре ЭДПС-1 (аналитик Б. Ж. Жалсараев).
Результаты исследования и их обсуждение. В результате изучения минерального состава и строения, а также геохимической специализации вмещающих горных пород и жильного выполнения трёх главных зон с промышленным оруденением выявлена довольно чёткая их зональность.
В процессе поисково-разведочных работ (Воротынцев и др., 1983), а также наших исследований в рудах Верхне-Алиинского месторождения установлено более 50 минеральных видов, главными из которых являются пирит, арсенопирит, кварц и кальцит (табл. 1). К другим минералам, в том или ином количестве присутствующим в рудах, относятся халькопирит, галенит, сфалерит, золото самородное, сульфосоли, стибнит, висмутин, сульфотеллуриды висмута и сульфовисмути-ты свинца, а также каолинит, доломит, турмалин, иллит и др.
Таблица 1 / Table 1 н / Mineral composition of quartz-veinzones
Относительная распространенность / Relativeprevalence Минеральные виды / Mineral species
Рудные / Ore Жильные / Vein
Основные (>10 %) / Basic (>10 %) Пирит, арсенопирит / Pyrite, arsenopyrite Кварц, кальцит / Quartz, calcite
Второстепенные (1 -10 %) / Secondary (1 - 10 %) Галенит, сфалерит, халькопирит, буланжерит, пирротин, гидроксиды железа / Galena, sphalerite, chalcopyrite, boulangerite, pyrrhotite, ironhydroxides Анкерит, доломит, мусковит, турмалин, иллит, стильпномелан / Ankerite, dolomite, muscovite, tourmaline, illite, stilpnomelane
Малораспространённые (0,01-1,0 %) / Lesscommon (0,011,0 %) Халькопирит, пирротин, блеклая руда, марказит, пент-ландит, кобальтин, хромит, магнетит, шеелит, молибденит, церуссит, стибнит, висмутин, ярозит, скородит / Chalcopyrite, pyrrhotite, fahlore, marcasite, pentlandite, cobaltine, chromite, magnetite, scheelite, molybdenite, cerussite, stibnite, bismuthinite, jarosite, scorodite Каолинит, титанит, цоизит, эпидот, хлорит / Kaolinite, titanite, zoisite, epidote, chlorite
Редкие <0,01 % / Rare <0,01 % Золото самородное, электрум, серебро самородное, тетрадимит, ильменит, полидимит, линнеит, бурнонит, менегинит, андорит, мадокит, семсейит, плагионит, джирит / Native gold, electrum, native silver, tetradymite, ilmenite, polydymite, linneite, bournonite, meneginite, andorite, madokite, semseyite, plagionite, geerite Циркон, рутил, топаз, монацит / Zircon, rutile, topaz, monazite
Примечание: курсивом обозначены минералы, впервые установленные в рудах автором / Note: italics indicate minerals first identified in ores by the author.
Здесь обилен пирит, развивающийся как во вкрапленниках полевого шпата, так и в массе аргиллизита и пропилита.
Широтная зона содержит меньше сульфидов, среди которых преобладают пирит, арсе-нопирит и пирротин. Уменьшается содержание сфалерита, галенита и сульфосолей, но возрастает количество халькопирита и шеелита, чаще встречается молибденит и появляется кобальтин. Кварц жильного выполнения мелко- и среднезернистый, иногда он переходит в шестовато-гребенчатый, на глубоких горизонтах в нём появляются мелкие друзовые полости, иногда с хорошо образованными кристаллами. Околорудные изменения вмещающих гранодиоритов и монцонитов проявлены в пропилитизации и березитизации.
Западная рудная зона локализована в монцонит-диоритах и частью в габброидах ранней фазы шахтаминского интрузивного комплекса юрского возраста. В ней наряду с пиритом, арсенопиритом, пирротином и халькопиритом развиты минералы кобальта и никеля, в частности, пентландит, линнеит и полидимит. Увеличивается доля висмутина и шеелита. Кварц в верхних частях тонко- и мелкозернистый. С глубиной возрастает роль среднезернистого, в срединных частях жил развит преимущественно массивный и ше-стовато-гребенчатый, а на участке нижнего выклинивания гребенчатый кварц.
Таблица 2 / Тable 2
Распределение главных и второстепенных минералов в рудных зонах / Distribution of major and minor
minerals in ore zones
Главные минералы / Main minerals Рудная зона и содержание минерала, % / Ore zone and mineral content, %
Западная / Western Широтная / Latitudinal Восточная / Eastern
Пирит / Pyrite До 5 10-30 >30
Арсенопирит / Arsenopyrite До 15 До 20 До 25
Пирротин / Pyrrhotite До 30 До 20 До10
Халькопирит / Chalcopyrite 1-5 1-3 До 0,1
Сфалерит / Sphalerite До 0,1-1,5 До 5 До15
Галенит / Galena 0,05-0,15 1-1,5 До 5
Буланжерит / Boulangerite До 0,02 До 0,05 До 4
Марказит / Marcasite До 1 0,1-0,8 До 5
Блеклые руды / Fahl ores До 0,01 До 0,01 До 0,08
Висмутин / Bismuthinite До 0,1 До 0,07 До 0,04
Пентландит / Pentlandite 0,1-0,2 Н. О. Н. О.
Кобальтин / Cobaltite До 0,01 До 0,01 Н. О.
Линнеит / Linneite До 0,01 Н. О. Н. О.
Полидимит / Polydymite До 0,01 Н. О. Н. О.
Молибденит / Molybdenite До 0,01 0,001-0,01 До 0,001
Шеелит / Sheelite 0,001-0,02 0,001-0,02 До 0,001
Хромит / Chromite До 0,1 Н. О. Н. О.
Магнетит / Magnetite До 0,1 Н. О. Н. О.
Примечание: Н. О. - не обнаружен; До - меньше или равно - Note: Н. О - Notfound; До - less or equal.
Главные рудные зоны месторождения, глубина образования которых от древней земной поверхности была различной, отличаются соотношениями главных минералов, на количества которых оказали влияние и вмещающие горные породы.
В минеральных продуктивных комплексах наименее глубинных жил Восточной рудной зоны, как это видно из табл. 2, главными минералами являются пирит, арсенопирит, сфалерит, галенит при уменьшении доли пирротина, халькопирита и висмутина и возрастании бу-ланжерита и блеклых руд. Шеелит и молибденит встречаются редко. В жиле Антимонитовой резко увеличивается количество стибнита.
Среди структурно-текстурных разновидностей кварца преобладают тонко- и мелкозернистые агрегаты, содержащие слоистые силикаты (каолинит, гидрослюду). В самых верхних частях жилы Главной, а также Антимонитовой развиты кремневидный и халцедоно-видный кварц. Текстуры - полосчато-массивные, брекчиевидные. Отмечена следующая общая последовательность образования минералов в жилах: сульфидно-турмалино-квар-цевые агрегаты краевых частей сменяются существенно кварцевыми с сульфидами и сульфосолями в направлении к оси жилы. Эта последовательность неоднократно повторяется в результате внутриминерализационного взламывания, брекчирования и залечивания.
Таким образом, в Западной и Широтной зонах главной минеральной ассоциацией является пирит-арсенопирит-халькопирито-вая, а в Восточной пирит-арсенопирит-гале-нит-сфалеритовая.
Наиболее распространённым в рудах и околорудных изменённых горных породах месторождения является пирит. Содержание его в продуктивном жильном комплексе может достигать 30 %. Он ассоциирует с ар-сенопиритом, халькопиритом, сфалеритом, галенитом, висмутином, стибнитом, буланже-ритом, гидроксидами железа. Величина индивидов варьирует от долей миллиметров до 1 см. Наиболее распространены кристаллы кубического габитуса, которые приобретают нередко кривогранную форму за счёт слабого развития грани пентагондодекаэдра.
Химический состав пирита непостоянен. Средние содержания основных компонентов находятся в пределах (мас.%): Fe 45,55 -48,35; S 51,47-53,31.
Пирит в верхней части жилы Главная в Восточной рудной зоне отличается примесью мышьяка в количестве 0,49-2,0 %. В пирите верхней части этой жилы установлена также и 0,46 % сурьмы, что характерно для пирита надрудной зоны Тасеевского месторождения (Юргенсон, 2021), а Sb и Со содержатся в количествах соответственно 0,62 и 0,48 мас.%. О примесях сурьмы в пирите верхних частей месторождения золота есть также указания в работе А. Ф. Коробейникова с соавторами [8].
Формульные коэффициенты главных компонентов и примесей в пирите довольно широко варьируют. Если для беспримесного пирита они находятся в пределах Fe1S2-Fe103S197, то для индивидов, содержащих
мышьяк - 1=е1(52А50,01)^1Ге0,99(51,99А50,02)^
^1,02^1,96А^,03)^е1,01^1,95А^),03) ^ ^1,04^1,93
As0 03). В основном при замещении серы мышьяком наблюдается избыток железа. Это же относится и к случаю, когда сера замещается также сурьмой: Fe1,o1(S1,9ASo,o2Sbo,o1). Избыток Fe наряду с дефицитом S виден и при замещении его на кобальт: Fe105Со001 S194.
Одним из признаков принадлежности минеральной ассоциации к верхней части рудной зоны является присутствие такого редкого сульфида меди, как джирит, первая находка которого в Забайкалье сделана в 2023 г. в многократно брекчированной части жилы Главной в верхней её части. Его особенностью является присутствие меди в двух валентностях [12; 17; 18], и рассчитанная формула его анализа имеет вид: Си^Си2"^^.
Особенностью жильного кварца жилы Главной в зоне Восточной, а также в жилах Широтной и V кварцево-жильной зоны в Западной рудной зоны является чёткое изменение с глубиной совершенства его кристаллического строения (СКС). Если в приконтакто-вых и верхних частях жил оно минимально и величины его находятся в пределах 39-65, то с глубиной оно возрастает до 93.
Кварц Верхне-Алиинского месторождения характеризуется структурными примесями А1, Fe, Т а также и Na, в качестве компенсатора дефицита положительного заряда при замещении этими элементами кремния в кремнекислородных тетраэдрах. Поскольку при этом гетеровалентном изоморфизме происходит возрастание объёма элементарных ячеек в кварце, способствующего уменьшению совершенства его кристаллического строения, методом электронной микроскопии определены его химические составы из различных частей рудных зон месторождения. Вариации состава кварца характеризуются формульными коэффициентами кремния, алюминия и железа. Из 34 измеренных индивидов кварца лишь 5 лишены примесей. Химический состав его находится в пределах
Ч,968А10,043О2 - Ч,997А10,003О2. В целом в ЭТ°м
направлении возрастает СКС. Лишь в трёх индивидах, представленных наиболее поздним аметистовидным мелкогребенчатым кварцем, кремний замещается наряду с алюминием и трёхвалентным железом. В них доля замещённого кремния варьирует в широких пределах от 0,99 до 0,964 формульных коэффициентов: Ч 964А10 034^0 021°2 -
4,994,008^0,007 02. В ЭТ°м направлении в°з-
растает степень от СКС 39 до 93.
Кроме того, выявлены также индивиды позднего кварца, содержащего в качестве примесей только железо. Состав их отображается формулами ^,997^,007°2 - Ч,999^0,003 02.
В связи с незначительным количеством примесного железа этот аметистовидный кварц отличается высоким значением СКС.
Кварц, лишённый изоморфных примесей, имеет обычно стехиометрический состав и СКС в пределах 73-93 в зависимости от размеров зёрен, являющихся показателем скорости его кристаллизации.
Сравнительные данные по изменчивости СКС в зависимости от размеров зёрен и глубин формирования приведены на рис. 3, из которого видна чёткая зональность этого свойства.
Рис. 3. Сопряжение разноглубинных Широтной и Восточной зон и отражение глубин их образования в величинах степени СКС жильного кварца (проекция на вертикальную плоскость): 1 - халцедоновидный кварц; 2 - тонко-мелкозернистый кварц; 3 - среднезернистый кварц; 4 - средне-крупнозернистый кварц, участками друзоватый; 5 - скважина и её номер; 6 - предполагаемая тектоническая структура сочленения / Fig. 3. Change in the the perfection degree of vein quartz crystal structure within the Verkhnealiinsky deposit (Projection onto a vertical plane): 1 - chalcedony quartz; 2 - fine-grained quartz; 3 - medium-coarse-grained quartz; 4 - druzy in sections; 5 - well and its number; 6 - assumed tectonic structure of the articulation
О геохимической зональности. В зависимости от зональности минерального состава околорудных изменённых горных пород и жильного выполнения выявлена геохимическая зональность, представленная на примере жилы Главной Восточной зоны в табл. 3, в которой надрудная часть характеризует преимущественно зону аргиллизации, переходная - зону пропилитизации, а рудная - зону березитизации.
Анализ данных табл. 3 показал, что надрудная зона, включающая область рудных индикаторов, где развито окварцевание и сульфидизация, в которой главным минералом среди сульфидов является пирит, тем не менее характеризуется относительно высокими содержаниями мышьяка, сурьмы, свинца и цинка, которые нарастают по мере приближения к рудной зоне. При этом содержания меди, вольфрама и висмута в зоне рудных индикаторов более чем на порядок меньше, в сравнении с рудной зоной.
Чётко различается поведение никеля и кобальта: содержание первого уменьшается почти в два раза, а второго - возрастает в четыре раза. При этом кобальт-никелевое отношение возрастает с глубиной почти в пять раз. Эта тенденция типична для большинства золоторудных месторождений и чётко прослеживается и для этого отношения в пирите [14]. Показательно и золотосеребряное отношение, которое в зоне рудных индикаторов составляет всего 0,031, а в рудной зоне возрастает до 0,107, т. е. более чем в три раза. Весьма показательно изменение содержаний висмута, увеличивающееся в рудной зоне в 56 раз по сравнению с таковым в зоне рудных индикаторов, соотношение содержаний
сурьмы и висмута также уменьшается в этом направлении от 66 до 4,74. Показательно уменьшение содержания рубидия в направлении от надрудной зоны к рудной (более чем в три раза). Все эти данные однозначно свидетельствуют о возможности их использования в качестве критериев оценки эрозионного среза подобных месторождений в случаях находок свалов жильного кварца или сульфи-дизированных метасоматитов.
Продолжено изучение содержаний главных элементов-спутников золота в продуктивных минеральных комплексах разноглубинных рудных зон Верхне-Алиинского месторождения. Выше показано, что глубинность формирования возрастает в направлении: Антимонитовая ^ Восточная в целом ^ Широтная ^ Западная (табл. 4, рис. 3). Как отмечалось ранее, наименее глубинной является жила Антимонитовая, входящая в состав Восточной зоны, верхняя часть которой локализована в аргиллизированных андези-дацитах шадоронской серии. Для неё наиболее характерны самые высокие содержания (г/т) серебра (448), мышьяка (12 380), сурьмы (15763), свинца (9 876), цинка (10 239), олова (280). Вольфрам (6) и никель (11) находятся в минимальных количествах. Совершенно отчётливо ведёт себя медь. Концентрации её здесь достаточно высоки по сравнению с Восточной зоной в целом и зоной Широтной, но примерно лишь в два раза меньше, чем в наиболее глубинной Западной зоне. Столь высокие содержания меди в жиле Антимони-товой связаны с широким развитием блеклых руд, тогда как основная часть меди, как сказано выше, в зоне Западной связана с халькопиритом (табл. 4).
Таблица 3 / Table 3
Статистические характеристики содержаний элементов-примесей в различных частях рудной зоны Восточная по вертикали / Statistical characteristics of the elemental impurities content sinvariousparts
of the Vostochnaya ore zone vertically
Статистический параметр, содержание в г/т / Statistical parameter, contents, g/t Рудная зона, её части и содержания элементов, г/т / Ore zone, itspartsandel ement contents, g/t
Элемент / Element Надрудная зона окварцевания и сульфидизации / Over-ore zone of silicification and sulfidization Переходная к рудной зоне, жильный хал-цедоновидный и мелкозернистый кварц / Transitional to ore zone, vein chalcedony and fine-grained quartz Рудная часть / Ore part Рудная зона в целом / Ore zone as a whole
x 0,6 2,7 8,2 5,8
Au a 1,6 4,0 8,5 3,7
n 10 11 32 50
x 19 22,3 76,5 24
Ag a 45 41,2 114,2 45
n 18 22 88 160
x 951 4 862 8 976 4 327
As a 1820 5 648 7 894 4 829
n 18 22 88 100
x 3 6 167 55
Bi a 4 5 454 170
n 18 22 88 100
x 198 493 793 491
Sb a 470 1 190 2 117 1 242
n 18 21 44 100
x 66 310 1108 123
Cu a 32 727 2434 136
n 18 22 88 100
x 471 1 514 3 125 3 293
Pb a 1 148 3 098 3 876 3 298
n 18 22 88 100
x 580 1 530 1 997 1 838
Zn a 841 3 110 3 203 2 310
n 18 22 88 100
x 11 4 46 7
Co a 9 2 152 3
n 18 22 88 100
x 41 23 28 13
Ni a 26 10 19 6
n 18 22 88 100
x 2 3 2 3
Мо a 1 3 1 2
n 18 22 88 100
x 4 40 32 55
W a 2 75 63 170
n 18 22 88 100
х 182 149 54 101
Rb a 92 120 27 89
n 18 22 88 100
Примечание: х - среднее содержание; ст - среднеквадратичное отклонение; n - число проб. Note: x - average content; ст - standard deviation; n - number of samples.
Таблица 4 / Table 4
Статистические параметры содержаний главных рудных и примесных химических элементов в разноглубинных рудных зонах / Statistical parameters of the contents of the main ore and impurity chemical
elements in different-depth ore zones
Элемент / Статистические параметры / Statistical parameters Рудные зоны и содержания элементов, г/т / Ore zones and element contents, g/t
Element Западная/ Western Широтная / Shirotnaya Восточная / Eastern Антимонитовая / Antimonitovaya
n 23 26 9 16
Ag x 85 49 106 448
CT 137 29 101 357
n 23 26 9 16
As x 8 690 10 698 11 285 12 389
CT 7 540 7 831 7 848 8 390
n 23 26 9 16
Bi x 758 528 279 58
CT 2 260 657 511 65
n 23 26 9 16
Cu x 3 250 727 167 1 600
CT 3 750 743 151 1 520
n 23 26 9 16
Pb x 278 769 4 820 9 876
CT 526 369 4 610 6 793
n 23 26 9 16
Мо x 3 3 3 3
CT 6 1 3 1
n 23 26 9 16
Sb x 113 175 1 140 15 763
CT 144 72 1600 9 876
n 23 26 9 16
Sn x 19 16 57 280
CT 24 10 45 249
n 23 26 9 16
W x 42 73 8 6
CT 98 216 6 5
n 23 26 9 16
Zn x 198 1 590 2 870 10 239
CT 312 1 340 6 490 10 123
n 23 26 9 16
Co x 751 53 6 12
CT 2 220 55 4 8
n 24 26 9 16
Ni x 155 18 14 11
CT 269 7 9 6
Если рассматривать обозначенный ряд глубинности, то с глубиной и с востока на запад однозначно уменьшаются содержания мышьяка, сурьмы, обусловленные уменьшением роли арсенопирита, блеклых руд, буланжерита и стибнита, а также свинца и цинка, которые связаны с уменьшением роли как галенита и сфалерита, так и буланжерита и других сульфосолей для свинца. Это же в определённой мере прослеживается и для серебра, которое в жиле Антимонитовой в существенной мере связано с галенитом и сульфосолями. Возрастание его содержания
в Западной зоне по сравнению с Широтной обусловлено возрастанием доли халькопирита, с которым связано и увеличение содержания самородного золота, в котором постоянно присутствует серебро. Для наиглубинной Западной зоны характерно возрастание висмута и вольфрама, что обусловлено возрастанием в продуктивных минеральных ассоциациях висмутина и шеелита (см. табл. 2). В этом же направлении, с Восточной зоны к Западной, возрастают и содержания кобальта и никеля, отображающие как возрастание глубины формирования рудоносных минеральных ас-
социаций, так и изменение вмещающих горных пород, среди которых в Западной рудной зоне возрастает доля габброидов и даже пи-роксенитов. С этим же связано и развитие в минеральных ассоциациях кобальтина, пент-ландита, линнеита и полидимита.
Выводы. Выявлена трёхфакторная ми-нералого-геохимическая зональность, отображающая глубинность формирования и уровни эрозионного среза Восточной, Широтной и Западной рудоносных зон Верхне-Али-инского месторождения.
Вертикальная зональность отображается как в степени совершенства кристаллического строения кварца и его химическом составе, так и мышьяковистости пирита. Степень СКС возрастает в пределах жилы Главной Восточной зоны с глубиной. Высокая мышьякови-стость пирита типична для её относительно малоглубинных верхнерудных частей, сложенных преимущественно халцедоновидным и тонкозернистым кварцем.
Сравнительный анализ содержаний элементов-спутников золота показал, что надрудная зона, включающая область руд-
Список литературы_
ных индикаторов, характеризуется высокими содержаниями As, Sb, РЬ и Zn и низкими содержаниями Си, W и В^ которые нарастают по мере приближения к рудной зоне. В этом направлении содержание Bi увеличивается в 56 раз, Аи/Ад - от 0,031 до 0,107, Со/М -в 5 раз, а Sb/Bi уменьшается от 66 до 4,74. Эта тенденция типична для большинства золоторудных месторождений и чётко прослеживается в среднеглубинных золотосульфид-но-кварцевых месторождениях [14].
Геохимическая зональность, проявленная в закономерных изменениях содержаний главных рудообразующих химических элементов, обусловлена как глубиной формирования рудных зон и уровнем их эрозионного среза, так и особенностями вмещающих их горных пород.
Полученные новые количественные данные о минеральной и геохимической зональности Верхне-Алиинского месторождения могут быть основой для разработки критериев оценки уровня эрозионного среза вновь открываемых проявлений золото-сульфидно-кварцевой формации.
1. Воротынцев А. А., Красников В. И., Ланда В. Е., Суматохин В. А., Рогов А. В., Ванин Н. И. Типомор-фные свойства рудных минералов и зональность одного золотосульфидного месторождения // Типомор-физм минералов и его прикладное значение. Чита: ОНТИ ЗабНИИ, 1983. С. 42-44.
2. Гамянин Г. Н., Горячев Н. А., Викентьева О. В. Кысылга - золото-серебряное месторождение в терригенных толщах Верхояно-Колымских мезозоид // Тихоокеанская геология. 2016. Т. 35, № 33. С. 63-74.
3. Гвоздев В. И., Гребенникова А. А., Вах А. С., Горячев Н. А., Федосеев Д. Г. Эволюция процессов минералообразования при формировании золото-редкометалльных руд Средне-Голготайского месторождения (Восточное Забайкалье) // Тихоокеанская геология. 2020. Т. 39, № 1. С. 70-91.
4. Горячев Н. А. Жильный кварц золоторудных месторождений Яно-Колымского пояса. Магадан, 1992. 136 с.
5. Константинов М. М., Косовец Т. Н., Кряжев С. Г., Наталенко М. В., Стружков С. В., Устинов В. И. Строение золотоносных рудообразующих систем. М.: ЦНИГРИ, 2002. 190 с.
6. Коробейников А. Ф. Научные основы прогнозно-минерагенических и поисковых исследований на благороднометалльное оруденение // Известия Томского политехнического университета. 2011. Т. 318, № 1. С. 14-22.
7. Коробейников А. Ф., Пшеничкин А. Я. Геохимические особенности пирита золоторудных месторождений // Геохимия. 1985. № 1. С. 93-104.
8. Коробейников А. Ф., Ананьев Ю. С., Гусев А. И., Ворошилов В. Г, Номоконова Г Г., Пшеничкин А. Я., Тимкин Т. В. Рудно-метасоматическая и геохимическая зональность золоторудных полей и месторождений складчатых поясов Сибири. Томск: Изд-во Томского политех. ун-та, 2013. 458 с.
9. Нарсеев В. А. Эндогенная зональность золоторудных месторождений Казахстана. Алма-Ата: КазИМС, 1973. 237 с.
10. Рутштейн И. Г, Богач Г. И., Винниченко Е. Л., Карасев В. В., Негода В. М., Шивохин Е. А., Аб-дукаримова Т. Ф., Надеждина Т. Н., Пинаева Т. А. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. М-50-1У (Шелопугино) / ред. Н. Н. Чабан. СПб.: Картограф. фабрика ВСЕГЕИ, 2002. 120 с.
11. Спиридонов А. М., Зорина Л. Д., Китаев Н. А. Золотоносные рудно-магматические системы Забайкалья. Новосибирск: ГЕО, 2006. 291 с.
12. Флейшер М. Словарь минеральных видов. М.: Мир, 1990. 206 с.
13. Широкий О. И. Типоморфные особенности кварца и их использование при поисках, оценке и разведке жильных месторождений золота и олова: автореф. дис. ...канд. геол.-минерал. наук. Иркутск, 1986. 20 с.
14. Юргенсон Г. А. Типоморфизм и рудные формации. Новосибирск: Наука, 2003. 369 с.
15. Юргенсон Г. А. Особенности химического состава пирита надрудной зоны Тасеевского золото-серебряного месторождения (Россия, Забайкалье) // Вестник Забайкальского государственного университета. 2021. Т. 27, № 5. С. 44-52. DOI: 10.21209/2227-9245-2021-27-5-44-52.
16. Юргенсон Г А., Тумуров Г Т. О совершенстве кристаллического строения жильного кварца // Известия высших учебных заведений. Серия «Геология и разведка». 1980. № 6. С. 50-59.
17. Malcolm E. Back. Fleischers Glossary of Mineral Species. Tuscon: Mineralogical Record Inc., 2014. 420 p.
18. The New IMA List of Minerals - A Work in Progress. URL: http://cnmnc.units.it (дата обращения: 12.08.2023). Текст: электронный.
References_
1. Vorotyntsev A. A., Krasnikov V. I., Landa V. E., Sumatokhin V. A., Rogov A. V., Vanin N. I. Typomorphic properties of ore minerals and zoning of one gold-sulfide deposit. Typomorphism of minerals and its applied significance. Chita: ONTI ZabNII, 1983. (In Rus.)
2. Gamyanin G. N., Goryachev N. A., Vikentyeva O. V. Kysylga - gold-silver deposit in the terrigenous strata of the Verkhoyansk-Kolyma mesozoids. Pacific Geology, vol. 35, no. 33. pp. 63-74, 2016. (In Rus.)
3. Gvozdev V. I., Grebennikova A. A., Vakh A. S., Goryachev N. A., Fedoseev D. G. Evolution of mineral formation processes during the formation of gold-rare metal ores of the Sredne-Golgotai deposit (Eastern Transbaikalia). Pacific Geology, vol. 39, no. 1, pp. 70-91, 2020. (In Rus.)
4. Goryachev N. A. Vein quartz of gold deposits of the Yana-Kolyma belt. Magadan, 1992. (In Rus.)
5. Konstantinov M. M., Kosovets T. N., Kryazhev S. G., Natalenko M. V., Struzhkov S. V., Ustinov V. I. Structure of gold-bearing ore-forming systems. Moscow: TsNIGRI Publ., 2002. (In Rus.)
6. Korobeinikov A. F. Scientific foundations of predictive-mineragenic and prospecting studies for noble metal mineralization. Proceedings of Tomsk Polytechnic University, vol. 318, no. 1, pp. 14-22, 2011. (In Rus.)
7. Korobeinikov A. F., Pshenichkin A. Ya. Geochemical features of pyrite from gold deposits. Geokhimiya, no. 1, pp. 93-104, 1985. (In Rus.)
8. Korobeinikov A. F., Ananyev Yu. S., Gusev A. I., Voroshilov V. G., Nomokonova G. G., Pshenichkin A. Ya., Timkin T. V. Ore-metasomatic and geochemical zoning of gold ore fields and deposits of the fold belts of Siberia. Tomsk: Tomsk Polytechnic University Publishing House, 2013. (In Rus.)
9. Narseev V. A. Endogenous zoning of gold deposits in Kazakhstan. Alma-Ata: KazIMS, 1973. (In Rus.)
10. Rutshtein I. G., Bogach G. I., Vinnichenko E. L., Karasev V. V., Negoda V. M., Shivokhin E. A., Abdukarimova T. F., Nadezhdina T. N., Pinaeva T. A. State Geological Map of the Russian Federation scale 1 : 200 000. M-50-IV (Shelopugino). St. Petersburg: Publishing house of St. Petersburg map factory VSEGEI, 2002. (In Rus.)
11. Spiridonov A. M., Zorina L. D., Kitaev N. A. Gold-bearing ore-magmatic systems of Transbaikalia. Novosibirsk: GEO, 2006. (In Rus.)
12. Fleischer M. Glossary of Mineral Species. Moscow: MIR Publishing house, 1990. (In Rus.)
13. Shiroky O. I. Typomorphic features of quartz and their use in the search, evaluation and exploration of vein deposits of gold and tin. Abstract of Candidate of Geol.-Mineral. Sciences. Irkutsk, 1986. (In Rus.)
14. Yurgenson G. A. Typomorphism and ore formations. Novosibirsk: Nauka, 2003. (In Rus.)
15. Yurgenson G. A. Features of the chemical composition of pyrite in the superore zone of the Taseevskoye gold-silver deposit (Russia, Transbaikalia). Transbaikal State University Journal, vol. 27, no. 5, pp. 44-52, 2021. DOI: 10.21209/2227-9245-2021-27-5-44-52. (In Rus.)
16. Yurgenson G. A., Tumurov G. T. On the perfection of the crystalline structure of vein quartz. Proceedings of universities. The series "Geology and exploration", no. 6, pp. 50-59, 1980. (In Rus.)
17. Malcolm E. Back. Fleischers glossary of mineral species. Tuscon: The Mineralogical Record Inc., 2014. (In Eng.)
18. The New IMA List of Minerals - A Work in Progress. Web. 12.08.2023. http: //cnmnc.units.it. (In Eng.)
Информация об авторе_
Юргенсон Гзорзий Александрович, д-р геол.-минерал. наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, г. Чита, Россия; yurgga@mail.ru. Область научных интересов: минералогия, геохимия, геология рудных месторождений, рудогенез, геммология, технологическая минералогия, биогеохимия, археология.
Information about the author
Yurgenson GeorgyA, Doctor of Geological-Mineralogical Sciences, Professor, Chief Researcher, Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Chita, Russia; yurgga@mail.ru. Area of scientific interests: mineralogy, geochemistry, geology of ore deposits, ore genesis, gemology, technological mineralogy, biogeochemistry and archeology.
Для цитирования_
Юргенсон Г А. О геохимической зональности Верхне-Алиинского месторождения золота в Забайкалье (Россия) // Вестник Забайкальского государственного университета. 2024. Т. 30, № 1. С. 50-61. DOI: 10.2109/2227-9245-2024-30-1-50-61.
For citation
Yurgenson G. A. On the Geochemical Zoning of the Verkhnealiinsky Gold Deposit in Transbaikalia (Russia) // Transbaikal State University Journal. 2024. Vol. 30, no. 1. P. 50-61. DOI: 10.2109/2227-9245-202430-1-50-61.
