CC BY
203
Научная смена
Вестник ДВО РАН. 2010. № 3
Елена Демьяновна Андреева
В 2007 г с отличием окончила Камчатский государственный университет им. Витуса Беринга по специальности «Геология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых». В лабораторию вулканогенного рудообразования Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН пришла студенткой третьего курса, с 2007 г. работает здесь в должности младшего научного сотрудника. В этом же году поступила в очную аспирантуру ИВиС.
В настоящее время Елена Демьяновна под руководством заведующего лабораторией к.г.-м.н. В.М.Округина занимается проблемами геологии, минералогии и генезиса золоторудных месторождений Камчатки, эколого-геохимическими аспектами воздействия гидротермальных рудообразующих систем на природную окружающую среду, завершает работу над диссертацией по теме «Типоморфизм самородного золота вулканогенных месторождений Центрально-Камчатского горнорудного района».
Неоднократно принимала участие в научных встречах различного уровня, в том числе в международном ежегодном симпозиумe «Resource Geology» (Токио, 2009 г), международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.И. Смирнова «Фундаментальные проблемы геологии месторождений полезных ископаемых и металлогении», и всероссийской конференциии, посвященной 100-летию Н.В.Петровской «Самородное золото: типоморфизм минеральных ассоциаций, условий образования месторождений, задачи прикладных исследований» (Москва, 2010 г.). Награждена дипломами и памятными медалями. По результатам исследований опубликована статья в журнале «Вестник КРАУНЦ», а также расширенные тезисы в сборниках по материалам 13 конференций.
УДК 553 411
Е.Д.АНДРЕЕВА
Au-Ag-Те-минерализация Агинского месторождения (Центральная Камчатка)
Приводятся результаты изучения химического и минерального состава руд с аномальными содержаниями теллура Агинского месторождения — одного из самых перспективных на Камчатке. Впервые детально описаны их химический состав и формы нахождения важных в экономическом отношении химических элементов.
Ключевые слова: эпитермальное месторождение, минерализация, самородное золото, теллуриды.
Au-Ag-Te-mineralization of Aginskoe deposit, the Central Kamchatka. E.D.ANDREEVA (Institute of Volca-nology and Seismology, FEB RAS, Petropavlovsk-Kamchatsky).
Results of study of chemical and mineral composition of ores with abnormal tellurium contents at Aginskoe deposit, which is one of the most promising ones at Kamchatka, are presented in the paper. Chemical composition of these ores, and forms of commercially important chemical elements in them have been described in detail for the first time.
Key words: epithermal deposit, mineralization, native gold, telluride.
Центрально-Камчатский горно-рудный район (ЦКГРР) - один из крупнейших в регионе. Он известен золоторудными объектами различных минеральных типов - зо-лотосеребряного, золотополисульфидного, золототеллуридного и золотосульфосолевого с суммарными запасами золота более 150 т [1]. Однако в литературе отсутствуют данные о минеральных парагенезисах здешнего золота и химическом составе золоторудной минерализации. В связи с этим основной целью исследования явилось изучение минерального и химического состава руд, содержащих необычную парагенетическую ассоциацию золота, серебра и теллура, на примере Агинского месторождения.
Агинское золоторудное месторождение относится к числу самых больших по запасам (30,9 т) в ЦКГРР. Первые килограммы золота здесь получены в конце 2005 г., в настоящее время ежегодно добывается до 1,5 т (в виде сплава Доре - золотосеребряного сплава, получаемого на золоторудных месторождениях и отправляемого на аффинажные заводы для последующей очистки).
Исследование золото-серебро-теллуридных руд месторождения с помощью методов рудной микроскопии и локального микрозондового анализа проводили в 2008-2009 гг. главным образом в лаборатории вулканогенного рудообразования ИВиС ДВО РАН. Определение концентраций основных, малых и редкоземельных элементов с использованием индукционно связанной плазмы, а также температур гомогенизации газово-жидких включений с помощью термобарохимии выполнено в Институте проблем технологии, микроэлектроники и особочистых материалов РАН, Институте экспериментальной минералогии РАН и Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН.
Геологическое строение Агинского месторождения
Рудная минерализация в районе месторождения ассоциирует с вулканогенно-осадочными породами, слагающими крупнейшие вулканоструктуры ЦКГРР (рис. 1).
АНДРЕЕВА Елена Демьяновна - аспирант (Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский). E-mail: [email protected]
Рис. 1. Схема расположения Центрально-Камчатского горно-рудного района и его основных месторождений
Агинское месторождение вместе с Южно-Агинским и рудопроявлениями Вьюн и Найчан составляют Абдрахимовское рудное поле, располагающееся в пределах кальдеры Агинского миоценового (возраст 7,4-7,9 млн лет) палеовулкана. Месторождение занимает северо-восточный склон вулканоструктуры, сложенной вулканитами среднего и основного состава. Это туфы и лавы андезитов, двупироксеновых андезибазальтов (нижняя толща алнейской серии), потоки оливин-олигоклазовых базальтов, андезитов и андезидацитов, брекчиевые лавы базальтов (верхняя толща алнейской серии). Подстилающие образования - нерасчлененные вулканогенно-осадочные отложения (переслаивающиеся туфопес-чаники и туфоалевролиты) [2].
Четвертичные лавы (плагиофировые андезиты, оливиновые базальты) распространены преимущественно за пределами кальдеры Агинского палеовулкана (рис. 2). Миоценовые вулканиты прорваны многочисленными дайками основного состава.
Руды месторождения относятся к классическим жильным эпитермальным золотосе-ребряным и адуляр-серицит-кварцевым образованиям типа Ь8 (так называемый золото-серебро-теллуридный тип). Рудные тела самых продуктивных рудных зон (Агинская и Сюрприз) представлены тремя типами: а) сложные по своей морфологии рудные столбы, локализованные в крупных системах разрывных нарушений сколового характера (Агинское, Сюрприз, Малыш, Блуждающее); б) рудные столбы, приуроченные к более мелким по масштабам сколовым трещинам-перемычкам (Олимпийское, Ноябрьское); в) мелкие жилы, зоны прожилкования в трещинах отрыва (Находка, апофизы зоны Валери) [3].
Минералогический и химический состав руд
Отличительная особенность месторождения - присутствие в рудах наряду с золотом и серебром аномальных концентраций теллура. При этом золотоносные кварц-адуляровые жильные тела характеризуются крайне неравномерным распределением этих металлов. Так, в рудном теле Агинское содержания (в г/т) Аи меняются в пределах
Рис. 2. Геологическая карта Абдрахимовского рудного поля
99-7403; Ag - 17-156; Те - 423-7679; РЬ - 282-2930, Си - 80-2328, в рудном теле Сюрприз - Аи - 41-7473; Ag - 11-1255, Те - 14-20767, РЬ - 26-13887, Си - 28-16705. Увеличение концентраций золота в руде сопровождается повышением количеств серебра, теллура и других элементов. Вертикальный размах оруденения более 350 м (от горизонта 1070 м до горизонта 1430 м). Наибольших концентраций благородные металлы достигают на горизонтах 1220-1230 м рудного тела Агинское и 1160 м рудного тела Сюрприз.
Главный нерудный минерал - кварц слагает до 90% жильного материала рудных тел. На втором месте по распространенности - адуляр (КЛ181308), который в значительной мере замещен кварцем. Отдельные фрагменты длинных (до 1 см и более) игольчатых кристаллов адуляра можно наблюдать как в полированных штуфах, так и под микроскопом в проходящем и отраженном свете. В подчиненном количестве встречаются цеолиты и карбонаты, относящиеся к пострудным образованиям. Глинистые минералы часто маркируют зеркала скольжения многочисленных разрывных нарушений.
Рудные минералы, как правило, составляют 3-5% от объема жильного вещества, однако в некоторых случаях их количество достигает 10-20%. Среди них преобладают самородное золото (Ли), электрум (AuAg), теллуриды золота - калаверит (ЛиТе2); золота и серебра - креннерит (Ли3{Ли, Ag, Си}Те8), петцит (ЛuЛg3Te2), сильванит (Ли{Ли, Ag, Си}Те4); серебра - гессит (Лg2Te), свинца - алтаит (РЬТе); ртути - колорадоит (^Те), сульфиды - пирит (РеБ2), сфалерит (2п8 с примесью Сф, галенит (РЬ8 обогащенный иногда 8е до 5-7 % ), аргентит (Лg2S), сульфосоли - блеклые руды (Си6Си4{Бе, 2п}2{Лв, 8Ъ}4813). Особое своеобразие рудам придают такие редкие минералы, как богдановит (Ли5СиРе2{Те, РЬ})2 и оксителлуриты золота, серебра, меди, свинца ({Ли, РЬ, Си, Ag} х Те03).
Золото - главный в промышленном отношении химический элемент - образует исключительно собственные минеральные формы: самородное золото и интерметаллические соединения. Также оно входит в состав золотосеребряных теллуридов и редких экзотических фаз типа оксителлуритов. Детальные исследования химического состава сульфидов, сульфосолей методом рентгеноспектрального микрозондового анализа показали отсутствие золота в качестве элемента-примеси в этих минералах. Самородное золото, как
Рис. 3. Формы выделения и характер взаимоотношения главных рудных минералов: а - кристаллы самородного золота (аи) с включениями гессита (Ьв); б - мирмекиты самородного золота (е1) в гессите; в - срастание алтаита (а!) с гесситом и сильванитом (ву1); г - халькопирит (ср) в ассоциации с золотом и алтаитом. Вокруг халькопирита - темные каймы вторичных минералов.
правило, мелкое, образует выделения размерами 10-1000 мкм, а также округлого, интерс-тиционного и скелетного морфологических типов, заполняющие свободное пространство между кристаллами кварца. Присутствует как в свободной форме, так и в виде агрегатных срастаний с теллуридами и сульфидами, поражая разнообразием форм и микроструктур. Дисперсные пылевидные частички самородного золота образуют микроскопления-гнезда в кварц-адуляр-глинистом субстрате. Кристаллы золота округлого типа часто содержат мелкие включения гессита. По химическому составу самородное золото относится к высокопробному: содержание серебра в нем варьируют от 4-5 до 9-8% ат.
Электрум (AuAg) - интерметаллид золота и серебра - обычно образует мирмекитопо-добные выделения размерами 10-50 мкм в зернах гессита (рис. 3).
Теллуриды золота и серебра петцит и сильванит встречаются довольно редко. Диагностика петцита методами классической рудной микроскопии чрезвычайно трудна, так как в большинстве случаев это тесные срастания с гесситом. Можно предположить, что этот гессит-петцитовый твердый раствор сформировался вследствие распада фазы гамма Y [4].
Алтаит образует зернистые массы голубовато-серого цвета в кварце, микровключения и срастания с халькопиритом, гесситом, сфалеритом и самородным золотом. Размеры зерен варьируют в пределах 50-200 мкм.
Халькопирит - самый распространенный минерал среди сульфидов. Он присутствует как в виде самостоятельных зерен, так и в срастаниях с самородным золотом и теллури-дами.
Выводы
Таким образом, в результате исследований впервые детально описан химический состав полиминеральных руд и формы нахождения важных в экономическом отношении химических элементов, а также установлено пространственное разобщение золото-се-ребро-халькопиритовой и алтаит-гессит-петцит-сфалерит-халькопиритовой минеральных ассоциаций. Кроме того, показана необычно высокая пробность самородного золота (900-920, иногда 950 и более), что отличает Агинское месторождение от большинства известных золото-серебро-теллуридных эпитермальных месторождений. Все это позволяет считать его одним из самых необычных в своем роде объектов в Тихоокеанском регионе. Кроме того, это месторождение имеет большое значение для экономики Камчатского края как единственный здесь источник промышленной добычи коренного золота.
Автор выражает признательность руководству ЗАО «Камголд» за помощь в получении представительного материала для детальных минералого-геохимических исследований.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андреева Е.Д., Округин В.М., Матсуеда Х. и др. Особенности формирования рудных тел Агинского месторождения, Центральная Камчатка // Фундаментальные проблемы геологии месторождения и металлогении: тез. докл. Междунар. науч. конф. М.: МГУ, 2010. С. 15-17.
2. Некрасов И.Я. Геохимия, минералогия и генезис золоторудных месторождений. М.: Наука, 1991. 302 с.
3. Петренко И.Д. Золото-серебряная формация Камчатки. СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. 116 с.
4. Afifi A.M., Kelly W.C., Essence E.J. Phase relations among telluride, sulfides and oxides II. Applications to tel-luride-bearing ore deposits // Econ. Geol. 1988. Vol. 83. P. 395-404.
