CC BY
112
УДК 553.411.042:550.81
ЭПИТЕРМАЛЬНОЕ ОРУДЕНЕНИЕ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ГОРНОГО АЛТАЯ И ГОРНОЙ ШОРИИ
А.И. Гусев
ФГУП «Горно-Алтайская ПСЭ». г. Бийск E-mail: gapse@mail.biysk.ru
В Горном Алтае и Горной Шории распространено эпитермальное золото-серебряное оруденение, пространственно ассоциированное с вулкано-тектоническими структурами центрального типа. Пространственно эпитермальное оруденение связано с субвулканическими образованиями риолит-порфиров, сиенит-порфиров среднедевонского возраста. Локализуется оно нередко среди эруптивных брекчий, подверженных интенсивной аргиллизации. Эпитермальное оруденение образует проявления двух генетических типов: низкосульфидизированный (адуляр-серицитовый) и высокосульфидизированный (кислотно-сульфатный). В низкосульфидизированном типе различимы 3 подтипа: золото-серебряный, полиметалльный олово-серебряный и серебро-обогащённый полиметалльный.
Введение
Эпитермальное оруденение формируется в близповерхностных условиях. Современные представления на этот тип оруденения исходят из следующего положения: большинство эпитермальных месторождений образуются при температурах 150...300 °С на глубинах от 1 до 2 км в тесной пространственной связи с вулканогенными системами.
В западной части Алтае-Саянской области распространены протяжённые вулкано-плутониче-ские пояса девонского возраста, в пределах которых отмечаются низкотемпературные проявления золота, серебра, меди, полиметаллов, барита. Они сопровождаются специфическими метасоматита-ми аргиллизитового типа. Геологическая приуроченность, минеральный состав, геохимические особенности позволяют рассматривать их как эпи-термальные проявления.
Целью настоящей работы является рассмотрение эпитермального оруденения региона, в котором главную роль имеют золото и серебро и провести его типизацию в рамках существующих классификаций.
Краткое описание эпитермального
золото-серебряного оруденения
Эпитермальное оруденение в регионе приурочено к областям развития девонских вулкано-плу-тонических комплексов в Чарышском, Ануйско-Чуйском, Лебедском и Уйменском прогибах. По составу оно охватывает минерализацию золото-серебряную, серебряную, олово-серебряную, медно-золотую. Формирование оруденения пространственно тяготеет к очаговым магмо-рудно-метасо-матическим системам (МРМС), формировавшимся в нижнем-среднем девоне. Иногда они тесно ассоциируют с медно-порфировыми проявлениями. Некоторые параметры флюидного режима магма-титов Алтайского региона, с которыми ассоциировано оруденение, приведены в таблице. Параметры флюидного режима вычислены на основе составов биотита с учетом экспериментальных и теоретических исследований.
Таблица. Некоторые параметры флюидного режима мед-но-золото-порфировых и эпитермальных золото-серебряных МРМС
МРМС, породы Т, °С Ig А HO pH2O pCO2 к Квос pH,O+pCO, >2O "
Медно-золото-порфировые системы
Кульбичская, гранит-порфиры 810 -4,0 901 990 1410 0,13 2,42
Чуринская,
граносиенит-порфиры, 520 -14,0 1100 1250 1850 0,23 2,48
кварцевые мон-цодиориты 540 -12,5 1550 1700 2300 0,22 2,35
Чойская,
лейкогранит-порфиры 610 -12,4 510 610 870 0,18 2,43
Кувашская,
монцодиорит-порфириты 600 -12,3 1600 1850 2750 0,24 2,49
Эпитермальные золото-серебряные системы
Майско-Семё-
новская,
гранит-порфи- 530 -11,6 760 920 1080 0,19 2,17
ры, кварцевые сиенит-порфиры 530 -13,8 1120 1200 1800 0,19 2,50
Новофирсов-ская, гранит-пор- 540 -12,1 760 930 1170 0,70 2,26
фиры,кварцевые сиенит-порфиры 530 -12,6 950 1200 1970 0,66 3,64
Примечание: Т, °С - температура кристаллизации; !д Ю2 - логарифм фугитивности кислорода; fHl0 - фугитивность воды; рН20, рСЮ2 - парциальное давление воды и углекислоты; Квост - коэффициент восстановленное флюидов. Фугитивности и парциальные давления даны в 102 кПа
Наиболее характерными признаками магмато-генных флюидов были высокие концентрации СО2 и высокое соотношение суммы парциальных давлений воды и углекислоты к воде, указывающие на возможность вскипания растворов и образования фреатических колонн.
Золото-серебряный тип в Горном Алтае представлен проявлением Сурич Новофирсовского золоторудного узла, приуроченным к вулкано-текто-нической структуре пул-апарт, заложенной на пересечении субмеридионального разлома мантийного заложения и дизъюнктива северо-восточной ориентировки. Структура формировалась в условиях сдвиго-раздвига и генерировала несколько
эруптивных центров, сопровождавшихся субвулканическими образованиями риолит-порфиров. Вулканиты куяганского комплекса ф2) участка (андезиты, дациты, риолиты и их туфы) и субвулканические образования относятся к известково-щелоч-ной серии и в значительной степени подвержены пропилитизации, аргиллизации. Значительные кислотные изменения вулканитов привели к образованию вторичных кварцитов. Важным структурным признаком золото-серебряного оруденения в Новофирсовоском рудном узле являются очаговые вулканические аппараты центрального типа (Су-рич, Игнашиха и другие). Две зоны минерализации субмеридиональной ориентировки представлены дроблёными вулканитами и их туфами, интенсивно аргиллизированными, пронизанными разно ориентированными прожилками и гнёздами кварцевого, кварц-адулярового состава, а также халце-доновидного кварца и халцедона, образующими штокверк. Мощности зон от 10 до 18 м, протяжённости по простиранию более 200 м. Местами отмечаются кварциты с тонкой рассеянной вкрапленностью сульфидов. Сульфидная минерализация локализуется в аргиллизитах и в жильных образованиях и представлена пиритом, реже галенитом, сфалеритом, халькопиритом, самородным золотом, аргентитом. Содержания золота в зоне варьируют от 0,1 до 107 г/т (в среднем 3,3 г/т), серебра от 3 до 150 г/т. Среднее отношение в рудах Аа:Л§=1:20.
Южнее описанного участка выделяется што-кверковый тип оруденения среди аргиллизитов, образовавшихся по дацитам, трахидацитам, трахи-андезитам. Площадь штокверка более 1 км2. Прожилки и жилы в штокверке варьируют от нескольких десятков сантиметров до 0,5 мм. В шлифах выявляются две ассоциации жильных и сульфидных минералов в штокверковых рудах. Наиболее ранние прожилки и жилы кварца 1 генерации сложены гранобластовым агрегатом крупных выделений с обильными пелитоморфными включениями, отчего создаётся впечатление некоторой запылённости кварца 1. Размеры зёрен от 0,5 до 4 мм. Изредка в ассоциации с кварцем 1 отмечаются редкие вкрапления пирита 1 размерами 0,3...1,5 мм. В зальбан-дах прожилков и жил кварца наблюдается альбит в виде отдельных зёрен и гнёзд размерами до 1 см, реже отмечается хлорит в виде червеобразных вростков в кварце 1, а также линзочек на контакте прожилков и пород андезитоидного состава. Кварц 2 генерации образует тонкие прожилки мощностью от 0,5 до 5 мм. Он имеет стебельчатый и параллель-но-шестоватый облик. Отличается значительно меньшим количеством пелитоморфных включений, нередко прозрачен. С кварцем 2 генерации ассоциируют сульфиды: пирит 2 генерации, галенит, антимонит, самородное золото.
Вторая ассоциация жильных минералов и сульфидов, вероятно, образовалась в самостоятельную стадию и представлена кварцем 3 генерации и халцедоном. Кварц 3 генерации, в отличие, от ранее
описанных, имеет более идиоморфный облик. Ассоциация встречается в виде прожилков мощностью 2.5 мм, секущих образования ранней ассоциации кварца 1 и 2. Местами халцедон образует кол-ломорфно-полосчатые прожилки, указывающие на значительно более низкие температуры кристаллизации минералов. С халцедоном ассоциирует тонкая пылевидная вкрапленность сульфидов, среди которых различимы пирит 3 генерации и галенит 2 генерации. В этой ассоциации встречается и золото второй генерации. Содержания золота в рудах варьируют от 0,1 до 250 г/т. По положению в пространстве и минералого-геохимическим признакам (появление крустификацинных и колломорфных текстур в жильных минералах, появлению халцедона) этот тип оруденения представляет собой наиболее верхнюю часть гидротермальной колонны.
Температура гомогенизации газово-жидких включений в кварце, содержащем золото, составляет 180.210 °С. Общая солёность включений низкая (1,3.3,1 %о в эквиваленте №С1). В их составе преобладают С02, Н28, НС1. В небольших количествах определены N2 и Н3В03. Такая низкая солёность включений предполагает смешение магма-тогенных и метеорных флюидов на небольшой глубине от области рудоотложения, а также вскипание растворов. Маточные растворы близки к нейтральным по рН показателю (рН флюидных включений в золотосодержащем кварце варьирует от 6,3 до 7,4) и относятся к восстановленному типу (так как во флюидных включениях присутствует Н28).
Содержания золота в пирите варьируют от 3,1 до 12,4 г/т.
Аналогичное по составу оруденение в Горной Шории распространено на участке Майско-Семё-новском Майского золоторудного узла, приуроченном к флюидо-эксплозивным брекчиям анде-зитового состава, и редким дайкам кварцевых сиенитов, аплитов, претерпевшим интенсивную про-пилитизацию и аргиллизацию [1]. Отмечены кварциты с тонкой вкрапленностью пирита, сфалерита, халькопирита, реже халькозина, борнита. Такой же набор сульфидов встречается и в прожилках кварцевого, сидерит-кварцевого, адуляр-кварцевого составов. Местами в таких прожилках отмечаются барит и кальцит в виде вкрапленности. Площадь флюидо-эксплозивных брекчий около 2 км2 (0,62x3,1 км). Полоса флюидо-эксплозивных брекчий протягивается на 6 км в северо-западном направлении, где предполагается второй эксплозивный аппарат. Концентрации золота в брекчиях варьируют от 0,2 до 5 г/т. Самородное золото, аргентит, электрум, арсенопирит, тетраэдрит, редко, пираргирит, обнаружены в кварце II генерации, образующем тонкие прожилки (1.3 мм) и гнёзда в сложных адуляр-кварцевых образованиях. Содержания золота в рудах колеблются от 0,5 до 34 г/т, серебра от 2 до 135 г/т. Проба золота низкая (765 %). Отношение Ли:А§=1:15...1:24. Концентрации золота в пирите варьируют от 2,5 до 13,2 г/т,
в арсенопирите от 14 до 150 г/т, в халькопирите от 2 до 11 г/т. Гомогенизация первичных газово-жид-ких включений в кварце I генерации происходит при температурах 230...210 °С, а в кварце II генерации - при температурах 170.205 °С. Солёность включений в кварце I генерации 1,8.3,7 %о, а в кварце II генерации 1,5.2,9 % (в эквиваленте NaCl). Набор летучих компонентов в вакуолях ограничивается CO2, H2S, HCl и N2. Маточные растворы близки к нейтральным по рН показателю (pH флюидных включений составляет 6,3.6,9) и относятся к восстановленному типу (наличие нео-кисленной формы серы в виде H2S).
Серебро-обогащённые полиметаллические проявления в Горном Алтае встречены в верховьях р. Тюлем и в правом борту р. Б. Сия. Они контролируются эруптивными центрами, приуроченными к сбросу С-С-З ориентировки. Зона минерализации в верховьях р. Тюлем сложена брекчией по туфам и лавам андезитов, сцементированной кварцем, кальцитом и сложными прожилками кварц-кальцитового состава с вкрапленностью адуляра, родохрозита, барита, реже флюорита. Мощность зоны 2,5 м. В зоне минерализации и во вмещающих породах отмечена вкрапленность пирита, тетраэдрита, пираргирита, сфалерита, галенита. В про-толочках определены также самородное золото, электрум, бурнонит и бисмутит. Содержания серебра варьируют от 3,5 до 38 г/т, золота от 0,1 до 0,4 г/т. Гомогенизация флюидных включений в кварце с сульфидами составляет 175 °С. Содержания золота в пирите колеблются от 5 до 40 г/т.
Аналогичные проявления в Горной Шории локализуются в верховьях р. Кубань. Приурочены они к зонам разломов такой же С-С-З ориентировки, как и на участках Тюлем и Б. Сия, контролирующим мелкие эруптивные центры, в строении которых участвуют лавы и туфы андезитов, трахидацитов.
Оруденение олово-серебряного состава обнаружено в северной части Уйменского рифтогенного прогиба в местах проявления эруптивных центров, участвующих в строении крупной Саганы-Кылай-ской вулкано-плутонической структуры площадью 550 км2. Эруптивные центры сложены риодацит-риолитовыми лавами и туфами такого же состава (саганская свита - D2), а также субвулканическими куполами трахириодацит-порфиров, кварцевых порфиров. Субвулканические образования обнаруживают близость к кварцевым латитам. Эруптивные центры и купола контролируются крупными глубинными разломами С-З направления, являющиеся поперечными к плану «алтайских структур», подчёркиваемые контрастными градиентами Äg и сопровождаемые зонами трещиноватости такой же ориентировки. Последние затрагивают и вулканогенные образования, и субвулканические купола и локализуются в их контактовых частях (левый борт р. Бельги, р.р. Угул, Байаюк, Б. Кузя, Коурсан, р. Каракокша выше устья р. Саганы, а также вершина г. Кылай). Местами к этим зонам приурочены
дайки кварцевых диоритовых порфиритов. В указанных зонах проявлены кварцевые жилы и системы кулисных прожилков кварца с сульфидной минерализацией, образующей тонкую вкрапленность: касситерит, пирит, тетраэдрит, редко арсенопирит, сфалерит (клейофан), вюртцит, галенит, халькопирит, пираргирит, джемсонит. Сульфосоли серебра выделялись в заключительную стадию минерализации и приурочены к тонким прожилкам кварца с баритом, секущим ранний кварц с касситеритом и пиритом. Местами в поздних прожилках отмечается кокардовая текстура. В зоне окисления отмечено самородное серебро. Содержания олова в зонах колеблются от 0,04 до 0,3 %, серебра - от 5 до 28 г/т. Концентрации серебра в пирите варьируют от 25 до 300 г/т, золота от 0,5 до 10 г/т. Околорудные изменения представлены аргиллизитами (серицитизация, алунитизация). Гомогенизация первичных газово-жидких включений в кварце I генерации с пиритом и касситеритом происходит в интервале температур 230.210 °С, а аналогичных включений в кварце II генерации с сульфосолями серебра - 160.180 °С.
Эпитермальное медно-золотое оруденение зарегистрировано на восточном склоне г. Чакпундобэ, а также в междуречье Байгол-Лебедь среди вулканитов трахириодацитового состава (саганская свита -D2). Медно-золоторудное Ложковое проявление, представленное зоной прожилковой минерализации видимой мощностью 1,4 м, приурочено к зоне разлома ориентированного параллельно контакту субвулканического штока г. Чакпундобэ и, вероятно, локализуется в верхней части медно-золото-пор-фировой системы Чакпундобэ. Кварц-баритовые и кварцевые прожилки содержат спорадическую рассеянную вкрапленность пирита, гематита, халькопирита, борнита, халькозина. В последних под микроскопом обнаружены энаргит и люцонит в виде мелких включений. Коррозионные границы энар-гита с борнитом и халькопиритом указывают на раннюю кристаллизацию первого и метасоматиче-ское замещение его поздними относительно мало-серниситыми халькопиритом, борнитом, халькозином. Как видно из минерального состава руд этот тип оруденения отличается от ранее рассмотренных присутствием небольшого количества сульфидов с высоким содержанием серы (энаргита, люцонита). Высокосернистые сульфиды являются типоморф-ными для описываемого типа оруденения. Кроме того, отмечается самородная сера, которая присутствует в зальбандах некоторых прожилков кварц-баритового состава. Концентрации меди в рудах составляют 0,05.0,2 %, золота - 0,2.0,9 г/т, серебра -2.8 г/т. Зона сопровождается аргиллизитами с широким развитием алунита. Наличие значительного количества барита, алунита в околорудно изменённых породах свидетельствует о процессах кислотного выщелачивания, сопровождавших этот тип ору-денения. Гомогенизация газово-жидких включений кварца, содержащего сульфиды, осуществляется в интервале температур 190.210 °С. В составе включений, помимо таких традиционных летучих компо-
нентов как CO2 и HCl, определены SO2 и H3BO3. Рудоносные растворы, в отличие от ранее рассмотренных проявлений, относятся к окисленному типу (H2S во флюидных включениях отсутствует, но отмечены окисленные формы серы - SO2) и характеризуются кислотной средой (рН вакуолей продуктивного кварца осциллирует от 1,5 до 3). Проявления этого типа в регионе ассоциируют с медно-золото-порфировыми, самородной меди, баритовыми.
Интерпретация результатов и выводы
Эпитермальное золото-серебряное оруденение в Горном Алтае распространено широко, однако изученность его до последнего времени была крайне низкой. Как видно из краткого обзора состав руд золото-серебряных проявлений весьма разнообразен. Геологические условия локализации описанных типов эпитермального оруденения указывают на их тесную пространственную связь с порфировыми субвулканическими образованиями средне-девонского возраста. Оруденение располагается вблизи штоков и даек и его формирование, как и самих субвулканических тел, связывается с глубинными магматическими очагами. Они приурочены к вулкано-тектоническим структурам центрального типа. На некоторых проявлениях отмечаются око-ложерловые фации вулканитов, а также флюидо-эксплозивные брекчии. Наблюдается сходство в составе многих летучих компонентов флюидов магматогенного и гидротермального этапов.
В рассмотренных магмо-рудно-метасоматиче-ских системах вырисовывается общая схема их генерации и зональности. В общем виде зональность порфировых МРМС можно представить в следующем виде на примере медно-золото-порфировой системы Чакпундобэ. В центре зональных МРМС располагается рудогенерирующий порфировый шток или интрузив в апикальной части которого локализуется медно-золото-порфировое оруденение проявления Чакпундобэ (нередко во флюидо-экспло-зивных брекчиях). Выше последнего (в лавах, туфах, брекчиях) располагается высокосульфидизирован-ное золото-серебряное эпитермальное оруденение проявления Ложкового с типоморфными минералами (энаргитом, люцонитом). Рассмотренные типы низкосульфидизированного эпитермального благо-роднометалльного оруденения являются дистальны-ми фациями рудообразования порфировой МРМС.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Щепотьев Ю.М., Вартанян С.С. и др. Золоторудные месторождения островных дуг Тихого океана. - М.: ЦНИГРИ, 1989. -244 с.
2. Нарсеев В.А., Курбанов Н.К., Константинов М.М. и др. Прогнозирование и поиски месторождений золота. - М.: ЦНИГРИ, 1989. - 237 с.
3. Hedenquist J.W., Izawa E., Arribas A., White N.C. Epithermal gold deposits: Styles, characteristics and exploration // Resource Geology Special Publication. - Tokyo, Japan. - 1996. - № 1. - 17 p.
Согласно существующим классификациям [2-5] рассматриваемое оруденение можно разделить на два главных генетических типа: низкосуль-фидизированный (адуляр-серицитовый) и высо-косульфидизированный (кислотно-сульфатный). В низкосульфидизированном типе различимы 3 подтипа: золото-серебряный, полиметалльный олово-серебряный и серебро-обогащённый поли-металльный.
Низкосульфидизированный тип эпитермально-го золото-серебряного оруденения (Сурич, Май-ско-Семёновское) формировался в специфических условиях. Отложение минерализации в этом подтипе осуществлялось из близнейтральных, обеднённых серой, более восстановленных флюидов, содержащих неокисленную форму серы (H2S). При этом, значительно более высокая восстановлен-ность характерна и для магматогенных флюидов (таблица). Весьма низкая солёность газово-жидких включений в продуктивном кварце предполагает смешение магматогенных и метеорных флюидов на небольшой глубине от области рудоотложения, а также вскипание растворов на путях их движения.
Высокосульфидизированный подтип эпитер-мального золото-серебряного оруденения (Ложко-вое проявление) формировался из кислых, обога-щённых серой, более окисленных флюидов. Наличие алунита, барита в аргиллизитах, сопровождающих этот подтип оруденения, свидетельствует об интенсивных процессах кислотного выщелачивая. Флюиды в этом подтипе генерировались путём конденсации SO2-обогащённых магматогенных летучих, вероятно, в присутствии различных количеств метеорной воды, о чём свидетельствуют низкие значения солёности первичных газово-жидких включений в продуктивном кварце ( возможно результат смешения ювенильных растворов и вадоз-ных вод). Помимо SO2, магматогенные и гидротермальные флюиды содержали комплексы бора.
Сходные геологические условия локализации эпитермального золото-серебряного оруденения, аналогичные минеральные типы и подтипы наблюдаются в вулкано-плутонических поясах Камчатки [1], Японии [1, 2], Перу [5, 6]. Региональной особенностью золото-серебряных типов оруденения Горного Алтая и магматитов, с которыми они связаны, являются повышенные концентрации бора в магматогенных и гидротермальных флюидах.
4. Mosier D.L., Menzie W.D., Kleinhampl F.J. Geologic and GradeTonnage Information on Tertiary Epithermal Precious- and Base-Metal Vein Districts Associated with Volcanic Rocks // US Geol. Surv. Bull. - 1986. - № 1666. - 42 p.
5. Sillitoe R.H. Epithermal Models: Genetic Types, Geometrical Controls and Shallow Features // Mineral Deposit Modeling. - Canada, Newfoundland, 1995. - P. 403-418.
6. Ericksen G.E., Cunningham C.G. Epithermal Precious-metal Deposits Hosted by the Neogene and Quaternary Volcanic Complex in the Central Andes // Mineral Deposit Modeling. - Canada, Newfoundland, 1995. - P. 419-431.
