CC BY
90
УДК 549:553.41
МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РУД И ФЛЮИДНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В ЖИЛЬНОМ КВАРЦЕ ПРОЯВЛЕНИЯ СЕКУЩИЙ (ЧУКОТКА)
Н.В. СОКЕРИНА, С.К. КУЗНЕЦОВ, С.И. ИСАЕНКО, В.Н.ФИЛИППОВ
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар sokerina@geo.komisc.ru
Проведено изучение минерального состава руд и флюидных включений в кварце золоторудных жил проявления Секущий (Чукотка). Показано, что формирование проявления Секущий обусловлено интенсивной гидротермальной деятельностью в меловое (позднемеловое) время, инициировавшейся процессами регионального метаморфизма и внедрением гранитоидов. Впоследствии на них и на вмещающие породы наложилась рудная минерализация. Ру-дообразование было стадийным, сопровождалось перерывами и тектоническими подвижками. Выделены две основные рудные стадии: пирит-арсенопи-ритовая и золото-халькопирит-галенит-сфалеритовая.
Ключевые слова: золоторудная минерализация, жильный кварц, флюидные включения
N.V. SOKERINA, S.K. KUZNETSOV, S.I. ISAENKO, V.N. FILIPPOV. MIN-ERALOGYCAL FEATURES OF ORES AND FLUID INCLUSIONS IN VEIN QUARTZ OF OCCURRENCE SEKUSHCHY (CHUKOTKA)
The study of mineral composition of ores and fluid inclusions in quartz veins of gold ore veins of the occurrence Sekushchy (Chukotka) were carried out. Such minerals as gold, pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite, chalcopyrite, galena, sphalerite were described. The authors noted the presence of xenotime, monazite and rare-earth phases of erbium and thulium in the ores. In the vein quartz various fluid inclusions were found: a) three-phase inclusions with a gas phase content of 50-70 vol. %, b) three-phase inclusions with a gas phase content of 25-70 vol. %, c) two-phase inclusions, consisting completely of liquid and gaseous carbon dioxide. It is shown that the formation of the gold occurrence Sekushchy resulted from intensive hydrothermal activity in the Cretaceous (Late Cretaceous) time that was initiated by the processes of regional metamorphism and injection of granitoids. Initially, mainly in the areas of dislocation with a break of continuity occurred the formation of quartz, quartz-carbonate veins and veinlets. Later ore mineralization superimposed on this veins and host rocks. Mineralization was phasic, accompanied by interruptions and tectonic movements. Two main ore stages were distinguished: pyrite-arsenopyrite and gold-chalcopyrite-galena-sphalerite. The temperature of the mineral formation was 300-350°C, hydrothermal solutions were essentially saturated by carbon-dioxide.
Key words: gold mineralization, vein quartz, fluid inclusions
Введение
Золоторудное проявление Секущий расположено на северо-востоке Чукотки в пределах Аляр-магтынского рудного поля и охватывает территорию верхнего течения р. Куэквунь. Алярмагтынское рудное поле, в свою очередь, входит в состав Ку-вет-Куэквуньского рудного узла, находящегося в восточной части Кувет-Рывеемской металлогениче-ской зоны. Систематическое геологическое изучение рассматриваемой территории начато в 1934 г. геологами Всесоюзного Арктического института В.И. Серпуховым, Д.В. Бойковым, В.Г. Дитмаром. Впоследствии выполнен большой объем геологосъемочных и поисковых работ, составлены геоло-
гические карты разного масштаба, обнаружены многочисленные коренные и россыпные проявления золота, олова, вольфрама, выявлены закономерности их размещения, выделены рудные узлы и поля. Основные сведения о геологическом строении и рудоносности региона, включая Алярмагтынское рудное поле, изложены в работах В.И.Усенко, В.П.Полэ, В.А.Войнова и других геологов. В настоящее время поисковые работы ведутся Чаунской ГГП. Золоторудное проявление Секущий, относящееся к золото-кварцевой формации, является одним из наиболее перспективных. Выявлено более шести десятков кварцевых жил и минерализованных зон с промышленными содержаниями золота. Изучен вещественный состав руд [1]. Нами продол-
жены минералогические исследования и получены сведения о флюидных включениях в кварце золоторудных жил, ранее частично опубликованные.
Общие сведения о геологическом строении района
Алярмагтынское рудное поле находится в пределах Куэквуньского антиклинория, входящего в состав мегаструктуры северо-западного простирания - Чаун-Иультинской антиклинальной зоны, по периферии которой вдоль границы с Паляваамской синклинальной зоной протягивается Кувет-Иуль-тинский структурный шов, состоящий из серии надвигов и глубинных разломов.
На площади Алярмагтынского рудного поля развиты терригенно-осадочные отложения нижнего карбона и верхней перми - нижнего триаса, слагающие Куэквуньский антиклинорий, метаморфизован-ные в условиях цеолитовой, зеленосланцевой, эпи-дот-амфиболитовой и амфиболитовой фаций. Образования нижнего карбона (ленотапская толща) обнажены в ядре антиклинальной структуры. Преобладают песчаники и алевролиты с подчиненными маломощными прослоями сланцев, иногда единичными линзовидными прослоями известняков, из-вестковистых песчаников и алевролитов. В зоне Кувет-Иультинского структурного шва породы сильно метаморфизованы и представлены полосчатыми и массивными кварцитовидными и кварц-полевошпатовыми кристаллическими сланцами, амфибол-пироксеновыми и пироксеновыми кристаллическими сланцами. Реже встречаются интенсивно карбо-натизированные, окварцованные гранатовые кристаллические сланцы и отдельные пласты и линзы метаморфизованных известняков и мраморов.
Отложения верхней перми-нижнего триаса (иультинская свита) с размывом перекрывают нижнекаменноугольные образования. Эти отложения развиты на большей площади территории и представлены в нижней части разреза почти исключительно тонкослоистыми аргиллитами и, в меньшей степени, алевролитами. Верхи разреза характеризуются переслаиванием слоистых мелко-тонкозернистых кварцевых и полимиктовых песчаников и алевросланцев.
Из интрузивных образований наиболее широко развиты габбро-долериты ранне - среднетриасо-вого анюйского комплекса. Они сосредоточены в сланцевых толщах иультинской свиты и образуют пластовые, субпластовые и лакколитообразные тела. Присутствуют также штокообразные тела габ-броидов. Кроме того, на рассматриваемой площади имеются выходы северной оконечности Куэквунь-ского массива гранитоидов раннемелового возраста (тауреранский комплекс), локализованного в ядре Куэквуньского антиклинория и прорывающего нижнекаменноугольные отложения. В южной части Алярмагтынского поля прослеживаются дайкооб-разные тела гранит-порфиров и лампрофиров, относящиеся к позднемеловому ичувеемскому комплексу. Гранит-порфиры прорывают как метаморфи-зованные нижнекаменноугольные отложения, так и гранитоиды Куэквуньского массива. Дайки лампро-
фиров развиты, преимущественно, в поле пород иультинской свиты верхней перми-нижнего триаса.
Крылья Куэквуньского антиклинория осложнены мелкой складчатостью зоной чешуйчатого надвига, плоскости которого согласны основному простиранию антиклинория (северо - западному, близкому к субширотному) и представляют собой пологие разрывные нарушения в подошве иультинской свиты. Породы вдоль разрывных нарушений сильно брекчированы, милонитизированы. Кроме пологих разрывных нарушений выделяются системы крутопадающих трещин северо-западного и северовосточного направлений. К зонам разрывных нарушений приурочены кварцевые жилы и прожилки. Характерно гидротермально-метасоматическое изменение пород.
Рудопроявление Секущий расположено в междуречье Куэквунь-Алярмагтын на водоразделах ручьев Тыльвыкэнъев-Секущий-Сев.Умкырыннэт. В геологическом строении рудопроявления принимают участие в основном углисто-глинистые филли-тизированые сланцы иультинской свиты, прорванные небольшими телами габбро-долеритов. Углистые сланцы представляют собой серые и тёмно-серые, почти черные породы с неясно выраженной сланцеватой текстурой.
В пределах рудопроявления широко развиты гидротермальные кварцевые жилы и зоны кварцевого прожилкования. Кварцевые жилы выполняют как полого, так и крутопадающие трещины разной ориентировки. Мощность жил составляет 0.4-3 м, по простиранию они прослеживаются до 20-50 м, иногда - до 400 м. Жилы сложены крупнокристаллическим, часто катаклазированным кварцем. В подчиненном количестве присутствуют карбонаты, мусковит. Часто отмечаются сульфиды, образующие прожилки, гнезда, вкрапленность в жильном кварце и вмещающих породах. Рудоносными являются преимущественно кварцевые жилы север-северо-западного простирания и жильно-прожилко-вые зоны северо-западного и субширотного простирания. Прожилково-жильные зоны северо-западного простирания имеют крутое падение (60-800), протяженность их по простиранию составляет от 300 до 800 м. Данные зоны характеризуются относительно слабой сульфидной минерализацией. Прожилково-жильные зоны субширотного простирания тяготеют к пологим нарушениям и прослеживаются на расстояние 500-3000 м. Они состоят из прожилков кварцевого и кварц-карбонатного состава с обильной вкрапленностью сульфидов.
Минеральный состав руд
Рудные тела проявления Секущий слагают кварцевые, кварц-карбонатные жилы, а также про-жилково-жильные и прожилково-вкрапленные зоны с наложенной золото-сульфидной минерализацией. Сульфиды представлены главным образом пиритом, арсенопиритом, галенитом, халькопиритом, сфалеритом, пирротином. Наряду с ними в рудах отмечаются тетраэдрит, буланжерит, бурнонит, матильдит, гессит, петцит, алтаит [1].
Рис. 1. Сульфиды в рудах месторождения Секущий: а, б - пирит; в, г - арсенопирит; д халькопирит; ж, з - галенит. СЭМ-изображения в режиме упругоотраженных электронов.
пирротин; е
Кроме того, устанавливаются ксенотим, монацит, циркон, гудмундит, вольфрамит, апатит, киноварь, рутил и ряд других минералов, которые также связаны с гидротермальными и гидротер-мально-метасоматическими процессами. Согласно геохимическим данным для золотоносных жил и прожилково-жильных зон характерны повышенные содержания Аи, As, Ад, РЬ, 7п, Вк
Пирит является самым распространенным рудным минералом, встречается в кварцевых жилах, прожилках и вмещающих породах в виде вкраплений, прожилок, переходящих иногда в сплошные зернистые массы. Величина зерен составляет 0.05-0.3 мм. Отмечаются отдельные довольно крупные (0.5-1 мм), хорошо ограненные кристаллы (рис. 1). Пирит находится в срастаниях с арсенопи-
ритом, сфалеритом, галенитом и чаще всего идио-морфен по отношению к ним. В зернах пирита наблюдаются включения золота, халькопирита, монацита, ксенотима и др. Вместе с этим, пирит в виде включений наблюдается в галените и сфалерите. В составе пирита иногда устанавливается As (до 2.5 мас. %).
Арсенопирит представлен как мелкими (0.050.2 мм) короткопризматическими выделениями, имеющими ромбическое сечение, так и более крупными (0.5-2 мм) изометричными кристаллами. Кроме того, иногда наблюдаются нарастания игольчатых индивидов арсенопирита на крупные кристаллы пирита. В самом арсенопирите отмечаются мельчайшие включения пирротина и халькопирита. Содержание As и S в арсенопирите варьирует. Встречаются зерна с повышенным содержанием S и пониженным As. Из примесей в составе арсенопирита устанавливаются Со (до 1.5 мас. %) и № (до 2.1 мас. %), которые образуют, кроме того, самостоятельные минеральные фазы, отвечающие составу герсдорфита и кобальтина (табл. 1, 2). Встречаются чисто мышьяковистые фазы, соответствующие никельскуттерудиту.
чина зерен составляет 0.005-0.4 мм. Отмечаются срастания халькопирита с галенитом и сфалеритом.
Галенит присутствует в рудах практически повсеместно. Представлен зернами величиной от 0.1 до 5 мм часто в срастаниях с халькопиритом и сфалеритом. Кроме того, наблюдаются многочисленные мелкие точечные выделения и тонкие прожилки галенита в пирите и кварце, в которых вместе с галенитом отмечаются халькопирит и золото.
Сфалерит находится в тесной ассоциации и часто в срастаниях с халькопиритом и галенитом. Величина зерен варьирует от 0.1 до 1 мм. В составе сфалерита иногда отмечается Cd (до 0.8 мас. %).
Золото присутствует во многих кварцево-жильных, жильно-прожилковых, вкраплено-прожил-ковых зонах и во вмещающих их породах. Представлено частицами величиной от 0.01 до 4 мм относительно изометричной, сложной, иногда денд-ритовидной формы (рис. 2). Наиболее крупные зо-лотины наблюдаются в участках дробления в жильном кварце. Достаточно часто золото в виде мелких частиц отмечается в тонких трещинах в пирите и арсенопирите, в интерстициях зерен суль-
Таблица 1
Химический состав герсдорфита, мас. %
Зерна Ni Fe Co Cu Pb As S Формула
1 21.43 6.45 3.17 2.50 6.08 40.90 19.47 (Ni0.62Fe0.2Co0.09CU0.07Pb0.05K03As0.93S1.04
2 21.27 8.18 1.08 1.50 4.76 40.91 22.32 (Ni0.60Fe0.24Co0.03Cu0.04Pb0.04v95As0.90S1.15
Примечание. Здесь и далее анализы проведены в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН; аналитик В.Н.Филиппов, прибор: растровый электронный микроскоп JSM-6400 с энергетическим рентгеновским спектрометром фирмы Link. Все суммы приведены к 100 %
Таблица 2
Химический состав кобальтина и никельскуттерудита, мас. %
Зерна 1 Ni | Co 1 Fe 1 As 1 S | Формула
Кобальтин
1 6.68 21.52 8.35 41.50 21.96 (Co0.59Ni0.18Fe0.24K01As0.89Sn
2 11.90 15.35 10.42 45.24 17.10 (C00.44Ni0.34Fe0.31)1.09AS1.01 S0.9
Никельскуттерудит (?)
1 12.39 6.49 1.49 77.75 1.87 (Ni0.58Co0.31Fe0.07)0.96(As2.87S0.16)3.03
2 12.04 6.08 1.52 79.45 0.91 (Ni0.58Co0.29Fe0.08)0.94(As2.98S0.08)3.06
3 11.68 6.56 1.65 78.96 1.15 (Ni0.56Co0.31 Fe0.08)0.95(As2.95S0.1)3.05
4 11.73 6.61 1.58 78.90 1.18 (Ni0.56Co0.31 Fe0.08)0.95(As2.95S0.10)3.05
Пирротин встречается значительно реже, чем пирит и арсенопирит. Наблюдается в виде мелких (0.1-0.2 мм) клиновидных выделений в кварце, срастающихся с арсенопиритом и халькопиритом, и в виде крупных (0.5-1 мм) аллотриоморфных зёрен. Иногда отмечаются отчетливые замещения пирита пирротином, а пирротина - галенитом.
Халькопирит, как и пирит, широко распространен. Образует вкрапленность в участках развития трещин в кварце, пирите и арсенопирите. Вели-
фидов или на границе их с кварцем. Весьма характерны срастания золота с галенитом и халькопиритом либо их совместное нахождение в трещинах, секущих кварц, карбонаты, зерна пирита, арсено-пирита. Вместе с этим, иногда золото обнаруживается в трещинах в галените. В отдельных случаях отмечаются субмикронные выделения золота в пирите и арсенопирите. В составе золота присутствует Ад в количестве 11.5-23.1 мас.% (табл. 3). Проб-ность колеблется от 689 до 879 %.
Пирит Золото _ Пирит В — 1 цш
Кварц Галенит Сидерит / \ Пирит у \ Золото * Доломит В 9П |Ш1 V КварЦ ' ^ • (Ц Н 100 |Ш1
Рис. 2. Золото в рудах месторождения Секущий: а, б ления в пирите; в - в сидерите; г - в кварце. СЭМ режиме упругоотраженных электронов.
Таблица 3
Химический состав самородного золота месторождения Секущий, мас. %
№ п/п № аншл № зерна Аи Ад Сумма Проба
1 11911 1 83.91 11.53 95.44 879
2 0718 2 73.67 23.16 96.83 761
3 11802 1 76.36 21.05 97.41 784
4 11802 3 76.34 21.41 97.75 781
Вместе с сульфидами и золотом в рудах и породах нередко встречаются редкоземельные минералы, прежде всего, монацит и ксенотим, наблюдающиеся в виде зерен сложной формы величиной до 30 мкм (рис. 3). Монацит представлен це-риевой разновидностью. В его составе присутствует Т^ содержание которого достигает 6.2 мас. % (табл. 4). Ксенотим отмечается значительно реже монацита. В качестве примеси в нем постоянно ус-
танавливается Ег - до 4.3 мас. % (табл. 5). Кроме монацита и ксе-нотима в единичных случаях обнаруживаются мельчайшие зерна точно не диагностированных минеральных фаз необычного состава: Ег^г, Тт-А1. Согласно данным микрозондового анализа в эрбиевой фазе содержание Ег составляет 24.3-27.3, Sr - 21.826.1 мас. %, возможно, присутствуют и другие компоненты. В тулиевой фазе содержание Тт составляет 65.0-73.6, А1 - 9.511.7 мас. %.
Флюидные включения в жильном кварце
Изучение флюидных включений в жильном кварце проводилось в двуполированных пластинах методами гомогенизации и криометрии с использованием термо-криостолика THMSG 600 фирмы Linkam, позволяющем проводить измерения при температурах от -196 до 600° С. Кроме того, методом рамановской спектроскопии оценивался состав газовой фазы (состав газовых пузырьков) включений (спектрометр LabRam HR800 (НопЬа Jobin Yvon). Спектры снимались при комнатной температуре. Для их регистрации задей-ствовалась решетка спектрометра 600 ш/мм, размер конфокального отверстия составлял 300, щель -100 мкм, мощность возбуждающего излучения Аг+ лазера 120 мВт (514.5 нм). Для того, чтобы избежать влияния атмосферного азота, проводились замеры в матрице.
Присутствующие в жильном кварце флюидные включения весьма разнообразны по форме, величине, соотношению газовой и жидкой фаз [2]. По особенностям локализации можно выделить первичные и первично-вторичные включения (рис. 4). Первичные включения распространены относительно равномерно в объеме кварцевых зерен, первично-вторичные включения располагаются в
- тонкие выде-изображения в
Таблица 4
Химический состав монацита, мас. %
СаО | Р205 | Се203 | 1_а203
ТИ02 |
№
РГ2О3
Nd2O3 |вт203 | Gd2O3
Формула
0.44 1.27 0.34
29.92 30.99 30.16
32.67 16.80 3.00 11.61 2.63 1.69 1.23 (Се0.47 Lao.24Ndo.16Pro.o4Smo.o4Gdo.o2Cao.o2Tho.o1)1.o(PO4) 29.63 15.87 3.41 11.83 - - 6.99 (Ceo.42Lao.2зNdo.1aPro.o5Cao.o5Tho.oa)o.97(PO4)
34.33 18.00 4.26 11.71 - - 1.19 (Се0.49 La0.2aNd0.1aPr0.0aCa0.01 ^0.01)0.99^4)
Примечание. Здесь и далее прочерк - содержание элемента ниже предела обнаружения.
Таблица 5
Химический состав ксенотима, мас. %
№ CaO Р2О5 У2О3 Бт^Оз Gd2Oз Dy2Oз ЕГ2О3 УЬ2О3 Формула
1 - 38.12 45.03 1.33 4.43 5.13 3.95 2.01 (Y0.77Dy0.05 УЬ0.02 Sm0.02Gd0.05Er0.04)0.95(P1.0зO4)
2 - 38.62 44.91 - 2.89 5.55 4.33 3.70 (У0.76 Dyo.oa УЬ0.04 Gd0.0зEr0.04)0.9з(P1.04O4)
3 0.54 41.11 45.20 - 3.61 5.97 3.57 - (У0.74 Dyo.oa Gdo.o4 Ero.oзCao.o2)o.89(P1.07О4)
Кварц
и»
^Р^Вк Хлорит ^В»—Рутил Жсенотим
Пирит
Пирит
Рис. 3. Редкоземельные минералы в рудах месторождения Секущий: а, б - монацит, ксенотим; в,г - минеральные фазы состава Тт-А1 (в), Ег-Зг (г). СЭМ-изображения в режиме упругоотраженных электронов.
Рис. 4. Флюидные включения в золотоносном кварце месторождения Секущий: а, б - трехфазовые включения (^Кн2О+^^СО2+Г С02); в, г двухфазовое включение с жидкой углекислотой (д - при комнатной температуре; е - при -25 °С).
трещинах, образуя зоны, цепочки, не выходящие за пределы зерен. Первичные включения можно подразделить на следующие типы:
- трехфазовые включения с содержанием газовой фазы 50-70 об. %. Они имеют разнообразную форму, часто неправильную, реже с элементами огранки и форму обратного кристалла. Размер включений не превышает 10х7 мкм. В составе включений наблюдаются три фазы, представлен-
ные водным раствором (ЖН2О), жидкой углекислотой (ЖСО2) и газообразной углекислотой (ГСО2) с примесями других газов. При замораживании во включениях всегда происходит образование газогидратов. Плавление газогидратов происходит при температуре 7.1-8.8°С, что свидетельствует о том, что давление внутри включений во время эксперимента приблизительно равно 4 МПа [3]. Плавление углекислоты происходило при температуре -56.6- -58.6°С. Известно, что температура плавления жидкой углекислоты равна -56.6°С. Более низкие температуры свидетельствуют о присутствии в составе газовой фазы низкокипящих газов. Плотность углекислоты изменяется в пределах 0.27-0.31 г/см3. Включения гомогенизируются в газовую фазу в диапазоне температуры 342-369°С (преимущественно при 340-350 °С). Частичная гомогенизация (переход жидкой углекислоты в газовую фазу) происходит при 26.8-29.0 °С;
- трехфазовые включения с содержанием газовой фазы 2570 об. %, (обычно 50-60 об. %), гомогенизирующиеся в жидкую фазу. Такие включения имеют преимущественно неправильную форму, иногда с элементами огранки. Размер включений, как и в предыдущем случае, не превышает 10х7 мкм. В составе включений также наблюдаются три фазы, представленные водным раствором (ЖН2О), жидкой углекислотой (ЖСО2) и газообразной углекислотой (ГСО2). При замораживании во включениях всегда происходит образование газогидратов. Плавление газогидратов наблюдается при температуре 7.1-8.0°С, что соответствует давлению внутри включений приблизительно 4 МПа. Плавление углекислоты происходило при температуре -56.6 - -59.9° С. Плотность углекислоты изменяется в пределах 0.66-0.88 г/см3. Температура частичной гомогенизации равна 8.5-27.9° С. Температура полной гомогенизации составляет 300-320°С. При этом многие включения растрескиваются, не достигая температуры гомогенизации при температуре 250-300° С;
- двухфазовые включения, полностью состоящие из жидкой и газообразной углекислоты. Часто при комнатной температуре наблюдается
только одна фаза, вторая появляется при замораживании. Включения имеют разнообразную форму, иногда с элементами огранки. Размер включений обычно не превышает 15х15 мкм. Температура плавления углекислоты составляет -56.9 - -57.3° С. Плотность углекислоты изменяется в пределах 0.63-0.82 г/см3. Включения гомогенизируются в жидкую фазу при температуре 15.8-28.8° С.
Среди первично-вторичных включений преобладают мелкие (до 5х5 мкм) неправильной формы двухфазовые включения, состоящие из водного раствора (ЖН2О) и газообразной углекислоты (ГСО2) с примесями других газов. Объем газовой фазы не превышает 10%. Температура гомогенизации включений составляет 139-281° С. Иногда отмечаются водные одно-двухфазовые включения. Они имеют неправильную форму и размер не более 3х3 мкм. В двухфазовых включениях присутствуют вода и пары воды (Жн2о + Гн2о).
Методом рамановской спектроскопии в составе газовых пузырьков первичных и первично-вторичных флюидных включений устанавливаются углекислый газ, азот, метан. Углекислый газ является основным компонентом, содержание его изменяется в интервале 85.2-100 мол. % (табл. 6). В некоторых случаях газовая фаза полностью состоит из углекислого газа, но чаще всего вместе с ним присутствуют незначительные примеси азота и метана. Содержание азота колеблется в интервале 011.2 мол. % и в среднем составляет 6.6 мол. %. Метан отмечается в очень незначительных количествах 0-3.6 мол. %, в среднем - 1.6 мол. %. Соотношение СО2/СН4 в среднем равно 60.1, что свидетельствует об окислительных условиях минерало-образования.
Таблица 6
Состав газовой фазы флюидных включений золотоносного кварца месторождения Секущее (по данным рамановской спектроскопии), мол. %
№ Характеристика включений СО2 N2 СН4 СО2/ СН4
1 Трехфазовое включение Жн2О + Ж СО2 + Гс02 87.1 10.6 2.3 37.9
2 Однофазовое газовое включение ЖС02 100 0 0
4 Трехфазовое включение Жн2О + Ж СО2 + ГсО2 93.0 6.6 0.4 232.5
5 Трехфазовое включение Жн2О + Ж СО2 + ГсО2 93.8 4.6 1.5 62.5
6 Трехфазовое включение Жн2О + Ж СО2 + ГсО2 85.2 11.2 3.6 26.4
Среднее 93.8 6.6 1.6 60.1
Условия рудообразования
Согласно существующим представлениям, формирование золоторудных месторождений рассматриваемого региона во многом связано с мезо-зойско-кайнозойскими аккреционно-складчатыми про-
цессами, проявившимися в результате взаимодействия Сибирского палеоконтинента с океаническими плитами Тихого океана, и становлением Охот-ско-Чукотского вулкано-плутонического пояса [4-8]. В раннем триасе произошло формирование рифто-образных структур и внедрение габбро-диабазовых силлов. Меловое время знаменуется мощнейшей тектоно-магматической активизацией палеозоид и мезозоид, проявлением процессов регионального метаморфизма. В это время произошло заложение и развитие сети глубинных разломов, подновление древних нарушений, внедрение гранитоидов ранне-и позднемелового возраста, сопровождавшееся процессами гнейсообразования и мигматизации.
Формирование месторождения Секущий, как и других золоторудных месторождений региона, обусловленное проявлением гидротермальных процессов, было длительным и стадийным. Это отмечалось ранее рядом авторов и подтверждается данными, полученными нами при минералогическом изучении руд. Вначале произошло формирование кварцевых и кварц-карбонатных жил. Весьма вероятно, что эти жилы образовались при зеленосланцевом метаморфизме терригенных толщ, вызвавшим гид-ротермально-метаморфогенные процессы с наиболее интенсивным их проявлением в зонах разрывных нарушений. Позднее произошло формирование собственно рудной минерализации, которая наложилась на кварцевые, кварц-карбонатные жилы и породы. Можно предполагать, что важнейшую роль в это время сыграли процессы гранитоидного магматизма (Куэквуньский массив, штоки и дайки гранит-порфи-ров) и связанные с ними гидротермальные процессы. Время рудообразования можно оценить как меловое или преимущественно позднемеловое.
Результаты наших исследований позволяют выделить две основные рудные стадии: пирит-арсенопиритовую и золото-халькопирит-галенит-сфалеритовую. На пирит-арсенопиритовой стадии произошло отложение пирита и арсенопирита с образованием вкраплений, прожилок, гнезд в кварцевых, кварц-карбонатных жилах и вмещающих породах. Судя по взаимоотношениям зерен пирита и арсенопирита, вначале кристаллизовался пирит, а затем - арсенопирит (последний нередко нарастает на кристаллы пирита). Можно допустить существование еще более раннего пирита и, возможно, высокосернистого беспримесного арсенопирита, образовавшихся на стадии диагенеза осадочных пород и переотложенных в ходе метаморфических и поздних гидротермальных процессов. Большой интерес представляет вопрос золотоносности пирит-арсе-нопиритовой стадии рудообразования. В связи с этим обращают на себя внимание мельчайшие включения золота в пирите и арсенопирите без связи их с микротрещинами. Такие включения могли возникнуть в результате мобилизации невидимого золота, первично рассеянного в пирите и арсенопирите в виде каких-то структурно связанных комплексов.
Выделение поздней золото-халькопирит-га-ленит-сфалеритовой стадии рудообразования основано на том, что халькопирит, галенит и сфале-
рит часто наблюдаются в срастаниях друг с другом и развиваются в трещинах и участках дробления пирита и арсенопирита. Не вызывает сомнений то, что их отложение происходило после пирита и ар-сенопирита, во всяком случае, после их ранних генераций. В самом конце халькопирит-галенит-сфа-леритовой стадии произошла кристаллизация золота.
Не вполне ясно возрастное положение минералов редких земель, в частности, монацита и ксе-нотима, минеральных фаз эрбия и тулия. Редкоземельная минерализация, также как золото-сульфидная, наложена на кварцевые и кварц-карбонатные жилы и, на наш взгляд, является относительно поздней.
Ранняя и поздняя стадии рудообразования совмещены в пределах относительно крупных ру-доконтролирующих структур, однако на локальном уровне отдельные минералы, относящиеся к разным или даже к одной и той же стадии рудообразо-вания, бывают пространственно разобщены. В связи с этим золото, отлагавшееся на поздней стадии рудообразования, может находиться либо в тесной ассоциации с галенитом, халькопиритом, сфалеритом, либо обособленно от них - в трещинах в жильном кварце, карбонатах, пирите, арсенопири-те, вмещающих породах.
Материалы, полученные нами при изучении флюидных включений в кварце золотоносных жил, в частности, отмечающиеся температуры гомогенизации включений, свидетельствуют о том, что температура минералообразования составляла приблизительно 300-350°С. Минералообразующие растворы были водно-углекислотными. Следует заметить, что повышенное содержание углекислоты, ее присутствие во флюидных включениях в виде жидкой и газовой фаз, является характерным для золото-сульфидно-кварцевых месторождений [9, 10]. Соотношение содержаний СО2/СН4 в газовой фазе включений, обычно использующееся для оценки окислительно-восстановительного потенциала растворов, достаточно высокое - составляет в среднем 60.1, что свидетельствует об окислительных условиях минералообразования. Обращают на себя внимание широкие вариации соотношения жидкой и газовой фаз во включениях, наличие трехфазных включений с жидкой углекислотой, гомогенизация включений как в жидкую, так и газовую фазы. Можно полагать, что рудообразующая система была неоднородна по составу и фазовому состоянию. В результате проявления тектонических подвижек и резкого падения давления происходило столь же резкое понижение плотности растворов, их гетерогенизация с отделением углекислоты и образованием газовых пузырьков.
Выводы
Формирование рудной минерализации месторождения Секущий обусловлено интенсивной гидротермальной деятельностью в меловое (позд-немеловое) время, инициировавшейся процессами регионального метаморфизма и внедрением грани-тоидов. Рудообразование было стадийным, сопровождалось перерывами и тектоническими подвиж-
ками. Вначале проявилась пирит-арсенопиритовая, затем - золото-халькопирит-галенит-сфалеритовая стадии. Температура минералообразования была близка 300-350° С, гидротермальные растворы были существенно углекислотными.
Работа выполнена при финансовой поддержке программ Президиума РАН № 12-П-5-1027, Президиума РАН АРКТИКА, УрО и ДВО РАН № 12-С-5-1006, НШ 1310.2012.5.
Литература
1. Лоренц ДА. Вещественный состав золотоквар-цевых руд и околорудных метасоматитов проявления Секущий, Восточная Чукотка // Руды и металлы. 2011. № 3/4. С. 114-115.
2. Сокерина Н.В., Кузнецов С.К., Исаенко С.И., Филиппов В.Н. Флюидные включения в кварце золоторудных жил проявления Секущее (Чукотка) // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар: Геопринт, 2014. №2. С. 3-6.
3. Истомин ВА., Якушев В.С. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра, 1992. 236 с.
4. Горячев НА., Савва Н.Е., Сидоров АА Золото // Очерки металлогении и геологии рудных месторождений Северо-Востока России. Магадан: СКВНИИ ДВО РАН, 1994. С. 22-55.
5. Шпикерман В.И., Горячев НА. Плитотекто-ническая металлогения складчатых систем аккреционного типа // Металлогения складчатых систем с позиций тектоники плит. Екатеринбург: УрО РАН, 1996. С. 64-78.
6. Волков А.В. Золоторудные месторождения Центральной Чукотки (Россия) // Геология рудных месторождений. 1995. Т. 37. № 6. С. 482-499.
7. Сидоров А.А., Волков А.В. Уникальный рудный район Чукотки (Северо-Восток России) // Тихоокеанская геология. 2001. № 4. С. 3-18.
8. Майское многоэтапное прожилково-вкраплен-ное золото-сульфидное месторождение (Чукотка, Россия): минералогия, флюидные включения, стабильные изотопы и условия образо-вания/Н.С.Бортников, И.А.Брызгалов, Н.Н.Кри-вицкая, Ю.В.Прокофьев, О.В.Викентьева // Геология рудных месторождений. 2004. Т.46. № 6. С. 475-509.
9. Долгов ЮА, Томиленко АА., Гибшер НА. Флюидный режим формирования и термоба-рогеохимические критерии золотоносности кварцевых жил в метаморфических породах// Термобарогеохимия минералообразую-щих процессов. Новосибирск, 1990. С. 7-19.
10. Сокерина Н.В., Шанина С.Н., Исаенко С.И. Газовый состав рудообразующего флюида золоторудного проявления Синильга, Приполярный Урал//Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар: Геопринт, 2012. №3. С.12-15.
References
1. Lorenz DA. Veshhestvennyj sostav zolotokvar-cevyh rud i okolorudnyh metasomatitov pro-javlenija Sekushhij, Vostochnaja Chukotka [Material composition of gold-quartz ores and metasomatic rocks of deposit Sekushchy, East-
ern Chukotka] // Rudy i metally [Ores and Metals]. 2011. № 3/4. P. 114-115.
2. Sokerina N.V., Kuznetsov S.K., Isaenko S.I., Filippov V.N. Fljuidnye vkljuchenija v kvarce zolotorudnyh zhil projavlenija Sekushhee (Chukotka) [Fluid inclusions in quartz of gold ore veins of deposit Sekushchy (Chukotka)] // Vestnik IG Komi NC UrO RAN [Bull. of Inst. of Geology, Komi Sci. Centre, Ural Branch, RAS] : Geoprint. 2014. №2. P. 3-6.
3. Istomin VA. Yakushev V.S. Gazovye gidraty v prirodnyh uslovijah [Gas hydrates in natural conditions]. Moscow: Nedra, 1992. 236 p.
4. Goryachev NA., Savva N.E., Sidorov AA. Zolo-to [Gold] // Ocherki metallogenii i geologii rudnyh mestorozhdenij Severo-Vostoka Rossii [Essays of metallogeny and geology of ore deposits of the North-East of Russia]. Magadan: SKVHII Far-Eastern Branch, RAS. 1994. P. 22-55.
5. Shpikerman V.I., Goryachev N.A. Plitotek-tonicheskaja metallogenija skladchatyh sistem akkrecionnogo tipa [Plate tectonics metallog-eny of fold systems of accretion type] // Met-allogenija skladchatyh sistem s pozicij tek-toniki plit [Metallogeny of fold systems from the positions of plate tectonics]. Ekaterinburg: Ural Branch, RAS, 1996. P. 64-78.
6. Volkov A.V. Zolotorudnye mestorozhdenija Cen-tral'noj Chukotki (Rossija) [Gold deposits of Central Chukotka (Russia)] // Geologija rud-nyh mestorozhdenij [Geology of Ore Deposits]. 1995, T. 37, № 6. S. 482-499.
7. Sidorov AA., Volkov A.V. Unikal'nyj rudnyj rajon Chukotki (Severo-Vostok Rossii) [Unique ore region of Chukotka (Northe-Estern Russia)] // Tihookeanskaja geologija [Pacific Geology]. 2001. № 4. P. 3-18.
8. Majskoe mnogojetapnoe prozhilkovo-vkraplen-noe zoloto-sul'fidnoe mestorozhdenie (Chukotka, Rossija): mineralogija, fljuidnye vkljuchenija, stabil'nye izotopy i uslovija obra-zovanija [The May multistage stringer-disseminated gold-sulfide deposit (Chukotka, Russia): mineralogy, fluid inclusions, stable isotopes and formation conditions]/ N.S.Bort-nikov, I.A.Bryzgalov, N.N.Krivitskaya, Ju.V.Pro-kofyev, O.V.Vikentyeva // Geologija rudnyh mestorozhdenij [Geology of Ore Deposits]. 2004. Vol. 46. № 6. P. 475-509.
9. Dolgov YuA., Tomilenko AA., Gibsher NA. Fljuidnyj rezhim formirovanija i termobaro-geohimicheskie kriterii zolotonosnosti kvar-cevyh zhil v metamorficheskih porodah [Fluid regime of formation and thermobarogeochemi-cal criteria of gold-bearing quartz veins in metamorphic rocks] // Termobarogeohimija mineraloobrazujushhih processov [Thermobaro-geochemistry of mineralizing processes]. Novosibirsk, 1990. P. 7-19.
10. Sokerina N.V., Shanina S.N., Isaenko S.I. Ga-zovyj sostav rudoobrazujushhego fljuida zo-lotorudnogo projavlenija Sinil'ga, Pripoljarnyj Ural [Gas composition of the ore-forming fluid gold deposit Sinilga, SubPolar Urals] // Vest-nik IG Komi NC UrO RAN [Bull of Inst. of Geology, Komi Sci. Centre, Ural Branch, RAS]: Geoprint, 2012. № 3. P. 12-15.
Статья поступила в редакцию 30.03.2015.
