CC BY
47
УДК 553.2.061.2 (571.651)
© Н.Е.Савва, Е.Е.Колова, 2016
МИНЕРАЛОГИЯ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОЗЁРНОЕ, КАРАЛЬВЕЕМСКИЙ РУДНЫЙ УЗЕЛ, ЧУКОТКА
Н.Е.Савва, Е.Е.Колова
Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А.Шило ДВО РАН, г. Магадан
Выявлены признаки связи месторождения Озёрное с Пырканайским интрузивом. Отмечены повышенные содержания в рудах Мо, В'1, БЬ, Сг, N'1, Со. Выделены два минеральных комплекса: золо-то-арсенопирит-пирит-галенит-сфалеритовый с В'ьсодержащими минералами и молибденитом и пирротин-халькопирит-пирит-герсдорфит-кобаль-тиновый. Установлены бимодальный характер температур гомогенизации флюидных включений (ФВ) с пиками 270-280 и 144°С, низкие концентрации растворов (не более 3 мас. % экв. NaCI), заключённых в ФВ, наличие в их составе хлоридов Na, К и Мд. Проведён сравнительный анализ месторождений золото-кварцевой формации Каральвеемского рудного узла Озёрное, Каральвеем, Кекура с различной пространственной приуроченностью к гранитоидным интрузивам.
Ключевые слова: золотое оруденение, минералы N'1, Со, Bi, условия рудообразования, связь оруденения с магматизмом.
В настоящее время заметно активизировалось развитие золотодобывающей промышленности в арктических странах [1], что служит стимулом для проведения более целенаправленных работ и в Арктическом секторе России, куда входит Чукотский автономный округ. Здесь разрабатываются золоторудные месторождения преимущественно золото-серебряной формации. Несмотря на богатство территории Чукотки россыпями, среди месторождений золото-кварцевой россыпеобразующей формации в промышленном освоении находятся только объекты Каральвеемского рудного района. Для открытия новых и освоения известных объектов (Кекура, Совиное, Ленотапское и др.) золото-кварцевого типа следует продолжить изучение различных вопросов структурного и генетического планов. Один из важных вопросов - связь золотого оруденения с гранитоидным магма-
тизмом [4, 6, 18, 19, 20, 27 и др.]. Подход к установлению подобной связи включает анализ пространственной приуроченности золоторудных месторождений к гранитоидам и единым с ними структурам, геохимической общности, зональности в расположении рудных скоплений вокруг интрузивов, смены минеральных пара-генезисов во времени, особенностей флюидно-магматического режима формирования.
Детальное рассмотрение месторождения Озёрное, расположенного в Арктическом секторе, выбрано нами не случайно. Оно является сателлитом известного золоторудного месторождения Каральвеем, приурочено к относительно приподнятому тектоническому блоку верхнетриасовой толщи и пространственно сближено с гранитоидным интрузивом. Месторождение же Каральвеем вмещают силлы диабазов, прорывающие породы позднего триаса, и
о его связи с гранитоидным магматизмом можно судить лишь по косвенным признакам. Определение таких признаков на примере месторождения Озёрное - основная цель настоящей статьи.
Исследована коллекция образцов и штуфных проб, отобранных авторами в полевой сезон 2012 г. Все аналитические работы проведены в СВКНИИ ДВО РАН, г. Магадан. Геохимические особенности изучались количественным спектральным анализом по методике ЭКСА (аналитик Т.П.Козырева), вещественный состав руд -в аншлифах на микроскопе Axioplan Imaging. Составы минеральных фаз определялись с помощью рентгеновского электронно-зондового микроанализатора Camebax с приставкой INCA Oxford Instruments (СВКНИИ ДВО РАН, аналитик Е.М.Горячева.) Диагностика фуксита выполнена на дифференциально-термической установке «Термоскан-2» с нагревом от комнатной температуры до 950°С со скоростью 20°С/мин (СВКНИИ ДВО РАН, аналитик Е.С.Санько). Микротермометрические исследования флюидных включений осуществлены Е.Е.Коловой с использованием измерительного комплекса на основе микротермокамеры THMSG600 фирмы Linkam, микроскопа Motic, снабжённого длиннофокусным объективом 50х фирмы Olimpus, и видеокамеры Moticam 3,0 M.px в соответствии с методиками [10, 14, 22, 23]. Солевой состав растворов и их концентрация определялись методом криометрии согласно экспериментальным данным [2, 24, 26]. Плотность CO2 и давление рассчитывались с помощью программы FLINCOR [24] по системе [26].
Территория, на которой находится месторождение Озёрное, входит в Каральвеемский рудный узел и относится к Анюйской складчатой зоне, приуроченной к Анюйскому субтеррейну Чукотского террейна - фрагмента позднепалео-зойской - раннемезозойской пассивной окраины. История развития узла характеризуется тремя основными этапами. В течение первого этапа на рубеже перми и триаса по разломам палеозойского основания опустились блоки земной коры с образованием прогиба в виде Чукотской геосинклинали. На втором этапе в раннем триасе по этим же разломам внедрились магмы основного состава, представленные многочисленными согласными пластовыми и секущими телами базитов анюйского интрузивного ком-
плекса, впоследствии вместившими жильное золото-кварцевое оруденение месторождения Каральвеем. На третьем этапе в раннемеловое время произошло коллизионное излияние лав с обширным интрузивным магматизмом и, как следствие, метаморфизм вмещающих пород с мобилизацией и концентрированием металлов [5, 18].
Месторождение Озёрное расположено в 30 км к северо-западу от объекта Каральвеем на продолжении геосинклинали, вытянутой в субширотном направлении, ограниченной крупными региональными разломами (рис. 1): в южной части - Эльвенейским, в северной - Аляр-маутским. Сдвиговые движения по разломам играли ведущую роль в формировании облика месторождений Озёрное и Каральвеем. В результате их сместились блоки пород, образовались диагональные и поперечные разломы, по которым происходили взбросы и открывались трещины с миграцией по ним металлоносных растворов. Соскладчатым разломам соответствуют и продольные зоны тектоно-магматиче-ской активизации с различным вскрытием интрузивных образований на современной поверхности [3]. Поскольку месторождение Озёрное приурочено к поднятому блоку пород, грани-тоиды, предполагаемые под объектом Караль-веем, на северо-западном фланге месторождения выходят на поверхность (рис. 2; см. рис. 1).
Рудное поле сложено осадочными породами позднего триаса: нижней и верхней песча-но-глинистой толщей карнийского яруса, глинистыми, песчано-глинистыми и углисто-глинистыми сланцами норийского яруса. В значительной степени они перекрыты сартанскими ледниковыми и современными аллювиальными четвертичными отложениями. Триасовые породы прорваны интрузией раннемеловых крупнозернистых гранитов (массив Пырканай), дайками лам-профиров, аплитов, альбитофиров, а также многочисленными дайками пострудных диоритов. Граниты крупнозернистой (порфировой) структуры состоят из кварца - 35-40%, плагиоклаза (олигоклаз-андезин) - >40% (размер фе-нокристаллов до 4 см), калинатрового полевого шпата - 10%, биотита и обыкновенной роговой обманки ~5-7%. Акцессорные минералы - циркон, апатит, единичные зёрна магнетита, мелкая рассеянная вкрапленность арсенопирита. По данным спектрального анализа гранит содержит
К, 1
Тз 2
ТН 3
4
ш 5
6
7
8
Рис. 1. Структурно-тектоническая схема Каральвеемского рудного узла (составлена авторами с использованием государственных геологических карт R-58-XXXV, XXXVI, автор Г.М.Сосунов, редактор С.М.Тильман):
1 - меловая система: аркозовые песчаники, аргиллиты; триасовая система: 2 - глинистые и углисто-глинистые сланцы, кварцевые песчаники, песчано-глинистый флиш, 3 - полимиктовые и туфогенные песчаники, алевролиты, филлиты, глинистые сланцы, туфы диабазов; интрузивные образования: 4 - граниты, гранит-порфиры (уК^, граносиениты, граносиенит-порфиры (у^), 5 - дайки диоритов (убК^, диоритовых и андезитовых порфиритов (5лК1), гранодиорит-порфиры и трондьемиты (убпК1); 6 - тектонические нарушения разных порядков; 7 - сдвиговые перемещения; 8 - контуры рудных полей (1 - Каральвеем, 2 - Озёрное)
повышенные концентрации W, В^ Мо, Zr, Со, Си, Сг, As, Fe, Ti. Предполагается, что часть этих примесей связана с взаимодействием гранитоидов на глубине с базитовыми силлами. В экзоконтак-те гранитов в ореоле около 1 км породы превращены в кордиерит-биотитовые и андалузито-вые роговики, на которые наложены кварц-се-рицитовые метасоматические околорудные изменения.
Месторождение имеет блоковую структуру, в которой чётко выделяются две системы разломов различного простирания: протяжённые СВ 35-40° с серией оперяющих СВ 60-70°, являющихся сместителями рудных жил в северовосточном направлении на 10-20 м, и менее протяжённые рудовмещающие СЗ 270-340°. Главными геолого-структурными особенностями месторождения являются околоинтрузивное
пространственное положение, сближение и совпадение по простиранию рудных жил с дайками лампрофиров, что обусловливает определённую специфику текстуры и вещественного состава руд. В крупноглыбовых развалах среди брекчий фиксируются различные взаимоотношения рудного кварца с материалом даек (до-рудные и пострудные) (рис. 3, а-г), что позволяет определиться с относительным возрастом золотого оруденения.
Рудные тела представляют собой кварц-сульфидные жилы различной ориентировки (по отношению к гранитоидной интрузии) - концентрические (субширотные) в ближнем экзокон-такте и радиальные (субмеридиональные) более удалённые от контакта. Азимут падения жил северный и северо-восточный под углами 5565°, морфология сложная - часты раздувы и пе-
Рис. 2. Геологическая схема рудного поля месторождения Озёрное (составлена авторами с использованием геологической карты Каральвеемского рудного узла, м-б 1:50 000, составитель М.Е.Городинский, 1975):
1 - четвертичная система: аллювиаль-но-пролювиальные отложения; 2 - триасовая система: глинистые и углисто-глинистые сланцы, кварцевые песчаники, песчано-глинистый флиш; раннемело-вые интрузивные и субвулканические образования:3 - граниты,гранит-порфи-ры, 4 - гранодиорит-порфиры, трондье-миты, 5 - диоритовые и андезитовые порфириты, 6 - дайки керсантитов и лампрофиров; 7 - контактово-метасома-тические изменения; 8 - тектонические нарушения; 9 - рудные тела
режимы. В некоторых из них наблюдаются ксенолиты вмещающих пород. Мощность от 0,25 до 2,3 м, в среднем около 1,0 м, протяжённость от 100 до 600 м.
К настоящему времени штольнями и бурением разведано 15 жил на глубину до 300 м. Наиболее разведана жила 52. Центральная её часть залегает в теле дайки лампрофиров и выходит в осадочные породы со стороны её висячего бока. В жиле содержание Аи на глубине 300 м составляет 121,4 г/т при мощности 0,7 м. В целом же по месторождению распределение золота неравномерное. В бонанцах его содержание достигает 857,9 г/т. Помимо жил, в осадочных породах рудного поля наблюдаются зоны тонкого кварц-карбонатного прожилкования мощностью 0,5-0,3 м, сопровождающие рудные жилы и имеющие близкое к ним простирание. В них встречается видимое золото.
Основные рудные образования имеют полосчатую текстуру, характеризующуюся чередованием слоёв (1-3 см) разнозернистого кварца, подчёркнутых тонкими (0,5-1,5 мм) реликтами слабосульфидизированных осадочных пород и трещиноватостью, параллельной заль-бандам жил (см. рис. 3, д-з). К полосам обычно приурочена тонкая вкрапленность арсенопири-та и самородного золота. Отмечаются также брекчиевые текстуры: кварц цементирует материал дайки лампрофиров и мелкие обломки осадочных пород (см. рис. 3, а-г). В богатых участках жил полосчатость выражена чередованием сульфидных минералов и кварца. Прожил-ковая текстура в зонах окварцевания отличается наличием тонких кварц-карбонатных просечек и прожилков в алевролите (см. рис. 3, з). В целом текстурные особенности свидетельствуют о спокойной тектонической обстановке при формировании руд.
В рудах месторождения обнаружено более 30 минералов, приведённых в табл. 1 по степени распространённости.
Кварц представлен тремя разновидностями. Кварц-1 - молочно-белый среднезернистый и скрытокристаллический с полосчатой текстурой, редкими включениями альбита, окрашенный на поверхности в бурые тона - это продуктивный золотоносный кварц. Он рассекает дайки лампрофиров и совместно с карбонатом цементирует их обломки. Кварц-2 представлен гранулированным агрегатом или сливным полупрозрачным в виде оплавленных по краям обломков размером 5-80 см в пострудных дайках диоритов (см. рис. 3, а, б). Кварц-3 образует тонкие (0,5-2,5 мм) прожилки в чёрных глинистых сланцах и алевролитах (см. рис. 3, в, г), тесно ассоциирует с метаморфогенным карбонатом (см. рис. 3, з).
Хлорит развит по биотиту в дайках лампрофиров совместно с фукситом и небольшим количеством гидрослюды как метасоматический минерал. Количество его может достигать 20% в изменённых породах.
Фуксит обычно слагает гнездовые скопления в лампрофирах. Диагностика минерала подтверждена дериватографией, с помощью которой были зафиксированы два эндотермических эффекта при температуре 761,2 и 800°С, что характерно для слюды с содержанием Сг >1%. При нагреве происходит дегидратация, сопровождающаяся вспучиванием остаточной части материала в тигле. Повторный нагрев этого же образца после остывания при температуре >100°С вызывает появление нового эндотермического пика в связи с тем, что часть конституционной воды была адсорбирована
Рис. 3. Текстурные особенности руд месторождения Озёрное:
взаимоотношения рудного кварца с дайками разного состава: а, б - обломки кварца в цементе пострудной дайки диорита, в, г - кварц цементирует обломки дорудной дайки лампрофира; текстуры золотоносных жил: д-ж - полосчатая, обусловленная чередованием кварца и арсенопирита, содержащего включения алевролита, з - прожилковая (образцы из зон прожил-кования, сопровождающих кварцевые жильные тела)
1. Минеральный состав руд месторождения Озёрное по степени распространённости
Классы минералов Главные Второстепенные Редко встречающиеся
Метаморфогенные Биотит Андалузит, кордиерит Тремолит, актинолит, рутил
Жильно-метасоматические Кварц, хлорит Карбонат, мусковит, фуксит, биотит Апатит, альбит
Рудные Арсенопирит, галенит Пирротин, пирит, макинавит, сфалерит, халькопирит, Вн джемсонит, самородное золото Гематит, висмутин, буланже-рит, молибденит, антимонит, герсдорфит
Гипергенные Лимонит, скородит Англезит, пиролюзит Азурит
2. Химический состав рудных минералов месторождения Озёрное
Минералы Концентрация элементов, мас. % Формульные коэффициенты
Герсдорфит (М, Со, Fe)AsS S Со Fe N Си As I S Со Fe N Си As
19,98 15,57 10,46 10,11 0,06 39,19 95,48 1,06 0,45 0,32 0,29 0,00 0,89
20,29 22,41 7,37 6,52 0,10 40,77 97,36 1,05 0,63 0,22 0,18 0,00 0,91
20,37 24,86 6,10 8,03 0,20 39,09 98,47 1,04 0,69 0,18 0,22 0,01 0,86
20,16 24,15 6,33 5,91 0,10 38,88 95,45 1,06 0,69 0,19 0,17 0,00 0,88
20,18 21,17 10,18 8,67 0,00 37,24 98,46 1,04 0,59 0,30 0,24 0,00 0,82
19,63 19,57 8,88 10,35 0,10 39,28 97,82 1,02 0,55 0,26 0,29 0,00 0,87
20,55 22,49 7,20 7,13 0,00 43,60 100,9 1,04 0,62 0,21 0,20 0,00 0,94
20,00 15,6 9,94 10,47 0,20 41,91 97,50 1,04 0,44 0,30 0,30 0,01 0,93
20,15 26,03 5,69 4,95 0,00 41,66 98,49 1,04 0,73 0,17 0,14 0,00 0,92
51,96 0,03 45,68 0,07 0,00 0,09 97,83 1,99 0,00 1,01 0,00 0,00 0,00
Пирит FeS2 52,51 0,09 46,11 0,02 0,00 0,30 99,02 1,99 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00
51,97 0,05 45,34 0,15 0,02 0,00 97,53 2,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00
Халькопирит CuFeS2 34,71 0,08 29,46 0,00 33,54 0,00 97,78 2,03 0,00 0,99 0,00 0,99 0,00
21,17 0,50 34,79 0,00 0,10 42,79 98,81 1,06 0,01 1,00 0,00 0,00 0,92
Арсенопирит FeAsS 20,69 0,30 33,70 0,00 0,00 43,29 97,71 1,06 0,01 0,99 0,00 0,00 0,95
20,07 0,25 34,23 0,00 0,00 44,71 99,36 1,02 0,01 1,00 0,00 0,00 0,97
Буланжерит Висодержащий (РЬ,В^Ь^И S Sb РЬ Bi I S Sb РЬ Bi
19,28 25,05 54,96 1,02 100,30 11,20 3,82 4,92 0,09
19,48 24,72 55,05 1,43 100,68 11,20 3,75 4,91 0,13
19,58 24,59 55,05 1,08 100,30 11,30 3,73 4,90 0,10
18,76 28,15 54,68 1,43 100,20 10,80 3,89 4,97 0,13
18,64 24,71 54,55 1,41 99,31 11,00 3,85 4,99 0,13
18,41 22,26 55,97 2,49 99, 13 11,10 3,52 5,2 0,23
18,78 23,51 54,24 2,56 99,39 11,10 3,67 4,97 0,23
18,43 22,78 56,84 1,28 99,33 11,00 3,59 5,26 0,12
19,22 24,40 54,30 2,19 100,12 11,20 3,74 4,89 0,20
Висмутин (В^ Sb)2Sз 18,51 4,33 0,00 75,74 98,60 2,96 0,18 0,00 1,86
18,76 5,41 0,00 76,02 100,19 2,95 0,22 0,00 1,83
Галенит Висодержащий PbS 13,76 0,00 83,21 1,53 98,50 1,02 0,00 0,96 0,02
13,39 0,00 83,48 1,17 99,05 1,01 0,00 0,98 0,01
13,67 0,00 84,51 1,43 99,31 1,01 0,00 0,97 0,02
13,70 0,00 83,88 1,09 98,67 1,02 0,00 0,97 0,01
Антимонит Sb2Sз 72,27 28,83 0,00 0,06 101,18 2,03 1,99 0,00 0,00
Примечание. СатеЬах, оператор Е.М.Горячева (ФГБУН СВКНИИ им. Н.А.Шило ДВО РАН).
оставшейся массой породы, а пики более высоких температур исчезают.
Карбонат - белый и кремовый кальцит, ассоциирующий с кварцевыми прожилками и кварцевым цементом в дайках лампрофиров. В продуктивных кварцевых жилах отмечаются
тонкие (не более 1 мм) просечки железистого карбоната, интенсивно окрашенного охрами железа в тёмно-бурые тона. В зонах тонкого прожилкования, сопровождающих рудные жилы, встречается метаморфогенный карбонат.
Рис. 4. Срастания рудных минералов:
а, б - галенита со сфалеритом и висмутистым буланжеритом, снято при различных увеличениях; в - антимонита с галенитом в кварце; г - игольчатые выделения висмутина и висмутистого буланжерита в кварце; д - включения арсенопирита в сфалерите; е - срастание катаклазированного арсенопирита с галенитом (галенит отложился позднее арсенопирита)
Актинолит и тремолит, связанные с метаморфическими и метасоматическими изменениями, отмечены преимущественно в роговиках, реже в лампрофирах в виде пучков игольчатых кристаллов размером до 2 мм по удлинению.
Арсенопирит широко распространён, встречается повсеместно в кварце и приурочен к реликтовым полосам осадочных пород. Нередко образует цепочки, состоящие из кристаллов и их обломков, а также скопления кристаллов до 4 мм. Кристаллы короткопризматические размером до 1,5 мм по удлинению (в основном 0,05-0,5 мм). Минерал катаклазирован и частично окислен. Ассоциирует с галенитом, самородным золотом и РЬ^Ь сульфосолями (рис. 4, е). По составу близок к стехиометрическому, с незначительно повышенными концентрациями S (табл. 2).
Галенит образует интерстициальные выделения в кварце размером до 3 мм, срастается с джемсонитом, антимонитом, висмутином, сфалеритом и арсенопиритом. По отношению к ар-сенопириту галенит более поздний (см. рис. 4). Содержит примесь Bi от 1,09 до 1,53 мас. % (см. табл. 2).
Сфалерит присутствует в виде интерстици-альных скоплений в кварце. Обычно это зернистые агрегаты размером до 1,5 мм; минерал не содержит эмульсионной вкрапленности халькопирита, срастается с арсенопиритом и галенитом (см. рис. 4).
Игольчатые сульфосоли Pb-Sb - по составу это висмутсодержащий буланжерит ^ 1,022,56 мас. %), ассоциирующий с галенитом; отлагается по периферии его выделений с антимонитом и висмутином (см. рис. 4, табл. 2).
Пирротин образует скопления на контакте диорит-порфиритов с обломками жильного кварца в виде гипидиоморфнозернистых агрегатов размером до 4 мм. Установлены его тесные срастания с пиритом, макинавитом, халькопиритом. Содержит включения сульфоарсе-нидов Со, встречены также переходные от пирротина к пириту со структурой «птичьего глаза» фазы (рис. 5).
Пирит образует тонкую (0,05 мм) вкрапленность <0,1% в рассланцованных триасовых алевролитах и наблюдается в более крупных (до 3 мм) гипидиоморфных выделениях в метасо-матически изменённых дайках диоритов, где тесно ассоциирует с пирротином. В пирите от-
Рис.5.Срастания герсдорфита и молибденита:
а - молибденит в кварце; б - выделения герсдорфита в кварце на периферии зерна пирита; в - пирротин в фазе перехода в пирит с характерной структурой «птичьего глаза»
мечаются округлые включения халькопирита, реже галенита.
Сульфоарсениды Fe, N1, ^ ассоциируют с пирротином и пиритом, образуя в них включения идиоморфных кристаллов псевдогексагональных очертаний, а также выделяются в виде изогнутых лентообразных скоплений вокруг зёрен пирротина (см. рис. 5). По составу это ко-бальтин-герсдорфит с содержанием Со от 15,5 до 26,3, N от 4,95 до 10,05, Fe от 5,69 до 10,46 мас. % (см. табл. 2).
Молибденит встречается относительно редко. Обычно образует выделения размером до 0,8 мм в кварце ксенолитов, заключённых в диоритовых дайках, чешуйки изогнуты (см. рис. 5). Кроме того, в продуктивном кварце фиксируются серые ореолы диаметром до 5 мм, насыщенные мелкочешуйчатым молибденитом.
Самородное золото - главный промышленный минерал в рудах. Преобладающее его количество отлагается непосредственно в кварце. Примерно 30% находится в срастании с катакла-зированным арсенопиритом (рис. 6), также выявлены единичные случаи срастания с висмутином. Форма частиц золота преимущественно ксеноморфная, реже гипидиоморфная. Размерность от 50 мкм до 0,7 мм. Основная часть золота размером 0,1-0,5 мм.
Пробность золота определена микрорент-геноспектральным и оптическим методами. Среднее значение по 48 измерениям 835%, максимальное 850%. Распределение пробно-сти логнормальное, указывающее на односта-дийность процесса. Неоднородность золота
по составу подтверждается структурным травлением НС1+Сг03. В отдельных частицах золота обнаружены слабое раздвижение межзерновых границ, простые двойники и двойники прорастания. Изменения связаны с незначительным термометаморфизмом металла при внедрении пострудных даек.
По пространственно-временным отношениям минералов и минеральных ассоциаций составлена схема последовательности образования минералов (рис. 7). Модель формирования месторождения выглядит следующим образом: внедрение интрузии крупнозернистых гранито-идов ^ ороговикование вмещающих осадочных пород ^ интрузия сопровождается серией предрудных жильных интрузивных тел (даек лампрофиров) ^ метасоматоз ^ формирование золотоносных кварцевых жил ^ внедрение пострудных даек диоритов с частичным разрушением рудоносных жил и цементированием их фрагментов в местах пересечения ^ гипергенные процессы.
Кварц из жилы 52 месторождения Озёрное характеризуется высокой, неравномерной насыщенностью флюидными включениями. Для изучения ФВ использовано пять образцов. Преобладающий размер ФВ от 10 до 45 мкм. Для исследований подбирались первичные включения размером 8-42 мкм, с равновесными формами. Вторичные ФВ в выбранных образцах представлены в меньшинстве, имеют сравнительно малый размер (1-5 мкм), округлую или вытянутую форму, группируются в шлейфы вдоль трещин. При комнатной температуре
Рис. 6. Формы выделений и типы срастаний самородного золота месторождения Озёрное:
срастания самородного золота с арсенопиритом (а, в), висмутином (б), кварцем и мусковитом (и); выделения гипидиоморфное в кварце (г, е), мелкого золота в кварце (д), ксеноморфное в катаклазированном арсенопи-рите, золото заполняет трещинку в арсенопирите (ж); включение золота в арсенопирите (з)
идентифицированы два типа первичных ФВ, отличающихся по фазовому составу: Ь-тип, газо-во-жидкие и ЬС-тип, содержащие фазы водного раствора и газообразной СО2. Объёмная доля СО2 во включениях ЬС-типа составляет примерно 40-60% (рис. 8). Наиболее распространены ФВ ЬС-типа. Результаты исследований приведены в табл. 3.
Температурный интервал гомогенизации ФВ 296-142°С при средней температуре 243°С, что
довольно близко к температурам формирования руд месторождения Каральвеем (Тгом.=310-181°С, средняя Тгом=256°С) [8, 11]. Флюидные включения ЬС-типа полностью гомогенизируются при температуре 296-251°С, Ь-типа - 144-142°С. Распределение температур гомогенизации имеет бимодальный характер с пиками 270280 и 144°С. Измерение температур эвтектики (Тэвт=-30...-23,3°С) определило в растворах, заключённых в ФВ, присутствие хлоридов №, К и
3. Результаты термо- и криометрических исследований индивидуальных флюидных включений в кварце золото-сульфидно-кварцевой жильной зоны 52 месторождения Озёрное*
Типы ФВ Температура фазовых переходов, °С С солей, мас. % экв. NaCl Плотность СО2, г/см3
Тгом. (Ж-Г) Тэвт. Тпл.льда Тпл. ГГ Тпл. СО2 Тгом. СО2
LC (л=11) 296...251 -30...-23,3 -3...-9,4 9,1 -58,9...-57,8 20...26 (Г) 1,84 0,19...0,23
L (п=9) 144.142 -27 -1,6.-0,9 н н н 2,74.1,57 н
* Каждая строка характеризует группу включений с близкими PГX-параметрами, присутствующих в одном или нескольких образцах; н - соответствующий фазовый переход отсутствует или неясно выражен; LC - углекислотно-водные, L - двухфазовые газово-жидкие; Г - гомогенизация углекислоты в газовую фазу; п - число изученных индивидуальных флюидных включений.
Минералы ЭТАП
Контактово-метаморфический Гидротермально-метасоматический Пострудное внедрение даек диоритов Гипергенный
Андалузит
Кордиерит
Биотит
Тремолит
Актинолит
Кварц
Хлорит
Мусковит
Апатит -
Фуксит
Альбит
Карбонат
Гематит
Гр. пирротина-макинавита
Пирит
Арсенопирит
Галенит
Сфалерит
Халькопирит
Золото самородное -
Герсдорфит
Гр. буланжерита-джемсонита
Антимонит
Молибденит
Гидроксиды Ре
Скородит
Пиролюзит
Англезит
Азурит
Температуры образования по минералам-индикаторам и гомогенизации флюидных включений Не ниже 400°С (андалузит, кордиерит, актинолит) 296-142°С (гомогенизация ФВ в кварце) 200-220°С (герсдорфит) +10-30°С (температура окружающей среды)
Рис. 7. Парагенетическая схема последовательности образования минералов месторождения Озёрное: толщина линий соответствует степени распространённости минерала; Гр. - группа
20 |ат х50
Рис. 8. Типы флюидных включений в кварце из жилы 52 месторождения Озёрное:
а - LC-тип (водно-солевой раствор+газообразная СО2): 7"гом=274°С, Тгом. СО2=23,7°С, Тпл. СО2=-57,8°С; б, в - L-тип
(водно-солевой раствор): б - 7"гом=144°С, 7"эвт=-27,7°С, С 2,74 мас. % экв. №С1, в - Тгом=142°С, 7"эвт=-27,8°С, С 1,57 мас. % экв. №С1
Mg. Это сопоставимо с криометрическими характеристиками первичных ФВ в золотоносном кварце месторождения Каральвеем (Тэвт.=-21... -37°С), подтверждёнными анализом водных вытяжек, выявившем следующий состав: (0,87№, 0,07К, 0,03Mg, 0,03Са)/(0,03С1, 0,06SO4, 0,91НС03) [9].
Концентрации растворов, оценённые по температурам плавления последнего кристаллика льда (Тпл. льда) и плавления газгидратов (7Л,. гг), стабильны и охватывают интервал от 2,74 до 1,57 мас. % экв. №С1 (см. табл. 3), что не значительно, но ниже, чем в ФВ в кварце месторождения Каральвеем (С 2,35-5,86 мас. % экв. №С!) и, возможно, связано с большим разбавлением гидротермального флюида. Углекислота, содержащаяся в ФВ 1_С-типа, гомогенизируется в жидкость при температурах от 20 до 26°С, имеет плотность 0,19-0,23 г/см3. Плавление углекислоты происходит в интервале температур от -58,9 до -57,8°С, что говорит о присутствии примеси низкокипящих газов, также выявленных химическим анализом газовой фазы ФВ в рудном кварце месторождения Каральвеем [8]: СО2 74,2, N 19,1, СН4 1,1, Н2 5,6%.
Изученные руды месторождения Озёрное представлены тремя минеральными комплексами: I - продуктивный - включает: молибденит ^ пирротин+халькопирит+пирит+Со-^ герс-дорфит+арсенопирит ^ галенит+сфалерит ^ РЬ, Sb, Bi сульфосоли ^ самородное золото, связан
с гранитоидами и предрудными дайками лам-профиров; II - постпродуктивный - пирро-тин+пирит+халькопирит, связан с пострудными дайками диоритов; III - гипергенный - преимущественно гидроксиды Fe+скородит. Золотое оруденение сосредоточено в кварцевых жилах и прожилках. Главный промышленный компонент руд - самородное золото, образующее лег-коизвлекаемые свободные формы срастаний с кварцем и катаклазированным арсенопири-том. Крупность золота по отобранным пробам колеблется от 0,05 до 1 мм с преобладанием фракции 0,1-0,5 мм, составляющей 75% всего объёма самородного золота. Среднее значение пробности Аи 835%, максимальное 850%. Распределение Аи в жилах бонанцевое (>100 г/т) на фоне рядовых руд с содержаниями 10-15 г/т. Слабое развитие текстур катаклаза указывает на относительно спокойный характер рудоотло-жения. Сульфидность руд и метасоматитов не превышает 1%.
Месторождение пространственно тяготеет к экзоконтакту гранитоидного массива Пырканай и генетически тесно с ним связано. Это доказывают геохимическая специализация массива (Мо, В^ Сг) и присутствие тех же элементов в минералах золотоносных жил - Сг-содержащей слюды фуксита, молибденита, висмутина, Висо-держащих галенита и буланжерита. Источником золота могли быть осадочные породы триаса,
Примечание. В таблице использованы данные авторов, а также [7, 11-13, 21].
4. Сравнительный анализ месторождений золото-кварцевой формации Каральвеемского рудного узла
Характеристика месторождений Озёрное Каральвеем Кекура
Пространственное
положение по Околоинтрузивное Надынтрузивное Внутриинтрузивное
отношению к интрузиву
Вмещающие породы Осадочные породы верхнего триаса: нижней и верхней Габбродиабазы позднего триаса, изотопный возраст Гранитоиды массива Кекура?
толщ карнийского яруса, 230-216 млн лет которых 231 млн лет ^Ь^г анализ) (112-109 млн лет)
Возраст оруденения 105-107 млн лет 104-123 млн лет Нет данных
Тип метасоматитов Кварц-гидрослюдистые Кварц-хлорит-гидрослюдистые Кварц-гидрослюдистые
Тип рудных тел Жильно-прожилковый Жильный и зоны вкрапленного оруденения Жильно-прожилковый
Малые интрузии (дайки) Предрудные лампрофиры, пострудные диориты Дорудные или синрудные гранодиорит-порфиры, пострудные риолиты Предрудные лампрофиры
Геохимическая специализация Аи, А^ Sb, Мо, ^ Bi Аи, Ag, Мо, ^ Ве, Bi Аи, Ag, Мо, ^ В^ Те
Золото-кварц-арсенопири-товый, золотой галенит^ буланжерит-антимонитовый, пирротин-пирит-герсдорфи- Золото-кварц-арсенопири- Золото-кварц-арсенопири- товый, золото-кварц-теллуридно-висмутовый
Минеральные парагенезисы товый, золото-галенит-самородный Bi, золото-пирит-арсенопиритовый
товый
Типы ФВ LC, L LC, L LC, L
Т °С ' гом., 296.142 310.181 290.230
Т °С ' эвт., -30.-23,3 -37.-21 -12,5.-7
Солёность растворов, мас. % экв. NaCl 2,74.1,57 2,35.5,86 9,7.3,7
Т °С ' пл. СО^ С -58,9.-57,8 -59,2.-57,7 -58.-56
прорванные гранитоидной интрузией, что не противоречит построениям [4] о мобилизации металла из осадочных пород, особенно «чёрных» глинистых сланцев, обогащённых органическим веществом, под воздействием процессов регионального или контактового метаморфизма. Мобилизация вещества в гранитоиды массива из верхнетриасовых осадков подтверждается и высокой насыщенностью грани-тоидов акцессорным апатитом (до 0,5-1,0%) и коррелирует с высокой фосфоритоносностью триасовых осадочных пород. На связь оруде-нения с гранитоидами массива указывают и его жильные производные - постгранитные (предрудные) дайки лампрофиров, которые
рассекаются продуктивными жилами кварца (см. рис. 3, а-г). Подобные дайки выявлены и на месторождении Кекура, локализованном в многофазном гранитоидном массиве. Им придают особое значение Н.Н.Шатагин и А.Д.Чернова [21], считая своего рода «промежуточными коллекторами» накопления золота. По их мнению, на завершающей стадии магматического этапа такие дайки сначала накапливают, а при снижении температур отдают распылённое в них золото, выпадающее в осадок в виде укрупнённых золотин совместно с кварцем. Это подтверждается на месторождении Озёрное, где на участках пересечения жил с доруд-ными дайками лампрофиров возникают бо-
нанцы с содержаниями Au до 857,9 г/т (жила 52).
Признаки связи золото-кварцевого орудене-ния в Анюйской складчатой зоне с гранитоид-ными интрузиями можно обнаружить не только на месторождении Озёрное, но и на объектах Каральвеем и Кекура (табл. 4). Главный признак - наличие сквозных для руд всех месторождений индикаторных элементов Bi, Mo, W, однако различное пространственное положение месторождений по отношению к интрузивам обусловливает их минералого-геохимическую специфику. В приподнятом блоке пород на более высоком гипсометрическом уровне (околоинтрузивное месторождение Озёрное) в рудах в заметных количествах появляются минералы Sb - антимонит и Pb-Sb сульфосоли и отмечаются относительно пониженные температуры гомогенизации (296-142°C). В опущенном блоке (надынтрузивное месторождение Каральвеем) интенсивнее проявлен вольфрам и появляется бериллий, интервал температур гомогенизации возрастает (310-181°C). Непосредственно в теле интрузива (Кекура) наряду с висмутом установлен теллур, температура рудообразования более стабильна (см. табл. 4).
Важное значение имеет возраст орудене-ния, определённый в результате проведённых исследований. Рудная минерализация на месторождении Озёрное по геологическим данным и текстурному анализу формировалась в период между двумя интрузивными событиями - после внедрения даек лампрофиров и до внедрения даек диоритов. Это время устанавливается также с высокой степенью достоверности по изотопной датировке пород дайкового комплекса 105-107 млн лет, U-Pb (SHRIMP)-датированию [12] и сопоставимо с возрастом золотого ору-денения на объекте Каральвеем, но с меньшим разбросом - 104-123 млн лет (К-Ar) по мусковиту [7].
Проведённые термо- и криометрические исследования позволяют говорить о формировании жильного кварца месторождения Озёрное в сравнительно спокойных условиях в полуоткрытой системе [15] из низкоконцентрированного гидротермального флюида, насыщенного углекислотой, низкокипящими газами, ионами Na, K и Mg, при температурной регрессии от 296 до 142°С и давлении <1 Кбар. Сопоставление полученных характеристик условий формирова-
ния продуктивного кварца (жила 52) месторождения Озёрное с аналогичными параметрами образования рудных тел объекта Каральвеем (см. табл. 4) выявило сходство составов ру-дообразующих гидротермальных флюидов, что предполагает их единый источник, но указывает на различия динамических обстановок.
В целом оруденение месторождений Озёрное, Каральвеем и Кекура мало отличается. Основные минералы в рудах - арсенопирит, галенит, сфалерит, самородное золото. Кроме того, довольно отчётливо проявлен спектр минералов, подчёркивающих связь оруденения с гра-нитоидным магматизмом: висмутин, молибденит, висмутистый галенит, Bi-содержащие Pb-Sb сульфосоли. Приподнятое положение блока и слабый эрозионный срез золотого оруденения маркируются широким развитием минералов сурьмы. Самородное золото имеет пробность 835%, содержание Au в рудах от первых грамм до 850 г/т.
В Анюйской складчатой зоне по аналогии с оруденением месторождения Кекура, которое локализовано непосредственно в гранитоидном массиве, можно прогнозировать выявление золото-кварцевого (золото-редкометального) ору-денения и в Пырканайском интрузиве. Учитывая развитие предрудных даек лампрофиров, наличие антимонита и Pb-Sb сульфосолей, можно считать, что на месторождении Озёрное верхнерудный уровень золотого оруденения, и предполагать его значительный вертикальный размах.
Авторы выражают благодарность главному геологу предприятия «Рудник Каральвеем» В.В.Гаштольду за оказанное содействие в полевых исследованиях в 2012 г.
Работа выполнена при частичной поддержке РНФ, проект № 14-17-00170 и гранта ДВО РАН (программа Дальний Восток) № 15-I-2-038.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Арктические ресурсы золота в глобальной перспективе / Н.С.Бортников, К.В.Лобанов, А.В.Волков и др. // Арктика: экология и экономика. 2014. № 4 (16). С. 28-37.
2. Борисенко А.С. Изучение солевого состава газо-во-жидких включений в минералах методом криометрии // Геология и геофизика. 1977. № 8. С. 16-27.
3. ВолковА.В., Гончаров В.И., СидоровА.А. Месторождения золота и серебра Чукотки. - М.: ИГЕМ РАН; Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2006.
4. Ворошин С.В., Мельник В.Г., Тюкова Е.Э. Региональный баланс золота при прогрессивном метаморфизме в терригенных толщах Верхне-Ко-лымского региона // Золотое оруденение и гра-нитоидный магматизм Северной Пацифики. Т. 2. Рудная минерализация и петрогенезис (Тр. Все-рос. совещ. Магадан, 4-6 сентября 1997 г.). Магадан, 2000. С. 175-186.
5. Геология СССР. Т. 30. Кн. 1. / Гл. ред. А.В.Сидоренко. - М: Недра, 1970.
6. Гончаров В.И. Флюидный режим формирования золотого оруденения в складчатых комплексах Северо-Востока России // Золотое оруденение и гранитоидный магматизм Северной Пацифики. Т. 2. Рудная минерализация и петрогенезис (Тр. Всерос. совещ. Магадан, 4-6 сентября 1997 г.). Магадан, 2000. С. 80-106.
7. Давиденко Н.М. Абсолютный геологический возраст золотого оруденения территории мезозоид Мало-Анюйского бассейна (Западная Чукотка) // Геология и геофизика. 1969. № 7. С. 125-127.
8. Давиденко Н.М. Минеральные ассоциации и условия формирования золотоносных кварцевых жил Мало-Анюйского района Западной Чукотки. -Новосибирск: Наука, 1975.
9. Двуреченская С.С., Кряжев С.Г., Нургалиев Г.Н., Ел-манов А.А. Минералогические особенности золоторудного месторождения Кекура (Чукотка) // Минералогические исследования и минерально-сырьевые ресурсы России (Мат-лы годичной сессии Российского минералогического общества). М., 2007. С. 92-93.
10. Ермаков Н.П., Долгов Ю.А. Термобарогеохимия. -М.: Недра, 1979.
11. Золоторудное месторождение Каральвеем: новые данные о геологии, минералогии и условиях формирования / Н.А.Горячев, В.В.Гаштольд, Н.Е.Савва и др. // Мат-лы Всерос. науч. конф. (Магадан, 26-28 ноября 2013 г.). Магадан, 2013. С. 94-96.
12. Катков С.М., Стриклэнд А, Миллер Э.Л., Торо Дж. О возрасте гранитных интрузий Анюйско-Чукот-ской складчатой системы // ДАН. 2007. Т. 414. № 2. С. 219-222.
13. Кряжев С.Г., Двуреченская С.С., Уютов В.И. Формирование золоторудного месторождения Кеку-
ра // Мат-лы Всерос. конф. (с междунар. участием), посвящённой 100-летию Н.А.Шило, «Рудооб-разующие процессы: от генетических концепций к прогнозу и открытию новых рудных провинций и месторождений». М., 2013. С. 89.
14. Мельников Ф.П., Прокофьев В.Ю., Шатагин Н.Н. Термобарогеохимия. - М.: Акад. Проект, 2008.
15. Прокофьев В.Ю. Геохимические особенности ру-дообразующих флюидов гидротермальных месторождений золота различных генетических типов. - Новосибирск: Наука. Сибирская издат. фирма РАН, 2000.
16. Рёддер Э. Флюидные включения в минералах. Т. 1. - М.: Мир, 1987.
17. Садовский А.И., Гельман М.Л. Геологическая карта СССР 1:200 000. Сер. Анюйская-Чаунская. Лист R-58-XXVIII. - Л.: ВСЕГЕИ, 1970.
18. Спиридонов А.М., Зорина Л.Д., Летунов С.П., Прокофьев В.Ю. Флюидный режим процесса рудо-образования Балейской золоторудно-магмати-ческой системы (Восточное Забайкалье, Россия) // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 10. С. 1413-1422.
19. Физико-химическое моделирование процессов минералообразования Бадранского золоторудного месторождения (Якутия) / А.А.Оболенский, Л.В.Гущина, Г.С.Анисимова и др. // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 3. С. 373-392.
20. Хомич В.Г., Борискина Н.Г. Структурная позиция крупных золоторудных районов Центрально-Алданского (Якутия) и Аргунского (Забайкалье) супертеррейнов // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 6. С. 849-862.
21. Шатагин Н.Н., Чернова А.Д. Температурный режим формирования кварц-золоторудного месторождения Кекура (Восточная Чукотка) // Тез. XV Всерос. конф. по термобарогеохимии. М., 2012. С. 92-93.
22. Bodnar R.J. Reequilibration of fluid inclusions // Fluid inclusions: Analysis and interpretation. 2003. Vol. 32. P. 213-230.
23. Bodnar R.J., Vityk M.O. Interpretation of microther-mometric data for H2O-NaCl fluid inclusions // Fluid inclusions in minerals: methods and application. Pon-tignano-Siena, 1994. P. 117-130.
24. Brown P.E. FLINCOR; a microcomputer program for the reduction and investigation of fluid inclusions da-
ta // American Mineralogist. 1989. Vol. 74. № 11-12. P. 1390-1393.
25. BrownP.E., Lamb W.M. P-V-T properties of fluids in the system H2O±CO2±NaCl: New graphical presentations and implications for fluid inclusions studies // Geo-chimica et Cosmochimica Acta. 1989. Vol. 53. № 6. P. 1209-1221.
26. Darling R.S. An extended equation to calculate NaCl contents from final clathrate melting temperatures in H2O-CO2-NaCl fluid inclusions: Implications for P-T isochore location // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1991. Vol. 55. № 12. P. 3869-3871.
27. Tectonic setting of the plutonic belts of Yakutia, Northeast Russia, based on 40Ar/39Ar and trace element geochemistry / P.W.Layer, R.Newberry, K.Fujita et al. // Geology. 2001. № 9. P. 167-170.
Савва Наталья Евгеньевна, доктор геолого-минералогических наук [email protected]
Колова Елена Евгеньевна, кандидат геолого-минералогических наук [email protected]
MINERALOGY AND FORMATION CONDITIONS OF THE OZYORNOYE GOLD DEPOSIT, KARALVEEMSKY ORE CLUSTER, CHUKOTKA
N.E.Savva, E.E.Kolova
The Ozyornoye gold deposit is found to be related to Pyrkanai Intrusion. High Mo, Bi, Sb, Cr, Ni and Co contents of its ore are reported. It has two mineral assemblages: native gold-arsenopyrite-pyrite-galena-sphalerite with Bi minerals and molybdenite, and pyrrhotite-chalcopyrite-pyrite-cobaltite-gersdorffite. It was found that homogenization temperatures of fluid inclusions (FI) are bimodal by their character and have peaks of 270-280 and 144° C, low concentrations of solutions are contained in FI, Na, K and Mg chlorides are present in solutions. A comparative study of Ozyornoye, Karalveem and Kekura Au-quartz deposits, which differ by their spatial relationships to granitoid intrusions within the district, is made.
Key words: gold mineralization, Ni, Co, Bi minerals, formation conditions, magmatism/mineralization relationship.
