Научная статья на тему 'Петролого-геохимические черты околорудного метасоматизма в золоторудном месторождении Сухой Лог (Ленский район). Ч. 3. Геохимия золота и серебра'

Петролого-геохимические черты околорудного метасоматизма в золоторудном месторождении Сухой Лог (Ленский район). Ч. 3. Геохимия золота и серебра Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
452
93
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕСТОРОЖДЕНИЕ СУХОЙ ЛОГ / ЧЕРНЫЕ СЛАНЦЫ / ОКОЛОРУДНЫЕ МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ / ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОРЕОЛЫ / БЕРЕЗИТЫ / ПРОПИЛИТЫ / ЗОЛОТО / СЕРЕБРО / SUKHOI LOG DEPOSIT / BLACK SHALE ROCKS / METASOMATIC / GEOCHEMIC HALOES / BERESITES / PROPILITES / GOLD / SILVER

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Кучеренко Игорь Васильевич, Гаврилов Роман Юрьевич, Мартыненко Владимир Геннадьевич, Верхозин Андрей Васильевич

Приведены данные о статистических параметрах распределения геохимических и металлогенических спутников золота и серебра в минеральных зонах рудовмещающего апочерносланцевого метасоматического ореола березит-пропилитового профиля на Западном участке месторождения Сухой Лог (Ленский район). Средние содержания металлов на уровне первых мг/т (Au), десятков мг/т (Ag) и дисперсия их распределения (стандартный множитель, стандартное отклонение) минимальны в доступных для изучения метасоматитах промежуточной хлоритовой и более тыловой альбитовой зон, не содержащих сульфидов. Упомянутые параметры распределения и Au/Ag-отношение существенно возрастают в сульфидизированных при рудообразовании метасоматитах обеих зон. Результаты обсуждаются в сравнении с аналогичными данными по другим золотым месторождениям, образованным в черносланцевом и кристаллическом субстрате.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Кучеренко Игорь Васильевич, Гаврилов Роман Юрьевич, Мартыненко Владимир Геннадьевич, Верхозин Андрей Васильевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The article introduces the data on statistic parameters of distribution of geochemical and metallogenic pathfinder elements in mineral zones of ore-hosting apo-black-shale metasomatic halo of beresite-propylitic profile in western part of Sukhoi Log deposit (Lensk region). Average Au content on the level of the first mg/t and Ag content on the level of tens mg/t and their distribution dispersion (standard coefficient, standard deviation) are minimum in metasomatites accessible for studying of intermediate chloritic and more back albite zones containing no sulfides. The mentioned distribution parameters and Au/Ag-ratio grow considerably in metasomatites sulphidized at ore-formation in both zones. The results are discussed in comparison with the same data in the other gold deposits formed in black-shale and crystal substrates.

Текст научной работы на тему «Петролого-геохимические черты околорудного метасоматизма в золоторудном месторождении Сухой Лог (Ленский район). Ч. 3. Геохимия золота и серебра»

3. Буряк В.А. Метаморфизм и рудообразование. - М.: Недра, 1982. - 256 с.

4. Русинов В.Л., Русинова О.В., Кряжев С.Г и др. Околорудный метасоматизм терригенных углеродистых пород в Ленском золоторудном районе // Геология рудных месторождений. -2008. - Т. 50. - №1. - С. 3-46.

5. Юдовская М.А., Дистлер В.В., Родионов Н.В. и др. Соотношение процессов метаморфизма и рудообразования на золотом черносланцевом месторождении Сухой Лог поданным U-Th-Pb-изо-топного SHRIMP-датирования акцессорных минералов // Геология рудных месторождений. - 2011. - Т 53. - № 1. - С. 32-64.

6. Laverov N., Chernyshev J., Chugaev A. et al. Geochronology and the Pb, Sr and Nd isotope signatures for crustal source of the Sykhoi Log Highland, Russia // Proc. Intern. Geol. Congress, Oslo, 6-14 Aug. 2008 г. - Oslo, 2008. - MRD 04217P.www.33 org.

7. Кучеренко И.В. К методике формирования выборок для расчета статистических параметров распределения и баланса химических элементов в околорудном пространстве гидротермальных месторождений золота // Известия Томского политехнического университета. - 2005. - Т. 308. - № 2. - С. 23-30.

8. Кучеренко И.В. Петрогеохимические особенности рудообразования в сланцевых толщах // Разведка и охрана недр. - 1986.

- № 12. - С. 24-28.

дорудной исходной золотоносности одних и тех же рудовмещающих толщ черных сланцев в золоторудных районах и в одних и тех же месторождениях, в том числе в месторождении Сухой Лог, в диапазоне от первых мг/т до первых ... многих г/т [1] давно актуализировали потребность понять

9. Кучеренко И.В. Металлогения золота: приложение к мезотер-мальным месторождениям, образованным в несланцевом и черносланцевом субстрате горно-складчатых сооружений южной Сибири // Современные проблемы геологии и разведки полезных ископаемых: Матер. Междунар. конф., г. Томск, 5-8 окт. 2010 г. - Томск: Изд-во ТПУ, 2010. - С. 241-256.

10. Кучеренко И.В., Гаврилов Р.Ю., Мартыненко В.Г., Верхо-зин А.В. Новые данные о фемофильной специализации золотоносных березитов // Известия Томского политехнического университета. - 2009. - Т. 315. - № 1. - С. 26-29.

11. Кучеренко И.В. Гидродинамика трещинно-поровых породнофлюидных взаимодействий и механизм массопереноса в процессах околотрещинного гидротермального метасоматизма // Разведка и охрана недр. - 2010. - № 11. - С. 37-43.

12. Кучеренко И.В. Петролого-геохимические свидетельства гео-лого-генетической однородности гидротермальных месторождений золота, образованных в черносланцевом и несланцевом субстрате // Известия Томского политехнического университета. - 2007. - Т. 311. - № 1. - С. 25-35.

Поступила 20.01.2012 г.

совершенствования теории гидротермального ру-дообразования в аспекте уточнения представлений об источниках сосредоточенного в рудах профильного металла, но и соображениями прикладной (прогнозной) направленности, следующими из необходимости решения вопроса о повышенной

УДК 553.411.071.242.4+550.4

ПЕТРОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЧЕРТЫ ОКОЛОРУДНОГО МЕТАСОМАТИЗМА В ЗОЛОТОРУДНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ СУХОЙ ЛОГ (ЛЕНСКИЙ РАЙОН). Ч. 3. ГЕОХИМИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА

И.В. Кучеренко, Р.Ю. Гаврилов, В.Г. Мартыненко*, А.В. Верхозин**

Томский политехнический университет E-mail: [email protected] *ОАО «Первенец», г. Бодайбо E-mail: [email protected] **ООО «Золото Евразии», г. Москва

Приведены данные о статистических параметрах распределения геохимических и металлогенических спутников золота и серебра в минеральных зонах рудовмещающего апочерносланцевого метасоматического ореола березит-пропилитового профиля на Западном участке месторождения Сухой Лог (Ленский район). Средние содержания металлов на уровне первых мг/т (Au), десятков мг/т (Ag) и дисперсия их распределения (стандартный множитель, стандартное отклонение) минимальны в доступных для изучения метасоматитах промежуточной хлоритовой и более тыловой альбитовой зон, не содержащих сульфидов. Упомянутые параметры распределения и Au/Ag-отношение существенно возрастают в сульфидизированных при рудообразовании метасоматитах обеих зон. Результаты обсуждаются в сравнении с аналогичными данными по другим золотым месторождениям, образованным в черносланцевом и кристаллическом субстрате.

Ключевые слова:

Месторождение Сухой Лог, черные сланцы, околорудные метасоматические, геохимические ореолы, березиты, пропилиты, золото, серебро.

Key words:

Sukhoi Log deposit, black shale rocks, metasomatic, geochemic haloes, beresites, propilites, gold, silver.

Введение причины этого. Потребность определяется не толь-

Многовариантные оценки разными авторами ко очевидной значимостью решения пр°&пемы для

золотоносности черных сланцев как причине или следствии рудообразования. Поскольку речь идет об одних и тех же объектах, постольку явления конвергенции исключаются, а выводы приобрели статус противоречивых.

Объяснение этой сохраняющейся в течение более пятидесяти лет, а потому парадоксальной ситуации предложено в [2, 3]. Причина противоречий заключается в использовании многими авторами не адекватных цели исследования методов, не пригодных для реконструкции геологической истории химических элементов в горных породах, испытавших после седиментации преобразования при региональном метаморфизме и околорудном метасоматизме. В последние годы эффективность предложенных подходов петролого-геохимических исследований, призванных обеспечить корректное решение проблемы, подтверждена на многих золотых месторождениях, образованных в черных сланцах и кристаллическом субстрате [4].

Петрологическая составляющая этих исследований имеет целью дифференциацию минерального состава горных пород на ассоциации (комплексы), отвечающие этапу их образования и каждому этапу последующих преобразований. Это обеспечивает посредством формирования выборок возможности оценки статистических параметров распределения (средних, дисперсии) и расчета баланса металлов, то есть изменения их массы в единице объема, от этапа к этапу геологической эволюции вмещающего руды субстрата, в том числе, что особенно важно, регионально метаморфизо-ванных до рудообразования черных сланцев. Такого рода исследования выполнены на Западном участке Сухого Лога и результаты приведены в [5].

В предшествующих статьях цикла [1, 5] также обращено внимание на то, что золотые месторождения, образованные в толщах углеродистых сланцев разного возраста, обладают признаками сходства с золотыми месторождениями, залегающими в кристаллическом субстрате и считающимися магматогенно-гидротермальными (мезотермаль-ными), но и некоторыми особенностями, не свойственными последним. Перечисленные ниже черты сходства и различий обнаружены в месторождениях Когадыр (Южный Казахстан), Советском (Енисейский кряж), Центральном, Берикульском (Кузнецкий Алатау), Холбинском (Восточный Саян), Ирокиндинском, Кедровском, Каралонском, Уряхском (Северное Забайкалье), Сухоложском, Вернинском (Ленский район), Чертово Корыто (Патомское нагорье) и в ряде других той и другой совокупности. Месторождения образованы во временном диапазоне от позднего рифея (Советское) до позднего палеозоя (Ирокиндинское, Каралон-ское, Сухой Лог и другие). Знание этих признаков полезно в оценке корректности выполненного геохимического исследования [6].

С учетом сделанных замечаний обсуждаются результаты и формулируются выводы, приведенные в статье.

1. Признаки сходства и различий в золотых месторождениях, образованных в несланцевом и черносланцевом субстрате

К числу признаков сходства относятся:

1) тектонический контроль месторождений, выражающийся в образовании их в сфере деформационного воздействия глубинных разломов в геодинамических режимах коллизии активных континентальных окраин и в рифтовых структурах континентов на этапах активизации;

2) морфология рудных тел, представленных кварцевыми жилами, штокверками, минерализованными зонами и залежами жильно-прожил-ково-вкрапленных руд, определяемая конфигурацией и соотношениями зон высокой проницаемости для металлоносных растворов;

3) составы минеральных комплексов руд, последовательность, термодинамические и физикохимические режимы их образования, усложняемые в отдельных месторождениях лишь частными отклонениями от общей генерализованной схемы, обусловленными явлениями мо-ноасцендентной и полиасцендентной минеральной зональности, количественными соотношениями участвующих в металлоносных растворах катионов, анионов, газов, фазовым состоянием растворов и другими подобными естественными в индивидуальных процессах флуктуациями, не связанными с принципиальными различиями в геолого-генетической сущности и обусловленности рудообразования;

4) участие в месторождениях околорудных (рудовмещающих) метасоматических и геохимических ореолов, связанных с рудами единством процессов образования;

5) близкие к мантийным изотопные отношения ряда химических элементов с переменной валентностью - углерода керогена и карбонатов, кислорода карбонатов, серы сульфидов и других;

6) присутствие в месторождениях внутрирудных даек умеренно щелочных базальтоидов, выполняющих в горячем состоянии функцию тепловых флюидопроводников, превращенных среди слабо измененных пород в метасоматиты с участием типоморфных для них высокотемпературных биотита и/или роговой обманки иде-монстрирующих чередующееся порционное внедрение в формирующиеся месторождения металлоносных растворов и умеренно щелочных базальтовых расплавов как следствие генетических связей рудообразования с базальтоид-ным магматизмом;

7) контрастные аномалии постоянно повторяющейся наряду с Au, As, Hg и другими металлами группы фемофильных элементов в околоруд-ных метасоматитах, рудах и внутрирудных дайках - флюидопроводниках в составе P, Ti, Mg, Fe, Ca, Mn - вестников мантийных глубин, доказывающих генерацию металлоносных растворов в базальтовых очагах аномальной мантии.

Все эти факты удовлетворительно описываются базальтогенной концепцией рудообразования.

Особенности получивших статус метаморфо-генно-гидротермальных золотых месторождений «черносланцевого» типа, очевидно, послужившие основанием для возникших в шестидесятых годах [7-9 и др.] на волне опровергнутых в восьмидесятые годы [10-12 и др.], но до сих пор популярных [13, 14 и др.] представлений о повышенной доруд-ной золотоносности исходных черных сланцев как необходимой предпосылке рудообразования, заключаются в следующем:

1) месторождения обладают крупными и уникальными, до многих сотен ... первых тысяч тонн запасами, но низкими, на уровне первых г/т, содержаниями золота против десятков . первых сотен тонн, но с высокими, до десятков г/т, содержаниями металла в магматогенных месторождениях;

2) в отличие от умеренных по объемам зональных околорудных метасоматических ореолов, сложенных обычным сочетанием метасоматитов березитовой формации в тыловых зонах и про-пилитовой формации на периферии, образованных в мезотермальных месторождениях среди кристаллических пород, руды и вмещающие их несопоставимо более крупнообъемные также зональные ореолы гидротермально измененных пород в месторождениях «черносланцевого» типа образованы, по мнению разработчиков метаморфогенно-гидротермальной концепции, в условиях регионального метаморфизма зеленосланцевой фации со сменой не минералого-петрохимических зон метасоматических ореолов, а субфаций зеленосланцевой фации [15 и др.], по минеральному составу, как известно, аутентичных пропилитам; присутствие бе-резитов при этом отрицается, как это ни странно, вопреки очевидным фактам [5];

3) кварц-пирит-серицит-анкеритовые породы -березиты, производные калиево-сернисто-углекислотного метасоматизма [16], в том числе с контрастными аномалиями фемофильных элементов [6], присутствуют в апочерносланце-вых метасоматических ореолах обычно эпизодически, часто с участием минерала смежной зоны альбита, в маломощных (до десятков см) зонах полного или частичного окисления углерода керогена и перевода его в карбонатную форму, сопровождаемого осветлением пород, но в метасоматических колонках некоторых месторождений слагают в полнопроявленном составе тыловую зону с присущими им минера-лого-петрохимическими и геохимическими типовыми чертами [4] ;

4) весьма крупнообъемные ореолы гидротермально измененных черных сланцев в обрамлении оконтуренных внутри них также крупнообъемных залежей жильно-прожилково-вкраплен-ных руд мощностью до многих десятков метров и до первых км по протяженности (Главная зал-

ежь Сухого Лога) сложены хлорит (эпидот)-аль-бит-серицит-кварц-карбонатно-сульфидными комплексами; как правило, в крупных и уникальных месторождениях обозначенные комплексы выходят за пределы контуров площадей разведочных работ и типовые минералы, образованные на дорудных этапах регионального метаморфизма нагревания биотит и роговая обманка, знаменующие переход во фронтальную зону более слабых изменений околорудных ореолов, фиксируются только за пределами разведочных полигонов; напротив, внутри ме-тасоматических ореолов исчезновение хлорита, а иногда альбита по причине усиления метасо-матических преобразований сланцев и означающее согласно типовой универсальной схеме минералого-петрохимической зональности околорудных метасоматических ореолов в кристаллическом и черносланцевом субстрате [4] переход от промежуточной хлоритовой зоны к более тыловым альбитовой и далее березитовой зонам, сопровождается усилением золотоносности пород и трансформацией их в руды; это зафиксировано, например, при изучении крупнотоннажных технологических проб Сухого Лога [17];

5) зальбанды большинства золотоносных кварцевых жил и прожилков, представляющих результат переотложения при инверсии щелочного режима растворов в кислотный экстрагированного из пород тыловых зон ореолов кремнезема при их березитизации (до 50 об. % от его массы в исходных кристаллических породах и черных сланцах), - явлении, не характерном для про-пилитизации и регионального метаморфизма дегидратации, не осветлены, следовательно, их образование не сопровождается окислением углерода керогена.

Некоторые из перечисленных особенностей ру-дообразования в черных сланцах объяснимы вполне очевидными причинами, другие требуют дополнительных исследований.

Нередкие гигантские размеры рудных тел и сопровождающих метасоматических ореолов в черных сланцах в отличие от массивных кристаллических пород определяются высокой проницаемостью для поступающих металлоносных растворов черносланцевых толщ и, как следствие, проникновение их в обширные объемы пород, разделение общего потока металлоносных растворов по разломам на множество струй, формирующих разномасштабные рудно-минерализованные зоны согласно их каркасу, масштабам и соподчиненности. Неизбежное при этом разубоживание растворов вследствие смешения их с повышенными объемами метеорных вод влечет итоговые низкие содержания металла. Вероятно, не происходит многократного повторения путей движения последовательных порций растворов и концентрирования руд, в отличие от локальных менее многочисленных путей движения растворов в кристаллических породах.

Дефицит в последних растворораспределяющих и рудовмещающих разломов может рассматриваться как причина излияния «излишков» металлоносных растворов из раствороподводящих каналов -глубинных разломов, выходящих на дневную поверхность и, как следствие, относительно малых запасов руд.

Отрицание в апочерносланцевых метасомати-ческих ореолах метасоматитов березитовой формации - это нонсенс, обусловленный либо неосведомленностью, либо нежеланием замечать «неудобные» факты в режиме популярной ныне «мягкой» дискуссии. В Сухом Логу, в частности, березиты установлены профессионалами еще в начальный период изучения месторождения в шестидесятых -семидесятых годах прошлого столетия и с учетом результатов предшественников для месторождения реконструирована полнопроявленная крупнообъемная отвечающая универсальной типовой [4] зональная метасоматическая колонка с метасомати-тами березитовой формации в тыловых зонах и пропилитовой - в периферийных [5]. В соответствии с достигнутым результатом некорректно идентифицировать минеральные зоны околорудно измененных пород Сухого Лога с субфациями регионального метаморфизма зеленосланцевой фации, - мы имеем здесь дело с минеральными зонами сочетающихся березитовой и пропилитовой ме-тасоматических формаций подобно аутентичной ситуации в других мезотермальных месторождениях «несланцевого» и «черносланцевого» типов.

Отсутствие признаков осветления черных сланцев в зальбандах большинства золотоносных кварцевых жил и прожилков требует дополнительного исследования и подчеркивает специфическое влияние черносланцевой среды на взаимодействие растворов со сланцами, что подтверждается образованием полнопроявленных светлосерых берези-тов в обрамлении других золотоносных кварцевых жил, залегающих в одном и том же месторождении, но среди кристаллических пород, например, гранитов. Очевидным в данном случае представляется то, что заполнявшие трещины и разломы насыщенные растворенным кремнеземом растворы в момент инверсии в кислотный режим были восстановленными, не способными окислять углерод керогена, чему, также очевидно, способствовало обилие последнего в породах.

Ранее, по совокупности фактов и факторов сделан вывод о геолого-генетической однородности золотых месторождений, образованных в «несланцевом» и «черносланцевом» субстрате в результате аутентичных по геологической обусловленности, физико-химической и термодинамической сущности процессов в рамках становления антидромных гранит-диорит-долеритовых магматических комплексов в стандартных геодинамических режимах коллизии и активизации внутриконтинентальных рифтовых структур [6].

2. Методика исследования

Ведущие черты геологического строения Западного участка месторождения Сухой Лог приведены в [5]. Напомним, что вмещающая рудно-минерализованные зоны черносланцевая толща сложена породами двух свит позднего рифея, - на верхних горизонтах углеродистыми терригенно-карбона-тными филлитовидными сланцами в тонком переслаивании с алевросланцами, песчано-алеврос-ланцами имняхской свиты, на нижних горизонтах

- углеродистыми, но существенно терригенными аутентичными по минеральному и гранулометрическому составу сланцами хомолхинской свиты.

Породы структурированы по минеральному составу. Разноразмерная обломочная фракция этапа седиментации алевролитов и тонко-мелкозернистых песчаников представлена кварцем с незначительной (до 10...20 об. %) примесью полевых шпатов в обычно слабо окатанных обломках с проявленными в разной, в том числе значительной, степени признаками коррозии и перекристаллизации на этапах регионального метаморфизма нагревания, охватившего толщу в позднем рифее - венде, и околорудного метасоматизма в позднем палеозое. Вероятный глинистый и глинисто-карбонатный субстрат цемента псаммитов и основной массы филлитов полностью раскристаллизован, - рудовмещающая толща расположена в обширной периферийной наиболее низкотемпературной зоне ареала регионального метаморфизма, содержащей мусковит-биотитовый с турмалином метаморфический парагенезис. Органическое вещество преобразовано в кероген. На этапе околорудного метасоматизма образован крупнообъемный зональный метасоматический ореол, во вскрытом скважинами объеме Западного участка сложенный промежуточной хлоритовой и смежной более тыловой альбитовой минералого-петрохимическими зонами, чередующимися в поперечном разрезе ореола и описанными в [5].

Пробы горных пород массой до 300 г для анализов содержаний золота и его геохимического и ме-таллогенического спутника серебра отбирались из штуфных образцов керна с учетом перечисленных обстоятельств. В составе каждой пробы участвуют упомянутые тонко переслаивающиеся (мм) литотипы от филлитов (аргиллитов) до мелкозернистых полевошпат-кварцевых песчаников, разного рода прожилки исключались. Материал каждой пробы обрабатывался (дробился, истирался) с предосторожностями, исключавшими или сводившими к минимуму заражение материалом других проб.

Выборки для статистических расчетов параметров распределения металлов формировались в соответствии с принятой [2] и апробированной на многих золотых месторождениях [3, 4] методологией петролого-геохимических исследований. Каждая выборка объединяет результаты анализов без

дифференциации по литотипам пород вследствие сложного тонкого их переслаивания, и по зонам регионального метаморфизма, поскольку весь око-лорудный (рудовмещающий) метасоматический ореол расположен в одной мусковит-биотитовой зоне регионального метаморфизма. Вместе с тем, каждая выборка представляет одну из двух (хлоритовую и альбитовую) вскрытых в той и другой свите минералого-петрохимических зон метасомати-ческого ореола, а в объеме каждой зоны - подзоны, выделяемые по степени сульфидизации пород, контролируемой высокопроницаемыми для металлоносных растворов структурами - тектоническими швами и зонами рассланцевания.

3. Результаты исследования

Напомним, что увеличение массы сульфидов в породах в хлоритовой и альбитовой зонах сопровождается усилением степени их преобразований с трансформацией цементо-обломочной структуры относительно слабо гидротермально измененных на этапах регионального метаморфизма нагревания и околорудного метасоматизма бессульфид-ных сланцев в лепидогранобластовую структуру сульфидизированных апосланцевых метасомати-тов [5]. С учетом данных предшественников [9, 10, 15, 17 и др.] о высокой золотоносности сульфидов Сухого Лога (пирита, халькопирита и других) сформулированное и учтенное при формировании выборок для статистических расчетов предположение о существенно отличной золотоносности черных сланцев, - бессульфидных и обогащенных сульфидами на этапе рудообразования в секущих породы обеих рудовмещающих свит зонах высокой проницаемости подтвердилось аналитическими данными (таблица).

Распределение металлов в апосланцевом мета-соматическом ореоле, образованном в сланцах обеих свит, не подчиняется нормальному закону, но не противоречит логнормальному, поэтому в оценке распределения учитываются средние геометрические содержания и стандартный множитель. Средние арифметические содержания и стандартное отклонение приведены для сравнения.

Содержания золота и серебра в бессульфидных сланцах хлоритовой и альбитовой зон метасомати-ческого ореола в объеме хомолхинской и имнях-ской свит минимальны и укладываются в интервалы (мг/т) 2,7.5,4, 26,9.64,3 соответственно. О сравнительно невысокой неравномерности распределения металлов в бессульфидной подзоне хлоритовой и альбитовой зон свидетельствуют значения стандартного множителя, диапазон изменения которого от выборки к выборке не выходит за пределы 1,4...2,0 (Аи), 1,3...1,8 (Л§). Вывод в основном согласуется с величиной стандартного отклонения содержаний металлов, в большинстве выборок не превышающей 20. 30 % от среднего арифметического. Лишь в одной бессульфидной подзоне альбитовой зоны в имняхской свите стандартное отклонение содержаний золота достигает 80 % от среднего арифметического при максимальном стандартном множителе 2,0, а серебра - 50 % при максимальном стандартном множителе 1,8.

В бессульфидной подзоне обеих зон и свит минимальны и не значимы величины коэффициента линейной корреляции между золотом и серебром, а также Аи-А§-отношение, отвечающее отличным на порядок кларковым содержаниям в породах того и другого металла.

В сульфидной подзоне хлоритовой и альбито-вой зон в обеих свитах содержания металлов еди-

Таблица. Оценка параметров распределения золота и серебра в минеральных зонах апосланцевого рудовмещающего мета-соматического ореола золоторудного месторождения Сухой Лог (Западный участок)

Элементы Параметры распределе- ния Исходные рудовмещающие горные породы

Углеродистые терригенные филлиты, алеврослан-цы, песчано-алевросланцы хомолхинской свиты Углеродистые терригенно-карбонатные филлиты с подчиненным участием алевросланцев, песчано-алевросланцев имняхской свиты

Минеральные зоны и подзоны

Хлоритовая Альбитовая Хлоритовая Альбитовая

Без сульфидов (5) С сульфидами (14) Без сульфидов (11) С сульфидами (17) Без сульфидов (19) С сульфидами (6) Без сульфидов (11) С сульфидами (10)

Аи хг(х) 5,4(6,0) 22,6(37,2) 27(2,9) 10,9(17,4) 3,4(3,5) 10,1(10,3) 3,9(5,0) 20,9(35,3)

№ 1,8(2,4) 2,6(47,6) 1,4(1,1) 2,6(19,2) 1,4(1,3) 1,2(2,4) 2,0(4,3) 2,7(49,0)

Ад -(х) 64,3(68,0) 142,8(179,9) 39,1(40,6) 79,4(84,6) 26,9(28,3) 40,3(45,7) 29,1(33,5) 63,2(65,6)

№ 1,5(23,4) 1,9(150,0) 1,3(11,9) 1,4(33,8) 1,4(8,9) 1,7(23,8) 1,8(19,8) 1,3(20,2)

г(Аи-Ад) -0,1 0,4 -0,3 0,1 -0,01 0,5 0,2 0,4

Аи/Ад 0,08 0,16 0,07 0,14 0,13 0,25 0,13 0,33

Примечание. хг(х) - среднее соответственно геометрическое и арифметическое (в скобках) содержание, мг/т; t - стандартный множитель; 5 - стандартное отклонение содержаний, мг/т; г - коэффициент парной линейной корреляции элементов. Содержание металлов определялось по методу атомной абсорбции, чувствительность 0,1 мг/т, в лицензированной и аккредитованной лаборатории ядерно-физических методов анализа вещества Аналитического центра Института геологии и минералогии СО РАН, г. Новосибирск, аналитики В. Г. Цимбалист иВ.Н. Ильина.

нообразно существенно возрастают, однако при незначительном увеличении, за исключением сульфидной подзоны альбитовой зоны в имнях-ской свите, степени неравномерности их распределения. Корреляционные связи между металлами сравнительно с бессульфидной подзоной обеих зон усилены, но не достигают уровня значимости, что скорее обусловлено относительно небольшим числом проб в выборках. Устойчиво во всех сульфидных подзонах существенно увеличивается Аи-А§-отношение.

4. Обсуждение результатов и выводы

Для корректного анализа и интерпретации результатов геохимического исследования имеют значение следующие факты:

• каждая выборка для статистических расчетов включает пробы для анализов, отобранные во всем вскрытом скважинами объеме межруд-ного и околорудного пространства Западного участка месторождения Сухой Лог;

• материал каждой пробы представлен аутентичными по структуре и минеральному составу переслаивающимися тонкозернистыми от филлитов до алевролитов и мелкозернистых терригенных и терригенно-карбонатных сланцев породами;

• рудовмещающий и околорудный метасомати-ческий ореол образован в объеме одной минеральной мусковит-биотитовой зоны ареала зонального регионального метаморфизма;

• порядок метасоматической минеральной зональности в межрудном, околорудном пространстве отвечает типовой схеме метасоматической колонки пропилит-березитового профиля [4] в средней ее части, представленной смежной с фронтальной более тыловой хлоритовой зоной и смежной с последней более тыловой альбитовой зоной, сменяемой, в свою очередь, тыловой березитовой зоной;

• интенсивность метасоматических преобразований сланцев в хлоритовой и альбитовой зонах прямо коррелирует со степенью их сульфидиза-ции; это выражается в усилении перекристаллизации пород, утрате ими цементно-обломочной структуры - трансформации ее в лепидо-гранобластовую, полном замещении хлорита на границе хлоритовой и альбитовой зон;

• сульфидная в основной массе и жильно-про-жилково-кварцевая минерализация, включающая наряду с диагностируемыми в оптическом диапазоне длин волн минералами несколько десятков минералов в микрозернах с размерами от долей до первых мкм, контролируется зонами повышенной проницаемости

- разрывными структурами дробления и рас-сланцевания, согласными слоистости и секущими ее и сланцеватость, переходящими из пород одной свиты в породы другой; она формирует в разноразмерных объемах минерализованных зон рудные зоны, сложенные жильными и прожилково-вкрапленными рудами.

Из перечисленных фактов следует вывод, согласно которому сульфидизация и окварцевание в форме жил и прожилков в минерализованных зонах происходили не на этапах седиментации и регионального метаморфизма, а в процессе и результате непосредственно предшествовавшего рудооб-разованию и сопровождавшего его околорудного метасоматизма. Этот вывод подтверждают приведенные данные геохимического исследования.

Распределение металлов в межрудном, около-рудном пространстве месторождения Сухой Лог согласуется с таковым в ряде других, квалифицируемых по совокупности фактов как мезотермаль-ные, золотых месторождениях Северного Забайкалья, Ленского района и Патомского нагорья, образованных в кристаллическом субстрате и в мощных толщах черных сланцев.

К числу первых относятся Ирокиндинское, Западное, Кедровское месторождения, локализованные соответственно в ультраметаморфитах Муй-ского выступа архейского фундамента Сибирской платформы, позднепалеозойских долеритах, кварцевых диоритах позднепалеозойской очагово-купольной постройки. Группа изученных месторождений «черносланцевого» типа включает Кедровское в позднерифейской кедровской, Каралонское в позднерифейской водораздельной, Чертово Корыто в раннепротерозойской михайловской, Вер-нинское в позднерифейской аунакитской свитах.

Во всех перечисленных объектах, а также в слабо минерализованных черных сланцах позднери-фейской мухтунной свиты единообразно повторяется типовая структура (минералого-петрохимиче-ская зональность) околорудных метасоматических ореолов березит-пропилитового профиля [4, 18], которой следует минералого-петрохимическая зональность метасоматического ореола Сухого Лога [5]. В каждом месторождении среди разнообразного вмещающего руды субстрата распределение металлов в межрудном, околорудном пространстве подчиняется минералого-петрохимической мета-соматической зональности. Это доказывается совокупностью фактов.

Околорудные геохимические ореолы всегда занимают меньшие объемы сравнительно с около-рудными метасоматическими, а контрастные аномалии металлов в них всегда тяготеют к тыловой березитовой зоне наиболее интенсивных преобразований пород. Содержания металлов здесь прямо коррелируют с содержаниями их в смежных объемах золоторудных кварцевых жил и минерализованных рудных зон. В смежной с березитовой альбитовой минералого-петрохимической зоне содержания металлов существенно снижаются вплоть до первых. многих мг/т, а во фронтальной мине-ралого-петрохимической зоне околорудных мета-соматических ореолов и за их пределами отвечают местным кларкам (0,5.2,0 мг/т). Такое распределение обусловлено диффузионным механизмом массопереноса при рудообразовании петрогенных и рудогенных элементов из обогащенных ими по-

ступавших извне и заполнявших разломно-тре-щинные структуры металлоносных растворов в по-ровые растворы вмещающих пород [19]. Усложнение в распределение металлов вносят золотоносные сульфиды, отложенные на этапе рудообразо-вания не только в тыловых альбитовой и березито-вой зонах в условиях диффузии, но иногда, особенно в интенсивно трещиноватых сланцевых толщах, и в породах удаленной от раствороподводящих каналов промежуточной хлоритовой зоны вдоль трещинных структур повышенной проницаемости вследствие фильтрации потока металлоносных растворов. В случае реализации фильтрационного механизма массопереноса общая золотоносность пород возрастает.

Синхронно изменяются другие статистические параметры распределения металлов, - от одной минералого-петрохимической зоны к другой в направлении к фронтальной снижается дисперсия их распределения, сила корреляционных связей золота с серебром, уменьшается Аи-А§-отношение от значений в березитах, сопоставимых с таковыми в рудах (0,5.1,5), до отвечающих кларковым в исходных породах, различающимся по содержанию Аи и А§ на порядок (сотые доли). Все эти факты доказывают образование в каждом месторождении околорудных метасоматических, геохимических ореолов и руд в ходе и результате одного гидротермального, в том числе рудообразующего процесса.

Как это следует из приведенных фактов (таблица), месторождение-гигант Сухой Лог из совокупности других, в том числе вполне рядовых месторождений золота, по петролого-геохимиче-ским данным не составляет исключения.

Содержания золота и серебра в бессульфидных углеродистых сланцах промежуточных хлоритовой и альбитовой минералого-петрохимических зон образованного в обеих свитах околорудного, рудовмещающего метасоматического ореола месторождения сопоставимы с содержаниями металлов в одноименных зонах околорудных метасоматиче-ских ореолов других месторождений независимо от минералого-химического состава рудовмещающего субстрата, будучи равными кларковым или

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кучеренко И.В., Гаврилов Р.Ю., Мартыненко В.Г., Верхо-зин А.В. Петролого-геохимические черты околорудного метасоматизма в золоторудном месторождении Сухой Лог (Ленский район). Ч. 1. Обзор петролого-геохимических исследований рудовмещающего субстрата // Известия Томского политехнического университета. - 2011. - Т. 319. - № 1. - С. 35-41.

2. Кучеренко И.В. Петрогеохимические особенности рудообра-зования в сланцевых толщах // Разведка и охрана недр. - 1986.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- № 12. - С. 24-28.

3. Кучеренко И.В. К методике формирования выборок для расчета статистических параметров распределения и баланса химических элементов в околорудном пространстве гидротермальных месторождений золота // Известия Томского политехнического университета. - 2005. - Т. 308. - № 2. - С. 23-30.

превышая кларковые в черных сланцах Ленского и других районов (2.5 мг/т золота [10, 12]) на 1.3 мг/т (Аи) и первые десятки мг/т (А§). Поэтому, ранние оценки исходной (дорудной) золотоносности рудовмещающих черных сланцев Сухого Лога на уровнях десятков мг/т ... первых г/т [7-9] или сохраняющиеся до сих пор представления о повышенных.высоких содержаниях золота, приобретенных черными сланцами до начала рудообра-зования [14, 15], следует считать ошибочными. Очевидно, повышенная золотоносность рудовмещающих гидротермально измененных черных сланцев в Сухом Логу имеет рудогенное происхождение, то есть представляет следствие рудообразо-вания. Этот вывод подчеркивается существенным возрастанием содержаний металлов, увеличением дисперсии их распределения и Аи-А§-отношения с усилением интенсивности метасоматических преобразований сланцев, сопровождаемых их сульфидизацией.

Сухой Лог по обсуждаемым петролого-геохи-мическим показателям повторяет также соседнее Вернинское месторождение [20].

С учетом приведенных выше фактов - признаков сходства месторождений «черносланцевого» типа с образованными в кристаллическом субстрате, при том, что различия между месторождениями обеих совокупностей обусловлены всего лишь специфическим влиянием на взаимодействие металлоносных растворов и пород среды рудообразова-ния, но не принципиальными различиями в его геолого-генетической сущности - следствии обусловленности (инициирования) рудообразования разными геологическими процессами, формулируется вывод о принадлежности месторождения Сухой Лог, как и других обсуждаемых месторождений, к магматогенным мезотермальным, генетически связанным с умеренно щелочным базальтовым магматизмом, завершающим становление антидромных гранит-диорит-долеритовых магматических комплексов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Федерального агентства по образованию. ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы». Гос. контракт № П238 от 23.04.2010 г.

4. Кучеренко И.В. Петролого-геохимические свидетельства гео-лого-генетической однородности гидротермальных месторождений золота, образованных в черносланцевом и несланцевом субстрате // Известия Томского политехнического университета. - 2007. - Т. 311. - № 1. - С. 25-35.

5. Кучеренко И.В., Гаврилов Р.Ю., Мартыненко В.Г., Верхо-зин А.В. Петролого-геохимические черты околорудного метасоматизма в золоторудном месторождении Сухой Лог (Ленский район). Ч. 2. Петрология околорудного метасоматизма // Известия Томского политехнического университета. - 2012. -Т. 320. - №1. - С. 28-37.

6. Кучеренко И.В. Металлогения золота: приложение к мезотер-мальным месторождениям, образованным в несланцевом и черносланцевом субстрате горно-складчатых сооружений южной Сибири // Современные проблемы геологии и развед-

ки полезных ископаемых: Матер. Международн. конф., по-свящ. 80-летию основания в Томском политехническом университете первой в азиатской части России кафедры «Разведочное дело», г. Томск, 5-8 окт. 2010 г. - Томск: Изд-во ТПУ, 2010. - С. 241-256.

7. Гапон А.Е., Гапеева М.М. Закономерности локализации золоторудных узлов в южной части Патомского нагорья // Доклады АН СССР. - 1969. - Т. 185. - № 2. - С. 408-411.

8. Коткин В.В. Роль литологического фактора в размещении золоторудных проявлений в Центральной части Ленской провинции // Вопросы геологии месторождений золота Сибири / под ред. Ф.Н. Шахова. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 1968. -С. 107-108.

9. Буряк В.А. О золотоносности осадочных толщ и поведение в них золота в процессе метаморфизма и гранитизации // Геология и геофизика. - 1978. - № 6. - С. 142-146.

10. Буряк В.А. Состояние и основные нерешенные вопросы теории метаморфогенного рудообразования // Региональный метаморфизм и метаморфогенное рудообразование / под ред. Я.Н. Белевцева. - Киев: Наукова думка, 1984. - С. 43-50.

11. Шило Н.А., Гончаров В.И., Ворцепнев В.В. и др. К соотношению метаморфогенного и магматогенного гидротермального минералообразования в золоторудных районах Северо-Востока СССР // Критерии отличия метаморфогенных и магмато-генных гидротермальных месторождений. - Новосибирск: Наука, 1985. - С. 30-42.

12. Горжевский Д.И., Зверева Е.А., Ганжа ГБ. Углеродсодержащие терригенные формации с золото-сульфидным оруденением // Советская геология. - 1988. - № 9. - С. 113-121.

13. Shao Jun, Hui De-feng, Kong Xiang-min, Shou Nai-wu. Metallogeny of gold deposits of China // Geology and Resources. - 2004. -V. 13. - № 4. - P. 246-250.

14. Large R.R., Maslennicov V.V., Robert F., et al. Multistage sedimentary and metamorphic origin of pyrite and gold in the giant Sukhoi

Log deposit, Lena gold province, Russia // Economic Geology. -2007. - V. 102. - № 7. - P 1233-1267.

15. Юдовская М.А., Дистлер В.В., Родионов Н.В. и др. Соотношение процессов метаморфизма и рудообразования на золотом черносланцевом месторождении Сухой Лог по данным U-Th-Pb-изотопного SHRIMP-датирования акцессорных минералов // Геология рудных месторождений. - 2011. - Т. 53. - № 1. -С. 32-64.

16. Бородаевский Н.И., Шер С.Д. Об околорудных изменениях в месторождениях золота // Труды Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института. - 1967. -Вып. 76. - С. 113-126.

17. Гаврилов А.М., Кряжев С.Г Минералого-геохимические особенности руд месторождения Сухой Лог // Разведка и охрана недр. - 2008. - № 8. - С. 3-16.

18. Кучеренко И.В., Гаврилов РЮ., Мартыненко В.Г., Верхо-зинА.В. Петролого-геохимические черты рудовмещающего метасоматического ореола золоторудного месторождения Чертово Корыто (Патомское нагорье) // Известия Томского политехнического университета. - 2008. - Т. 312. - № 1. - С. 11-20.

19. Кучеренко И.В., Гаврилов РЮ., Мартыненко В.Г., Верхо-зин А.В. Гидродинамика трещинно-поровых флюидно-породных взаимодействий и механизм массопереноса в процессах околотрещинного гидротермального метасоматизма // Разведка и охрана недр. - 2010. - № 11. - С. 37-43.

20. Кучеренко И.В., Гаврилов РЮ., Мартыненко В.Г., Верхо-зин А.В. Петролого-геохимические черты околорудного метасоматизма в Вернинском золоторудном месторождении (Ленский район) // Известия Томского политехнического университета. - 2012. - Т. 321. - № 1. - С. 22-33.

Поступила 01.06.2012 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.