CC BY
59
УДК 553(073)
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РУД С ДИСПЕРСНЫМИ ОРГАНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ФОРМАМИ ЗОЛОТА
Елена Евгеньевна Барабашева
Забайкальский государственный университет, 672039, Россия, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры гидрогеологии и инженерной геологии, тел. 8-914-458-54-20, e-mail: barabasheva@mail.ru
В статье представлены критерии прогнозов участков концентрирования видимого (жильного) золота и дисперсного органо-металлического золота на основе оценки зон с повышенным содержанием биофильных элементов-спутников золота и содержанию в пробах Сорг.
Ключевые слова: биогеохимический рециклинг, органо-металлические формы золота, биогеохимическая ассоциируемость рудообразующих элементов.
PREDICTION OF ORE DEPOSITS-DISPERSED ORGANO-METALLIC FORM OF GOLD
Elena E. Barabasheva
Trans-Baikal State University, 672030, Russia, Chita, 30 Alexander-Factory St., Assistant Professor of Department Hydrogeology and Engineering Geology, tel. 8-914-458-54-20, e-mail: barabasheva@mail.ru.
The paper presents the criteria of weather stations visible concentration (core) of gold and particulate organo-metallic gold on the basis of the assessment of a high content of elements biophylic satellites and gold content in the samples Sorgue.
Key words: biogeochemical recycling, organometallic form of gold, biogeochemical associated ore-forming elements.
В последние годы особенно подчеркивается роль дисперсного и металлоорганического золота при формировании не только золотоносных, но практически всех рудных месторождений и проявлений.
Для протекания любых рудогенетических процессов необходим баланс космических, тектоно-магматических, биотических и твердофазных процессов. При этом органический комплекс работает в верхней части земной коры, неорганический - в нижней. В зоне их пересечений наблюдаются конкурирующие цикличные процессы в виде осаждения и новой мобилизации рудного вещества, так называемый биогеохимический рециклинг. Этот направленный процесс приводит к этапному образованию рудных компонентов в составе будущих месторождений [1].
В частности, для золоторудных месторождений предлагается наличие трех основных генетических этапов. Первый этап перераспределения рудного вещества и создания зон с повышенным содержанием элементов, включает: 1) аккумуляционное накопление и сорбирование биотой рудных компонентов, привносимых магматическими флюидами в мелководные бассейны седиментации;
2) образование сульфатредуцирующих цианобактериальных комплексов, мобилизирующих и фиксирующих окислительные и восстановительные (редуцирующие) процессы, а также способствующих разделению рудных компонентов на различные составляющие; 3) перевод биотой золота в мобильные формы, его транспортировка при помощи фульвио- и гуминовых кислот в составе металлоорганических комплексов, сорбция последних на геохимических барьерах. Роль биоты на первом этапе определяющая. Второй этап - разрушение металлоорганических комплексов при воздействии повышенных температур, давления, тектонических напряжений, действий растворов и радиогенных эманаций. Углерод терял свою форму, связи в металлоорганических комплексах разрушались,
и при наличии вулканической деятельности золото образовывало соединения с серой и мышьяком в виде сульфидов и арсенидов. Освободившийся углерод образовывал молекулярные связи в виде СО, СО2 и ионные связи в виде СО3 а водород входил в состав гидроксильных групп, повышая, тем самым, щелочность среды. Третий этап - экранирование сульфидного и укрупнение самородного золота прослоями углистого растительного вещества. Фиксированное золото далее связывалось с другими элементами в неорганической фазе.
Хемогенная связь золота на третьем этапе происходила в основном с биофильными элементами. В основу биофильности положена прямая и косвенная связь (ассоциируемость) рудообразующих элементов непосредственно с палеобиотой или продуктами ее метаболизма [2].
Таблица 1
Биофильность рудообразующих элементов
Типы взаимосвязи рудообразующих элементов с органическим веществом S P Ca Mg Fe Si № Mn U Au Ag К Mo, Se Pb, Zn W Sn? As И Cd Sb? Редкие, редко-земельн ые
1. Непосредственная концентрация рудообразующих элементов в живых клетках и макробиоте +++ +
2. Рудообразующие элементы, переводимые в растворимые формы микроорганизмами или бактериями +++ ++ ++ ++ + ++ + + + +(?)
3. Рудообразующие элементы, накапливающиеся в результате процессов сорбции и биосорбции органическим ++ + ++ +++ ++ + + + ++
веществом
4. Рудообразующие вещества, мигрирующие в форме органических комплексов + + ++ +++ + + + + +
К первому биофильному типу относятся рудообразующие элементы, напрямую накапливающиеся в тканях живых организмов, а после их отмирания переходящие в осадочные породы. Второй бактериофильный тип включает элементы, имеющие опосредованную или остаточную связь с органическим веществом и переходящие из минеральной среды в растворимые формы в результате окислительно-восстановительной деятельности бактерий, микроорганизмов и цианобактериальных матов. В третьем сорбционном типе объединены элементы, которые накапливались в результате процессов биосорбции органическими тканями и продуктами метаболизма при осадконакоплении. Четвертый миграционный тип включает элементы, для которых связь с органическим веществом распавшихся организмов происходила только в виде переноса в форме металлоорганических комплексов в составе органических кислот, аминокислот, липидов, белков и прочих органогенных ферментов [3, 4, 5].
Накопление золота и сопутствующих металлов происходило в результате образования биогеохимических аномальных зон в условиях регенерационного рудообразования, основанного на постадийных и цикличных процессах накопления, растворения, трансформации и переотложения золотоносных комплексов.
На основе предлагаемой модели рудообразования разработана методика прогнозирования эндогенных месторождений, в которой основными критериями потенциальной рудоносности оцениваемых участков земной коры являются не только признаки их тектономагматической активизации (наличие интрузивных тел соответствующего вещественного состава, разломов, зон складчатости, будинажа и метасоматических изменений пород), но и его ядерно-геохими-
ческие и биогехимические (а точнее палеобиогеохимические) особенности.
В зависимости от соотношения процессов концентрирования и рассеяния рудообразующих элементов в каждом из этих биогеохимических циклов, при «подключении» гидротермальных и метасоматических процессов, могла иметь место их направленная локальная аккумуляция, вплоть до образования собственных рудных минералов. Индикаторами такого направления развития рудогенетических событий, с нашей точки зрения, могут быть проявление вариаций содержаний углерода и его изотопного состава в метаморфических и осадочных горных породах потенциально продуктивного возраста, в сочетании с изменчивыми соотношениями концентраций ассоциирующих и не ассоциирующих с золотом рудообразующих элементов с определенной общностью структуры атомных ядер.
Золото ассоциирует с широким спектром элементов, различающихся как
атомной массой, так и структурой атомного ядра и электронных оболочек. Вместе с тем можно отметить существенную закономерность: золото в значительно большей степени ассоциирует с теми элементами периодической системы, которые относительно своих соседей в ней проявляют биогеохимическую связь с органическим веществом и углеродом, а именно [10]: 1) группа ультра легких элементов - B5 / Li3-Be4; 2) группа легких элементов - 816-?15-8^4 / Л1 13; 3) группа средних элементов - As33-Se34 / Ge32; Ои29 / Ni28-Co27-Fe26; 4) группа тяжелых элементов - Ыс42 / ЫЪ41 ; Ag47-Pd46-Rh45 / Cd48- In49 ; Sb51-Te52 / Sn50; W74/Ta75. При этом интересно отметить, что среди группы ультра тяжелых элементов - Б£80 - / Pb82 - Bi83, ассоциирующих с золотом, не все из них имеют непосредственную связь с биотической средой. Внутри четырех выделенных биогеохимических групп элементов прямые и альтернативные ассоциаты золота выделены по относительному сродству к нему [6,7].
Из рассмотренных «геохимически альтернативных» элементов определенным геохимическим «антиподом» прямых спутников золота является только олово, которое может образовывать с золотом преимущественно области сопряжения металлогенических провинций.
В целом, для золота объективно можно выделить систему прогнозных ассоциирующих и геохимически альтернативных групп элементов, по изменению соотношения концентраций которых можно количественно оценивать перспективы рудоносности массивов. Относительное локальное повышение концентраций элементов-спутников золота (по отношению к геохимически альтернативным элементам) и абсолютное повышение содержаний группы «сверхтяжелых» элементов-спутников золота на фоне соответствующих рудоконтролирующих тектоно-магматических структур (разломов и трещин, даек, участков с интенсивной изменчивостью состава пород внутри генетических групп), очевидно, означает наличие потенциально благоприятной обстановки для формирования золоторудных месторождений. При этом углерод, в силу как рассеивающей роли по отношению к золоту, так и концентрирующей (сорбционной) может быть индикатором интенсивности процессов его перераспределения и накопления. Относительная изменчивость как концентраций углерода, так и его изотопного состава в метаморфических породах и метасоматитах может служить наряду с соотношением изменчивости концентраций выделенных выше групп элементов, критерием оценки рудоносности и наличия дисперсных форм нахождения золота.
Для золота присущи, в основном, жилы и штокверки, но они локализуются не в интрузиях, а в метаморфизованных породах при интенсивном метасоматозе. Интрузия находится, как правило, рядом под рудным телом, инициируя тектономагматические процессы (нарушение сплошности массивов), термоградиенты и источники воды в постепенном, а не динамичном режиме. Гидротермальное золото косвенно (не напрямую) связано с оруденением. Накопление как золота, так и сопутствующих
металлов происходило в результате образования биогеохимических аномальных зон.
Первоначально устанавливают зоны с повышенным содержанием элементов-спутников золота, с которым оно образует природные сплавы или минералы. При этом возможен выборочный изотопный анализ элементов, мигрирующих совместно с золотом (Ag, S, Pb, Hg). Кроме того, по содержанию в пробах Сорг отбиваются предполагаемые участки концентрирования видимого (жильного) золота и участки с дисперсной формой золота. По полученным результатам осуществляется выделение перспективных площадей для проведения геологоразведочных работ на стадии предварительной разведки.
Типы золото-углеродистых формаций в настоящее время дают значительную часть добытого золота на крупнейших месторождениях Олимпиада и Мурун-Тау, в перспективе золотодобыча на месторождениях Сухой Лог и в Ленском золотоносном районе. Для Забайкальского края месторождения этих формаций изучены очень слабо. При прогнозе подобных месторождений необходимо учитывать не только литологический фактор и связь оруденения с зонами линейных дислокаций, но и наличие источника органогенного углистого вещества, способствующего многократному перераспределению и концентрированию золота. Поэтому необходимо обследование находящихся в непосредственной близости от зоны оруденения осадочных и метаморфических пород на предмет нахождения в них органических остатков.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Барабашева Е.Е. О роли биогеохимического рециклинга в образовании рудных месторождений / Вестник ЗабГК №4, 2011. Чита: ЗабГК, 2011. - С.59-61.
2. Барабашева Е.Е., Секисов А.Г., Манзырев Д.В. Ядерногеохимические и палеобиогеохимические предпосылки поисков оруденения с дисперсным золотом на территории Забайкальского края /Руды и металлы №2, 2011. - C.32-36.
3. Куимова Н.Г. Биогенная минерализация золота в природе и эксперименте. / Н.Г. Куимова, В.Г. Моисеенко. // Литосфера. - 2006. - № 3. - С. 83-95.
4. Маракушев А.А. Природа золотоносности углеродистых толщ /А.А. Маракушев, В.Л. Русинов. // Доклады академии наук. - 2005. - № 6. - С. 515-520.
5. Моисеенко В.Г. Бактериальное концентрирование, укрупнение и «облагораживание» золота в зоне окисления золоторудных месторождений, корах выветривания и россыпях. / В.Г. Моисеенко, С.А. Маракушев. - Благовещенск: АКННИИ ДВО АН СССР, 1987. - 44 с.
6. Секисов А.Г. Геолого-технологическая оценка и новые геотехнологии освоения природного и техногенного золотосодержащего сырья Восточного Забайкалья / А.Г. Секисов [и др.].- Чита: ЗабГУ, 2011. - 312 с.
7. Секисов А.Г. Дисперсное золото. Геологический и технологический аспекты /А.Г. Секисов, Н.В. Зыков, В.С. Королев. - Чита: ЧитГУ, 2007. - 269 с.
© Е. Е. Барабашева, 2014
