CC BY
386
---------------------------------------------------- © Е.В. Нигай, 2009
УДК 622.342.1:622.342.2 Е.В. Нигай
РУДНЫЕ ФОРМАЦИИ И МИНЕРАЛОГОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНА РОССИИ
Проведен анализ рудных формаций и минерального состава золото-серебряных и золоторудных месторождений Дальневосточного региона, особенностей способов обогащения руд.
Ключевые слова: рудные формации, золото-серебряные и золоторудные месторождения, геохимическая специализация, технологии обогащения.
Семинар № 1
E. V. Nigay
THE ORE FORMATIONS, MINERAL AND GEOMECHANICAL PECULIARITIES OF FAR EAST DEPOSITS OF PRECIOUS METALS
The analysis of ore formations and mineral compound of ore-silver and ore-bearing deposits of Far East of Russia is carried out; the peculiarities of ore refinement methods are pointed out.
Key words: ore formatios, gold, silver and mixed ore deposits, geochemical specialization, refinement technology
есторождения благородных металлов Дальневосточного региона (ДВР) весьма разнообразны по минеральному и геохимическому составу золото- и серебросодержащих руд. Состав руд указанных месторождений в подавляющих случаях определяется структурно-формационной принадлежностью золоторудных и золото-
серебряных месторождений и условиями их формирования в различных геотектонических, палеогеографических, геолого-структурных, литолого-
петрографических и палеогеоморфоло-гических обстановках.
На минералого-геохимический состав промышленных золото- и серебро-
содержащих руд рассматриваемых месторождений повлияли следующие факторы:
- минералого-петрографический состав вмещающих пород;
- температура кристаллизации основных рудообразующих минералов,
- интенсивность воздействия метаморфических, магматических и по-стмагматических процессов;
- тектонические подвижки;
- экзогенные процессы;
- степень гидротермальной проработки трещиноватых и раздробленных пород;
- близость (или удаленность) магматического очага или расплава от формируемого месторождения и пр.
На размах оруденения и разнообразие минералого-геохимической специализации золото-серебряных и золоторудных месторождений различных генетических типов определяющее влияние оказали длительность формирования золоторудных месторождений, многократность и интенсивность процессов тектоно-магма-тической активизации, сменявшихся периодами стабилизации и пенепленизации в разные эта-
пы геологической истории. Важную роль в формировании промышленных месторождений сыграли разновременные эпохи рудогенеза, связанные с формированием площадных и линейных золотоносных кор выветривания и их захоронением.
По наиболее характерному и хорошо изученному минеральному составу золото- и серебросодержащих руд основных месторождений благородных металлов Дальневосточного региона предшественниками разработана группировка данных месторождений по принадлежности к определенному рудноформационному типу. К примеру, академиком Н.А. Шило в начале 80-х годов была предложена типизация основных россыпеобразующих рудных формаций.
С целью первоначальной практической разбраковки рассматриваемых месторождений возможно выделение таких видов золото-сереброрудных, комплексных золоторудных и собственно золоторудных формаций, как: -золото-серебряная; -золото-молибден-медно-порфировая;
-золото-сульфидно-мышьяковая; -золото-кварцевая убого- и малосульфидная;
-золото-кварцевая умеренно сульфидная;
-золото-сульфидная;
-золото-сурьмяная;
-золото-урановая;
-золото-скарновая;
-золото-вольфрамовая;
-золото-полиметаллическая;
-серебро -золоторудная.
Основные минералы, присутствующие в рудах выделяемых нами рудных формаций известных золото -серебряных и золоторудных месторождений Дальневосточного региона, отражены в табл. 1. Каждое из приведенных месторожде-
ний имеет определенное сочетание минералов, свойственных указанным типам рудных формаций, свои парагене-тические ассоциации рудных минералов.
В рудах месторождений золотосеребряной формации, запасы серебра в которых имеют промышленное значение, присутствуют такие характерные для этой формации минералы, как акан-тит, аргентит, канфильдит, голдфилдит, фрейбергит, теллур, адуляр. Отношение серебра к золоту высокое.
Золото-молибден-медно-порфиро-вая рудная формация характеризуется значительным преобладанием молибден- и медьсодержащих минералов - молибденита, халькопирита, малахита, азурита и др.
Золото-сулъфидно-мышъяковая рудная формация, характерными представителями которой являются Майское и Учаминское месторождения, содержит в значительном количестве минералы, содержащие сульфиды (пирит, арсенопирит, сфалерит, галенит и др.) и мышьяк (арсенопирит). Тонкодисперсное микроскопическое золото размерностью от долей микрометра и мельче (до долей нанометра) с содержаниями 12-40 г/т и выше содержится в арсенопирите и пирите.
Золото-кварцевая убого- и малосульфидная рудная формация кварцевожильного гео лого-структурного типа оруденения по ассоциации рудных металлов близка к золото-сереб-ряной, но отличается от нее незначительными содержанием серебра и серебросодержащих минералов. Содержание сульфидов минимальное, от 1—2 до 5 %. Данную рудную формацию можно отнести к собственно золоторудной. К ней относится почти половина месторождений благородных металлов региона, пространственно приуроченных к вулкано-
генным и вулканогенно-плутоно-генным областям Дальнего Востока.
Золото-кварцевая умеренно сульфидная рудная формация отличается от предыдущей значительным количеством сульфидов (5—20 %). Золото-
сульфидная рудная формация отличается высоким содержанием сульфидов -халькопирита, пирита, лимонита, арсенопирита.
Золото-сурьмяная кварцево-жильная рудная формация представлена на крупном золоторудном с сурьмой месторождении Кючус (Якутия) и на крупных сурьмяных с золотом рудных месторождениях Сарылах и Сентачан (Якутия), характеризующихся повышенными содержаниями золота в рудах (на месторождении Сентачан среднее содержание золота по месторождению равно 51,5 г/т). Комплексный состав руд отличается весьма существенным преобладанием антимонита над другими рудными минералами. Месторождения отличаются также уникальными содержаниями сурьмы (более 20—25 %) и ее крупными запасами - свыше 100 тыс. т. На Са-рылахском месторождении добыто 104,8 тыс. т сурьмы и 13, 4 т золота [1]. Содержания золота в арсенопирите на этом месторождении составляют 100—400 г/т, в пирите — 8,5—58,2 г/т [2].
Золото-урановая рудная формация, характеризующаяся значительным преобладанием в рудах урансодержащих минералов - уранинита, браннерита и др., содержит также самородное золото, серебросодержащие минералы (аргентит, акантит) и флюорит.
Руды золото-скарновой формации, имеющей распространение на месторождениях Скарновое, Скарно-вое-2 и Участке Рябиновом (Хабаровский край), в большом количестве содержат такие железосодержащие минералы, как магнетит и гематит.
Золото-вольфрамовая рудная формация отличается от вышеперечисленных спецификой состава руд, в которых доминируют вольфрамсодержащие минералы — шеелит и вольфрамит (Хар-гинское золоторудное месторождение и вольфрамовое с золотом месторождение Восток-2).
Руды золото-полиметаллической формации на примере Березитового месторождения характеризуются наличием свинец-, цинк-, серебро- золото-кадмий-и медьсодержащих минералов (помимо самородного золота и серебра). Золото, серебро, свинец, цинк, кадмий и медь характеризуются промышленно интересными содержаниями и могут являться основными полезными компонентами при разработке Березитового комплексного месторождения. Данная рудная формация по набору рудных минералов и геохимической специализации имеет большое сходство со свинцово-цинковой формацией, представленной полиметаллическими месторождениями
Дальнегорского рудного района. Отличие золото-полиметаллической рудной формации от свинцово-цинковой состоит в профилирующей роли золота в месторождениях золото-поли-
металлической формации. В месторождениях свинцово-цинковой формации золото имеет второстепенное значение из-за небольшого количества запасов.
Некоторое сходство с золото-полиметаллической рудной формацией по составу полезных компонентов имеет сереброрудная с золотом или сереброполиметаллическая формация, широко проявленная в сереброрудных месторождениях Омсукчанского прогиба. Отличие, разумеется, в том, что основным полезным компонентом в месторождениях серебро-полиме-таллической формации является серебро.
248
Таблица 1
Рудные формации и минеральный состав золото-серебряных и золоторудных месторождений Дальневосточного региона
Рудная формация Рудообразующие минералы Месторождения
1 .Золото-серебряная Кварц, адуляр, халцедон, альбит,серицит, самородное золото,самородное серебро, хлорит, гидрослюды, аргентит, акантит, родо-нит,родохрозит, манганокальцит, полибазит, кюстелит, канфильдит, голдфилдит и др. Белая Гора (3,4)*, Буринда (26-72), Дурминское (6-12), Хаканджа (6,9), Родниковое (10,7) и др.
2.3олото-молибден-медно- порфировая Кварц, калишпат, хлорит, турмалин, пирит, халькопирит, гематит, магнетит, молибденит, сфалерит, малахит, азурит, ковеллин, арсенопирит, вульфенит, борнит, самородное золото и др. Боргуликан (0,4), Пионерское (6-10) и др.
3 .Золото-сульфидно-мышьяковая Арсенопирит, самородное золото, антимонит, пирит, пирротин, марказит,сфалерит, галенит, касситерит, станнин, платина, буланжерит и др. Майское (12), Учаминское (7-12) и др.
4.3олото-кварцевая убого- и малосульфидная Кварц, самородное золото, пирит,халькопирит, арсенопирит, пирротин,канфильдит, аргентит, фрей-бергит,науманит, полибазит, голдфилдит,адуляр, марказит, магнетит, гидрослюды и др. Карамкен (15), Кубакинское (20-45), Многовершинное (10-23),Буринда (26-72), Бамское (8,4)Дгинское (43,7), Токур (7-14),Покровское (7-8), Каральвеем(38,8), Озерковское (17,3-2,4)Двлаякан (31,1), Етара (53,6) и др.
5 .Золото-кварцевая умеренно сульфидная(золото- сульфидно-кварцевая) Кварц, пирит, арсенопирит, самородное золото, самородная платина, сперрилит, иридосмин, галенит, сфалерит, адуляр, серицит, сфалерит и др. Наталкинское (4,5), Нежданинс-кое (5,1); Маломыр (2,5), Албазино (8) и др.
6. Золото-сульфидная Халькопирит, пирит, пирротин,тремолит, кварц, кальцит, лимонит,гематит, карбонаты (кальция, магния, марганца) Лебединое (> 20), Куранахское (2,7) и др.
7.3олото-сурьмяная Антимонит, кварц, пирит, арсенопирит, самородная сурьма, сфалерит, ауростибит, магнетит, лимонит, аргентит и др. Сарылах (10,4), Сентачан (51,5), Кючус (8,7), Дяппе (4,5)
8. Золото-урановая Уранинит, пирит, самородное золото,адуляр, кар- Лунное (2,6), Эльконская группа урановых месторожде-
249
бонаты, флюорит, кварц,аргентит и др. ний (Республика Саха)
9.3олото-скарновая Гематит, магнетит, кварц, кальцит,самородное золото, карбонаты(кальция, магния, марганца) и др. Скарновое, Рябиновый, Скарновое-2 (11,4-28,7) и др.
10.Золото-вольфрамовая Кварц, шеелит, самородное золото, альбит, арсенопирит, редко - пирит, пирротин, галенит, антимонит и др. Харгинское (8-27), Восток-2
11. Золото-полиметаллическая Сфалерит, галенит, гранат, пирит,пирротин, хлорит, альбит, биотит,апатит, кальцит, халькопирит, самородное золото, аргентит, кварц, сери-цит,самородное серебро и др. Березитовое (3,3),
12. Сереброрудная с золотом (серебро-полиметалли-ческая) Кварц, хлорит, адуляр, галенит, элек-трум, кюстелит, самородное серебро, теллуриды и се-лениды серебра, самородное золото, хлорит, турмалин, халькопирит, пирит, аргентит, акан-тит, родонит, родохрозит, гидрослюды и др. Дукат (А§ - 5-16,4 кг/т), Арылах (А§ - 0,35 кг/т), Гольцовое, Лунный
*В скобках даны средние содержания золота по месторождению, в г/т.
По составу основных рудообразующих минералов, которые определяют геохимическую специализацию золоторудных формаций месторождений, мы выделили соответствующие им минеральные типы золото- и серебросодержащих руд с характерным геохимическим набором основных полезных компонентов и элементов-спутников (табл. 2). Выделенные минеральные типы руд находятся в тесной взаимосвязи с рудными формациями и характерным составом рудообразующих минералов, перечисленных в предыдущей таблице.
В табл. 3 представлена характеристика золота руд различных минеральных типов (на примере месторождений ДВР), в которой приведена характеристика золота по пробности, отношению золота к серебру и попутные компоненты.
Как видно из табл. 3, наиболее низкопробным золотом характеризуются руды серебро-кварц-хлорит-адулярового золотосодержащего минерального типа серебро-полиметал-лической формации, значения пробы варьируют от 318 до 567, отношение золота к серебру равно 1:350—1:550. Золото-серебро-кварц-
адуляр-серицитовый и золото-молибденит-малахит-азурит-гематитовый минеральные типы, которым соответствуют золото-серебряная и золото-молибден-медно-порфировая формации, также характеризуются более низкопробным по сравнению с другими минеральными типами золотом, значения пробы варьируют от 600 до 760 единиц. Высокопробное золото содержится в рудах золото-лимонит-гематит-сульфидного минерального типа (Кура-нах, Лебединое). Остальные минеральные типы имеют средние значения пробности, варьирующие в пределах 700—800 единиц. К примеру, в серебросодержащих золото-кварц-пирит-
арсенопиритовом и золото-сфалерит-галенит-пиритовом минеральных типах руд золото имеет средние значения пробности: 700—750, 650—850.
От минерального состава руд различных формационных типов, сульфид-ности руд, количества вредных примесей, крупности золота и формы его нахождения в золотосодержащих минералах зависит степень извлекаемости золота из руд (табл. 4).
Высоким процентом извлекаемости характеризуются легкообогатимые руды золото-кварцевой убого- и малосульфидной формации. Руды сереброрудной и золото-серебряной формаций являются обычно такими же легкообогатимыми, с высокой степенью извлекаемости золота из руд. Низкая извлекаемость у руд золото-сульфидно-мышьяковой (Майское, Учаминское) и золото-урановой (Лунное) формаций, в которых большая часть тонкодисперсного золота содержится в арсенопирите и пирите. Остальные формационные типы золотосодержащих руд обладают средними значениями извлекаемости золота и смешанным по обогатимости типом руд.
В табл. 5 представлены основные типы золотосодержащих руд месторождений Дальневосточного региона по обогатимости.
Наименее простой и малозатратный способ обогащения — достаточно устаревший традиционный гравитационнофлотационный, который может использоваться при освоении небольшими золотодобывающими предприятиями (старательскими артелями) мелких по запасам золоторудных месторождений (от 1— 5 до 15 т) убого- и малосульфидной золоторудных и золото-серебряных формаций с легкоизвлекаемым золотом. Таких месторождений, имеющих широкое распространение в пределах вулканогенно-
251
Таблица 2
Геохимическая специализация основных минеральных типов золото-серебряных и золоторудных месторождений Дальневосточного региона
Минеральный тип руд Г еохимическая специализация Месторождения
1 .Золото-серебро-кварц-аду ляр-сери-цитовый Аu, Аg, Нg, Ві, Мп, Sb, Zn и др. Белая Гора, Дурминское, Хаканджа и др.
2 .Золото-молибденит-малахит-азурит-ге-матитовый серебросодержащий Аu, Аg, Мо, Сu, РЬ, fе и др. Боргуликан, Пионерское, Рябиновое (Якутия) и др.
3 .Золото-арсенопирит-пирит- сульфидный Аи, Pt, II, Оs, Мо, Sb, Аs, S, Аg и др. Майское, Учаминское и др.
4 .Золото-кварц-пирит-арсенопиритовый серебросодержащий Аи, Аg, Нg, Sg, Ві, Sn, Си, Ее, Те, Аs, S и др. Карамкен, Озерковское, Покровское, Кубакинское, Многовершинное, Буринда, Бамское, Агинское, Ка-ральвеем и др.
5 .Золото-платина-пирит- арсенопирит-кварцевый серебросодержащий Аи, Pt, №, Со, Аs, S и др. Наталкинское, Нежданинское, Маломыр и др.
6 .Золото-лимонит-гематит-сульфидный Аи, Аg, Аs, S, Са, Мп, Ш, Те, Ее, Сии, Мо, РЬ, Zn, ВІ и др. Лебединое, Куранах и др.
7.3олото-кварц-антимонитовый Аи, Аg, Sb, Те и др. Сарылах, Сентачан, Дяппе, Кючус
8 .Золото-уранинит-пирит-адуляр-карбо-натный Аи, и, Мо, Аg, S и др. Лунное (Республика Саха)
9. Золото-магнетит-гематит-карбонатный Аи, Ее, Mg, Са и др. Скарновое, Рябиновый, Скарновое-2 и др.
10 . Золото-шеелит-вольфрамит-кварц-ар-сенопиритовый Аи, Ш, Аs, S, Нg и др. Харгинское, Восток-2
11 .Золото-сфалерит-галенит-пиритовый серебросодержащий Аи, Аg, Си, Zn, РЬ, Сіі и др. Березитовое
12.Серебро-кварц-хлорит-адуляровый золотосодержащий Аg, Аи, Zn, РЬ, Те и др. Дукат, Арылах, Гольцовое, Лунный (Магаданская область)
сл Таблица 3
Характеристика золота руд различных минеральных типов в месторождениях Дальневосточного региона
Минеральный тип Доминирующая пробность золота Отношение золота к серебру Попутные полезные компоненты Месторождения
1 . Золото-серебро-кварц-адуляр-сери-цитовый 600—760 1:10—1:40 Аg, Мп Белая Гора, Дурминское, Хаканджа, Мутновское и др.
2.3олото-молибденит-мала-хит-азурит- гематитовый 625—720 1:1,5—1:3 Мо, Си, Аg Боргуликан, Пионерское, Рябиновое (Якутия) и др.
3. Золото-арсенопирит-пирит-сульфид-ный 830—890 1:10 И, 1г, Os, Аg, Ш, Ве Майское, Учаминское и др/
4 . Золото-кварц-пирит-магне-тит-арсе-нопиритовый сере-бросодержащий 650—850 1:1—1:4 Ag, Щ, ВІ Карамкен, Кубакинское, Многовершинное, Буринда, Бамское, Агинское, Каральвеем, Озерковское, Покровское и др.
5.Золото-пирит-арсенопи-рит-карбонат-кварцевый платино- и серебросодержащий 700—820 1:5—1:20 Р, Ag Наталкинское, Нежданинское, Маломыр и др.
6. Золото-лимонит-гемати-сульфидный 800—990 5:1 —10:1 Сu,Аg Лебединое, Куранах и др.
7.3олото-кварц-антимонито-вый 650—890 1:1—2:1: Sb Сарылах, Сентачан, Дяппе, Кючус
З.Золото-уранинит-пирит-адуляр- карбонатный Н.д. 1:5 И, Ag Лунное (Якутия)
9.3олото-магнетит-гематит-карбонатный Н.д. Н.д. Ее Скарновое, Рябиновый, Скарновое-2
10. Золото-шеелит-кварц-альбит-арсе-нопиритовый 636, 850—910 2:1—5:1 Ш, Ag Харгинское, Восток-2
11. . Золото-сфалерит-галенит-пирито-вый серебросодержащий 747 1:4—10 Аg, Си, Zn, РЬ Березитовое и др.
12. Серебро-кварц-хлорит-адуляровый золотосодержащий 318—567 1:350—1:550 Аg, Zn, РЬ Дукат, Арылах, Гольцовое, Лунный (Магаданская область)
Таблица 4
253
Извлекаемостъ золота различных рудно-формационных типов месторождений ДВР
Рудная формация Доминирующая крупность золота, мм Сульфид -ность РУД, % Извле-каемость золота из руд, % Месторождения
1 .Золото-серебряная 0,001—0,1 1—10 74—96,5 Белая Гора, Дурминское, Хаканджа и др.
2.3олото-молибден-медно- порфировая 0,01—1,0 1—10 74—94 Боргуликан, Пионерское, Рябиновое (Якутия) и др.
3. Золото-сульфидно-мышьяковая 0,0001—0,01; преобладает тонкодисперсное золото 10—20 60 Майское, Учаминское и др.
4.3олото-кварцевая убого- и малосульфидная 0,1—1,0 1—5 92—98 Карамкен, Кубакинское, Многовершинное, Буринда, Бамское, Каральвеем, Агинское, Озерковское, Покровское и др.
5. Золото-кварцевая умеренно сульфидная (золото-сульфидно-кварцевая) 0,01—0,1 2—5 63—74, 85—93 Наталкинское, Нежданинское, Маломыр и др.
б.Золото-сульфидная 0,01—0,1 5—40 >90 Лебединое, Куранах и др.
7.3олото-сурьмяная 0,0 1—0,1 5—10 35—70 Сарылах, Сентачан, Дяппе, Кючус
8. Золото-урановая 0,0001—01; преобладает тонкодисперсное золото 3—10 60 Лунное
9.3олото-скарновая Н.д. Н.д. Н.д. Скарновое, Рябиновый Скарновое-2 и др.
10. Золото-вольфрамовая 0,1—1,0 1—10 >85 Харгинское, Восток-2
11. Золото-полиметалличес-кая 0,1—0,2 5—10 83—96 Березитовое
12. Сереброрудная с золотом 0,01—0,08 1—10 93,7—Аи 85,0— Аg Дукат, Арылах, Гольцовое, Лунный
Таблица 5
Типы золотосодержащих руд месторождений Дальневосточного региона по обогатимости
Типы руд по обогатимости Основной способ обогащения Примеры месторождений
1. Легкообогатимые руды, часто с видимым золотом (крупностью в десятые доли мм и больше) золотокварцевой и золото-адуляр-серебряной формаций преимущественно кварцево-жильного геологоструктурного типа Гравитационно-флотационный Токурское, Бамское, Куба-кинское
Гравитационный, с цианированием хвостов Многовершинное, Покров-ское, Каральвеем, Агинское, Аметистовое, Лебединое, Белая Гора, Озер-новское
Гравитационный, с металлургическим переделом концентратов Дукат (сереброрудное с золотом)
2. Смешанный тип руд средней обогатимости золото-кварцево-ульфидной, золото-сульфидной, золото-полиметаллической и др. формаций с мелким и тонкодисперсным золотом (сотые доли мм, мкм) зон минерализации с прожилково-вкрапленными рудами и штоквер-ковым геолого-струк-турным типом оруденения Кучное выщелачивание Маломыр, Среднеканское
Предварительное окисление, бактериальное обогащение, кучное выщелачивание Боргуликан
3. «Упорные» или трудно-обогатимые руды с высоким содержанием вредных примесей, золото микроскопическое тонкодисперсное (нм, сотые доли мкм), в том числе в пирите и игольчатом арсенопирите (Майское месторождение) в минерализованных сульфидизированных зонах Гравитация, флотация, цианирование и гидрометаллургия Хаканджа
Предварительное окисление и кучное выщелачивание Березитовое
Предварительное окисление, бактериальное обогащение, цианирование Майское, Учаминское
-плутоногенных областей Приморья,
Хабаровского края, Магаданской области, Чукотки, Камчатки и др. субъектов, насчитывается свыше 45 % от всего количества месторождений благородных металлов различных рудно-
формационных типов.
К высокозатратным новым технологиям обогащения труднообогатимого тонкодисперсного золота, содержащегося в золотоносных пирите и арсенопи-
— Коротко об авторе -------------------
Нигай Е.В. — кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Лаборатории проблем освоения рудных и нерудных месторождений открытым способом Института горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук, пі[email protected]
рите, можно отнести метод бактериального обогащения, цианидные и бесциа-нидные технологии, извлечение золота нефтью. В настоящее время они применимы только на крупных золотодобывающих предприятиях с большим уставным капиталом, имеющих возможность приобретения новых высокоэффективных, но дорогостоящих новых технологий.
255
