CC BY
0МИНЕРАЛОГИЯ, 2021, том 7, № 3, с. 78-93
MINERALOGY (RUSSIA), 2021, volume 7, No 3,pp. 78-93
УДК 552.18 DOI: 10.35597/2313-545X-2021-7-3-5
ТОРИЙ-УРАН-РЕДКОЗЕМЕЛЬНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ УГАХАНСКОГО ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В УГЛЕРОДИСТЫХ СЛАНЦАХ, БОДАЙБИНСКИЙ РУДНЫЙ РАЙОН (ИРКУТСКАЯ ОБЛАСТЬ) Е.В. Шепель, Н.Р. Аюпова, М.А. Рассомахин, П.В. Хворов
Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАИ, Институтминералогии, г.Миасс, Челябинскаяобл., 456317Россия; Hena-safina@mail.ru Статья поступила в редакцию 24.11.2020 г., принята к печати 22.06.2021 г.
THORIUM, URANIUM AND RARE EARTH MINERALIZATION IN ROCKS OF THE UGAKHAN GOLD DEPOSIT, BODAIBO ORE REGION (IRKUTSK OBLAST)
E.V. Shepel, N.R. Ayupova, M.A. Rassomakhin, P.V. Khvorov
South Urals Federal Research Center ofMineralogy and Geoecology UB RAS, Institute ofMineralogy, Miass, Chelyabinskdistrict, 456317Russia; liena-safina@mail.ru
Received 24.11.2020,accepted 22.06.2021
Аннотация. В статье рассмотрены результаты исследований рудовмещающих пород Угаханского золоторудного месторождения (Бодайбинский район), представленных метапесчаниками, метаалевролитами и углеродистыми сланцами. В минеральном составе пород установлены кварц, полевые шпаты (альбит, ортоклаз), железисто-магнезиальный хлорит, слюды (мусковит, серицит) и карбонаты (кальцит, доломит, анкерит), из акцессорных минералов - титанит, рутил, турмалин, циркон, апатит. Во всех изученных породах встречаются фрагменты микрофитолитов с хорошо выраженной концентрической зональностью в виде чередования темных (углеродистое вещество) и светлых (карбонатно-слюдистый материал) слоев. От метапесчаников к углеродистым сланцам увеличивается содержание слюдистой составляющей и углеродистого вещества (до 3 мае. %), степень регенерации обломков турмалина и циркона. РЗЭ минерализация представлена силикатами (РЗЭ-содержащий эпидот, торит), карбонатами (анкилит), фторкарбонатами (бастнезит) и фосфатами (монацит, ксенотим), которые находятся в тесной пространственной связи с минералами урана (уранинит, коффинит). Установлено, что бастнезит, анкилит и торит образовались за счет разложения более раннего РЗЭ-содержащего эпидота, а ксенотим и монацит - апатита. Предполагается, что уранинит образовался при литификации цемента углеродсодержащих пород, а коффинит развивается по ураниниту. Результаты термического анализа и использования хлоритового термометра (296371 °С) указывают на преобразование пород в серицит-хлоритовой субфации зеленосланцевой фации метаморфизма.
Ключевые слова: минералы редкоземельных элементов, тория и урана, микрофоссилии, термический анализ, метаосадочные породы, золоторудное месторождение, Бодайбинский район.
Abstract. The paper reports on the results of studies of ore-bearing rocks of the Ugakhan gold deposit (Bodaybo district): metasandstones, metasiltstones and carbonaceous shales. The rocks consist of quartz, feldspar (albite, orthoclase), Fe-Mg chlorite, mica (muscovite, seriate) and carbonates (calcite, dolomite, anker-ite) and accessory titanite, rutile, tourmaline, zircon and apatite. All rocks contain fragments of microfossils exhibiting striking concentric zonation with alternated dark (carbonaceous matter) and light (carbonate-mica material) layers. In a range from metasandstones to carbonaceous shales, the rocks exhibit an increase in mica amount and the content (up to 3%) of carbonaceous matter, as well as the formation of regeneration rims around relict tourmaline and zircon. The REE mineralization includes silicates (REE-bearing epidote, thorite), fluorocarbonates (bastnesite) and phosphates (monazite, xenotime, ankylite), which are closely related to U minerals (uraninite, coffinite). Bastnesite, ankylite and thorite formed due to the decomposition of earlier REE-bearing epidote, whereas monazite and xenotime are the products of decomposition of apatite. Uraninite formed during lithification of matrix of carbon-bearing rocks and is replaced by coffinite. The thermal analysis of carbonaceous matter and the formation temperature of chlorite calculated using chlorite geothermometer
(296-371 °C) indicate the transformation of rocks under conditions of sericite-chlorite subfacies of greenschist facies of metamorphism.
Keywords: REE, Th and U minerals, microfosslls, DTA analysis, metasedimentary rocks, gold deposit, Bodaybo region.
Для цитирования: Шепель E.B., Аюпова Н.Р., Рассомахин М.А., Хворов П.В. Торий-уран-редкоземельная минерализация Угаханского золоторудного месторождения в углеродистых сланцах, Бодайбинский рудный район (Иркуская область). Минералогия, 7(3), 78-93. DOI: 10.35597/2313-545Х-2021-7-3-5.
For citation: Shepel E.V., Ayupova N.R., Rassomakhin M.A, Khvorov P.V. Thorium, uranium and rare earth mineralization in rocks of the Ugakhan gold deposit, Bodaibo ore region (Irkutsk oblast). Mineralogy,
7(3), 78-93. DOI: 10.35597/2313-545X-2021-7-3-5.
Введение
В докембрийских черносланцевых толщах Байкало-Патомского нагорья, наряду с гигантским месторождением Сухой Лог, локализованы десятки крупных и мелких месторождений золота (Буряк, Бакулин, 1998; Large et al., 2009; Meffre et al., 2008; Юдовская и др., 2011; Паленова и др., 2013, Пале-нова, 2015; Бабяк и др., 2019). В последние годы при расшифровке эволюции золотого оруденения на этих объектах большое внимание уделяется исследованиям парагенезисов акцессорных, прежде всего, РЗЭ минералов, среди которых распространены флоренсит, монацит, ксенотим и алланит (РЗЭ-содержащий эпидот) (Буряк, Бакулин, 1998; Юдовская и др., 2011; Паленова и др., 2013, 2015). Другие потенциальные носители РЗЭ в породах района представлены магнезиально-железистыми карбонатами (брейнерит, сидерит, минералы ряда анкерит-доломит), а также акцессорными минералами аллотигенного происхождения (Буряк, Бакулин, 1998). Предполагается, что в черных сланцах растворенные РЗЭ первоначально сорбируются на глинистых минералах и органическом веществе, а при дальнейших процессах преобразования осадка РЗЭ переходят в фосфаты и карбонаты. Вклад детритового материала может широко варьировать в зависимости от состава области сноса и режима осадконакопления, а среди обломочных минералов, содержащих РЗЭ - наилучшей сохранностью отличаются циркон, минералы группы эпидота и фосфаты (Юдович, Кетрис, 1994).
В настоящей статье рассмотрены РЗЭ минеральные ассоциации в породах Угаханского месторождения, которые представлены силикатами (РЗЭ-содержащий эпидот, торит), карбонатами и фторкарбонатами (анкилит, бастнезит) и фосфата-
ми (монацит, ксенотим) в тесной пространственной связи с минералами урана (уранинит, коффи-нит). Выявленные ранее неизвестные ассоциации минералов РЗЭ в породах Бодайбинского рудного района могут быть использованы для уточнения последовательности процессов рудоотложения.
Геологическая характеристика месторождения
Угаханское золоторудное месторождение расположено в пределах Бодайбинской структурно-формационной зоны (рис. 1), занимающей внутреннюю часть Байкало-Патомской металлогенической провинции. Согласно современным представлениям территория рассматривается как неопротерозойская терригенно-карбонатная толща, формировавшаяся на пассивной окраине Сибирского кратона в палеобассейне (Палеоазиатском океане), заложение которого связывают с развитием окра-инно-континентального рифтогенеза, вызванного распадом суперконтинента Родиния около 800700 млн лет назад (Немеров, Станевич, 2001; Ы е1 а1., 2008; Немеров и др., 2010; Гладкочуб и др., 2013).
Угаханское месторождение приурочено к ядерной части и крыльям запрокинутой к югу Верхне-Угаханской антиклинали (Иванов идр., 2010ф). На юге антиклиналь ограничена Гохтачинско-Угаханс-кой, на севере - Хомолхинской синклиналями. В геологическом строении месторождения принимает участие мощная толща углеродистых карбо-натно-терригенных отложений ныгринской серии венда, включающей бужуихтинскую, угаханскую, хомолхинскую и имняхскую свиты (Немеров и др., 2010; Чумаков и др., 2013; Ра1епоуа е1 а1., 2019). Бужуихтинская свита, согласно залегая на породах бодайбоканской свиты балаганахской серии сред-
Рис. 1. Схематическая геологическая карта Бодайбинского рудного района по (Иванов, 2008) с упрощениями.
1-3 - рифейско-вендские отложения: 1 - бодайбинская серия, венд; 2 - ныгринская серия (бужуихтинская, угаханская, хомолхинская, имняхская свиты), венд; 3 - баллаганахская серия, средний рифей; 4 - верхнепалеозойские гранитоиды конкудеро-мамаканского комплекса; 5 - геологические границы; 6 - разрывные нарушения; 7 -золоторудные месторождения.
Fig. 1. Schematic geological map of the Bodaybo ore region, simplified after (Ivanov, 2008).
1-3 - Riphean to Vendian sedimentary rocks: 1 - Vendian Bodaibo Group; 2 - Vendian Nygri Group (Buzhuikhta, Ugakhan, Khomolkho, Imnyakh formations); 3 - Middle Riphean Ballaganakh Group; 4 - granitoids of the Late Paleozoic Konkudera-Mamakan complex; 5 - geological boundaries; 6 - faults; 7 - gold deposits.
него рифея, слагает ядерную часть одноименной антиклинали и является рудовмещающей для месторождения (рис. 2). По литологическим особенностям и соотношениям пород она подразделена на две подсвиты: 1) нижнюю, сложенную в нижней и верхней части переслаивающимися углеродистыми сланцами и метаалевролитами с преобладанием кварцевых и кварц-карбонатных метапесчаников в средней части подсвиты (мощность 250-300 м), и 2) верхнюю подсвиту, которая характеризуется существенно песчанистым составом с прослоями углеродистых сланцев и метаалевролитов. Выше по разрезу на отложениях бужуихтинской свиты согласно залегают карбонатизированные метапес-чаники угаханской свиты, слагающие крылья одноименной антиклинали.
Магматические породы в районе месторождения представлены скрытым на глубине 3-4 км Уга-ханским гранитным плутоном конкудеро-мамаканского гранитоидного комплекса (ранний-средний карбон) (Лишневский, Дистлер, 2004). Центральную часть плутона занимает Константиновский шток, который вскрывается на некотором удалении от месторождения. Считается, что метаморфиче-
ские преобразования на месторождении происходили в регионально метаморфический этап развития территории и при внедрении гранитоидов: в регионально-метаморфический этап началось формирование жильно-прожилковых зон, а с постмагматическим рудным этапом связаны жильно-прожилковое окварцевание, сульфидизация, муско-витизация и образование железо-магнезиальных карбонатов (Иванов и др., 2010ф).
Рудная минерализация
Рудная минерализация локализована в верхней подсвите бужуихтинской свиты, которая представляет собой согласное чередование полевошпатово-кварцевых метапесчаников с серицит-кальцитовым и кальцит-серицитовым цементом, метаалевролитов и углеродистых филлитовых сланцев. Рудные тела выделяются по результатам опробования, бортовое содержание Аи 0.2 г/т (Иванов и др., 2010ф; Бабяк и др., 2019). Распределение золота неравномерное, разброс содержаний составляет от десятых долей до 13.74 г/т. Рудные залежи имеют пласто-образную форму, субсогласное залегание с вмеща-
Рис. 2. Геологический разрез месторождения Угахан по (Иванов и др., 2010ф).
1 - переслаивание углеродистых сланцев и метаалевролитов с кварцевыми и полевошпатово-кварцевыми ме-тапесчаниками; 2 - углеродистые слюдисто-кварцевые сланцы, прослои метаалевролитов и кварцевых метапесча-ников; 3 - кварцевые и известковые метапесчаники, прослои углеродистых сланцев и метаалевролитов; 4 - углеродистые сланцы с прослоями кварцевых и известковых метапесчаников; 5 - минерализованная зона, представленная сланцами и метаалевролитами с прослоями метапесчаников; 6 - рудная зона, сложенная кварцевыми и известкови-стыми метапесчаниками с подчиненными прослоями углеродистых сланцев.
Fig. 2. Cross-section of the Ugakhan deposit after (Ivanov et al., 2010).
1 - intercalation of carbonaceous shale and metasiltstone with quartz and feldspar-quartz metasandstones; 2 - carbonaceous mica-quartz shale, interlayers of metasiltstone and quartz matasandstone; 3 - quartz and calcareous matasandstone, interlayers of carbonaceous shale and metasiltstone; 4 - carbonaceous shale with layers of quartz and calcareous metasandstone; 5 - mineralized area represented by shale and metasiltstone with layers of metasandstone; 6 - ore zone composed of quartz and calcareous metasandstone with subordinate layers of carbonaceous shale.
ющими породами, полого падают на север-северо-восток под углами 15-29° и располагаются ярусно. Длина рудных тел по простиранию достигает 4 км, а по падению - 600 м. Общие запасы месторождения оцениваются: руда 32968 тыс. т., среднее содержание золота 1.35 г/т, металл - 44533.1 кг (Ба-бяк и др., 2019).
Руды характеризуются прожилково-вкраплен-ной текстурой. Сульфидная минерализация представлена, в основном, пирротином, содержание которого в породах варьирует от первых долей процента до 10 %. Пирит имеет резко подчиненное значение, развит, как правило, в виде монокристаллов или катаклазированных и брекчированных обломков в пирротиновой массе. В акцессорных количествах встречены халькопирит, сфалерит, ар-сенопирит и галенит, редко молибденит. Золото в аншлифах располагается в интерстициях нерудных минералов (кварца, карбонатов анкерит-доломитового ряда), редко ассоциирует с пирротином, пиритом, галенитом. Золото имеет округлую, изоме-тричную, удлиненную форму в сечениях, размеры достигают 0.005-0.007 мм, реже до 0.01-0.02 мм. В рудах преобладает мелкое золото - более 90 % золотин имеют размер менее 0.25 мм.
Материалы и методы исследования
Материал для исследований отобран на Уга-ханском золоторудном месторождении, принадлежащем группе компаний ПАО «Высочайший» (GV Gold). В карьере месторождения отобрано 12 штуфных образцов метапесчаников, метаалевролитов и углеродистых сланцев с сульфидной минерализацией, кварцевыми и карбонатными прожилками. Для детального макроскопического описания использованы полированные образцы размером до 15 х 20 см. Оптико-микроскопическое изучение шлифов проводилось на микроскопе ПОЛАМ Р-312, аншлифов - на микроскопе Olympus BX51. Количественный минеральный состав пород определен рентгеноструктурным методом с помощью автоматизированного прибора ДРОН-2.0 (Си-анод, графитовый монохроматор, аналитик П.В. Хво-ров). Содержания минералов рассчитаны методом постоянных коэффициентов, полученных экспериментальным путем для конкретного прибора и условий съемки (ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, г. Миасс). Термограммы получены надериватографе Q-1500D (аналитик П.В. Хворов). Для определения степени преобразования углеродистого вещества проанализированы навески измельченных (но не истертых
в пыль) штуфных образцов пелитовых пород. Акцессорная минерализация изучена на СЭМ Те scan Vega 3 sbu с ЭДС Oxford Instruments X-act, диаметр электронного пучка 1 мкм, ток 15 нА, ускоряющее напряжение 20 кВ, время счета 120 с (аналитик М.А. Рассомахин). Количественный анализ проведен с использованием эталонов сертифицированного стандарта № 1362 (Microanalysis Consultants Ltd), MINM25-53 (Astimes Scientific Limited, серий-ныйномер 01-044) иНЭРМА.ГЕ01.25.10.7417.
Результаты исследований
Петрографическая характеристика пород.
Метапесчаники представляют собой мелкозернистые темно-серые окварцованные породы сланцеватой текстуры. Сульфидная минерализация визуально представлена пирротином и пиритом и составляет 2-3 % от всего объема пород. Пирротин ферромагнитный, в породе образует линзовидные обособления, скопления и гнезда размером до 2 см. Пирит представлен как линзовидными скоплениями, так и кубическими кристаллами размером до 0.5 см.
В шлифах метапесчаники характеризуются сланцеватой текстурой и лепидогранобластовой, лепидобластовой, гранобластовой структурой. Количество обломочного материала колеблется от 20 до 65 об. %. Обломки размером от 0.1 до 0.5 мм слабо окатаны и представлены кварцем, полевыми шпатами (альбитом и ортоклазом) и слюдами (мусковитом и серицитом) в разных соотношениях (табл. 1, рис. За). Из акцессорных минералов отмечаются единичные обломки турмалина зеленовато-бурого до желтовато-зеленого цвета размером до 0.1 мм и циркона овальной формы размером до 0.1 мм (рис. 36, в). Для циркона характерна труд-
но различимая тонкая (1-2 мкм) новообразованная кайма.
Цемент метапесчаников кварцево-слюдистый (±карбонаты, хлорит), поровый. Наблюдается замещение обломочного материала цементом. Песчаники содержат микрофитолиты разнообразной формы размером до 0.3 мм, состоящие из карбонатного материала и углеродистого вещества. Углеродистое вещество (УВ) присутствует в цементе в виде пылеватой массы (до 1 %), которая, в основном, связана со слюдистыми агрегатами (рис. 4а). Основная масса УВ изотропна либо обладает слабой анизотропией с прямым или облачным погасанием. Из-за высокого содержания кальцита в пробе (-9%), органическое вещество (ОВ) не обнаружено при дифференциально-термическом анализе (вероятно, экзоэффект маскируется диссоциацией кальцита) (рис. 46).
Метаалевролиты - это сланцеватые породы темно-серого цвета, пелитовой структуры, с темно-зелеными участками, обусловленными наличием хлорита. Сланцеватость пород проявлена преимущественно вдоль слоистости, которая устанавливается по ориентировке обломков. Прожилки молочного белого кварца мощностью до 1 см согласны со сланцеватостью. Сульфидная минерализация представлена магнитным пирротином в виде вытянутых линз и гнезд размером до 0.5 мм и составляет около 2-3 % от объема образцов.
Метаалевролиты в поляризационном свете характеризуются лепидогранобластовой структурой, линзовидно-очковой текстурой с характерными удлиненными «очками» кварца (размер от 0.05 до 1.5 мм), расположенными по сланцеватости, и тонкосвилеватой микротекстурой, обусловленной ориентированными чешуйками слюды вокруг
Таблица 1
Минеральный состав метаосадочных пород Угаханского месторождения по результатам количественного рентгеноструктурного анализа
Mineral composition of metasedimentary rocks of the Ugakhan deposit according to quantitative X-ray diffraction analysis
Table 1
Породы Минеральный состав (мае. %)
Кварц Плагиоклаз кпш Кальцит Слюда Хлорит
Метапесчаник 48 30 - 9 11 3
Метаалевролит* 16 22 5 1 53 3
Углеродистый сланец 7 10 4 - 70 8
Примечание. * - в пробе содержится >20 % реитгеноаморфиой составляющей; прочерк - ниже предела обнаружения.
Note. *-the sample contains >20 % of X-ray amorphous component; dash - below detection limit.
Рис. 3. Минеральный состав метаосадочных пород месторождения Угахан:
а-в - метапесчаники: а - обломочные зерна кварца (Q), окруженные карбонат-слюдистым цементом (Саг); б - турмалин (Tur) в межзерновом пространстве кварца; в - обломок циркона (Zr) между зернами кальцита (Cal) и мусковита (Mus); г-е - метаалевролиты: г - зерна кварца, окруженные укрупненными чешуйками мусковита; д -зерно турмалина с каймой регенерации; е - зональное зерно циркона; ж-и - углеродистые сланцы: ж - турмалин в лепидогранобластовой структуре углеродистого сланца; з - укрупненный кристалл РЗЭ-содержащего эпидота (Ер) на границе с метаалевролитом; и - изометричные выделения титанита (Ttn) в кварц-слюдистой основной массе. Поляризационный свет.
Fig. 3. Mineral composition ofmetasedimentary rocks ofthe Ugakhan deposit:
а-в - metasandstone: a - clastic quartz (Q) grains in carbonate-mica matrix (Car); б - interstitial tourmaline (Tur) in quartz; в - zircon (Zr) clast between grains of calcite (Cal) and muscovite (Mus); r-e - metasiltstone: г - quartz grains surrounded by large muscovite scales; д - tourmaline grain with regeneration margin; e - zonal zircon grain; ж-и -carbonaceous shale: ж - tourmaline in lepidogranoblastic carbonaceous shale; з - large REE-bearing epidote crystal (Ep) at the boundary with metasiltstone; и - isometric titanite (Ttn) in quartz-mica matrix. Polarized light.
«очков» кварца. Породы сложены тонкозернистыми агрегатами (размер до 0.2) кварца, полевыми шпатами (альбит и ортоклаз), слюдами (мусковит и серицит) и карбонатами (кальцит, анкерит). В составе метаалевролитов изредка отмечаются турмалин, циркон и рутил (табл. 1, рис. Зг). Кристаллы зеленовато-желтого турмалина размером до 0.1 мм удлиненно-округлой и призматической формы с типичным треугольным сечением. В некоторых кристаллах отмечается более светлая регенера-ционная каемка с включениями УВ (рис. Зд). Зерна циркона размером до 20-30 мкм характеризуются зональным строением в виде дорастания обломков новообразованной пористой каймой мощностью
от 5 до 10 мкм с включениями минералов основной массы (рис. Зе). В составе обломочного циркона отмечается примесь НГО2 до 1.71 мае. %, а в регенерационной кайме содержания НГО2 до стигают 2.05 мае. % и присутствует и02 (0.37 мае. %). Рутил срастается с пиритом, размер его зерен достигает 0.05 мм, форма сечений овальная, ксено-морфная.
В метаалевролитах встречены фрагменты ми-крофитолитов округлой, овальной, иногда сложной формы (диаметр 0.5 мм) с хорошо выраженной концентрической зональностью, проявленной в чередовании темных (углеродистое вещество) и светлых (карбонатно-слюдистый материал) сло-
Рис. 4. Углеродистое вещество в метаосадках Угаханского месторождения (а, в, д) и соответствующие термограммы (б, г, е):
а - метапесчаник; б - термограмма УВ из метапесчаника, навеска 1159 мг, общая потеря веса 58 мг (5 %), ОВ не обнаружено, возможно, экзоэффект маскируется диссоциацией кальцита (содержание кальцита в пробе по данным QXRD составляет 10 %); в - концентрически-зональный микрофитолит с УВ и карбонатно-слюдистым слоями в метаалевролите; г - термограмма УВ из метаалевролита, навеска 798 мг, общая потеря веса 25 мг (3 %), с учетом потери конституционной воды в мусковите (по данным QXRD проба содержит 53 % мусковита) количество ОВ в пробе составляет 1 %; д - УВ из углеродистого сланца, е - термограмма УВ из углеродистого сланца, навеска 1054 мг, общая потеря веса 58 мг (5.5 %), с учетом потери конституционной воды в мусковите (по данным QXRD проба содержит 70 % мусковита) количество ОВ составляет 3 %.
Синяя линия - TG (кривая потери веса), красная - DTA (дифференциальный термический анализ).
Fig. 4. Carbonaceous matter of metasedimentary rocks of the Ugakhan deposit (а, в, д) and corresponding DTA curves (б, r, e):
a - metasandstone; б - DTA curve of carbonaceous matter from metasandstone, sample 1159 mg in weight, the total weight loss is 58 mg (5 %), no OM is detected, exoeffect is probably masked by dissociation of calcite (its amount in sample is 10 % according to QXRD data); в - concentrically zoned microphytolite with carbonaceous matter and carbonate-micaceous layers in metasiltstone; г - DTA curve of carbonaceous matter from metasiltstone, sample 798 mg in weight, the total weight loss is 25 mg (3 %), taking into account the loss of constitutional water in muscovite (according to QXRD, sample contains 53 % of muscovite), the OM content of sample is 1 %; д - carbonaceous matter from carbonaceous shale; e - DTA curve of carbonaceous shale, sample 1054 mg in weight, the total weight loss is 58 mg (5.5 %), taking into account the loss of constitutional water in muscovite (according to QXRD, sample contains 70 % of muscovite), the OM content of sample is 3 %.
Blue line - TG (weight loss curve), red line - DTA (differential thermal analysis).
ев, которые состоят из мельчаиших кристаллов или шаровидных зерен кальцита, напоминающих фоссилизированные клетки бактерий (рис. 4в). По результатам термического анализа содержание OB в пробе составляет ~1 мае. %, его выгоранию соответствует экзотермический эффект в диапазоне температур от 550 до 750 °С, максимум находится на 670 °С (рис. 4г).
Углеродистые сланцы представлены мелкозернистыми темно- до голубовато-серыми породами с темно-зелеными пятнами хлорита. Вдоль сланцеватости изредка наблюдаются прожилки карбонатов молочно-белого цвета шириной 0.1-1 см. В образцах присутствует ферромагнитный пирротин в виде вкрапленников, линзовидных и гнездо-образных скоплений размером до 0.5 см. Сульфидная минерализация занимает около 5-10 % объема породы.
В шлифах углеродистые сланцы состоят из взаимно параллельных ориентированных тонких чешуек мусковита, серицита и подчиненных им зерен кварца и полевого шпата, кальцита, редко хлорита. Структура сланцев лепидогранобластовая, тонкозернистая за счет преобладания (до 50 мае. %) слюдистого материала (табл. 1, рис. Зж). Зерна кварца образуют «очки» удлиненной формы размером до 0.1 мм, которые располагаются своим длинным сечением в плоскости сланцеватости породы. Вокруг «очков» кварца развиваются чешуйки слюды размером до 0.05 мм, облекающие зерно со всех сто-
рон. Хлорит в углеродистых сланцах представлен железисто-магнезиальной разновидностью (Бе / Бе + Mg = 0.38-0.76). Температуры его образования, рассчитанные при помощи хлоритового термометра, составляют 296-371 °С (табл. 2).
В углеродистых сланцах присутствуют многочисленные зерна турмалина удлиненно-призматической формы размером до 0.1 мм, окруженные каймой регенерации (рис. Зж). В редких случаях встречается обломочный циркон (размер зерен до 50 мкм), для которого характерна новообразованная кайма мощностью до 7 мкм. В составе обломочного циркона, также, как и в алевролитах, установлена примесь НГО2 до 1.51 мае. %. Рутил располагается согласно сланцеватости породы в виде мелких и тонких иголок размером до 0.02-0.03 мм. Титанит обнаружен в виде ксеноморфных выделений размером до 1.2 мм (рис. Зи). Апатит встречается в виде обломков, размер которых варьирует от 10 мкм до 100 мкм. В составе апатита обнаружены Б (до 4.42 мае. %) и 8гО (до 0.92 мае. %).
Характерной особенностью пород является присутствие крупных призматических кристаллов РЗЭ-содержащего эпидота (размер до 0.3 мм по удлинению) и их многочисленных мелких фрагментов, расположенных параллельно сланцеватости (рис. Зз). Для кристаллов характерны двойники и штриховка вдоль удлинения. Часто кристаллы имеют отколотые углы, встречаются сглажено-угло-ватые вплоть до окатанных форм. Большинство
Таблица 2
Химический состав хлорита из углеродистых сланцев и метаалевролитов (мае. %)
Table 2
Chemical composition of chlorite from carbonaceous shale and metasiltstone (wt. %)
SiÜ2 AI2O3 FeÜ MgÜ Сумма Si AlIV AlVI Fe Mg Fe / (Fe + Mg) ^ О
1 26.75 22.61 21.08 17.66 88.10 2.75 1.25 1.48 1.81 2.70 0.40 312
2 23.90 22.42 38.05 6.60 90.97 2.60 1.40 1.47 3.46 1.07 0.76 371
3 27.20 20.43 24.64 15.73 88.01 2.85 1.15 1.38 2.16 2.46 0.47 296
4 27.22 22.44 19.80 17.92 87.36 2.81 1.19 1.53 1.71 2.76 0.38 301
Кристаллохимические формулы
1 (Mg,7oFe 1.81Al1.48) 5,9(Si,75Al!,5)4Ü1o(OH)8
2 (Fe Al Mg ) v 3.461.47о\.<Л' ,00(Si,60Al!,0)4Ü10(OH)8
3 (Mg2.46Fe 2.16Al1.38) ,00(Si,85Al!.15)4O10(OH)8
4 (Mg2.76Fe 1.71Al1.53) 6.00(Si2.81Al1.19)4Ü10(CH)8
Примечание. Структурная формула хлорита (Mg,Fe)6(Si,Al)4O10(OH)8 рассчитана на 10 катионов. Температура образования хлорита рассчитывалась по геотермометру (Kranidiotis, MacLean, 1987) на восемь ионов Si в тетраэдрической позиции с корректировкой A1IV на Fe / (Fe + Mg): Т°С = 106AlIVm +18, где A1ivko = A1IV + 0.7 xFe/ (Fe + Mg).
Note. The formula of chlorite ((Mg,Fe)6(Si,Al)4O10(OH)8 is recalculated to 10 cations. The formation temperature of chlorite was calculated using a geothermometer of (Kranidiotis, MacLean, 1987) based on eight Si ions in tetrahedral position with correction of AlIV for Fe/(Fe + Mg): T°C = 106A1IV + 18 , where A1IV = A1IV + 0.7 x Fe / (Fe + Mg).
крупных образований РЗЭ-содержащего эпидота наблюдается на контакте углеродистых сланцев и песчаников.
УВ в сланцах присутствует в виде пылевидной тонкорассеянной вкрапленности, не имеющей четких границ распространения (рис. 4д). Его содержание в породе достигает 3 мае. %. На термограммах выгоранию ОВ соответствует экзотермический эффект в диапазоне температур от 600 до 750 °С, а максимум находится на 690 °С (рис. 4е).
Торий-уран-редкоземельная минерализация месторождения характеризуется наличием разнообразных по составу минералов РЗЭ, ТЪ и и (рис. 5). Максимальное количество минеральных видов приурочено к углеродистым сланцам и представлено РЗЭ-содержащим эпидотом, бастнезитом, анкилитом, монацитом и ксенотимом. Торий встречается в силикатной форме - в виде торита, а минералы урана - в оксидной (уранинит) и силикатной (коффинит) формах.
РЗЭ-содержащий эпидот (Са,КЕЕ)2(Л1, Бе)3(81207)(8Ю4)(0,0Н) встречается в основной карбонат-кварцево-слюдистой массе мета-алевролитов и углеродистых сланцев в виде 1) крупных призматических кристаллов (размер до 100 х 300 мкм) с неоднородным внутренним строением, часто с тонкой каймой бастнезита (рис. 5а), 2) ксеноморфных зерен с признаками замещения анкилитом и бастнезитом (рис. 56) и 3) микровключений кристаллографических очертаний размером до 10 х 30 мкм в пирите (рис. 5в). Его кристаллы и их фрагменты, как правило, несут на себе следы изменения и замещения минералами РЗЭ более поздних стадий минералообразования.
Содержания основных компонентов в РЗЭ-содержащем эпидоте сильно варьируют в зависимости от содержаний РЗЭ (мае. %): 8Ю2 (30.5633.92), А1203 (17.77-22.64), СаО (8.82-15.64) и БеО (6.56-11.25). Среди РЗЭ преобладает Се203 (6.53-11.26 мае. %), почти в два раза превышающий по содержанию Ьа203 (3.43-5.51 мае. %); в заметных количествах присутствует №203 (2.21-4.60 мае. %). В некоторых анализах наблюдаются примеси Рг203 до 1.30 мае. %, ТЪ02 до 1.77 мае. % и 8т203 до 1.01 мае. % (табл. 3).
Бастнезит (Се,Ьа,...)С03Б образует каймы толщиной 2-10 мкм вокруг кристаллов РЗЭ-содержащего эпидота (рис. 5а) и псевдоморфозы по его мелким кристаллам (рис. 5г). В основной карбо-нат-кварцево-слюдистой массе метаалевролитов и углеродистых сланцев также наблюдается замеще-
ние РЗЭ-содержащего эпидота бастнезитом в ассоциации с анкилитом (рис. 5д).
Спектр РЗЭ элементов в бастнезите наследуется от состава РЗЭ-содержащего эпидота. Для химического состава бастнезита характерно резкое преобладание Се203 (27.39-28.54 мае. %), содержание которого в два раза выше, чем содержание Ьа203 (13.81-15.40 мае. %) (табл. 3). Из других РЗЭ элементов в заметных количествах присутствуют (мае. %): Ш203 11.38-11.80 и Рг203 2.49-2.97, в некоторых анализах обнаружены 8т203 (до 1.39) и У203 (до 1.16). В бастнезите содержания (мае. %): ТЮ2 не превышают 2.35, СаО составляют 3.38— 4.34 и Б варьируют от 2.06 до 3.22. Присутствие воды (2.77-3.00 мае. %) в составе изученных бастне-зитов позволяет отнести их к гидроксилбастнезитам (табл. 3).
Анкилит (8г,ИЕЕ)(С03)2(0Н) • Н20 тесно ассоциирует с РЗЭ-содержащим эпидотом и уранинитом (рис. 5д). В пирите установлены выделения анкилита размером до 50 мкм с кристаллическими очертаниями, окруженные РЗЭ-содержащим эпидотом, а также прожилки, мощность которых не превышает 10 мкм (рис. 5е, ж). В ассоциации с органическим веществом анкилит развивается по ураниниту (рис. 5з). Химический состав анкилита (мае. %): Се203 25.65-27.01, Ьа203 13.71-14.21, Рг203 2.50-3.06, Ш203 8.817-9.55, 8гО 8.36-12.58, СаО 3.11-4.14, иногда БеО до 2.35 мае. % и Б до 0.41 мае. % (табл. 3).
Монацит (Се,Ьа,Ш...)Р04 представлен включениями кристаллов размером до 30 мкм в пирите (рис. 5е) и сростками с апатитом в основной кварц-карбонат-слюдистой массе метаалевролитов и углеродистых сланцев (рис. 5и). По составу монацит соответствует Се-разновидности (мае. %): Се203 30.88-36.50, Ьа203 13.86-15.46, Рг203 3.28-3.74, Ш203 12.93-13.09, Р205 28.23-29.93. Минерал со-держитнезначительные примеси (мае. %): 8Ю20.11-0.25, СаО 0.25-0.38, ТЪ02 до 1.77 и БеО до 0.35 (табл. 3).
Ксенотим (У,КЕЕ)Р04 принадлежит иттриевой разновидности, встречается в тесном срастании с апатитом, а также образует каймы вокруг апатита. Размер выделений ксенотима колеблется от 0.2 мкм до 10 мкм (рис. 5к). Химический состав минерала (мае. %): У203 47.26-48.44, Р205 34.6935.59, ва203 1.69-2.05, Бу203 3.29-3.42, Ег203 4.685.06, УЬ203 5 .75-6.17, Ш2 0.57-0.67, Но203 до 1.72, СаО до 0.11 (табл. 4).
Рис. 5. Торий-уран-редкоземельная минерализация в рудовмещающих отложениях Угаханского месторождения: а - кайма бастнезита (Вп) вокруг кристаллов РЗЭ-содержащего эпидота (Ер); б - ксеноморфные зерна РЗЭ-содержащего эпидота в срастании с анкилитом (Ank) и бастнезитом; в - включение РЗЭ-содержащего эпидота в пирите (Ру); г - замещение РЗЭ-содержащего эпидота бастнезитом и включения торита (Th) в бастнезите; д -бастнезит в ассоциации с анкилитом и РЗЭ-содержащим эпидотом; е - включения монацита (Mnz) и анкилита в ассоциации с РЗЭ-содержащим эпидотом в пирите; ж - прожилок анкилита в кристалле пирита; з - углеродистое вещество (Сорг) в ассоциации с уранинитом (U) и анкилитом; и - монацит в ассоциации с апатитом (Ар); к - замещение ксенотимом (Xnt) апатита (Ар); л - кайма коффинита (Coff) вокруг уранинита; м - цепочка из зерен торита вокруг кристалла РЗЭ-содержащего эпидота (АН).
Q - кварц, Chi - хлорит, Zr - циркон. BSE фото.
Fig. 5. Th-U-REE mineralization in ore-bearing metasedimentary rocks of the Ugahan deposit: a - bastnesite (Bn) rim around REE-bearing epidote crystals (Ер); б - anhedral grains of REE-bearing epidote intergrown with ankylite (Ank); в - inclusion of REE-bearing in pyrite (Ру); г - replacement of REE-bearing epidote by bastnesite and inclusion of thorite (Th) in bastnesite; д - bastnesite in assemblage with ankylite and REE-bearing epidote; e - inclusions of monazite (Mnz) and ankylite in assemblage with REE-bearing epidote in pyrite; ж - ankylite veins in pyrite crystal; з - organic matter (Copr) in assemblage with uraninite and ankylite; и - monazite in assemblage with apatite (Ар); к -replacement of apatite by xenotime (Xnt); л - coffinite (Coff) rim around uraninite; м - chain of thorite (Th) grains around REE-bearing epidote crystal.
Q - quartz, Chi - chlorite, Zr - zircon. BSE photo.
¡3
s
-Q
£
Сумма РЗЭ-содержащий эпидот 96.28 94.43 83.92 95.53 97.38 Бастнезит 94.67 93.41 89.11
но 2 расч 00 Г"- 00 (N СЪ U^ MD r^ in (-■ ^ о C^ СЛ C5 fS <"4 (^n
CO, 2 расч 1 1 1 1 1 ООО О oo m -ч ,-H cK (N <N ^ч
Рч 1 1 1 1 1 <N ^ ЧО fS СЭ r^1 СП ГЧ
00 1 1 1 1 1 СП 1 1 о
Оо оо 1 1 1 1 1 1 1 1
сТ Л" 1 1 1 1 1 1 1 1
Оо ^ 1 1 1 1 1 1 1 1
N 1 1 1 1 1 1 1 1
°о Q 1 1 1 1 1 1 1 1
°о тз" О 1 1 1 1 1 1 1 1
Оо а" оо 1 1 1 1 00 съ <N I ГО
сТ 1 1 1 1 1 ЧО ЧО 1 ^ч о
£ н t"- СП 1 | m чо -н' О -ч' ЧО 1Л 1Л 40 00 СП <5 О (N
ОТ тз" 00 ^ч СП 00 on <"i ■ 4t ГЧ СП ^ СП О 00 00 ОО 4t СП
ОТ рц О 00 <4 Is3.'4. 1 ^ as 4t кп сл fS СЧ
сТ о m ^ ^ rs. кп 1Л rN. сл ^ч ^ (S » ■Л 00 СП оо <N (N (N
ОТ Л" hJ ^ч СП 1Л Tt ^ч СЛ 4t О СП КП 4t 4t 'П 'П О ^Ч (N 4t 00 сч ■л' СП 4t
Т <D Рч 00 ЧО (N (^П (^П 1Л Ч1Э сК оо чо сК ^^ ■л | ЧО О -Ч
C 00 Tt _, (N 1Л СП ЧО КП 4t £ оо ^t 00 ГО ГЧ СП 4t 4t СП
<г О 4t „ !Л СЧ ЧО 00 СЭ <N 2 сК (N(N^4 ^4 1 1
Q о\ м О ю t оо сл сч кп |л ГЧ СП 1-н сэ (N m m m m m 00 ЧО о -Ч 1 ^ч (N
№ п/п ч ism t in ЧО t^ 00
СП cn <N 1Л
i 00
О ЧО
cn Г~
4t It
О "Л
! <"i
i CO
<N <N
О
00
h Я
e3
■л
1Л 00
чо о
О "Л
l "Л
'ri <N <N
(-■ <N
I
>л
I
<N
чо cn
<N <N 00 00
I
<N
00
I
1Л
чо
I
о
О СП СП СП
СП
I
СП
с* гсп о
чо о ■Л чо
■Л (N
^Ч Tt
<N
<4 I
<N
^ч Tt
ЧО ЧО
<N 00 (N
(N "Л ^ч as
ЧО О OS <N ^-i
СП ^ч Os
1Л f-"Л Os
X о
к
CD О
X
о о
с: д ЧО
¿о"сТ
CD
ю
к о
X CD
<с °
ООО О
ft ^
и 00 м-
= <D "Рч
О
-оо =
__Г г- с
<С йоо
tOO
<D Рч
* (U
Рч
Т. Р<С
ft _ргЧ
л
ч о
^—^
а >4d
о
■е
ь ТЗ
ц
и
(D d
у Й
S J
S ЧО
S О
X о О C
ч
ч ЧО
л
н
о Я О
а
а
оо
О Щ
9J5
=
> =о
> о f^
<D Н Рч. 8
X ° %
я ь
с
'к ^
о Я
о
о
о О о_©
£ Og
© о
О ©
- J ^
) l S
э о о
3 ^
S
,Рч £
5 .я н
• (D ОО рч
а
ТЗ ТЗ
^ £
Й Л
hJ hJ
<D <D
О О
Л СЗ
АЧ г
л о
■ ^ о
<D (U
^ о
л л hJ h-1
<D <D
CJ О
C5 . = <D
^ 00 ^ |Jh
1 сл ^o
S ^ d _p О <u
CJ Q ^^ ^^
<D
И
h U Л
VSD
X
s g
IS
s
<s «
1вЦ
и "S
rn Я
S %
а '¡и g SH
а 1и <D л 4 jO
о ^^ g
<D .¡3
If
я a
§
I §
я w
^ <1 ¡r <u
О t+4
a i3
IT §
о
<U S
H 1,3
8 Q И
is 'я
S
X О
ч
4 л н о Я .
^ О
S tL,
ж нч
a ^^^
a о h
s к
м £
:=
О ^
s to
2;
м >
О
о
к;
"oj
inj о inj
Химический состав монацита, ксенотима, уранинита и коффинита (мае. %) Chemical composition of monazite, xenotime, uraninite and cofflnite (wt. %)
Таблица 4 Table 4
№ n/n Si02 ai2o3 CaO FeO La203 Ce203 Pr203 Nd203 Th02 YA Sm203 Gd203 DyA h2o3 Er203 YbA PbO u2o Р2О5 so, F Сумма
Монацит
1 0.11 - 0.25 - 13.86 36.5 3.74 12.93 - - 2.12 - - - - - - - 29.93 - - 97.34
2 0.25 - 0.38 0.35 15.46 30.88 3.28 13.09 1.77 - - - - - - - - - 28.23 - - 95.79
Ксенотим
3 - - 0.11 - - - - - - 47.26 - 1.69 3.42 1.72 4.68 5.75 - 0.57 34.69 - - 99.89
4 - - - - - - - - - 48.44 - 2.05 3.29 - 5.06 6.17 - 0.67 35.59 - - 101.26
Апатит
5 - - 53.49 - - - - - - - - - - - - - - - 40.46 - 3.33 95.61
Уранинит
7 - - - 0.57 - - - - - 1.91 - - - - - - 4.6 92.92 - - - 100.0
8 - - - - - - - - - 1.20 - - - - - 5.27 88.06 - - - 93.33
Коффинит
9 25.66 0.96 1.07 2.38 - - - 1.23 - 4.04 - 2.56 0.77 - - - - 56.78 - 3.88 - 100.52
Кристаллохимические формулы
1- (Ce0 5,La0 20Nd018Pr0 05Ca0 01)0 97(P0 996Si0 004O4)
2. (Cea47Laa24Ndai9Pra05Sma03Caa02Tha02)L03(Pa99Sia01O4)
3.(yf .AA»1^ 0.04^®0.02Gd0.02^0.005-'0.8S PO4
4. (yf ЛАоРУ 0.04^^0.02^0.005)0 88po4
5. Ca5,2(PO4)3,0Fa92
7. (ur Pb .89 0.05 Y Fe ^ О 0.04 0.02-'1.00 2.00
8- (U„,3Pb0,7 X. 00^2.00
9- (U0.43Y0.07Fe0.07Ca0.04Gd0.03Nd0.02Dy0.01Sm0.0l)0.68(Si ai Э.88 0.02 S„.io)04
г' a 3 =F
' Чз г то
I
то
S a
a <y
a. a
~ S
a !a
к S
2 -г g-S
S IV
5f. a О b
2 § г' ^
3 §
<\j
то о & 0
a-
а о a ^
Oq TO
3
£ s ^
^ 8 о s
a 3,
TO
a
S
Примечание. Кристаллохимические формулы монацита, ксенотима, уранинита и коффинита рассчитаны на сумму катионов, равную одному. Формула апатита рассчитана по кислороду, с поправкой на кислород 0=Е%: -1.665.
Note. Formulas of monazite, xenotime, uraninite and coffinite are recalculated to the cation sum of one. For apatite, the calculation is based on oxygen, with correction for oxygen 0=F2 : -1.665.
Уранинит UO2 и коффинит U(SiO4)l x(OH)4x обнаружены в виде редких зерен размером до 30 мкм в основной массе. Зерна уранинита ксено-морфные, с заливами и выступами. Коффинит образует оторочку вокруг уранинита (рис. 5л). Для минералов урана характерна ассоциация с углеродистым веществом (рис. 5з). Химический состав уранинита (мае. %): UO2 88.06-92.92, РЬО 4.605.27, Y2O3 до 1.91, FeO до 0 .57; коффинита (мае. %): UO2 56.78, Si02 25.66, FeO 2.38, Y2O3 4.04, Gd2O3 2.5(2, Nd2O3 1.23, Dy2O3 0.77, Sm2O3 1.20, CaO 0.7, Al2O3 0.96 (табл. 4). 3
Торит (Th,REE)Si04 образует включения размером до 7 мкм в бастнезите (рис. 5г), а также цепочки субмикронных зерен вокруг кристаллов РЗЭ-содержащего эпидота (рис. 5м). В составе торита обнаружены примеси преимущественно ЛРЗЭ и Y2O3 5.36-6.00 мае. %, а также отмечается присутствие U02 до5.38 мае. % (табл. 3).
Обсуждение
Существуют две основные гипотезы формирования золоторудных месторождений в черно-сланцевых толщах Бодайбинского района: 1) пост-магматически-гидротермальная, согласно которой основной этап концентрирования золота в рудах и привнос части цветных и благородных металлов отвечает становлению постметаморфических интрузий (Кондратенко, 1977; Русинов и др., 2008; Лаверов и др., 2007) и 2) метаморфогенно-гидро-термальная, которая предполагает, что рудообразу-ющие растворы генерировались при региональном метаморфизме исходно металлоносных углеродистых толщ с первичным накоплением золота в УВ и осадочном и диагенетическом пирите (Буряк, 1982; Буряк, Бакулин, 1998; Large et al., 2007; Meffre et al., 2008). Роль осадочных толщ как источника рудных компонентов подтверждается теоретической возможностью связывания металлов при осадко-накоплении путем адсорбции сингенетичными сульфидами и органическим веществом (Юдович, Кетрис, 1994). Основными факторами, влияющими на минералогию черных сланцев и распределению в них микроэлементов, являются диагенетические и метаморфические процессы.
Распределение ОВ в породах месторождения Угахан неравномерное и наибольшей его концентрацией характеризуются углеродистые сланцы и метаалевролиты. Обнаруженные микрофитолиты свидетельствуют о биопродуктивности первичных осадков палеобассейна (Станевич и др., 2006; Не-
меров и др., 2010). Однако фоссилизированные остатки микроорганизмов, участвовавшие в формировании микрофитолитов, плохо сохранены или полностью превращены в темное ОВ. Термический анализ показывает, что ОВ в метаосадках Угахан-ского месторождения прошло все стадии катагене-тического преобразования (Иванова и др., 1974). Эти данные подтверждаются расчетом температур (Kranidiotis, MacLean, 1987) образования хлорита в широком интервале температур (296-371 °С) в условиях серицит-хлоритовой субфации зеленослан-цевой фации метаморфизма.
Особенностью метаосадочных пород Угахан-ского месторождения, в отличие от других месторождений района, является разнообразие РЗЭ минералов в ассоциации с U-Th минералами, количество которых возрастает от метапесчаников к углеродистым сланцам. Флоренсит, являющийся типоморфным акцессорным минералом РЗЭ на ряде месторождениях Бодайбинского района (Буряк, 1982; Паленова, 2015), нами в отложениях бужуихтинской свиты не установлен. Основным концентратором РЗЭ на Угаханском месторождении является РЗЭ-содержащий эпидот, который обнаружен в виде обломков, кристаллов и ксено-морфных выделений, частично замещенных более поздними карбонатами РЗЭ. Обломочные и новообразованные эпидот и алланит в ассоциации с мусковитом и апатитом в Бодайбинском рудном районе установлены в отложениях более древней Михайловской толщи на месторождении Чертово Корыто (Yudovskaya et al., 2016). Замещение обломочного РЗЭ-содержащего эпидота бастнезитом и анкилитом, вероятно, происходило при метамор-фогенно-гидротермальных процессах, как и образование кайм регенераций циркона и турмалина. Бастнезит чаще всего образуется в результате разрушения РЗЭ силикатов, в особенности, алланита (Сердюченко и др., 1967; Berger et al., 2008). Присутствие примеси Th в РЗЭ-содержащем эпидоте указывает на образование торита в результате разложения эпидота.
На месторождении монацит и ксенотим, в основном, встречаются в тесном срастании с апатитом и образуют каймы вокруг обломочного апатита и присутствуют в виде включений в пирите. Можно предполагать, что источником вещества для новообразованных монацита и ксенотима служили обломки апатита, обогащенного РЗЭ. Однако новообразованный монацит в метапелитовых породах может кристаллизоваться как в условиях зе-
леносланцевой фации метаморфизма (Rasmussen et al. 2001), так и диагенеза (Evans, Zalasiewicz, 1996; Evans et al. 2002). Тесная пространственная ассоциация пирита с монацитом, содержащим повышенные концентрации Th02 (до 1.77 мае. %), может свидетельствовать о присутствии гидротермального монацита (Meffre et al., 2008; Юдовская и др., 2011). Обломочные фосфаты в изученных породах не обнаружены, их отсутствие, вероятно, связано с неустойчивостью обломочных зерен во время регионального метаморфизма зеленосланцевой фации и свидетельствует о ряде деструктивных реакций, зависящих от валового состава породы и исходного состава монацита (Muhling, Rasmussen, 2009).
Известно, что уран и РЗЭ накапливаются в углеродистых осадках в процессе их образования (Юдович, Кэтрис., 1994). Образование уранинита может быть обусловлено литификацией осадков. Появление коффинита, вероятно, соответствует стадии образования обогащенных ураном торита и кайм регенерации циркона, которые связаны с метаморфогенно-гидротермальными процессами. Таким образом, перераспределение первично накопленного вещества и его концентрирование с образованием минеральных форм РЗЭ, Th и U происходило на всех этапах литогенеза и метамор-фогенно-гидротермальной стадии преобразования первичных углеродсодержащих осадков.
Выводы
1. Вмещающие породы Угаханского месторождения золота метаморфизованы в условиях серицит-хлоритовой субфации зеленосланцевой фации метаморфизма, что подтверждается их структурно-текстурными особенностями, составом породообразующих и акцессорных минералов, а также термическими свойствами углеродистого вещества и расчетами температуры образования железисто-магнезиального хлорита. Обнаруженные микро-фитолиты важны для определения мелководных палеоусловий накопления осадков.
2. Основным минералом-концентратором РЗЭ на месторождении является обломочный РЗЭ-содержащий эпидот, который служил источником металлов для образования бастнезита, анкилита и торита при метаморфогенно-гидротермальном преобразовании первично-осадочных пород. Монацит и ксенотим являются новообразованными продуктами. Генезис уранинита и коффинита может быть обусловлен литификацией и метаморфогенной перекристаллизацией цемента первичных осадков.
3. В связи с возрастанием использования для локальных датировок акцессорных минералов, установленные в отложениях бужуихтинской свиты новообразованные монацит, циркон, ксенотим и уранинит могут быть использованы для абсолютного датирования золоторудной минерализации на Угаханском месторождении при дальнейших исследованиях.
Литература
Бабяк В.Н., Блинов A.B., Тарасова Ю.И., Бу-дяк А.Е. (2019) Новые данные о геолого-структурных особенностях золоторудных месторождений Ожерелье, Ыканское, Угахан и Голец Высочайший. Науки о Земле и недропользование, 42(4), 388-412.
Буряк В.А. (1982) Метаморфизм и рудообразова-ние. Москва, Недра, 256 с.
Буряк В.А., Бакулин Ю.И. (1998) Металлогения золота. Владивосток, Дальнаука, 403 с.
Гладкочуб Д.П., Станевич A.M., Мазукаб-зов А.М. (2013) Ранние этапы развития Палеоазиатского океана: данные по LA-ICP-MS датированию детритовых цирконов из позднедокембрийских толщ южного фланга Сибирского кратона. Геология и геофизика, 54(10), 1472-1490.
Иванов А.И. (2008) Месторождение «Ожерелье» - новый тип коренных месторождений золота в Бодайбинском рудном районе. Известия Сибирского отделения РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений, 6(32), 14-26.
Иванов А.И., Агеев Ю.Л., Калинина Д.И. (2010ф) Поисковые работы на рудное золото в северной части Кропоткинского рудного поля (Иркутская область). Иркутск, филиал ФГУ «ТФГИ по Сибирскому федеральному округу», 159 с.
Иванова В.П., Касатов Б.К., Красавина Т.Н., Ро-зинова Е.Л. (1974) Термический анализ минералов и горных пород. Л., Недра, 399 с.
Кондратенко А.К. (1977) Магматические комплексы центральной части Ленской провинции и их металло-геническая специализация. Москва, Недра, 144 с.
Лаверов Н.П., Чернышев И.В., Чугаев A.B., Ба-ирова, Э.Д., Гольцман, Ю.В., Дистлер, В.В., Юдовская, М.А. (2007) Этапы формирования крупномасштабной благороднометальной минерализации месторождения Сухой Лог (Восточная Сибирь, Россия): результаты изотопно-геохронологического изучения. Доклады Академии наук, 415(2), 236-241.
Лишневский Э.Н., Дистлер В.В. (2004) Глубинное строение земной коры района золото-платинового месторождения Сухой Лог по геолого-геофизическим данным (Восточная Сибирь). Геология рудных месторождений, 46(1), 88-104.
Немеров В.К, Станевич А.М. (2001) Эволюция рифей-вендских обстановок биолитогенеза в бассейнах Байкальской горной области. Геология и геофизика, 42 (3), 456-470.
Немеров B.K., Станевич А.М., Развозжаева Э.А., Будяк А.Е., Корнилова Т.А. (2010) Биогенно-седимен-тационные факторы рудообразования в неопротерозойских толщах Байкало-Патомского региона. Геология и геофизика, 51(5), 729-747.
Паленова Е.Е. (2015) Минералогия месторождений золота Копыловское, Кавказ, Красное (Артемов-ский рудный узел, Бодайбинский район). Автореферат диссертации на соискание степени кандидата геолого-минералогических наук. Миасс, 20 с.
Паленова Е.Е., Белогуб Е.В., Новоселов К.А., За-ботина М.В. (2013) Минералого-геохимическая характеристика углеродистых толщ золоторудных объектов Артемовского узла (Бодайбинский район). Теология, поиски иразведкарудныхместорождений, 43(2), 29-36.
Русинов В.Л., Русинова О.В., Кряжев С. Г., Ще-гольков Ю.В., Алышева Э. И., Борисовский С. Е. (2008) Околорудный метасоматизм терригенных углеродистых пород в Ленском золоторудном районе. Геология рудных месторождении, 50(1), 3-46.
Сердюченко Д.П., Лутц Б.Г., Минеев Д.А., Кочетков О.С., Павлов В.А. (1967) Редкие элементы в породах различных метаморфических фаций. Москва, Наука, 199 с.
Станевич А.М., Немеров В.К., Чатта Е.Н. (2006) Микрофоссилии протерозоя Саяно-Байкальской складчатой области. Обстановки обитания, природа и классификация. Новосибирск, Гео, 200 с.
Чумаков Н.М., Семихатов М.А., Сергеев В.Н. (2013) Опорный разрез вендских отложений юга Средней Сибири. Стратиграфия. Геологическая корреляция, 21(4), 26-52.
Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (1994) Элементы-примеси в черных сланцах. Екатеринбург, Наука «Урал», 303 с.
Юдовская М.А., Дистлер В.В., Родионов Н.В., Мохов А.В., Антонов А.В., Сергеев С.А. (2011) Соотношение процессов метаморфизма и рудообразования на золотом черносланцевом месторождении Сухой Лог по данным U-Th-Pb изотопного SHRIMP-датирования акцессорных минералов. Геология рудных месторождений, 53(1), 32-64.
Berger A., Gnos Е., Janots Е., Fernandez A., Gie-se J. (2008). Formation and composition of rhabdophane, bastnasite and hydrated thorium minerals during alteration: Implications for geochronology and low-temperature processes. Chemical Geology, 254 (3-4), 238-248.
Evans J., Zalasiewicz J. (1996) UPb, PbPb and SmNd dating of authigenic monazite: implications for the diagenetic evolution of the Welsh Basin. Earth and Planetary Science Letters, 144 (3), 421-433
Evans J.A., Zalasiewicz J.A., Fletcher I., Rassmus-sen В., Pearce N.J.G. (2002) Dating diagenetic monazite in mudrocks: constraining the oil window? Journal of GeologicalSocietyLondon, 159, 619-622.
Kranidiotis P., MacLean W.H. (1987) Systematics of chlorite alteration at the Phelps Dodge massive sulfide deposit, Matagami, Quebec. Economic Geology, 82, 1898-1911.
Large R.R., Danyushevsky L., Hollit C., Maslennikov V., Meffre S., Gilbert S., Bull S., Scott R., Emsbo P., Thomas H., Singh B., Foster J. (2009) Gold and trace element zonation in pyrite using a laser imaging technique: Implications for the timing of gold in orogenic and Carlin-style seddiment-hosted deposits. Economic Geology, 104, 635-668.
Li Z.X., Bogdanova S.V., Collins F.S. (2008) Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: a synthesis. PrecambrianResearch, 160(1-2), 179-210.
Meffre S., Large R.R., Scott R, Woodhead J., Chang Z., Gilbert S.E., Danyushevsky L.V., Maslennikov V., Hergt J.M. (2008) Age and pyrite Pb isotopic composition of the giant Sukhoi Log sediment-hosted gold deposit, Russia. Geochimica et Cosmochimica Acta, 72, 2377-2391.
Muhling J.R, Rasmussen B. (2009) Differentiating detrital and metamorphic monazite in greenschist-facies sandstones from the Witwatersrand Supergroup. American Geophysical Union, 23, 90-102.
Palenova E.E., Yudovskaya MA., Frei D., Rodio-nov N.V. (2019) Detrital zircon U-Pb ages of paleo- to neopro-terozoic black shales of the Baikal-Patom highlands in Siberia with implications to timing of metamorphism and gold mineralization. Journal of .Asian Earth Sciences, 174, 37-58.
Rasmussen B., Fletcher LR, McNaughton N.J. (2001) Dating low-grade metamorphic events by SHRIMP U-Pb analysis of monazite in shales. Geology, 29(10), 963-966.
Yudovskaya M.A., Distler V.V., Prokofiev V.Yu., Akinfiev N.N. (2016) Gold mineralisation and orogenic metamorphism in the Lena province of Siberia as assessed from Chertovo Koryto and Sukhoi Log deposits. Geoscience Frontiers, 7(3), 453-481.
References
Babyak V.N., Blinov A.V., Tarasova Y.I., Bu-dyak A.E. (2019) [New data on geological and structural features of gold deposits of the Ozherel'e, Ykan, Ugakhan and Golets \ysoky]. Nauki o Zemle i nedropolzovanie [Earth Sciences and Mineral Resources Management], 42(4), 388-412. (in Russian)
Berger A., Gnos E., Janots E., Fernandez A., Gie-se J. (2008). Formation and composition of rhabdophane, bastnasite and hydrated thorium minerals during alteration: Implications for geochronology and low-temperature processes. Chemical Geology, 254 (3-4), 238-248.
Buryak V.A. (1982) [Metamorphism and ore formation], Moscow, Nedra, 256 p. (inRussian)
Buryak V.A., Bakulin Y.I. (1998) [Metallogeny of gold]. Vladivostok, Dalnauka, 403 p. (in Russian)
Chumakov N.M., Semikhatov M.A., Serge-ev V. N. (2013) [Reference section of Vendian deposits of the south of Central Siberia]. Stratigraphy and Geologicheskaya korrelyatsiya [Stratigraphy and Geologic Correlation], 21(4), 26-52. (inRussian)
Gladkochub D.P., Stankevich A.M., Mazukab-zov A.M. (2013) [Early evolution of the Paleoasian Ocean:
LA-ICP-MS dating of detrital zircons from Late Precambrian sequences of the southern margin of the Siberian craton], Russian Geology and Geophysics, 54(10), 1150-163.
Evans J., Zalasiewicz J. (1996) UPb, PbPb and SmNd dating of authigenic monazite: implications for the diagenetic evolution of the Welsh Basin. Earth and Planetary Science Letters, 144 (3), 421-433
Evans J.A., Zalasiewicz J.A., Fletcher I., Rassmus-sen B., Pearce N.J.G. (2002) Dating diagenetic monazite in mudrocks: constraining the oil window? Journal of GeologicalSocietyLondon, 159, 619-622.
Ivanov A. I. (2008) [The Ozherel'e deposit is a new type of primary gold deposits in the Bodaibo ore district]. Izvestiya Sibirskogo otdeleniya RAEN. Geologiya, poiski i razvedka rudnykh mestorozhdeny [Bulletin of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Geology, Prospecting and Exploration of Ore Deposits], 6(32), 14-26.
Ivanov A.I., Ageev Y.L. Kalinina D.I. (2010) [Prospecting for gold in the northern part of the Kropotkinskoe ore field (Irkutsk region)]. Irkutsk, filial FGU «TFGI po Sibirskomu federalnomu okrugu», 159 p. (in Russian)
Ivanova V.P., Kasatov B.K., Krasavina T.N., Rozinova E.L. (1974) [Thermal analysis of minerals and rocks]. Leningrad, Nedra, 399 p. (in Russian)
Kondratenko A.K. (1977) [Igneous complexes of the central part of the Lena province and their metallogeny], Moscow, Nedra, 144 p. (in Russian)
Kranidiotis P., MacLean W.H. (1987) Systematics of chlorite alteration at the Phelps Dodge massive sulfide deposit, Matagami, Quebec. Economic Geology, 82, 1898-1911.
Large R.R., Danyushevsky L., Hollit C., Maslennikov V., Meffre S., Gilbert S., Bull S., Scott R, Emsbo P., Thomas H., Singh B., Foster J. (2009) Gold and trace element zonation in pyrite using a laser imaging technique: Implications for the timing of gold in orogenic and Carlin-style seddiment-hosted deposits. Economic Geology, 104, 635-668.
Laverov N.P., Cherayshev I.V., Chuga-ev A.V., Bairova, E.D., Goltsman, Yu.V., Distler, V.V., Yudovskaya, M.A. (2007) [Formation stages of the large-scale noble metal mineralization in the Sukhoi Log deposit, East Siberia: results of isotope-geochronological study]. Doklady Akademii nauk [Doklady Earth Sciences], 415(2), 236-241. (in Russian)
Li Z.X., Bogdanova S.V., Collins F.S. (2008) Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: a synthesis. PrecambrianResearch, 160(1-2), 179-210.
Lishnevsky E.N., Distler V.V. (2004) [Deep structure of the Earth's crust in area of the Sukhoi Log gold-platinum deposit according to the geological and geophysical data (Eastern Siberia)]. Geologiya rudnykh mestorozhdeny [Geology ofOre Deposits], 46(1), 88-104. (inRussian)
Meffre S., Large RR, Scott R, Woodhead J., Chang Z., Gilbert S.E., Danyushevsky L.V., Maslennikov V., Hergt J.M. (2008) Age and pyrite Pb isotopic composition
of the giant Sukhoi Log sediment-hosted gold deposit,
Russia. Geochimica et Cosmochimica Acta, 72, 2377-2391.
Muhling J.R, Rasmussen B. (2009) Differentiating detrital and metamorphic monazite in greenschist-facies sandstones from the Witwatersrand Supergroup. American Geophysical Union, 23, 90-102.
Nemerov V.K., Stanevich A.M. (2001) Evolution of the Riphean-Vendian biolithogenesis settings in the basins of the Baikal mountain region. Geology and Geophysics, 42 (3), 456-470.
Nemerov V.K., Stanevich A.M., Razvozzhae-va E.A., Budyak A.E., Korailova T.A. (2010) [Biogenic sedimentation factors of mineralization in the Neoproterozoic
strata of the Baikal-Patom region], Russian Geology and Geophysics, 51(5), 572-586.
PalenovaE.E. (2015) [Mineralogy of inKopylovskiy, Kavkaz and Krasnoe gold deposits (Artemovsky ore cluster, Bodaybo iegion)]. Abstract of Dissertation of Candidate of Geological and Mineralogical Sciences. Miass, 20 p. (inRussian).
Palenova E.E., Belogub E.V., Novoselov K.A., Zabotina M.V. (2013) [Mineralogical and geochemical characteristics of carbonaceous strata of gold ore objects of the Artemovsky cluster (Bodaibo district)]. Geologiya, poiski i razvedka rudnyh mestorozhdeniy [Geology, Prospecting and Exploration of Ore Deposits], 43(2), 29-36. (in Russian)
Palenova E.E., Yudovskaya M.A., Frei D., Rodionov N.V. (2019) Detrital zircon U-Pb ages of paleo- to neoproterozoic black shales of the Baikal-Patom highlands in Siberia with implications to timing of metamorphism and gold mineralization. Journal of Asian Earth Sciences, 174, 37-58.
Rasmussen B., Fletcher I.R, McNaughton N.J. (2001) Dating low-grade metamorphic events by SHRIMP U-Pb analysis of monazite in shales. Geology, 29(10), 963-966.
Rusinov V.L., Rusinova O.V., Kryazhev S.G., Shchegolkov Yu.V., Malysheva E.L, Borisovsky S.E. (2008) [Near-ore metasomatism of terrigenous carbonaceous rocks in the Lena gold ore district]. Geologiya rudnyh mestorozhdeniy [Geology ofOre Deposits], 50(1), 3-46. (in Russian)
Serdyuchenko D.P., Lutz B.G., Mineev D.A., Kochetkov O.S., Pavlov V.A. (1967) [Rare elements in rocks of various metamorphic facies]. Moscow, Nauka, 199 p. (in Russian)
Stanevich A.M., Nemerov V.K., Chatta E.N. (2006) [Proterozoic microfossils of the Sayano-Baikal fold region. Habitat, nature, classification], Novosibirsk, Geo, 200 p. (in Russian)
Yudovich Y.E., Ketris M.P. (1994) [Trace elements in black shales], Yekaterinburg, Nauka «Ural», 303 p. (in Russian)
YudovskayaMA.,DistlerV.V.,Rodionov N.V.,Mokhov A.V., Antonov A.V., Sergeev S. A. (2011) [Correlation of metamorphism and ore formation processes at the Sukhoi Log gold black shale deposit according to U-Th-Pb isotope SHRIMP dating of accessory minerals]. Geologiya rudnyh mestorozhdeniy [Geology of Ore Deposits], 53(1), 32-64. (in Russian)
