золоторудных полей и месторождений

Золоторудные поля и месторождения Алтае-Саянской складчатой области

и Забайкалья

Рудные объекты в данном регионе приурочены к приподнятым структурным блокам вулканогенно-осадочных толщ спилит-диабазовой и карбонатно-терригенной формаций рифея и кембрия, насыщенных нижнепалеозойскими островодужными и орогенными интрузиями габброидов, гранитоидов пёстрого состава и дайками габб- ро-долеритов, диоритов-лампрофиров с сопровождающими золотоносными скарнами, березитами-лиственитами, несущими разнообразное золотое оруденение [Коробейников, 1987, 1999, 2006].

Золоторудные поля в пределах Центрально-Азиатского подвижного пояса локализовались в островодужных геологических комплексах, в структурноформационных зонах завершенной складчатости и тектономагматической активизации. В забайкальской части Монголо-Охотского складчатого пояса выделяется два этапа формирования золотого оруденения - средне-позднеюрский коллизионный и раннемеловой рифтогенный. Оруденение контролировалось очагово-купольными структурами коллизионного этапа и очагово-депрессионными структурами рифтогенного этапа [Спиридонов и др., 2006]. Различия в мощностях земной коры этих регионов не играли заметной роли. Это свидетельствует о господстве подкоровых источников магматического и гидротермального рудного вещества при формировании месторождений благородных металлов. В соответствии с классификацией П.Ф.Иванкина рудные поля этих месторождений относятся к плутоническим (Центральное, Комсомольское, Берикульское, Апрелковское) или к субвулканическим (Дарасунское, Карийское, Дильмачикское) полям и представлены «пучками даек» и кварцевыми жилами с «глубинными корнями», расположенными во внутренних частях интрузивов (Центральное рудное поле), в эндоконтактах скрытых батолитов (Бе- рикульское, Комсомольское рудные поля), внутри субвулканических тел (Дарасун- ское, Дильмачикское, Карийское рудные поля). Рудные тела на одних месторождениях располагаются в однотипных породах, а в других - в разных по составу породах. Для золото-кварцевых жил, штокверков главными рудовмещающими структурами являются крупные трещины или системы трещин, трещинные зоны, трубки, брекчии взрыва и т. п.

Для продуктивных гранитоидных интрузий свойственны: набор контрастных по составу и физическим свойствам пород от габброидов до гранитов; натриевая их специализация (Na преобладает над К на 1-2,5%); присутствие муссанита, самородных Zn, Pt, Bi, Fe, Sn, Ag, Au и других минералов восстановительной обстановки образования; преобладание Cl и F во флюидной фазе кристаллизующихся интрузий; выраженные явления щелочного автометасоматоза-альбитизации, грейзенизации, биотитизации; повышенные параметры распределения Au, Ag, Bi, Te, Cu, Pb, Zn, As, Sb, Pt, Pd в минералах гранитоидов и ореолов повышенной золотоносности контактовых метаморфитов (КН 1,2...1,4) и метасоматитов (скарнов, лиственитов КН 250).

Золото-скарновая гипабиссальная формация включает золотоносные скарны, золото-пирротин-медносульфидные залежи на контактах гранитоидов с доломитами (Ольховское месторождение Восточного Саяна) и золотоносные скарново- магнетитовые тела (Калиостровское, Казское в Кузнецком Алатау). Продуктивными оказались магнезиальные, известковые скарны, скарново-магнетитовые залежи, подверженные процессам перекристаллизации, метасоматоза в стадию кислотного выщелачивания скарнов - актинолитизации, лиственитизации, окварцеванию, сульфи- дизации. Парагенетический анализ продуктов послемагматических процессов свидетельствует о близко-последовательном времени образования скарновых, послескар- новых и рудных минералов. Среди продуктивных ассоциаций в скарнах выявлены: высокотемпературные (420-260°С) золото-актинолит-кварцевые штокверки; 2) среднетемпературные (320-240°С) золото-сульфидно-теллуридные вкраплено- прожилковые; 3) золото-пирротин-медносульфидные контактовые залежи с Те, Pt, Pd в кальцифирах (300-200°С).

Золото-кварцево-сульфидная              формация (гипабиссальная-среднеглубинная)

включает жилы и штокверки с разными сочетаними сульфидов и сопровождается околорудными березитами-лиственитами, гумбеитами. Эти руды залегают в зонах мелкой трещиноватости и в крупных сколовых, межпластовых трещинах среди эффузивно-осадочных, нередко углеродистых, пород рифея-палеозоя, габбро-диоритов, монцонитов, гранодиоритов, плагиогранитов нижне-верхнепалеозойских, мезозойских гранитоидных интрузивов. Наиболее ранние и более высокотемпературные рудные ассоциации (440-260°С) представлены золото-кварцевыми убогосульфидными жилами, штокверками; кварцево-шеелитовыми жилами в лиственитах- березитах. Среднетемпературные (360-200°С) жильно-прожилковые с умеренными количествами сульфидов-теллуридов залегают в березитах.

углеродисто-сульфидные жильно-вкрапленные ассоциации в березитах-лиственитах- аргиллизитах. Средне-низко-температурные убогосульфидные (280-100°С) золото- кварц-карбонатные в зонах карбонатизации и низкотемпературные (260-80°С) квар- цево-золото-антимонитовые жильно-прожилковые в зонах карбонатизации и аргил- литизации пород.

В распределении месторождений разных минеральных типов в пределах крупных структур проявилась региональная зональность, обусловленная глубиной становления интрузий (2-7 км), метасоматитов и руд (0,5-5 км) и величиной эрозионного среза отдельных разноглубинных блоков этих магматогенных рудных зон. Например, в Восточном Саяне (Ольховско-Чибижекское золоторудное поле) проявилось ярусное размещение разных типов руд: контактовые золото-медно-сульфидные залежи находятся в нижних горизонтах, а кварцево-сульфидные золотоносные жилы (с Pt, Pd, Bi, Те) - в средних и вкраплено-прожилковые золото-сульфидные - в верхних горизонтах разноглубинных тектонических блоков карбонатно-терригенно- вулканогенных толщ кембрия (см. рис. 16, 17).

Рис.16. Обрамление золото-сульфидной

залежи зоной графитизации на месторождении

контактово-метасоматического типа.

1 - гранодиориты, кварцевые диориты; 2 - известняки; 3 - ороговикованные эффузивы; 4 - геологические границы; 5 - границы скрытого интрузивного выступа по магнитометрическим данным; 6 - контур слепой рудной залежи (на глубинах 200-400 м), стрелка - направление склонения оруденения; 7 - графитиза- ция и рассеянная сульфидная минерализация в орого- викованных породах; 8 - графитизация в известняках; 9 - интенсивно мраморизованные известняки; 10 - изолинии вызванной поляризации, %

снизу вверх гидротермальной колонны ранних щелочных метасоматитов (калишпат- альбит-биотитовых) на поздние околорудные березиты-листвениты, гумбеиты (или аргиллизиты) с вкрапленно-прожилковыми рудами внизу и штокверково-жильными вверху этой колонны.

В Саралинском золоторудном поле Кузнецкого Алатау зональность околорудных метасоматитов жильных золото-кварцево-сульфидных месторождений Андреевского и Каскадного среди углеродистых сланцев и дайковых диабазов выразилась следующим образом.

метасоматических зон-колонн по падению зон достигает 1,2-1,8 км.

Рис.18. Физико-геологическая модель Каскадного кварцево-жильного месторождения в углеродистых сланцах кембрия Саралинского рудного поля (по АФ.Коробейникову и др.):

а - модель-разрез; б - графики изменения физических параметров сланцев в вертикальном разрезе; в - графики различия электродных потенциалов (ЭП) минералов-полупроводников рудовмещающих сланцев. 1-4 - углеродисто-кремнистые сланцы G: 1 - осветленные (альбитизированные, лиственити- зированные, окварцованные), 2,3 - графитизированные с рассеянной пирит-пирротиновой (2) и пиритовой (3) минерализоциями; 4 - сланцы за пределами зоны графитизации; 5-7 - дайки габбро- диабазов G3: 5 - альбитизированные пониженно магнитные; 6 - амфиболизированные повышенно магнитные; 7 - умеренно магнитные; 8 - золотоносные кварцевые жилы; 9 - кварц-альбитовые жилы; 10 - березиты; 11 - околорудная графитизация; 12 - листвениты в дайках; 13 - участки, обогащенные пирротином; 14 - вектор зональности состава жил

Предрудная высокотемпературная              (450-220°С)              стадия кварцево

полевошпатового метасоматического замещения пород сопровождалась перераспределением и выщелачиванием Si, Са, Fe, Au. Часть золота переотлагалась во внешнюю зону слабого гидротермального изменения пород с образованием кварц-альбит- амфиболовых и кварц-калишпат-биотит-апатитовых ассоциаций. В следующую вторую стадию формировались березиты-листвениты, гидроберезиты или аргиллизиты с жильно-штокверковой продуктивной минерализацией (390-180°С). Размещение рудной минерализации по падению рудно-метасоматических колонн чаще прерывисто-волнообразное. При этом вертикальная зональность нередко выражается в смене снизу вверх более высокотемпературных кварц-золото-пирит-арсенопиритовых

(390-280°С), среднетемпературными (320-200°С) кварц-золото-полисульфидными (400-500 м выше), а затем низкомтемпературными (280-110°С) кварцево- сульфосольными (400 м выше) жильными рудами в зонах березитов-лиственитов. Температуры гомогенизации газово-жидких включений в кварцах жил и метасома- титов с глубиной возрастает с 200 до 360°С в интревалах 600-800 м по падению Каскадной рудно-метасоматической зоны. Эндогенная рудно-метасоматическая зональность подчеркивается зональным размещением эндогенных геохимических ореолов - надрудных Ва, Sb, Hg, околорудных Cu, Pb, Zn, Bi, Те, As, Au, Ag, W, Pt, Pd и подрудных Ni, Co, V, Cr, Mn, Ti, Be, Mo, As2, Os.

Закономерности размещения метасоматитов и руд в физических полях

Локализация рудных тел и околорудных метасоматитов определялась сочетанием комплексов пород с определенными физическими свойствами. В физических полях (магнитных, электрических, гравитационных) это выразилось в избирательной приуроченности рудных тел и метасоматитов к аномалиям определенного знака или уровня значений напряженности (см. рис. 17-19).

Рис. 19. Магнитогеологическая позиция жильного месторождения в гранодиоритовом массиве (по А.Ф.Коробейникову и др.).

1 - золото-кварцево-сульфидные жилы; 2 - калишпатовые и калишпат-эпидотовые метасоматиты по геологогеофизическим данным; 3-5 - изолинии осредненного магнитного поля: 3 - нулевая, 4 - положительные, 5 - отрицательные

На рис. 19-21 показана модель золото-кварцевого месторождения в гранодиоритовом массиве Центральном (Кузнецкий Алатау) и Константиновского штока Восточного Саяна, в пределах развития наиболее магнитных пород. Формирование рудогенерирующего Центрального интрузива происходило при активном участии явлений магматического замещения вулканогенных вмещающих пород основного состава. В послемагматический этап магнитность интрузивных пород изменялась еще дважды. Наиболее существенно она понижалась при площадной калишпатиза- ции и альбитизации, а затем при околожильной березитизации. Рудные жилы месторождения Центрального размещаются на участках пород с повышенной магнитной восприимчивостью и пониженной радиоактивностью на выклинивании полевошпатовых метасоматитов. Эти метасоматиты характеризуются пониженной магнитной восприимчивостью. Размеры и интенсивность положительных и пониженных геофизических аномалий находятся в полном соответствии с масштабами и интенсивностью прошедшего щелочного автометасоматоза. Степень золотоносности кварцевосульфидных жил резко сокращается за пределами повышенно-магнитных пород при их выклинивании. Появление магнитных аномалий среди комплекса пород обусловлено в основном повышенными содержаниями магнетита и пирротина. В стволовых кварцево-золоторудных жилах вмещающие породы с повышенной магнитной восприимчивостью контролируют размещение рудных столбов. Здесь магнитная восприимчивость вмещающих пород в 2-3 раза выше, чем магнитность аналогичных березитизированных пород за пределами месторождений. В пределах этого месторождения проявляются и более интенсивные пониженные и отрицательные аномалии магнитного поля, фиксирующие безрудные участки.

alt="" />

Рис. 20.. Физико-геологическая модель месторождения золота в Центральнинском гранодиоритовом интрузиве Кузнецкого Алатау (по А.Ф.Коробейникову и др.).

1-3 - гранодиориты: 1 - повышенно магнитные, 2 - калишпатизированные понижено магнитные, 3 - умеренно магнитные за пределами рудных участков; 4 - золотоносные кварцево-сульфидные жилы; 5 - зоны березитизации; 6 - границы развития золотопродуктивных рудных тел; 7 - зоны локальной калишпатизации; 8 - линия сопряжения с зоной повьшенной флюидопроницаемости; 9 - направления движения металлоносных растворов по зоне калишпатизации; 10 - граница развития высокотемпературных шеелитовых парагенезисов в жилах; 11 - графики радиоактивности (штриховая линия) и магнитного поля; 12 - гистограммы магнитной восприимчивости гранодиоритов из зон пониженной (I), повышенной рудоносной (II) и умеренной III) магнитности

Совмещение отрицательных и положительных магнитных аномалий отражает пространственную сопряженность участков мобилизации и отложения железа и

других компонентов пород и является характерной особенностью большинства изученных месторождений золота.

В магнитных полях рудных районов хорошо прослеживаются изменения состава и намагниченности вмещающих пород при последующем магматизме и метасоматизме. Например, в структуре мезозойской тектоно-магматической активизации Да- расунской площади Забайкалья установлено двухэтапное проявление гранитоидного магматизма. Более основные и повышенно-магнитные фации пород связаны с магматическим замещением исходных основных эффузивов и габброидов палеозоя. В этап мезозойской активизации сформировались гранодиоритовые интрузивы, которые подверглись процессам послемагматического метасоматоза - калишпатизации и альбитизации. Это привело к снижению основности гранодиоритов и их магнитной восприимчивости.

В контактовых зонах массивов формировались блоки пород с фиксацией выносимого из исходных пород железа. В результате последовательного развития магматических и метасоматических процессов и сформировались рудовмещающие породы с повышенно магнитными свойствами. Рассматриваемый рудный район представляет собой блок древних пород, сохранившийся от полного замещения мезозойскими гранитоидами, которые окружают и подстилают его. Золоторудные месторождения жильного типа располагаются на участках пород блока с повышенной магнитной восприимчивостью. Здесь магнитная восприимчивость вмещающих пород в 2 раза выше, чем магнитная восприимчивость пород за пределами месторождения. В пределах месторождения проявляются и наиболее интенсивные отрицательные аномалии магнитного поля, которые фиксируют безрудные участки. Совмещение положительных и отрицательных (и пониженных) магнитных аномалий отражает пространственную сопряженность участков мобилизации и отложения железа и других компонентов пород и является характерной особенностью данного месторождения.

Более сложные взаимоотношения физических полей и рудно-метасоматических зон установлены в Ольховско-Чибижекском контактово-метасоматическом и кварцево-жильном рудном поле (рис. 16, 17, 21). Здесь рудоносная площадь окружена графитизированными терригенно-карбонатными породами на контактах с нижнепалеозойскими гранитоидами. Графитизированные породы, особенно мраморы, сланцы, хорошо проявляются в виде аномалий вызванной поляризации. Графитизация пород осуществлялась под воздействием контактово-метасоматических, скарновых и гидротермально-метасоматических процессов.

Рудные тела              контактово-метасоматического              золото-пирротин-медно-

сульфидного, кварцево-золото-сульфидного жильного и штокверкового типов существенно различаются в магнитном поле по степени намагниченности пород. При этом пирротинсодержащие руды контактового и жильно-штокверкового типов обладают повышенной магнитной восприимчивостью до 1850-18000 у. В то же время кварцево-золото-сульфидные жильно-прожилковые руды без пирротина оказываются немагнитными или слабомагнитными, также как и безпирротиновые контактовые сульфидные залежи. Магнитная восприимчивость таких рудных тел колеблется в пределах 12-110 у.

Безпирротиновые кварцево-золото-сульфидные жилы и штокверки с сопровождающими березитами в общем магнитном поле выделяются узкими отрицательными аномалиями. Наиболее крупные контактово-метасоматические золото-пирротин- метасоматические залежи протяженностью на глубину до 300 м отчетливо фикси

На месторождениях, локализованных в углеродистых терригенных толщах, золоторудные тела жильного, штокверкового, вкрапленного кварцево-сульфидного типов располагаются среди лиственитовых зон и обособляются в виде аномалий геологических полей (рис. 18). Площади альбитизированных, окварцованных, карбонати- зированных пород фиксируются положительными аномалиями естественного электрического поля и удельного электрического сопротивления, а также пониженными значениями вызванной поляризации. Участки графитизации алевролитов, аргиллитов, сланцев характеризуются противоположными по знаку аномалиями этих полей. Золотоносные кварцевые жилы размещаются или в пределах графитизированных сланцев, или на границе их с осветленными разностями пород (рис. 18). На этих участках создавались условия наибольшего градиента электрохимических и физикомеханических свойств пород. Физические параметры рудовмещающих терригенных

пород изменяются и в вертикальном разрезе рудно-метасоматических зон. С геохимической и электрохимической позиций породы зон повышенной магнитности и углеродистости благоприятны для рудоотложения. При этом наиболее выгодная ситуация для рудообразования возникла в результате многократного процесса гидротермального преобразования пород. Кроме того, в корневых частях таких руднометасоматических колонн боковые породы могли послужить дополнительными источниками рудного вещества при его мобилизации высокотемпературными метасо- матизирующими растворами. В ряде золоторудных полей, наиболее вскрытых эрозионными процессами и горными выработками, скважинами колонкового бурения нередко фиксировались щелочные метасоматиты с пониженными концентрациями золота до 1—2 мг/т вместо 2,5-7 мг/т Au в исходных терригенных и интрузивных породах. Такие зоны мобилизации рудоподстилающих толщ фиксируются пониженными и отрицательными геохимическими ореолами и пониженными магнитными полями.

Повышенно-магнитные рудовмещающие породы обычно содержат небольшое количество метасоматических минералов. Для таких зон характерны слабо проявленные биотитизация и амфоболизация с вкраплениями магнетита. Метасоматическая природа рудовмещающих пониженно-магнитных пород доказывается пространственной сопряженностью их с площадями развития ранних кремнещелочных мета- соматитов. Они располагаются на нижних горизонтах и на флангах выклинивания рудных зон. Размеры и интенсивность аномалий физических полей разного знака и напряженности, их постоянная сближенность согласуются с интенсивностью и масштабами прошедших гидротермально-метасоматических процессов. Рудовмещающие породы отличаются также пониженными содержаниями радиоактивных элементов, обогащены железом, частично золотом, особенно на контактах с щелочными метасоматитами.

В случае локализации оруденения в диоритах, гранодиоритах, плагиогранитах золото обычно в 1,5—1,8 раза выше, чем в аналогичных породах за пределами месторождений. Напротив, породы зон низкой магнитности характеризуются 1,2—1,5- кратным пониженным содержанием золота. Такие повышенные содержания Au в рудовмещающих породах рудного поля рассматриваются как концентрационные геохимические ореолы. С геохимической и электрохимической позиций породы зон повышенной магнитности и графитизации благоприятны для рудообразования. Породы содержат повышенные количества электропроводящих минералов — магнетита, пирротина, пирита, марказита, графита с различными электронными потенциалами (см. рис. 17, 18). Это создавало благоприятные условия для протекания электрохимических процессов в поступавших растворах с осаждением золота.

Для золотоносных кварцевых жил других золоторудных полей выявляются специфические линейно-вытянутые аномальные зоны магнитной, электрической восприимчивости. Они отличаются от низкочастотных аномалий рудных полей более интенсивными показателями напряженности. Такие линейно-вытянутые зоны фиксируются над скрытыми кварцево-золоторудными жилами, дайками различных пород, неминерализованными разрывами, зонами трещиноватости и над резкими перегибами в рельефе поверхности этих зон. Интенсивность аномалий зависит преимущественно от величин намагниченности, электропроводности неизмененных горных пород. Общая ширина аномальной зоны обычно составляют несколько десятков метров, а общая протяженность ее отвечает размерам кварцево-золоторудных жил. Самые интенсивные, широкие и контрастные аномалии имеют кварцевые жилы, залегающие в протяженных разрывных структурах. При этом собственно кварцевая жила не отмечается в магнитном поле (если не содержит пирротин). Аномалия создается околожильными метасоматитами.

Следовательно, физико-геологическое моделирование рудных полей выполняется на основе геофизических исследований в масштабах 1:25000 или 1:50000, которыми фиксируется группа низкочастотных магнитных или электрических возмущений. Интерпретация получаемых результатов позволяет выявлять размеры рудного поля, участки локализации золоторудных тел, жильного типа и рассеянной минерализации, размещение различных петрографических разностей пород, господствующие тектоно-магматические и метасоматические зоны.

Применение методов микромагнитной съемки в масштабах 1:5000-1:2000 позволяет выявлять кроме низкочастотных аномалий и среднечастотные возмущения. Такие геофизические исследования уточняют ранее выявленные границы рудных участков, выявляют местоположение рудных тел, позволяют расшифровать структуру рудоносных площадей, а также оценивать уровень их эрозионного среза.

Выявляемые при крупномасштабном и детальном геолого-геофизическом картировании и обработанные с помощью пространственно-статистического анализа на ЭВМ параметры геофизических данных используются для создания моделей их полей и ореолов. По таким количественным данным выполняется прогноз скрытого оруденения.