Минералого - геохимические критерии поисков золото-полисульфидно-кварцевого оруднения I
Коммунаровский рудный район является старым горно-рудным районом, где в течение длительного времени ведутся поисковые, разведочные и эксплуатационные работы. В большом объеме проведены различные виды геохимических исследований (изучение первичных и вторичных ореолов на площадях месторождений и рудных полей). Однако несмотря на это, проблема обнаружения новых золоторудных объектов стоит весьма остро. Истощение ресурсов Коммунаровского рудника - единственного действующего горно-добывающего предприятия на территории района - делает весьма актуальной задачу разработки прогнозно-поисковых критериев скрытого оруденения на основе применения минералого-геохимических методов.
Золотое оруденение Коммунаровского района локализовано в вулканогенных и вулканогенно-осадочных образованиях, в экзоконтактовых зонах гранитоидных интрузий. Различные вопросы геологии и оценки оруденения Коммунаровского рудного поля обсуждались в работах большого круга исследователей, начиная с П.К.Яворского и В.А.Обручева, выполнявшего экспертизу этого объекта в 1911 г. Условия локализации оруденения, трещинная тектоника, типы околорудных изменений, рудно-метасоматическая зональность, условия отложения золота и другие вопросы освещены в работах В.И.Баженова, Д.А.Лобанова, А.Я.Булынникова, П.Ф.Иванкина, Б.Д.Васильева, К.Р.Рабиновича.
Оруденение Коммунаровского района представлено преимущественно золото-кварцевым и золото-полисульфидно-кварцевым типами, специфика состава и параметров минералого-геохимических ореолов которых и явились предметом исследований. Золото-кварцевый тип оруденения изучен на примере Нижне-Подлунного участка, золото-полисульфидно-кварцевый - на примере месторождения Знаменитое. Критерии поисков разработаны на основе проведенной шлиховой съемки в шлихометаллометрическом варианте.
Участок Нижне-Подлунный, на котором установлены слабо эродированные и слепые рудные тела различной промышленной значимости, находится в центральной части Коммунаровского рудного поля. Рельеф участка среднегорный, склоны хребта крутые (от 5-15 до 20-30ш), местами обрывистые. Мощность перекрывающих рыхлых отложений незначительная (не более 2-3 м). При таких ландшафтных условиях формируются открытые вторичные ореолы с незначительным смещением по отношению к первичным.
Участок работ находится к югу от известного штокверкового месторождения Подлунный голец, в экзоконтактовой полосе Солгонской интрузии на расстоянии 180-200 м от последней и приурочен к Подлунному массиву порфировидных диоритов коммунаровского интрузивного комплекса (РСз). Порфировидные диориты слагают мощный силл, расположенный частично в зоне тектонически подновленного контакта белоиюсской и полуденной свит и внутри слоистой толщи полуденной свиты.
В висячем боку силл порфировидных диоритов перекрывается углисто-кремнистыми сланцами, кислыми эффузивами и их туфами, которые вмещают также субсогласное тело спилитовых диабазов и дайку диорит-порфиритов-1 бюйского комплекса. Все перечисленные образования рассечены многочисленными дайками габбро-плагиогранитного комплекса. Вмещающие породы участка зеленокаменно изменены, новообразования в эффузивах основного состава и их туфах представлены альбитом, амфиболом, хлоритом, эпидотом, магнетитом.
Рудные тела имеют форму залежей с извилистыми контурами, их мощность 10-20 м, протяженность 70-80 м по падению и простиранию, состав прожилково-вкрапленной минерализации золото-кварцевый, интенсивность оруденения невысокая. Из четырех тел три (1, 2 и 4) эродированы. Рудное тело 3 самое мелкое по размерам, имеет изометричную форму (10х10 м кв.) и находится в слепом залегании. Оруденение связано с кварцевыми прожилками и бескварцевыми трещинами, секущими главным образом диориты.
Опытно-методические работы по применению шлихометаллометрической съемки для поисков золото-кварцевого оруденения коммунаровского типа в горно-таежных условиях проведены по серии профилей северо-западного направления, расположенных на расстоянии 20 м один от другого. Пробы отобраны через 20 м вблизи рудных тел и через 50 м на удалении от них в южной части площади. Пробы проанализированы в спектральной лаборатории ОМЭ (г. Александров) полным приближенно-количественным спектральным методом на 37 элементов; радиохимический и химико-спектральный анализы на золото проводились в ядерно-химической и спектральной лабораториях ЦНИГРИ с чувствительностью определения 1-10 в степени-7%. Планы-накладки минералогических и геохимических ореолов строились по результатам анализов в программе Surfer (v. 5) методом Kriging (окно 100х100 м) без учета анизотропии (форма круга).
По результатам выполенных работ рудные тела Нижне-Подлунного участка сопровождаются комплексными шлихогеохимическими ореолами Au, Ag, As, Си, Pb, Zn, Mo, W, Co, Ni, Cr, B, Ti, P, Y, Hg, Li, V, Zr, Sc, Ga, Nb, Mn весьма низкой интенсивности. При сопоставлении средних содержаний элементов по участку в целом с общепланетарным кларком вышекларковые значения установлены только для Au, V, Mo, Ag. Ряд элементов, ранжированных по кларку, имеет следующий вид (в скобках приведены кларки концентраций): Au (370) -V (15)- Sn, Mo (2-3) - Co, Cu, Ag, Cr, Zn "1,2) - Pb (0,7) -В, As (0,6) - Ni (0,5) - Mn (0,4) -Hg (0,3) -Ti, Nb, Y (0,2). Он отражает с некоторой степенью условности формационную принадлежность оруденения и ее золото-кварцевый минеральный тип, где главный рудный компонент - золото - при резко подчиненной роли элементов-спутников.
В качестве эталонного выбрано рудное тело 1, обладающее наибольшей промышленной значимостью. Рудные тела 2 и 4 характеризуются меньшими размерами и более слабой интенсивностью оруденения. Близкое расположение рудных тел друг к другу не всегда позволяет провести четкие границы между ореолами каждого из них. Чаще всего ореолы разных рудных тел, особенно слабоконтрастные, сливаются в общее аномальное поле, но основные тенденции распределения элементов вокруг каждого рудного тела фиксируются достаточно уверенно. Ниже рассмотрены особенности состава и строения шлихогеохимических ореолов, сопровождающих рудные тела.
Золото образует контрастный ореол (1 г/т), не полностью перекрывающий рудное тело 1. Слабоконтрастные ореолы имеют значительно большие размеры и сливаются в единое аномальное поле, с небольшими перерывами распространенное по всей площади участка. Для серебра характерны слабоконтрастные ореолы (1-10 в степени -5%) извилистых очертаний, не превышающие по площади размеры рудного тела 1, в южном направлении сопряженные с ореолами серебра рудных тел 2 и 4.
Контрастные ореолы меди, мышьяка и свинца приходятся на центральную часть рудного тела 1 и распространяются в восточном направлении в сторону его погруженной части (висячий бок рудного тела). Приуроченность контрастных ореолов перечисленных элементов к висячему боку рудного тела свидетельствует об их верхнерудном характере. Цинк образует извилистый слабоконтрастный ореол небольших размеров, сходный по конфигурации с ореолом серебра и сопряженный с ореолом цинка рудного тела 2.
В виде извилистых полос северо-западного и юго-восточного простирания распространены слабоконтрастные ореолы Мо, V, Li, Zr, Со, Sc. В центральной части рудного тела 1 отмечаются контрастные ореолы Мо (50-10 в степени -5%), а в околорудном пространстве -Sc и Li. В широких слабоаномальных полях сидерофильных элементов (Ni, Cr, Ti), занимающих значительную часть площади в соответствии с положением рудовмещающих порфировидных диоритов, высококонтрастные ореолы этих элементов приурочены к рудному телу 1 и линейно вытянуты в северо-западном направлении. Подобная закономерность в строении ореолов подчеркивает их структурную позицию, выраженную в локализации аномальных полей вдоль контакта порфировидных диоритов с туфогенно-осадочными породами, к которому приурочено рудное тело 1, и силлом спилитовых диабазов.
Очень отчетливо рудное тело 1 выделяется в слабоконтрастных ореолах Р, Y, Hg, практически не проявленных вокруг остальных рудных тел.
Таким образом, геохимический спектр ореолов рудного тела 1 включает более 20 химических элементов, при этом наибольшие параметры характерны для ореолов золота, меди, мышьяка, свинца, никеля, хрома, титана. Специфическая геохимическая особенность рудного тела 1 - наличие ореолов ртути, иттрия и фосфора.
Рудные тела 2, 3 и 4 отличаются меньшими размерами и интенсивностью геохимических ореолов, уменьшается также количество ореолообразующих элементов.
В результате проведенной шлихометаллометрической съемки во вторичных геохимических ореолах золото-кварцевого оруденения Нижне-Подлунного участка установлены элементы, типоморфные для данного типа оруденения - Au, Ag, As, Си, Pb, Zn, Мо, произведение содержаний которых рекомендуется применять в качестве мультипликативного показателя, позволяющего выделять эродированные рудные тела. По значениям такого показателя более 1-10 в степени 4 возможно локализовать перспективную площадь, а по шлихогеохимическим ореолам золота с содержанием от 1 г/т определять положение рудных тел в пространстве. Рудное тело 4 и слепое рудное тело 3, в связи со слабой интенсивностью оруденения, в контрастных полях мультипликативного показателя не проявлены.
Признаками богатого оруденения по особенностям состава и строения ореолов рудного тела 1 являются: расширенный геохимический спектр ореолов, контрастность ореолов и их размеры, наличие ореолов Hg, Р, Y.
На основании изучения геохимической зональности большинством исследователей к верхнерудным элементам относятся Ag, As, Pb, Ва, В, к нижнерудным - Со, Ni, Си, Zn, Мо. Исходя из этого нами в зависимости от набора ореолообразующих элементов рекомендованы следующие коэффициенты зональности: Ag-Pb-As/ Co-Cu-Zn, Pb-As/Co-Zn, Ag-B/Co-Ni. В качестве показателя интенсивности предлагается использовать Au-Ag/Co-Ni.
По данным изучения минерального состава шлиха установлено, что рудные тела сопровождаются ореолами полиминерального состава. Из нерудных минералов аномальные поля образуют кварц нескольких разновидностей (полупрозрачный, водяно-прозрачный, дипирамидальный, призматический), серицит, развивающийся по полевому шпату, хлорит в ассоциации с серицитом, эпидот, актинолит, гранат, пироксен, ярозит. Из рудных минералов в аномальных количествах наиболее часто встречаются пириты двух морфологических разновидностей (октаэдры, пентагондодекаэдры), окисленный пирит, гидроксиды железа, магнетит, титаномагнетит.
Все перечисленные минералы эпигенетические; их ореолы развиваются преимущественно конформно контактовым зонам интрузий и связаны с рудными телами и аномалиями золота. Они определяют структурную позицию продуктов площадных и околорудных гидротермально-метасоматических процессов. Минералогические ореолы проявлены довольно широко и охватывают с небольшими перерывами все рудные тела, распространяясь во вмещающие породы по зонам тектонических нарушений и контактам различных пород.
По пространственному положению ореолы минералов имеют следующую взаимосвязь с геологическими образованиями:
1. Проекции рудных тел на поверхность частично перекрываются ореолами окисленного пирита, серицитизированного полевого шпата, гидроксидов железа и ярозита. К околорудному пространству тяготеют ореолы пентагондодекаэдров и октаэдров пирита, эпидота, актинолита, граната, титаномагнетита, ильменита, биотита.
2. К эндо- и экзоконтактовой зонам рудовмещающей интрузий порфировидных диоритов-1 приурочены площадные аномалии субмеридиональной ориентировки нескольких разновидностей кварца, хлорит-серицитовых сростков, пентагондодекаэдров пирита и его окисленных разновидностей.
3. С рудовмещающей интрузией порфировидных диоритов-1 связаны контрастные ореолы эпидота, актинолита, магнетита. Структурно аномалии этих минералов контролируются субмеридиональным разломом в центре участка и контактовой зоной лежачего бока вмещающей интрузии.
4. В экзоконтактовой полосе Солгонской интрузии отмечаются ореолы серицитизированного полевого шпата, граната, призматического кварца, титаномагнетита, ильменита, имеющие близширотную ориентировку.
Минералогические ореолы находятся в сложных взаимоотношениях с золоторудными телами и аномалиями золота и его элементов-спутников, что обусловлено многоактным проявлением гидротермальной деятельности, наличием нескольких генераций у многих минералов, различием в структурной позиции разных минеральных ассоциаций.
Таким образом, минералого-геохимическими критериями золото-кварцевого оруденения являются:
1. Вторичные геохимические ореолы комплексного состава.
2. Ранжированный ряд ореолообразующих элементов, в котором кларк концентрации Аи>100, V, Sn, Мо, Со, Си, Ag Cr, Zn-в пределах первых единиц.
3. Месторождение (группа рудных тел) оконтуриваетсяпо содержанию золота в ореолах 0,1 г/т, рудные тела - по содержанию золота в шлихометаллометрических ореолах от 1 г/т.
4. Мультипликативный показатель (Au-Ag-Pb-Zn-Mo>l-10 в степени), представленный произведением содержаний рудогенных элементов, позволяет увеличить размеры и контрастность ореолов.
5. Показатель интенсивности (Au-Ag/Co-Ni) дает возможность определить промышленную ценность прогнозируемого оруденения. К дополнительным признакам богатого оруденения относятся расширенный геохимический спектр аномалий, большие размеры и интенсивности ореолов, наличие ореолов Hg, Y, Р.
6. Коэффициенты зональности (Ag-Pb-As/ Co-Cu-Zn, Pb-As/Co-Zn, Ag-B/Co-Ni) служат количественным критерием при определении уровня эрозионного среза прогнозируемого оруденения.
7. Минералогические ореолы (окисленного пирита, серицитизированного полевого шпата, гидроксидов железа, ярозита, пентагондодекаэдров и октаэдров пирита, эпидота, актинолита, граната, титаномагнетита, ильменита, биотита при их пространственной взаимосвязи с аномалиями золота), по составу соответствующие околорудным метасоматически измененным породам