ЗОЛОТОЕ ОРУДЕНЕНИЕ В ДОКЕМБРИЙСКИХ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО АЛДАНА

ЗОЛОТОЕ ОРУДЕНЕНИЕ В ДОКЕМБРИЙСКИХ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО АЛДАНА

Научная статья

Шарова Т.В. *

ORCID: 0000-0003-1413-0239,

Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия

* Корреспондирующий автор (kianitt[at]mail.ru)

Аннотация

Золотое оруденение локализуемое в докембрийских комплексах, известно на большинстве кристаллических щитов Земного шара. В последние годы в результате проведения геологоразведочных работ в центральной части Алданского щита открыт новый генетический тип золоторудной минерализации, в области развития докембрийских метаморфических образований. Данная публикация является продолжением темы исследований золотоносности докембрийских образований Алдано-Станового щита. В настоящей статье излагаются данные о составе и строение пегматоидных золоторудных тел месторождения им. П. Пинигина локализованных исключительно в базитах толеитовой серии.

Ключевые слова: золото, Алдано-Становой щит, месторождение П. Пинигина, федоровская свита.

ORE-GRADE GOLD MINERALIZATION IN PRECEMBRIAN METAMORPHIC COMPLEXES OF CENTRAL ALDAN

Research article

Sharova T.V. *

Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia

* Corresponding author (kianitt[at]mail.ru)

Abstract

Ore-grade gold mineralization localized in Precambrian complexes is known on most of the crystal shields of our planet. The new genetic type of ore-grade gold mineralization has been discovered in the field of development of Precambrian metamorphic formations in recent years, as a result of exploration in the central part of the Aldan shield. This paper is a continuation of the studies of the gold content of Precambrian formations of the Aldan-Stan shield. This paper presents data on the composition and structure of the pegmatoid gold ore bodies of the deposit named after P. Pinigin localized exclusively in the bases of the tholeiitic series.

Keywords: gold, Aldan-Stan shield, deposit named after P. Pinigin, Fedorov series.

Одним из богатейших минеральными ресурсами районов Южной Якутии, в пределах которого расположены месторождения графита, апатита, железа, серебра, меди, золота, цинка, и множества других полезных ископаемых является Центрально-Алданский рудный район. Но для экономики республики наиболее важное значение имеют золоторудные месторождения. На сегодняшний день в Центральном Алдане практическое значение имеют месторождения четырёх геолого-промышленных типов генетически связанных с мезозойским этапом тектоно-магматической активизации: лебединcкий, куpанаxcкий, эльконcкий и pябиновcкий.

На месторождении лебединского типа рудные тела локализованы в нижней части венд-кембрийской преимущественно доломитовой толщи, прорванной субщелочными породами мезозойского возраста, и представлены крутопадающими жилами или сближенными в пространстве прожилками, горизонтальными метасоматическими залежами, участками прожилково-вкрапленного оруденения [1].

Месторождения Куранахского типа представлены золоторудными телами малосульфидных, вкрапленных руд, образовавшихся на контакте известняков нижнего кембрия с юрскими песчаниками и локализованными в пределах протяженных (до нескольких километров), неглубоких (до 75 м) карстовых полостей [2], [3].

Рудные тела месторождений эльконского типа размещенные в pаннеаpxейcкиx поpодаx, пpедcтавляют собой cульфидизиpованные калишпат-каpбонатные метаcоматиты, пpиуpоченные к мощным и пpотяженным кpутопадающим долгоживущим зонам дpобления, катаклаза и милонитизации [4].

Рябиновское месторождение относится к золотопорфировому типу оруденения в калиевых щелочных вулкано-плутонических комплексах. Золоторудные тела представлены наклонными и крутопадающими штокверковыми зонами в микроклинизированных и серицитизированных щелочных сиенитах [5].

В ходе проведения поисковых работ на рудное золото на площади Верхне-Любкакайского рудного поля в 2000-х годах появилась возможность открытия нового генетического и промышленного золотого оруденения докембрийского возраста на Алданском щите.

Золоторудное месторождение им. П. Пинигина расположено в центральной части Алдано-Станового щита вблизи границы Амгинской коллизионной зоны с Нимнырским гранулит-ортогнейсовым террейном среди пород нимнырской свиты, в районе ее тектонического контакта с породами федоровской свиты (рис. 1), которая сложена метавулканитами с изотопным возрастом 2006±3 млн. лет [6]. Золоторудные тела локализованы в базитах, относящихся к медведевскому комплексу с изотопным возрастом около 1,9 млрд. лет [7].

Рис. 1 – Схематическая геологическая карта Центрального-Алданского
супертеррейна [8]

1 – осадочные породы венда, нижнего кембрия, юры и нижнего мела, архей и нижний протерозой; 2 – федоровская свита, амфиболовые, диопсид-амфиболовые, двупироксен-амфиболовые гнейсы, плагиогнейсы и кристаллические сланцы, линзы кальцифиров, диопсид-флогопитовых и диопсид-магнетитовых пород и руд; 3 – нимнырская свита гранито-гнейсы, чарнокитовые и эндербитовые гнейсы, линзы двупироксеновых кристаллических сланцев;4 – курумканская свита, кварциты и высокоглиноземистые гнейсы, линзы кальцифиров, гранито-гнейсы; 5 – сеймская толща, гранат-биотитовые гнейсы и плагиогнейсы, двупироксеновые и диопсид-амфиболовые плагиогнейсы; 6 – зоны тектонического меланжа; 7 – границы террейнов и зон тектонического меланжа, надвиги; 8 – Верхне-Любкакайское рудное поле

 

Рудовмещающая толща на месторождении представляет собой моноклинально залегающий пакет чередующихся, согласных, субпараллельных, крутопадающих, пластообразных, тел базитов и субщелочных биотитовых гранитов, согласных с вмещающими биотит-гиперстеновыми, графит-гранат-биотитовыми и графит-гранат-кордиерит-биотитовыми гнейсами и плагиогнейсами [9].

Среди вмещающих пород преобладают среднезернистые, полосчатые биотит-гиперстеновые гнейсы и плагиогнейсы, состоящие из калишпат-пертита – 5-55%, антипертитового олигоклаза – 10-70%, кварца – 20-40%, биотита – 2-15% и гиперстена – 3-12%. Гранат- и кордиеритсодержащие разности встречаются среди биотит-гиперстеновых гнейсов в подчиненном количестве. Грубополосчатые, такситового облика породы, сложенные калишпат-пертитом – 10-50%, антипертитового олигоклаза – 10-40%, альмандином – 5-20%, кордиеритом – 0-15%, кварцем – 15-25%, гиперстеном – 0-2%, биотитом 5-8%, графитом – 2-5%. Акцессорные и рудные минералы в гнейсах представлены зернами циркона, апатита, ильменита.

Линейные тела субщелочных гранитов согласны с залеганием вмещающих гнейсов. Внешне граниты представляют собой неравномернозернистые, массивные и гнейсовидные породы розовато- и кирпично-красного цвета с серым и тесно-серым кварцем в составе. Граниты состоят из калишпат-пертита – 60-70%, антипертитового альбит-олигоклаза – 5-15%, кварца – 25-35%, биотита – 1-5%. Акцессорные и рудные минералы – циркон, апатит, сфена, магнетит. Изотопный возраст субщелочных гранитов 1,9 – 1,92 млрд. лет [8].

Золоторудная минерализация локализована в базитах, слагающих пластообразные и линзовидные тела, согласные с залеганием вмещающих гнейсов. Протяженность тел достигает 7,5 км и более, мощность колеблется от 25 до 150 м. Это темно-серые, местами до черных среднезернистые, равномернозернистые, массивные, меланократовые породы, состоящие из ортопироксена – 0-40%, клинопироксена – 0-40%, амфибола – 0-25%, андезина – 45-60%, примеси биотита. В базитах присутствует вкрапленность магнетита, ильменита и титаномагнетита, содержание которых не превышает 2-5%. Среди акцессорных минералов преобладает апатит сфен и циркон. Средний размер зерен 0,3-0,5 мм. Микроструктура пород гипидиоморфнозернистая, схема кристаллизации породообразующих минералов боуэновская [10].

Несмотря на воздействие на базиты гранулитового метаморфизма, в них сохранились структурные признаки первично-магматического происхождения, что позволяет отнести базиты к ортопородам.

По химическому составу основные породы месторождения относятся к толеитовой серии. Каждое из тел базитов медведевского комплекса представляет собой чередование разностей горизонтов норитов, габбро-норитов, габбро, габбро-диоритов и плагиогранитов мощностью 0,2-3,0 м, согласных с залеганием тел. Вероятно, это свидетельствует о расслоенности интрузивов основного состава. В целом среди основных пород преобладают габбро-нориты.

В юго-восточной и центральной части месторождения значительные объемы тел базитов сложены апобазитовыми метасоматитами, состав которых близок к составу скарноподобных пород железорудных месторождений Южно-Алданской провинции. Основные породообразующие минералы метасоматитов; салит, олигоклаз, скаполит, тремолит и эпидот, второстепенные – кварц, андрадит, калишпат-пертит, карбонат. Отличительной особенностью этих пород является обязательное присутствие в них крупных зерен сфена.

Промышленные золоторудные залежи локализованы в пластообразных телах базитов среди разностей, содержащих ромбический пироксен – норитов, габбро-норитов, амфиболовых габбро-норитов, вмещаемых высокоглиноземистых графит-гранат-биотитовыми и графит-геранат-кордиерит-биотитоыми генйсами.

На месторождении выявлено 6 рудных тел с промышленными содержаниями и запасами золота. Тела имеют пластообразную форму и залегание согласное с вмещающими базитами. Их длина по простиранию изменяется от 140 до 1000, по падению – от 30 до 350 м. С глубиной мощность рудных тел уменьшается.

Рудные тела сложены крупнокристаллическими, линзовидными обособлениями сульфидно-пироксенового, сульфидно-пироксен-плагиоклазового, сульфидно-пироксен-плагиоклаз-кварцевого состава согласными с залеганием вмещающих пород. Мощность обособлений колеблется от 3-4 см до 0,5-0,8 м, в единичных случаях она достигает 4,5 м. Мощность рудного тела зависит от количества и мощности сближенных линз в рудопересечениях, которые разделяются практически незолотоносными вмещающими породами [10].

Рудные обособления небольшой мощности 3-8 см не являются зональными и сложены либо амфиболом, клино- и ортопироксеном, либо плагиоклазом с подчиненным количеством амфибола, ромбического и моноклинного пироксенов. Участки мощностью 15-20 см состоят из двух зон – внешней зоны до 5-7 см существенно пироксенового или амфибол-пироксенового состава и внутренней (центральной), сложенной олигоклаз-андезином с подчиненным количеством пироксена и кварца. В обособлениях мощностью более 20 см выделяется третья зона существенно кварцевого состава с подчиненным количеством амфибола, пироксенов и олигоклаз-андезина. Параметры внешней (пироксеновой) и промежуточной (существенно плагиоклазовой) зон выдержаны, и в отличие от центральной кварцевой, зоны не зависят от мощности обособлений.

Контакты обособлений согласны с залеганием вмещающих базитов и приспособлены к ограничениям породообразующих минералов вмещающей породы. В экзоконтактах обособлений породообразующие минералы, в особенности плагиоклаз и амфибол, увеличиваются в размерах до 1,5-2 мм.

От вмещающей породы обособления отличаются крупнокристаллическим строением и ярко выраженным идиоморфизмом пироксенов, плагиоклаза и амфибола. В обособлениях больше 20 см, внешняя зона, контактирующая с вмещающей породой, сложена призматическими зернами пироксенов, среди которых встречаются зерна олигоклаз-андезина. Следующая зона, мощностью до 10 см сложена призматическими кристаллами олигоклаз-андезина, среди которых в подчиненном количестве встречаются идиоморфные зерна клино- и ортопироксенов. Мощность центральной зоны зависит от мощности обособлений и колеблется от первых сантиметров до 4,0 м [10]. Она сложена зернами кварца неправильной формы размером до 2,0 см и более, в котором рассеяны такого же размера кристаллы плагиоклаза, ромбического и моноклинного пироксенов, керсутита.

Главные рудные минералы в обособлениях представлены пирротином, пиритом, леллингитом, арсенопиритом, магнетитом содержание которых колеблется от 2-3% до 50-60%. К второстепенным минералам, содержание которых менее 1% относятся халькопирит, молибденит, кобальтин, золото. Рудные минералы выполняют интерстиции породообразующих силикатов и кварца. Наибольшее их содержание наблюдается в краевой и промежуточной зонах, а также в кварцевых ядрах небольшой мощности. При содержании до 7-15%, рудная минерализация вкрапленная и прожилково-вкрапленная. При их содержании выше 18-25% структура руд сидеронитовая.

Избыточное содержание серы и мышьяка, в сравнении теоретическим характерно для пирротина, леллингита и арсенопирита из руд с максимальным содержанием золота. Самородное золото встречено в центральных зонах обособлений, где оно приурочено к микротрещинам в кварце и к интерстициям минералов. Иногда золото образует мелкие гнезда в кварце. Средний размер золотин 10 микрон. Средняя пробность золота 990‰. Примесями в золоте являются серебро – до 0,9%, медь – до 0,08%, ртуть – до 0,03%.

Заключение

Таким образом, для выяснения генетических особенностей золотого оруденения в докембийских метаморфических комплексах и критериев контроля его размещения определяющую роль играют следующие факторы:

Пространственная связь золотого оруденения с расслоенными базитами медведевского комплекса, расположенными на контакте нимнырской и федоровской свиты;

Концентрация золота в телах базитов, вмещаемых высокоглиноземистыми гнейсами при обязательном присутствии в составе основных пород ортопироксена;

Пластообразная форма тел, сложенных рудовмещающими базитами и согласно залегание их с вмещающими гнейсами;

Линзовидная форма золотоносных обособлений и согласное залегание обособлений и рудных тел;

Приспособление контактов золотоносных обособлений к ограничениям породообразующих минералов базитов;

Наличие в телах базитов медведевского комплекса зональных крупнокристаллических обособлений пироксеновго, пироксен-плагиоклазового и пироксен-плагиоклаз-кварцевого состава, содержащих арсениды и сульфоарсениды железа;

Зональное строение и крупнокристаллическое сложение золотоносных обособлений, ярко выраженный идиоморфизм породообразующих минералов в них;

Отсутствие околорудных изменений и первичных ореолов рассеяния золота вокруг обособлений и рудных тел;

Сидеронитовая структура богатых сульфидами руд.

Приведенные факты являются свидетельством генетической связи золотого оруденения с раннепротерозойскими расслоенными базитами медведевского комплекса, относящимися к толеитовой серии. Рудные обособления, вероятно, сформированы в процессе дифференциации магмы основного состава из остаточных расплавов, обогащенных серой, рудными элементами и кремнеземом. Генезис руд позднемагматический, возможно, пегматитовый. Кристаллизация остаточного расплава завершается внутрикамерными гидротермально-метасоматическими процессами: вторичными изменениями минералов и кристаллизацией леллингита, кобальтина, арсенопирита.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Добровольская М.Г. Золоторудное месторождение Лебединое (Центральный Алдан): минеральные парагенезисы, стадии и условия образования / М.Г. Добровольская, М.В. Разин, В.Ю. Прокофьев // Геология рудных месторождений. – 2016. – Т 58. – № 4. – С. 346-366.
2. Дворник Г.П. Распределение содержаний золота в рудных телах Центрального месторождения в Куранахском поле (Алданский щит) / Г.П. Дворник // Вестник Уральского отделения Российского минералогического общества. – 2011. – №8. – С. 29-34.
3. Бойцов В.Е. Металлогеническое районирование Центрально-Алданского рудного района республики Саха (Якутия) / В.Е. Бойцов, А.А. Верчеба, Т.Н. Пилипенко, А.В. Жданов // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. – 2010. – № 5. – С. 23-32.
4. Кочетков А.Я. Мезозойские золотоносные pудно-магматичеcкие системы Центрального Алдана / А.Я. Кочетков // Геология и геофизика. – 2006. – Т. 47. – № 7. – С. 850-864.
5. Дворник Г.П. Распределение содержаний золота и серебра в рудных телах Рябинового и Нового месторождений (Алданский щит) / Г.П. Дворник // Литосфера. – 2011. – № 4. – С. 119-130.
6. Великославинский С.Д. Первичная природа, возраст и геодинамическая обстановка формирования протолитов метаморфических пород федоровской толщи (Алданский щит) / С.Д. Великославинский, А.Б. Котов, Е.Б.Сальникова, и др. // Петрология. – 2006. – Т.14. – №1. – С. 25-43.
7. Cмелов А.П. Первые данные о cинколлизионныx базитаx и ультpабазитаx палеопpотеpозоя Алдано-Станового щита / А.П. Cмелов, В.И. Беpезкин, Н.В. Попов и др. // Геология и геофизика. – 2006. – Т. 47. – №1. С. 153-165.
8. Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия). – М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. – 571 с.
9. Шарова Т.В. Вещественный состав и особенности генезиса золотого оруденения в докембрийских метаморфитах Алданского щита / Т.В. Шарова // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. – 2006. – №4(136). – С. 102-103.
10. Шарова Т.В. Геолого-структурные особенности и термобарогеохимические условия образования золоторудного месторождения им. Пинигина (Центральный Алдан): автореферат дис. ... канд. геол.-мин. наук / Юж. федер. ун-т. Ростов-на-Дону, 2008.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Dobrovol'skaja M.G. Zolotorudnoe mestorozhdenie Lebedinoe (Central'nyj Aldan): mineral'nye paragenezisy, stadii i uslovija obrazovanija [Lebediny gold deposit, Central Aldan: mineral parageneses, stages, and formation conditions] / M.G. Dobrovol'skaja, M.V. Razin, V.Yu. Prokof'ev // Geologija rudnyh mestorozhdenij [Geology of Ore Deposits]. – 2016. – V. – № 4. – P. 346-366. [in Russian]
2. Dvornik G.P. Raspredelenie soderzhanij zolota v rudnyh telah Central'nogo mestorozhdenija v Kuranahskom pole (Aldanskij shhit) [Distribution of gold content in the ore bodies of the Central Deposit in the Kuranakh field (Aldan shield)] / G.P. Dvornik // Vestnik Ural'skogo otdelenija Rossijskogo mineralogicheskogo obshhestva [Bulletin of the Ural branch of the Russian mineralogical society]. – 2011. – №8. – P. 29-34. [in Russian]
3. Bojcov V.E. Metallogenicheskoe rajonirovanie Central'no-Aldanskogo rudnogo rajona respubliki Saha (Jakutija) [Metallogenic zoning of Central Aldan ore region of Sakha Republiic (Yakutia)] / V.E. Bojcov, A.A. Vercheba, T.N. Pilipenko et al // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Geologija i razvedka [Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy]. – 2010. – №5. – P. 23-32. [in Russian]
4. Kochetkov A.Ya. Mezozojskie zolotonosnye pudno-magmaticheckie sistemy Central'nogo Aldana [Mesozoic gold-bearing ore-magmatic systems of Central Aldan] / A.Ya. Kochetkov // Geologija i geofizika [Russian geology and geophysics]. – 2006. – V. 47. – № 7. – P. 850-864. [in Russian]
5. Dvornik G.P. Raspredelenie soderzhanij zolota i serebra v rudnyh telah Rjabinovogo i Novogo mestorozhdenij (Aldanskij shhit) [The distribution of the contents of gold and silver in the ore bodies of Ryabinovoe and the New field (Aldan shield)] / G.P. Dvornik // Litosfera [Lithosphere]. – 2011. – № 4. – P. 119-130. [in Russian]
6. Velikoslavenskij S.D. Pervichnaja priroda, vozrast i geodinamicheskaja obstanovka formirovanija protolitov metamorficheskih porod fedorovskoij tolshhi (Aldanskiji shhit) [Primary nature, age and geodynamic conditions of formation of metamorphic rocks protolites of the Fedorov strata (Aldan shield)] / S.D. Velikoslavenskij, A.B. Kotov, E.B. Sal’nikova et al // Petrologiji [Petrology]. – 2006. – V.14. – №1. P. 25-43. [in Russian]
7. Cmelov A.P. Pervye dannye o cinkollizionnyx bazitax i ul'tpabazitax paleoprotepozoja Aldano-Stanovogo shhita [First data on the Paleoproterozoic syncollisional basites and ultrabasites of the Aldan-Stanovoy shield] / A.P. Cmelov, V.I. Bepezkin, N.V. Popov et al // Geologija i geofizika [Russian geology and geophysics]. – 2006. – V. 47. – №1. P. 153-165. [in Russian]
8. Tektonika, geodinamika i metallogenija territorii Respubliki Saha (Jakutija) [Tectonics, geodynamics and metallogeny of the Republic of Sakha (Yakutia)]. – M.: MAIK «Nauka/Interperiodika», 2001. – 571 p. [in Russian]
9. Sharova T.V. Veshhestvennyj sostav i osobennosti genezisa zolotogo orudenenija v dokembrijskih metamorfitah Aldanskogo shhita [Material composition and features of the Genesis of gold mineralization in Precambrian metamorphites of the Aldan shield] / T.V. Sharova // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Severo-Kavkazskij region. Serija: Estestvennye nauki [News of higher educational institutions. North Caucasus region. Series: Natural Sciences]. – 2006. – № 4 (136). – P. 102-103. [in Russian]
10. Sharova T.V. Geologo-strukturnye osobennosti i termobarogeohimicheskie uslovija obrazovanija zolotorudnogo mestorozhdenija im. Pinigina (Central'nyj Aldan) [Geological and structural features and thermobarogeochemical conditions of formation of the gold Deposit. Pinigina (Central Aldan)]: autoabstract dis...of PhD in Geology and Mineralogy/ Yuzh. feder. un-t. Rostov-na-Donu, 2008. [in Russian]