структурный - Томский политехнический университет

СТРУКТУРНЫЙ
АНАЛИЗ
В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
STRUCTURAL
ANALYSIS
IN GEOLOGICAL RESEARCH
Вторичная зональность Олимпиадинского золоторудного месторождения
П.В. БЕРНАТОНИС, Г.Ю. БОЯРКО
Томский политехнический университет,
Уникальное по запасам золота и масштабам орукнения прожилково-вкрапленное штокверковое
Олимпиадинское месторождение характеризуется не
неяее уникальным комплексным типом оруденения
(Афанасьева и др., 1995, 1997; Баранова и др., 1997;
Генкин и др., 1994; Яблокова и др., 1986 и др.). Кроме
змотосульфидного оруденения оно содержит также в
подчиненных количествах серебряную, сурьмяную,
вольфрамовую и ртутную минерализации. На месторождении развита уникальная по мощности (380-440
«от дневной поверхности) и запасам руд (около 40%)
юна окисления. Олимпиадинское месторождение является исключительно интересным объектом для изучения вторичной минералогической зональности и
поведения золота и попутных компонентов в зоне гипергенеза по штокверку прожилково-вкрапленного
юмплексного оруденения.
Олимпиадинское месторождение расположено в Верхне-Енашиминском рудном районе. Золоторудные месторождения и рудопроявления локализованы в присводовой части Центрального антиклинория рифейской
миогеосинклинальной зоны (Генкин и др., 1994). Геологическими границами рудного района являются Татарский и Тырадинский глубинные разломы северо-западного простирания. В рудном районе обнажаются Чиримбинский и Тырадинский гранитоидные массивы. Рудовмещающие сланцевые породы кординской свиты
низов сухогштской серии образуют Медвежинскую ipe6невидную антиклиналь, Иннокентьевскую и Чиримбинскую синклинали с субширотной ориентировкой осей.
Рудный район приурочен к куполовидной структуре, осложняющей крупное магматогенное поднятие.
Зоны окисления золоторудных месторождений района были сформированы в верхнем мелу - палеогене в
условиях теплого и влажного климата (Синюгина, 1965).
Этому способствовали длительная пенепленизация района и значительная его приподнятость. Сохранность зон
окисления на золоторудных месторождениях района
определяется характером верхнечетвертичных неотектонических процессов. Глыбовые дислокации района с
амплитудами перемещения 150-250 м привели к полному размыву древних кор выветривания на приподнятых блоках и к консервации ее реликтов вместе с зонами окисления месторождений ниже современного уровня грунтовых вод на опущенных участках.
Олимпиадинское месторождение расположено на
северном крыле (рудные тела №№ 1, 2 и 3 Западного
участка) и в замковой части (рудное тело № 4 Восточного участка) Медвежинской антиклинали. Рудные тела
приурочены к горизонту метасоматически измененных
кремнисто-карбонатно-углеродистых пород с редкой (35%) вкрапленностью сульфидов. В пределах этого го-
Томск,
Россия
ризонта участки локализованного оруденения контролируются разрывными тектоническими нарушениями,
складчатыми структурами и контактами литологических разновидностей пород.
В приповерхностных частях рудных тел № 1 и № 3
Западного участка месторождения и рудного тела № 4
Восточного участка развиты зоны окисления. Рудное тело
№ 1 окислено вдоль контакта слюдисто-кварц-карбонатных и угаеродсодержащих мусковит-кварцевых сланцев
в районе разведочных линий 3.0-4.0 до глубины 80-110
м от дневной поверхности. В рудном теле № 3 окисленные руды прослеживаются вдоль контакта тех же пород
до глубины 60 м. Мощной зоной окисления характеризуется лишь рудное тело № 4. Окисленные руды развиты в нем до горизонта +280 м (380-440 м от дневной
поверхности). Благоприятными факторами формирования зон окисления рудных тел являются: 1 )карбонатный
состав рудовмещающих горных пород и рудных метасоматитов; 2)ослабленные зоны разрывных нарушений;
3)приуроченность рудных тел к замковой части и крыльям антиклинальной структуры; 4)литологическая неоднородность осадочно-метаморфических пород.
Рудные тела месторождения имеют следующий профиль вторичной зональности: 1) подзона полного окисления; 2) подзона выщелачивания; 3) зона первичных
руд. Подзона богатых окисленных руд и зона вторичного сульфидного обогащения из разреза выпадают ввиду
первично убогих содержаний сульфидов в окисляемых
рудах и практически полного отсутствия минералов
меди, склонных к формированию цементатов.
Подзона полного окисления. Окисленные руды этой
подзоны представляют собой структурный элювий.
Макроскопически отчетливо выделяются руды бурого, желтого, красного и серого цветов. В количественном отношении преобладают руды бурого и желтого
цветов. Они слагают значительные по объемам участки зоны окисления. При этом окисленные руды бурого
цвета наиболее характерны для флангов месторождения, а желтого цвета - для центральных его частей.
Окисленные руды красного и серого цветов в подчиненных количествах развиты в центральных частях месторождения. В наиболее продуктивных частях зоны
окисления гипергенные руды имеют пеструю окраску
Пространственное положение разноокрашенных разновидностей окисленных руд контролируется целым
рядом структурно-вещественных элементов: слоистостью и сланцеватостью пород, тектоническими нарушениями и приразломными зонами рассланцевания,
складчато-пликативными структурами, рудными метасоматитами и т.д. Пестрая окраска окисленных руд
является одним из признаков локализованного оруденения.
171
Подзона выщелачивания. Мощность этой подзоны
колеблется от 0,05 до 24 м. Обычно она не превышает
первых метров. В этой подзоне происходит практически полное растворение карбонатов и сульфидов,
приводящее к дезинтеграции руд. На участках развития кварцевых метасоматитов отмечаются пустоты от
выщелачивания сульфидов и небольшие карстовые
полости. Для подзоны выщелачивания характерно наличие привнесенных гидрооксидов железа, цементирующих нередко рыхлый глинисто-алеврито-псаммитовый материал и заполняющих пустоты от выщелачивания сульфидов и карстовые полости.
Зона первичных руд. Среди рудных минералов в
этой зоне преобладают арсенопирит, пирротин и антимонит. В подчиненных количествах встречаются пирит и бертьерит. В виде незначительной примеси отмечаются халькопирит, сфалерит, галенит, блеклые
руды, самородная сурьма, гудмундит, ульманит, джемсонит, шеелит, самородное золото, ауростибит, киноварь, вольфрамит и другие минералы. Основные нерудные минералы представлены кальцитом, кварцем
и мусковитом, второстепенные - хлоритом, биотитом,
серицитом и клиноцоизитом, редкие - доломитом, актинолитом, тремолитом и т.д. Текстура руд вкрапленная, вкраплено-полосчатая и прожилково-вкрапленнал.
Основным полезным компонентом первичных руд
является золото. Оно приурочено к двум минеральным
ассоциациям: ранней золото-арсенопиритовой и поздней золото-бертьерит-антимонитовой. Самородное
золото наблюдается в арсенопирите (35%), кварце
(40%), пирите и марказите (15%), антимоните и бертьерите (5%), пирротине и карбонатах (5%). Размер
его выделений обычно не превышает 25 мкм, редко
встречаются золотины размером свыше 100 мкм. Форма выделений самородного золота неправильная, пластинчатая, прожилковидная, каплевидная, губчатая,
проволочковидная, а также в виде кристаллов. Золото
является высокопробным (910-997) с повышенным содержанием ртути (0,2-5,9%). На участках развития
поздней минеральной ассоциации отдельные золотины имеют низкую пробу (647-757) и содержат 15-22%
серебра и 9-13% ртути.
Серебро в первичных рудах входит в состав самородного золота, присутствует в виде собственных минералов (самородное серебро, электрум, аргентит) и
рассеяно в основном в качестве изоморфной примеси
в сульфидах. Золотосеребряное отношение колеблется от 80 до 0,4, составляя в среднем 4-5. Контуры золотого и серебряного оруденения совпадают лишь в
общих чертах. Концентрации серебра контролируются в основном субвертикальными ослабленными зонами. Повышенные содержания серебра отмечаются
в пирротине, реже в пирите. Практически не содержат
серебра арсенопирит, кварц и карбонаты.
Сурьма в первичных рудах находится в виде антимонита и бергьерита, реже гудмундита, самородной
сурьмы, ульманита, тетраэдрита, джемсонита и ауростибита. Среднее содержание сурьмы в первичных рудах составляет: на Западном участке месторождения
- 0,072%, на Восточном участке - 0,21%. Повышен-
По гранулометрическому, минералогическому и химическому составу разноокрашенные разновидности
окисленных руд практически не отличаются друг от
друга.
Выход тинистой фракции колеблется в отдельных
пробах (28 шт.) от 30,35% до 82,69%. Средний выход
глинистой фракции составляет (%%): в рудах бурого
цвета - 60,09%, в рудах желтого цвета - 63,56%, в рудах
красного цвета - 63,15%, в рудах серого цвета - 66,64%.
Средние содержания легкой алеврито-псаммитовой
фракции в этих разновидностях окисленных руд соответственно составляют 39,62%, 35,84%, 36,38% и
33,09%, а тяжелой алеврито-псаммитовой фракции 0,29%, 0,60%, 0,47% и 0,27%. В среднем для окисленных руд выход тяжелой фракции составляет 0,4%.
Главными минералами глинистой фракции окисленных руд являются кварц (5-3 5%), гидрослюды (40-77%),
оксиды и гидрооксиды железа (1 -26%), второстепенными - монтмориллонит и турмалин, редкими - каолинит,
хлорит, эпидот, кальцит, биотит, циркон, рутил, анатаз,
актинолит, лейкоксен, хлоритоид, клиноцоизит, сфен,
гранат, брукит, плагиоклаз, ставролит и силлиманит.
Главными компонентами легкой алеврито-псаммитовой фракции окисленных руд являются кварц, серицитолит, оксиды и гидрооксиды железа. Второстепенные минералы представлены оксидами и гидрооксидами марганца, сурьмы и мышьяка. Иногда отмечаются
углистые сланцы, пирит, пирротин и арсенопирит.
В тяжелой алеврито-псаммитовой фракции окисленных руд в количественном отношении преобладают оксиды и гидрооксиды железа (64,4-98,9%). Оксиды и
гидрооксиды марганца наблюдаются в единичных пробах в незначительных количествах. Оксиды и гидрооксиды сурьмы и мышьяка встречаются в 57% проб в количестве от 0,3 до 3,8%. В виде примеси в тяжелой алеврито-псаммитовой фракции окисленных руд отмечаются магнетит, англезит, игольчатый арсенопирит, пирит,
антимонит, пирротин и самородное золото. Нерудные
компоненты представлены в этой фракции кварцем, серицитолитом и гранатом.
Для химического состава разноокрашенных окисленных руд характерны небольшие колебания содержаний
основных породных компонентов при резком преобладании Si0 2 . Какой-либо зависимости химического состава окисленных руд от их цвета не установлено.
По содержанию элементов-примесей разноокрашенные разновидности окисленных руд также существенно
не отличаются друг от друга. Правда, для окисленных
руд бурого цвета характерны повышенные содержания
Мп и Sb, желтого цвета - W, красного цвета - As и W,
серого цвета - Со, Mn, W и особенно Sb. Однако коэффициенты вариации концентраций этих элементов очень
большие и поэтому имеющиеся различия средних их
содержаний в окисленных рудах разного цвета следует
признать несущественными.
Таким образом, цвет окисленных руд не может быть
использован для выделения природных разновидностей
и технологических сортов окисленных руд подзоны полного окисления.
172
ные концентрации сурьмы контролируются горизонминералов достоверно установлен лишь кераргирит.
тами ремнисто-карбонатно-углеродистых пород. ПриОсновная часть серебра находится в окисленных рутом содержания сурьмы скачкообразно увеличивают- дах в ионорассеянном состоянии. Частицы собственся в зоне влияния разрывных нарушений.
ных минералов серебра выявляются сцинтилляцнонВольфрам в первичных рудах представлен шеелиным спектральным анализом в окисленных рудах лишь
том, значительно реже вольфрамитом. Повышенные
в 46.4% проб при 100% частоте встречаемости его сосодержания шеелита выявлены в трех типах метасодержаний (0,1-0,44 г/т).
матитов (Афанасьева и др., 1995): 1) в скарноидах и
Сурьма представлена в зоне окисления сервантисвязанных с ними кварц-цоизитовых метасоматитах; том, валентинитом, биндгеймитом, гидророментом,
2) в углеродистых породах серицит-кварцевого
стибиконитом
соста- и трипугиитом.
ва; 3) в полосчатых слюдисто-кварц-карбонатных,
су- находится в окисленных рудах в виде
Вольфрам
щественно карбонатных метасоматитах и в слабо
тонкодисперсных выделений гидротунгстита, которые
скарнированных известняках.
рассеяны в оксидах и гидроксидах железа, марганца,
сурьмы и мышьяка.
Повышенные концентрации ртути в первичных рудах характерны для участков развития поздней антимоСодержания ртути колеблются в окисленных рудах
нит-бертьеритовой минеральной ассоциации. Она наот 1,2 до 240,0 г/т, составляя в среднем 37,6 г/т. Аноблюдается здесь в виде киновари, а также в виде примемальные ее концентрации характерны для биндгеймиси в самородном золоте (до 9-13 мас.%), антимоните
та (до 10,5
и мас.%), натечных оксидов и гидроксидов
бертьерите.
железа и марганца (0,п мас.%). Собственные минералы ртути представлены лишь реликтовой киноварью.
Из-за вкрапленного характера оруденения горизонты вторичного обогащения окисленных руд золотом и
Литература
попутными компонентами отсутствуют. Наблюдается
Афанасьева З.Б., Иванова Г.Ф., Миклишанский А.З.
лишь относительное обогащение зоны окисления золои др. Геохимическая характеристика вольфрамового
том, серебром, сурьмой, вольфрамом и ртутью за счет
оруденения Олимпиадинского золотосульфидного мевменения объемного веса руд в процессе выветривасторождения (Енисейский кряж) // Геохимия, 1995. №
ния от 2,7 до 1,6 т/м3.
1. С.29-47.
Самородное золото в окисленных рудах двух типов:
Афанасьева З.Б., Иванова Г.Ф., Румбо Л. и др. Геоа) остаточное, б) гипергенное. Остаточное самородхимия РЗЭ в породах и минералах шеелитсодержаное золото в основной своей массе тонкодисперсное.
щего золотосульфидного месторождения Олимпиада
Размерность его выделений, согласно данным сцин(Енисейский кряж) // Геохимия, 1997. № 2. С. 189-201.
тилляциоиного спектрального анализа, такая же, как
Баранова Н.Н., Афанасьева З.Б., Иванова Г.Ф. и др.
и в первичных рудах. Однако в зоне окисления оно
Характеристика процессов рудообразования на Au-(Sbпрактически полностью лишено примесей. Серебро в
W) месторождении Олимпиада (по данным изучения
дисперсном самородном золоте из окисленных руд выминеральных парагенезисов и флюидных включений)
явлено в 3,6% проб, в то время как в первичных рудах
// Геохимия, 1997. № 3. С.282-293.
оно установлено в таком самородном золоте в 33,3%
Генкин А.Д., Лопатин В.А., Савельев Р.А. и др. Зопроб. Видимые выделения остаточного самородного
лотые руды месторождения Олимпиада (Енисейский
золота встречаются редко. По крупности частиц, моркряж, Сибирь) // Геология рудных месторождений,
фологии выделений и химическому составу это золо1994. Т.36. № 2. С.111-136.
то не отличается от видимого самородного золота перСинюгина Е.Я. К вопросу о связи аллювиальных
вичных руд. Гипергенное самородное золото образуроссыпей с коренными источниками (на примере
ется в основном в результате разложения ауростибиЮжно-Енисейского золотоносного района) // Геология
та. Это так называемое "горчичное" золото. Реже нароссыпей. М.: Наука, 1965. С. 199-206.
блюдаются пленочные выделения гипергенного золоЯблокова С.В., Коновалова М.С., Сандомирская
та, локализующиеся в метаколлоидных структурах и
С.М. Минералогия золотоносной коры выветривания
трещинах дегидратации оксидов и гидрооксидов жена месторождениях прожилково-вкрапленных сульлеза и марганца.
фидных руд в терригенно-карбонатных толщах докемСеребро в зоне окисления также не испытывает забрия. М.: Труды ЦНИГРИ. 1986. Вып.208. С.10-19.
метного перераспределения. Среди гипергенных его
Secondary zoning of Olimpiada gold deposit
P.V. BERNATON1S. G.YU. BOYARKO
Polytechnic
University
Tomsk,
Russia
At Olimpiada veinlet-disseminated deposit with gold-silver-antimony-tungsten-mercurv mineralisation
the following secondary zoning can be observed: sub-zone of complete oxidation, leaching sub-zone,
zone of primary ores. Only relative enrichment of oxidized zone with gold and accomnanied components
at the sacrifice of ore volume weight changes.
173