ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2015, том 57, № 1, с. 71-92
УДК 553.411.071
ЭВОЛЮЦИЯ СОСТАВА ПИРИТА НА ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ КОПЫЛОВСКОЕ И КАВКАЗ В ЧЕРНОСЛАНЦЕВЫХ ТОЛЩАХ (БОДАЙБИНСКИЙ РАЙОН, РОССИЯ)
ПО ДАННЫМ РСМА И ЛА-ИСП-МС1
© 2015 г. Е. Е. Паленова*, Е. В. Белогуб*, О. Ю. Плотинская**, К. А. Новоселов*, В. В. Масленников*, В. А. Котляров*, И. А. Блинов*, А. А. Кузьменко***, И. Г. Грибоедова**
*Институт минералогии УрО РАН 456317, Челябинская обл., г. Миасс, Ильменский заповедник **Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Старомонетный пер., 35 ***ООО "Восточный базис" 620100, Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 12, стр. 1 Поступила в редакцию 23.06.2014 г.
Золоторудные месторождения Копыловское и Кавказ (Артемовский рудный узел, Бодайбинский район) залегают в терригенной углеродистой толще догалдынской свиты бодайбинской серии верхнего протерозоя и приурочены к ядерным частям антиклинальных структур высоких порядков. На них выделяются золото-сульфидный и золото-сульфидно-кварцевый типы руд. Среди рудных минералов преобладает пирит с подчиненным количеством сульфидов меди, свинца, цинка, никеля и кобальта. Самородное золото встречается как в свободных зернах, так и в виде включений и просечек в пирите. Выделяется несколько морфологических разновидностей пирита: 1) фрамбоидальный и тонкозернистый пирит, образовавшиеся при осадконакоплении и диагенезе; 2) мелкозернистый субгедральный до эвгедрального пирит, отвечающий процессам катагенеза, метаморфизма и дина-мометаморфизма; 3) крупнокристаллический эвгедральный незолотоносный пирит, развитый во вмещающих породах за пределами рудных тел и месторождений. Анализ состава пирита при помощи рентгеноспектрального микроанализа и ЛА-ИСП-МС показал, что от осадочно-диагенетиче-ского пирита к пириту метаморфогенному значительно уменьшается содержание примесей Аи, Ag, Со, РЬ, БЬ, В1, Ва, Мо и Т1 и увеличивается — N1, Си, Аб, Бе, в наибольшей степени — и. Предполагается, что золото первоначально было накоплено во время отложения вмещающих пород в формах, связанных с углеродистым веществом и сингенетичным пиритом, и переотложено в результате процессов катагенеза и метаморфизма в самородной форме, при этом кристаллизовались более поздние формы пирита и ассоциирующие с ними сульфиды цветных металлов.
DOI: 10.7868/S0016777015010025
ВВЕДЕНИЕ
Бодайбинский рудный район принадлежит Ленской золотоносной провинции, на территории которой с 1846 г. из россыпей было добыто более 1500 тонн золота (Беневольский, 2002; Иванов, 2008). Здесь расположены крупнейшее в России коренное месторождение Сухой Лог и несколько крупных и средних — Высочайшее (Голец Высочайший), Вернинское, Невское (Иванов, 2008). Кроме того, известен ряд мелких объектов,
Адрес для переписки: Е.Е. Паленова. E-mail: palenova@mineralogy.ru
1 Статья подготовлена по материалам доклада, представленного на Третьей молодёжной школе ИГЕМ РАН 02— 06.12.2013.
таких как рассматриваемые в статье месторождения Копыловское и Кавказ (фиг. 1).
Перечисленные выше месторождения одни исследователи относят к полигенному метамор-фогенно-плутоногенному типу (Рундквист, 1997; Сафонов, 2006), а другие — к орогенному типу в черносланцевых толщах (ОоЖагЬ а1, 2001; и др.). Соответственно, существуют две основные гипотезы формирования месторождений Бодайбин-ского района: постмагматически-гидротермаль-ная и метаморфогенно-гидротермальная. Согласно первой гипотезе, основной этап концентрации золота в рудах и привнос хотя бы части цветных и благородных металлов отвечает становлению постметаморфических интрузий, в качестве которых рассматриваются как гранитоиды, так и гипо-
58°20'
58°00'
115°00'
L
116°00'
58°40'
58°20'
5 6 7
I2 J
14 10
58°00'
114°00'
115°00'
116°00'
15
30 км
Фиг. 1. Схематическая геологическая карта Бодайбинского рудного района (по Иванову, 2008).
1—3 — рифейско-вендские отложения: 1 — венд, бодайбинская серия (аунакитская, вачская, анангрская, догалдын-ская, илигирская свиты), 2 — средний—верхний рифей, ныгринская серия (бужуихтинская, угаханская, хомолхинская, имняхская свиты), 3 — средний рифей, баллаганахская серия (хорлухтахская, хайвергинская, бугорихтинская, бодай-боканская свиты); 4 — верхнепалеозойские гранитоиды конкудеро-мамаканского комплекса; 5 — геологические границы; 6 — разрывные нарушения; 7 — изограда биотита регионального метаморфизма; 8 — границы деформационных зон гранито-гнейсовых купольных структур (1 — Мамской группы, 2 — Верхне-Жуинской, 3 — Верхне-Хайвергин-ской); 9 — золотороссыпные районы; 10 — золоторудные месторождения (1 — Сухой Лог, 2 — Вернинское, 3 — Невское, 4 — Высочайшее, 5 — Ожерелье, 6 — Ыканское, 7 — Догалдынская жила, 8 — Кавказ, 9 — Копыловское, 10 — рудопрояв-ление Красное, 11—12 — потенциальные золоторудные месторождения в 11 — Светловском, 12 — Верхне-Угаханском рудных полях).
3
4
тетические базитовые комплексы, залегающие на глубине. Она была впервые предложена А.К. Кондратенко (1977) и в разное время развивалась в работах: Русинов и др., 2005, 2008; Distler et al., 2004; Лаверов и др., 2000, 2007; Юдовская и др., 2011 и др.
Согласно метаморфогенно-гидротермальной гипотезе, рудообразующие растворы генерировались при региональном метаморфизме исходно металлоносных углеродистых толщ (Буряк, 1982; Буряк, Бакулин, 1998 и цитируемая в них литература), а первичные концентрации золота накапливались в углеродистом веществе, осадочном и ди-агенетическом пирите. В работе (Large et al., 2007) реалистичность этой модели была показана для месторождения Сухой Лог. Роль осадочных толщ как источника рудных компонентов подтверждается также данными изучения стабильных и радио-
генных изотопов (Кряжев и др., 2009; Иконникова и др., 2009; Дубинина и др., 2010; Чугаев и др., 2014) и теоретической возможностью связывания металлов при осадконакоплении путем адсорбции сингенетичными сульфидами и органическим веществом, а также в виде химических соединений с углеводородами (Юдович, Кетрис, 1994). Механизмы аккумуляции металлов в осадке при участии бентосных бактериальных сообществ детально рассмотрены в работе В.К. Немерова с соавторами (2010).
Следует отметить, что большинство цитируемых выше работ посвящено изучению месторождения Сухой Лог, которое в рассмотренных генетических моделях выступает в качестве опорного объекта. Другие же золоторудные объекты Бодай-бинского района, за редким исключением, изуче-
ны мало или не изучены вообще. В то же время многие закономерности, которые помогли бы понять природу золотого оруденения, могут быть лучше выражены на мелкомасштабных объектах, а не на месторождениях-гигантах, для которых характерна полигенность и полихронность рудо-образующих процессов (Рундквист, 1997). Поэтому в качестве объектов настоящего исследования были выбраны небольшие по запасам месторождения Копыловское и Кавказ.
В данной работе приведена характеристика рудной минерализации и типоморфных особенностей пирита этих месторождений. При помощи рентгеноспектрального микроанализа и ЛА-ИСП-МС изучен химический состав пирита и прослежено поведение основных рудо-образующих элементов в процессе формирования месторождений. Полученные результаты сопоставлены с данными по месторождению Сухой Лог (Large et al., 2007).
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
Бодайбинский район, представляющий собой часть Мамско-Бодайбинского мегасинклинория, сложен верхнепротерозойскими карбонатно-тер-ригенными отложениями, смятыми в линейные складки и прорванными позднепалеозойскими гранитоидами (фиг. 1). В центральной части района развиты породы бодайбинской серии вендского возраста, к которой принадлежит и догал-дынская свита (Vdg), вмещающая месторождения Копыловское и Кавказ. Периферия сложена породами средне-верхнерифейской ныгринской серии, которая включает хомолхинскую свиту (R2-3hm), вмещающую руды месторождения Сухой Лог. Штоки и крупные батолиты гранитоидов конкудеро-ма-маканского комплекса среднепалеозойского возраста прорывают терригенные толщи в южной части района. Осадочные породы преобразованы в условиях зеленосланцевой фации метаморфизма, уровень которого повышается от хлорит-му-сковитовой субфации в центральной части района к биотитовой — в периферической (Иванов, 2008).
Месторождения рудного и россыпного золота в Бодайбинском районе объединяются в два крупных рудных узла: расположенный на севере Хомолхинский, к которому относятся наиболее известные объекты района (Сухой Лог, Вернин-ское), и Артемовский — на юге (Иванов, 2008). В локализации месторождений коренного золота не выявляется пространственная связь с гранитными массивами или степенью метаморфизма вмещающих пород (фиг. 1). Месторождения Копы-ловское и Кавказ расположены в Артемовском рудном узле и имеют сходное геологическое строение.
Месторождение Копыловское расположено в 45 км северо-восточнее г. Бодайбо и приурочено к
одноименной антиклинали субширотного простирания, представляющей собой сильно сжатую ассиметричную складку с пологим северным (42°—50°) и субвертикальным южным крылом. Шарнир складки изогнут и полого погружается в юго-западном и восточном направлениях (фиг. 2). На участке изгиба наблюдаются кварцевые жилы и штокверковые зоны, а также сдвиго-сбросы северо-восточного простирания. Копыловская антиклиналь осложнена складками более высокого порядка (Вамбольдт и др., 2011ф).
В геологическом строении месторождения участвуют отложения третьей и четвертой
(\^4) подсвит догалдынской свиты (Вамбольдт и др., 2011ф). Вмещающие породы представлены метапесчаниками, метаалевролитами, углеродисто-глинистыми и глинистыми сланцами, мета-морфизованными в условиях серицит-хлоритовой субфации зеленосланцевой фации (Паленова и др., 2013). На месторождении известны редкие маломощные дайки лампрофиров. Ближайший гранитный массив расположен в 40 км к востоку (Аксенов, 2004ф).
Золотое оруденение приурочено к ядру и северному крылу Копыловской антиклинали и располагается преимущественно в пределах горизонтов углеродисто-глинистых сланцев с прослоями метапесчаников и метаале
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.