ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2007, № 4, с. 444-446
КРАТКИЕ ^^^^^^^^^^^^^^^^ СООБЩЕНИЯ
УДК 549.283:553.64+551.73
СОДЕРЖАНИЕ ЗОЛОТА В ФОСФАТИЗИРОВАННЫХ БИОГЕННЫХ ОСТАТКАХ НИЖНЕГО ПАЛЕОЗОЯ БАЛТОСКАНДИИ
© 2007 г. С. Б. Фелицын
Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2; E-mail: felitsyn@peterlink.ru Поступила в редакцию 11.10.2006 г.
Среднее содержание золота в конодонтовых элементах из разрезов нижнего палеозоя Балтоскан-дии составляет 4.9 мкг/г, в раковинах фосфатных брахиопод среднее содержание золота составляет 0.79 мкг/г по результатам нейтронно-активационного анализа (ИНАА). Обогащение золотом фос-фатизированных биогенных остатков позволяет считать их важным промежуточным коллектором золота в осадочном чехле Восточно-Европейской платформы.
В работах [Батурин, Дубинчук, 2006а, б] сообщается о содержании и форме нахождения золота в фосфоритах различного типа и возраста, где оно присутствует в виде частиц размером порядка 1 мкм и встречается вместе с терригенным кварцем и/или аутигенными гидроксидами железа и марганца. Несмотря на признаки окатанности некоторых частиц золота, адсорбция его соединений на фосфатных зернах с последующим восстановлением до металлической формы рассматривается в качестве главного механизма обогащения золотом фосфоритов [Турлычкин, Горенков, 1999]. Золотины размером до 2 мм и пробностью 775910 были выделены из концентрата руды Кингисеппского фосфоритового месторождения ракушечного типа на северо-западе Восточно-Европейской платформы [Константинов и др., 2005]. Поскольку в данном случае частицы золота были обнаружены во флотоконцентрате руды, где не исключается присутствие кластогенного золота, вопрос о его содержании в фосфатизированных биогенных остатках остается открытым.
В настоящей работе приведены данные по содержанию золота в фосфатном материале биогенных остатков из разрезов верхнего кембрия-ордовика Балтоскандии от южного Приладожья до Швеции. Описание вмещающих пород и местоположение опробованных разрезов содержатся в работе ^ш^оп et а1., 2005], определения содержания золота получены методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) на надтепловых нейтронах, проведенного в Институте геологии и геохронологии докембрия РАН (Санкт-Петербург) по методике, описанной в работе [Фелицын, 2006]. Конодонтовые элементы и фрагменты фосфатных брахиопод (оболиды, лингулиды и акротретиды) выделены с помощью
кислотной мацерации из вмещающих известняков или механически из кварцевых песков.
Всего проанализированы 127 проб биогенных остатков позднекембрийского-ордовикского возраста и в 52% образцов содержание золота в 103104 раз превышает порог его обнаружения при использованной методике ИНАА (0.0005 мкг/г). Среднее содержание золота в конодонтовых элементах составляет 4.9 мкг/г (п = 31, значения концентраций от 0.324 до 18.9 мкг/г), в фосфатных брахиоподах среднее содержание золота составляет 0.79 мкг/г (п = 35, от 0.056 до 2.42 мкг/г). Распределение золота в фосфатизированных биогенных остатках нижнего палеозоя Балтоскандии характеризуется следующими особенностями:
1. Существует зависимость между содержанием золота и размером проанализированных частиц. Среднее содержание золота в раковинах фосфатных брахиопод размером 5.0-10.0 мм составляет 0.35 мкг/г (п = 22), в раковинах размером 1.0-5.0 мм его содержание увеличивается до 1.1 мкг/г (п = 13) и достигает максимальных значений (5.0 мкг/г) в конодонтовых элементах размером 0.05-1.0 мм. В этом отношении фосфориты биогенных остатков принципиально отличаются от конкреционных осадочных фосфоритов, где содержание золота одинаково в центральных и периферических частях конкреций различного диаметра [Фелицын, 2006]. Максимальные концентрации золота обнаружены в конодонтовых элементах Oistodus ¡апсеоШш из терригенных отложений волховской свиты (третий ярус, нижняя часть среднего ордовика) Ленинградской области (14.1 мкг/г) и в неидентифицированных конодонтовых элементах из верхней части известняков Ланна (стратиграфический аналог волховской свиты), карьер Гюльхоген у г. Сковде в районе оз. Сильян, центральная Швеция (18.9 мкг/г).
СОДЕРЖАНИЕ ЗОЛОТА В ФОСФАТИЗИРОВАННЫХ БИОГЕННЫХ ОСТАТКАХ
445
2. Наиболее высокие концентрации золота наблюдаются в фосфатизированных биогенных остатках на границе нижнего и среднего ордовика (рисунок) независимо от их природы (фосфатные брахиоподы или конодонтовые элементы) и состава вмещающих пород (кварцевые пески или известняк). В раковинах фосфатных брахиопод из свит флойского (01) и третьего ярусов (02) Южной Швеции, северной Эстонии и Ленинградской области среднее содержание золота (1.2 и 1.7 мкг/г соответственно) на порядок выше по сравнению с его содержанием в раковинах из ниже- и вышележащих слоев. При этом соотношение фрагментов брахиопод различного размера примерно одинаковое для каждого яруса.
Роль осадочных фосфоритов в качестве промежуточных коллекторов золота известна давно [Ясырев, 1971], но максимальное содержание золота в фосфатизированных биогенных остатках из разрезов верхнего кембрия-ордовика Бал-тоскандии значительно превышает его максимальные значения (первые мкг/г), обнаруженные в желваковых и конкреционных фосфоритах фа-нерозоя [Батурин, Дубинчук, 20066].
Наиболее вероятным механизмом обогащения золотом раковин брахиопод и конодонтовых элементов нижнего палеозоя Балтоскандии является адсорбция фосфатным веществом золотосодержащих соединений на стадии диагенеза [Ясырев, 1971; Турлычкин, Горенков, 1999; Константинов и др., 2005]. Подобная возможность подтверждается зависимостью содержания золота в изученных образцах от размера фосфатизированных биогенных остатков: обогащение золотом максимально для конодонтовых элементов с максимальным отношением поверхность/объем, что указывает на определяющую роль процессов сорбции золота на границе раствор-твердая фаза.
Изученные в рамках настоящей работы фос-фатизированные остатки характеризуют мелководные фации с низкой скоростью карбонатной или терригенной седиментации ре1^уп et а1., 1998; Sturesson et а1., 2005]. Конденсированный характер карбонатных разрезов нижнего и среднего ордовика и наличие пачек хорошо сортированных мелко- и среднезернистых кварцевых песков свидетельствуют о том, что источником класти-ческого материала была пенепленизированная поверхность Балтийского щита. Формирование мощных профилей выветривания на Балтийском щите и их последующая эрозия традиционно рассматриваются в качестве причины золотоносности определенных стратиграфических уровней осадочного чехла Восточно-Европейской платформы [Кальниченко и др., 1995]. Коры выветривания на границе нижнего и среднего ордовика обнаружены в различных регионах разных континентов и свидетельствуют о глобальном мас-
Система
Ордовик
Кембрий
Отдел
«
и
к
*
р
е
я
й и
к
д
е сре
й и
к
I*
р
е
я
0 3 6
Аи, мкг/г
Рис. Распределение содержания золота в конодонтовых элементах (1) и в фосфатных брахиоподах (2) по разрезу кембрия-ордовика Балтоскандии. Граница кембрия и ордовика принята 488.3 млн лет, между нижним и средним отделами ордовика - 471.8 млн лет, между средним и верхним отделами - 460.9 млн лет по [Gradstein ^ а1., 2004].
штабе данной эпохи интенсивного континентального выветривания [Акульшина, 1985]. Оправданно предположение об увеличении количества золота (кластогенного или/и в форме водорастворимых соединений), поступавшего в прибрежные фации на границе нижнего и среднего ордовика в результате эрозии кор выветривания в областях сноса, поскольку имеет место синхронность коро-образования и осадконакопления.
Приведенные данные приводят к заключению о значительной роли фосфатизированных биогенных остатков как промежуточных коллекторов золота в осадочном чехле, превосходящих в этом качестве конкреционные и желваковые фосфориты. Фосфоритовые месторождения ракушечного типа представляют собой уникальные образования, приуроченные к единственному стратиграфическому интервалу (ордовик-силур), при этом преобладающая часть ракушечных фосфоритов находится в пределах двух раннеордо-викских фосфоритовых бассейнов - Прибалтийско-Ладожского и Лено-Тунгусского [Яншин, Жарков, 1986]. Обогащенность золотом биогенных остатков из разрезов нижнего палеозоя Балтоскандии позволяет рассматривать фосфориты
2
ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ < 4 2007
446
ФЕЛИЦЫН
перечисленных бассейнов в качестве потенциальных коллекторов золота, мобилизованного в эпоху формирования кор выветривания на стабильных участках фундамента Восточно-Европейской и Сибирской платформ в ордовике. Автор благодарен Л. Хольмеру и Л. Попову за предоставленные образцы и А. Кольцову за аналитические определения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Акульшина Е.П. Глинистое вещество и осадочный ру-догенез. Новосибирск: Наука, 1985. 243 с.
Батурин Г.Н., Дубинчук ВТ. Формы золота и платины в фосфоритах шельфа Намибии // ДАН. 2006а. Т. 406. № 5. С. 659-662.
Батурин Г.Н., Дубинчук В Т. Благородные металлы в современных и древних фосфоритах // ДАН. 20066. Т. 407. № 3. С. 384-387.
Кальниченко С.С, Иванов Н.М., Каримова НА. и др. Основные типы золотосодержащих месторождений осадочного чехла центральной части Восточно-Европейской платформы // Прикл. металлогения. 1995. № 6. С. 5-15.
Константинов В.М., Казаков А.А., Новиков В.М., Трубкин Н.В. Золото в фосфоритах Кингисеппского
месторождения Русской платформы // Отечеств. геология. 2005. № 6. С. 48-51.
Турлычкин З.М., Горенков НЛ. Фосфориты - адсорбенты золота и восстановители до свободно-металлического // Геологический вестник центральных районов России. 1999. № 3. С. 14-17.
Фелицын СБ. Содержание золота в фосфоритовых конкрециях венд-кембрия Восточно-Европейской платформы // Литология и полез. ископаемые. 2006. № 5. С. 468-474.
Яншин АЛ, Жарков М.А. Фосфор и калий в природе. Новосибирск: Наука, 1986. 190 с. Ясырев А.П. Желваковые фосфориты Русской платформы - промежуточный коллектор золота при рос-сыпеобразовании // Докл. АН СССР. 1971. Т. 199. № 2. С. 452-455.
Felitsyn S., Sturesson U, Popov L. et al. Nd isotope compo
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.