ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 422, № 2, с. 214-217
ГЕОЛОГИЯ
УДК 553.411:553.21/24
ВКРАПЛЕННЫЕ РУДЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА ДАРАСУН (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ) И ИХ ГЕНЕЗИС
© 2008 г. В. Ю. Прокофьев, академик Н. С. Бортников, А. В. Волков, И. А. Бакшеев, Л. Д. Зорина
Поступило 14.04.2008 г.
Крупное месторождение Дарасун долгое время считалось классическим среднеглубинным месторождением золота [1, 2 и др.], что в соответствии с известной классификацией В. Линдгрена [3] соответствует типичным мезотермальным месторождениям. Однако не так давно показано, что по ряду признаков это месторождение отличается от типичных мезотермальных месторождений и больше похоже на медно-пофировые месторождения, или связанные с малоглубинными гранитоидными интрузиями флюидно-магмати-ческие системы [4, 5]. Одним из главных признаков отличия от мезотермальных объектов явилось открытие реликтов высокотемпературных хлоридных рассолов, которые участвовали в процессе формирования богатых руд. Новый взгляд на природу оруденения открывает и новые перспективы эксплуатации месторождения. В частности, на месторождении всегда разрабатывались подземным способом только рудные жилы, а зоны бедных вкрапленных руд считались непригодными для отработки. Однако порфировые месторождения отличаются от жильных прежде всего большими объемами промышленных вкрапленных руд, которые можно разрабатывать открытым способом.
Дарасунский рудник в советское время был вторым по величине золотодобывающим предприятием Читинской области и в настоящее время принадлежит ООО "Южуралзолото". Основные запасы рудника сконцентрированы в трех месторождениях (Дарасун, Теремкинское и Талатуй), среди которых наиболее интересно крупное месторождение Дарасун, разрабатываемое с конца XIX века. Оно об-
Институт геологии рудных месторождений, минералогии, петрографии и геохимии Российской Академии наук, Москва Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Институт геохимии им. А. П. Виноградова Сибирского отделения Российской Академии наук, Иркутск
разовано серией протяженных крутопадающих золоторудных кварцевых жил и минерализованных зон, сконцентрированных вокруг субвулканической интрузии высококалиевых гранодио-рит-порфиров [2, 4]. Руды месторождения относятся к сложному в обогащении сульфидно-сульфосольному минералогическому типу, получившему название "дарасунский". Основные минералы руд - пирит, арсенопирит, халькопирит, пирротин, блеклая руда, сфалерит, галенит, суль-фосоли Си, А§, Ав, Б1, РЬ (сульфиды составляют 40-60%), минералы Б1 и Те, самородное золото. Жильные минералы - кварц, турмалин, карбонаты, гипс, ангидрит, флюорит.
В то же время в пределах месторождения давно известны выходящие на поверхность трубооб-разные тела "эксплозивных брекчий", локализованные в краевых частях центрального штока. Эти брекчии образовались на ранних стадиях формирования месторождения Дарасун и предшествуют образованию кварцевых жил с богатым золотым оруденением [5]. Они выполнены обломками серицитизированных гранодиорит-порфи-ров, пронизанными кварцевыми прожилками с турмалином, серицитом, карбонатом, пиритом и халькопиритом. Эта минерализация до сих пор считается бедной, хотя и содержит 0.3-0.6 мас. % меди [5]. Проведенный в ИГЕМ РАН количественный нейтронно-активационный анализ (аналитик А.Л. Керзин) показал, что эти образования содержат (г/т) до 3.4 Аи, до 6.7 А§, до 187 БЬ, до 4.9 Бе и до 132 Ав. По современным кондициям, с учетом возможности карьерной отработки, они вполне пригодны для промышленного извлечения золота при наличии достаточных объемов.
Тела эксплозивных брекчий часто встречаются на порфировых месторождениях [6, 7 и др.]. В кварцевых прожилках из изученных брекчий обнаружен турмалин, образующий отдельные иголки длиной до 150 мкм или радиально-лучи-стые срастания. Кристаллы турмалина светлые (маложелезистые) и характеризуются различной
А1
(б)
Шерл
Бе50А150
Са II
Дравит
М§50А150 (в) Б-
II
/ I III \
• • \ \ . • • • \
/ I III \
. .'.».Л
□
№ (+К) О2
ОН-
Рис. 1. Состав турмалинов месторождения Дарасун. а - Fe-A1-Mg; б - □(вакансия)-Са-Ка(+К) (I - вакантные, II - кальциевые, III - щелочные); в - О-Б-ОН (I -О2-, II - Б-, III - ОН-).
Рис. 2. Типы флюидных включений в кварце из прожилков в эксплозивных брекчиях месторождения Дарасун. Масштаб 10 мкм. а, б - трехфазовые включения хлоридного рассола (а - Тгом = 474°С, Ссолей _
: 50.3 мас. %;
= 314°С, Ссолей = 39.3 мас. %);
существенно газовое включение (Гг,
376°С,
С______
включение (Ггом = 328°С, Ссолей = 10.7 мас. %).
солей — 5.0 мас. %); г - двухфазовое газово-жидкое
степенью и цветом плеохроизма, что свидетельствует о присутствии в минерале ионов Бе2+ и Бе3+. Химический состав турмалинов изучался при помощи рентгеноспектрального микроанализатора "Сатеса 8Х-50" (кафедра минералогии МГУ, аналитик И. А. Брызгалов). Изученные турмалины по составу являются дравитами, обогащенными Mg, Ка и ОН (рис. 1), обнаруживают слабую же-лезистость / = Бе/(Беобщ + Mg) 0.05-0.57 и небольшую величину отношения Са/(Са + Ка) 0.02-0.15. Фигуративные точки их составов находятся выше линии шерл-дравит (рис. 1а), что свидетельствует о присутствии значительной части железа в восстановленной форме Бе2+ [8]. Состав исследованных турмалинов близок к составам турмалинов некоторых рудных месторождений, связанных с гранитоидным магматизмом [8].
В кварце прожилков из эксплозивных брекчий имеются первичные, первично-вторичные и вторичные флюидные включения, которые по фазовому составу можно подразделить на три типа (рис. 2): 1) трех- и многофазовые флюидные включения хлоридных рассолов, содержащие газовый пузырек, водный раствор, крупный изотропный кристалл галита кубической формы (с близким к кварцу показателем преломления) и иногда мелкие удлиненные анизотропные кри-
сталлы с ярким двупреломлением; 2) существенно газовые флюидные включения, содержащие водяной пар с каймой водного раствора и 3) двухфазовые флюидные включения, содержащие водный раствор и газовый пузырек. Встречаются ассоциации газовых флюидных включений (типа 2) с флюидными включениями как 1-го, так и 3-го типов, захваченные одновременно (приуроченные к одним зонам роста или группам включений), что свидетельствует о гетерогенном состоянии рудо-образующего флюида в моменты их захвата. В высокотемпературном раннем кварце находятся флюидные включения всех трех типов, в кварце более поздних минеральных ассоциаций наблюдаются в основном двухфазовые флюидные включения.
Микротермометрические исследования индивидуальных флюидных включений проводились в ИГЕМ РАН по описанной ранее методике [4]. Концентрация солей в растворе флюидных включений оценивалась по температуре плавления льда либо по температуре растворения галита. Давление определялось для гетерогенного флюида по сингенетичным существенно газовым и га-зово-жидким флюидным включениям. Расчеты концентраций солей и давлений проводились с использованием программы БЫКСОя [9]. Валовый
216
ПРОКОФЬЕВ и др.
T, °C 700
600
500
400
300
200
100
^ - -
о0
I
о ч □
5
л ¿¡èi*
/
Я/
' +1
/• ++
и1ш2оЗ*4ь5+6
0 10 20 30 40 50 60
С, мас. %
Рис. 3. Диаграмма температура-концентрация (Т-С) для эксплозивных брекчий месторождения Дарасун.
1, 2 - ассоциации флюидных включений: 1 - газ (тип 2) + рассол (тип 1), 2 - газ (тип 2) + водный раствор (тип 3); 3-5 флюидные включения: 3 - газ (тип 2), 4 - водный раствор (тип 3), 5 - рассол (тип 1); 6 - линия насыщения системы ^О-КаО. Штриховым контуром показана область существования гетерогенного флюида.
состав флюидных включений из мономинеральных навесок проанализирован разными методами (газовая и ионная хроматография, ICP MS) в ЦНИГРИ [10].
Исследование флюидных включений показало, что кварц вкрапленных руд формировался при высоких температурах (618-216°С) и давлениях (1460-170 бар) из хлоридных растворов с концентрацией солей 50.3-2.2 мас. % экв. NaCl (рис. 3). Область существования гетерогенного флюида лежит в широком диапазоне концентраций при температурах выше 300°С.
Анизотропные фазы, наблюдавшиеся в некоторых включениях 1-го типа, растворяются при нагревании до температур 95.5-6.9°С и, судя по оптическим свойствам и температурам растворения [11], похожи на кристаллическую борную кислоту (сассолин), что свидетельствует о повышенных концентрациях бора. Химический анализ водных вытяжек показал наличие в составе растворов (г/кг р-ра) CO2 10.0, CH2 1.75, Na 27.5, K 41.8, Ca 4.4 и Mg 1.75, а также большого числа микроэлементов, среди которых отмечаются повышенные концентрации B, Rb, Mo и Hg. Для флюидов характерна небольшая величина отношения CO2/CH4 (5.7, т.е. относительно восстановительный характер). Типы флюидных включений в кварце эксплозивных брекчий месторождения Дарасун и параметры их захвата обнаруживают
большое сходство с такими данными по эксплозивным брекчиям месторождений порфирового типа [12 и др.].
Изучение изотопного состава карбонатов из цемента брекчий показало величины 818О = 12.4 и 813С = -5.0%%. Рассчитанные значения для 818О воды флюида составили 5.4%%, а для 813С -2.3 %с, что по существующим классификациям соответствует флюидам магматической природы [13, 14].
Изученные эксплозивные брекчии с вкрапленной минерализацией, образованной высокотемпературными и высокосолеными хлоридны-ми магматическими флюидами, очень похожи по минералогическим, термобарогеохимическим и изотопным данным на эксплозивные брекчии месторождений порфирового типа [6, 7, 12]. Наличие на месторождении Дарасун вкрапленных руд согласуется с точкой зрения о порфировой природе оруденения [3, 4]. Порфировые месторождения являются важным промышленным типом золотых руд и отличаются от жильных месторождений золота большими запасами бедных прожилково-вкрапленных руд, отработка которых может производиться более дешевым по сравнению с шахтной отработкой карьерным способом. Кроме минерализованных брекчие-видных пород, в пределах месторождения и вокруг него известны и другие типы минерализованных пород с бедным прожилково-вкраплен-ным оруденением, ранее не рассматривавшихся в качеств
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.