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