Геохимические критерии выявления и прогнозирования золото-серебряного оруденения в Чукотском сегменте Охотско-Чукотского вулканогенного пояса

Глава 4. Критерии выделения, типизации и оценки перспективности АГХП рудных полей северной части Верхне-Яблонской металлогенической зоны.

В результате литохимических съемок М 1:50000 в северной части Верхне-Яблонской металлогенической зоны было выделено около 30 АГХП ранга рудных полей, состав которых характеризуется постоянным присутствием Au, Ag, Pb, Zn, Cu, As, Sb, Bi, Mo, Sn, W, Co, Li, Ba, Mn.

В ассоциациях АГХП эталонных объектов, представляющих ведущие типы оруденения, главную роль играют Au, Ag, Pb Мо. Занимая первые места в ранжированных рядах, главные элементы, как правило, образуют наиболее крупные аномалии, которые являются определяющими при выделении рудных полей. Аномальные геохимические поля, на площади которых развиты ведущие типы оруденения, имеют различную морфологию и внутреннее строение (рис.1).

Структурно-морфологические особенности АГХП тесно связаны с геологическим строением и рудно-формационной принадлежностью объектов. Во всех АГХП эталонных объектов выделяются внутренняя (ядерная), промежуточная и внешняя зоны, которые имеют различную морфологию, размеры, состав и степень концентрации главных и сопутствующих элементов.

АГХП золото-серебряных рудных полей приурочены к умеренно эродированной вулканоструктуре, сложенной верхнемеловыми вулканитами, вмещающими субвулканические тела и дайки кислого-среднего состава. Они имеют небольшие размеры (< 20 км²), эллиптически-зональную структуру, в которой выделяется узкая ядерная часть, занимающая менее 10% от общей площади. Морфология и параметры ядерных частей (выраженная линейность, протяженность 3-4 км при ширине 0,5-0,8 км) соответствуют параметрам жильных зон на объектах этого типа.

АГХП серебро-полиметаллического рудного поля приурочено к умеренно эродированной вулканоструктуре, сложенной вулканитами нижнего мела, прорванными субвулканическими и интрузивными телами. Оно характеризуется максимальными размерами (S_об > 60 км²), изометрично, имеет полиядерную структуру, включает крупные промежуточную и внешнюю зоны. Ядерные части относительно изометричны и отражают структурно-морфологические особенности строения жильного поля, представленного группами непротяженных жил. Ядерные части в сумме занимают около 7% от общей площади АГХП.

АГХП золото-сульфидно-кварцевой формации приурочены к краевой части ОЧВП, насыщенной интрузиями среднего-кислого состава, прорывающими нижнемеловые образования глубоко эродированной вулканоструктуры. Они отличаются небольшими размерами (до 25 км²), имеют изометричную или близкую к ней форму. Ядерные части АГХП имеют диаметр около 2 км, их доля в общей площади составляет 13-16%. Форма АГХП этого типа отвечает морфологии изометричных и линейно-изометричных штокверков с прожилковым оруденением.

АГХП эталона собственно золотого типа приурочено к глубоко эродированной вулканоструктуре с выходами складчатого терригенного основания пояса. АГХП характеризуется небольшими размерами (< 20 км²) и имеет эллиптически-зональное строение.

Отличительной особенностью АГХП является крупная ядерная часть (17 % от общей площади), невыраженная промежуточная зона (S=2 км2, доля от Sоб - 11 %). Эллиптическая форма ядер с соотношением осей 2,5:1 соответствует морфологии и параметрам жильно-прожилковых зон этого типа оруденения.

Строение АГХП молибден-порфирового рудного поля, приуроченного к глубоко эродированной вулканоструктуре, отражает структурно-морфологические особенности этого типа оруденения (Попов, 1977; Кривцов и др., 1986) и сходно с строением аномальных полей медно-порфировых объектов Баимского района, расположенного на сопредельной территории. Размеры АГХП (17 км²) и его ядерной части (S < 3 км²) близки к параметрам средних по масштабу объектов этого типа.

Ассоциации ядерных частей АГХП в наибольшей степени отвечают составу развитых на их площади рудных формаций (типов оруденения) (табл. 1).

Состав ядерных частей основных типов АГХП характеризуется:
1) золото-сульфосольного (Au₃₁Ag₇As₇W₂Mo₂) - доминирующей ролью золота, основными спутниками которого являются мышьяк и серебро;
2) золото-галенит-сфалеритового (Ag₁₆Au₉As₄Pb₃Zn₂Mo₂Mn₂) - доминирующей ролью серебра и золота, основные спутники - мышьяк и свинец;
3) серебро-полиметаллического (Pb₂₀Ag₁₂Zn₈Au₆Cu₃As₂Mo₂Bi₂) - доминирующей ролью свинца и серебра, основные спутники цинк, медь и золото;
4) золото-сульфидно-кварцевого (Au₂₈As₂₁Ag₁₆Pb₆Zn₅Bi₃Cu₂Mo₂Sn₂Со₂) - доминирующей ролью золота, максимальным числом элементов в ассоциации, среди которых ведущая роль принадлежит мышьяку, серебру, свинцу, цинку;
5) собственно золотого (Au₃₄As₇Ag₃Zn₂Mo₂Cu₂) - доминирующей ролью золота, главным спутником которого является мышьяк;
6) молибден-порфирового (Mo₁₇Au₄As₃Ag₃Zn₂) - доминирующей ролью молибдена, основным спутником которого является золото.

Полученные результаты показывают, что использование ранжированных рядов, рассчитанных по ядерным частям, более эффективно для определения рудно-формационной принадлежности АГХП на стадии поисковых геохимических работ.

Дополнительным критерием типизации АГХП рудных полей являются корреляционные связи и индикаторные отношения между элементами (табл. 2).

В соответствии с результатами корреляционного анализа во вторичных ореолах ядерных частей эталонов были установлены: а) тесные взаимосвязи между Au, Ag, As, Sb, Pb в АГХП золото-сульфосольного типа оруденения; б) наличие связей между Au и As в АГХП золото-сульфидно-кварцевой формации; в) устойчивые связи между Ag, Pb, Zn, Cu, Mo в АГХП серебро-полиметаллической формации и золото-галенит-сфалеритового типа оруденения (для последнего характерна также корреляции Ag с Au); г) устойчивые связи Mo с Au в АГХП молибден-порфировой формации.

В качестве индикаторных отношений использовались (табл. 2):
1) золото-серебряное отношение, которое дискретно и контрастно убывает от собственно золотого к золото-галенит-сфалеритовому типу оруденения; является определяющим при разбраковке близких по составу объектов АГХП золото-сульфидно-кварцевой формации и собственно золотого типа оруденения;
2) отношение AsSb/PbZn является определяющим при разбраковке близких по составу АГХП серебро-полиметаллической и золото-серебряной формаций;
3) отношение PbZn/CuМо, которое является определяющим для идентификации АГХП молибден-порфировой формации.
Для определения рудно-формационной принадлежности была разработана тройная диаграмма в координатах К_С(As)+К_С(Sb); К_С(Pb)+К_С(Zn); К_С(Mo)+К_С(Cu), которая учитывает описанные выше соотношения между ведущими элементами и удобна для использования при типизации большого количества АГХП.

К числу важнейших геохимических параметров АГХП, используемых для оценки рудных объектов, относятся коэффициенты концентрации, площадные и удельные продуктивности главных элементов во вторичных ореолах (табл. 3).

Коэффициенты концентрации главных элементов, рассчитанные по их средним содержаниям в контуре ядерных частей АГХП, могут рассматриваться в качестве критерия <богатства-бедности> руд в рамках групп выделяемых рудных формаций со сходными структурно-морфологическими типами оруденения.

Для АГХП эталонных объектов золоторудных формаций степень концентрации золота во вторичных ореолах ядерных частей К_с > 30, для золотосодержащих (молибден-порфировой, серебро-полиметаллической) - К_с = 5-10. Наиболее высокий уровень концентрации золота установлен в ядерных частях АГХП собственно золотого типа оруденения. Степень концентрации главных элементов (серебра, свинца, молибдена) в ядерных частях АГХП серебро-полиметаллической и молибден-порфировой рудных формаций К_с = 10-20.

Удельные продуктивности главных и сопутствующих элементов в ядерных частях АГХП являются показателем концентрированности оруденения и указывают на его близость к промышленным кондициям.

Удельные продуктивности Au в АГХП соответствующих типов убывают в ряду: золото-сульфосольный, собственно золотой (0,6 т/м/км²) - золото-сульфидно-кварцевый (0,4 т/м/км²) - золото-галенит-сфалеритовый, серебро-полиметаллический (0,15-0,18 т/м/км²) - молибден-порфировый (0,06 т/м/км²). Более высокие значения удельной продуктивности характерны для АГХП с узкими линейными ядерными зонами (жильный сульфосольный тип), менее высокие - для АГХП с крупными изометричными ядрами (штокверковое золото-сульфидно-кварцевое и собственно золотое оруденение), в то время как максимальные площадные продуктивности золота присущи последним. Таким образом, удельная продуктивность АГХП напрямую связана со структурно-морфологическими особенностями оруденения.

Сходные закономерности присущи серебросодержащим формациями, в которых удельная продуктивность Ag в ядерных частях убывает в ряду: золото-сульфосольный (28 т/м/км²) - золото-галенит-сфалеритовый (14 т/м/км²) - золото-сульфидно-кварцевый, серебро-полиметаллический (6-8 т/м/км²) тип АГХП.

Площадные продуктивности золота в эталонных АГХП золоторудных формаций (за исключением золото-галенит-сфалеритового типа) характеризуются одним порядком значений (Р=n^.10¹ м²%) с тенденцией их возрастания от жильных типов золото-серебряной формации к штокверковым объектам золото-сульфидно-кварцевого и собственно золотого типов оруденения.

Площадные продуктивности серебра в АГХП серебро-полиметаллической и других серебросодержащих рудных формаций имеют наименьшие вариации и также характеризуются одним порядком значений (Р=n^.10³ м²%).

Площадные продуктивности свинца в эталонных АГХП, где он является одним из главных элементов, наиболее дифференцированы. Они максимальны в АГХП серебро-полиметаллической формации (Р=3,5^.10⁵ м²%) и минимальны в АГХП золото-галенит-сфалеритового типа оруденения (Р=2^.10⁴ м²%). Относительно высокие значения площадных продуктивностей свинца установлены в АГХП золото-сульфидно-кварцевой формации (Р=1,3^.10⁵ м²%).

Расчеты по эталонным объектам показывают, что основная доля площадных продуктивностей главных элементов (70-97 %) приходится на ядерные части АГХП.

Положительная корреляция между удельной и площадной продуктивностью характерна только для свинца. Оба параметра возрастают в ряду золото-галенит-сфалеритовый тип (258 т/м/км²) - золото-сульфидно-кварцевая (746 т/м/км²) - серебро-полиметаллическая (1303 т/м/км²) формация.

Геохимические параметры эталонных АГХП послужили основой для определения критериев прогнозной оценки рудных полей, выявленных при проведении геохимических съемок по вторичным ореолам по сети 500x100 м.

Исходя из результатов геологоразведочных работ на месторождении Купол и других объектах золото-серебряной формации с жильным типом оруденения определено, что в горных ландшафтах территории вторичные ореолы ядерных частей АГХП, характеризующиеся степенью концентрации золота К_с ~ 30, серебра - К_с ~ 10, соответствуют участкам развития руд со средними содержаниями С_Au ≥ 20 г/т, С_Ag ≥ 200 г/т. Эталонные значения удельной продуктивности вторичных ореолов ядерных частей АГХП составляют: золото - 0,6 т/м/км², серебро - 28 т/м/км² и являются вторым важным критерием, определяющим соответствие промышленным кондициям.

Для объектов, представленных группами сближенных непротяженных жил, штокверками с прожилковым и прожилково-вкрапленным оруденением, мощными зонами сульфидизации (медно-порфировая, золото-сульфидно-кварцевая, собственно золотой тип), средние содержания и коэффициенты концентрации в ядерных частях АГХП имеют параметрический характер и рассматриваются как важный количественный критерий определения промышленной ценности объекта.

АГХП золото-сульфидно-кварцевой формации и собственно золотого типа оруденения характеризуются коэффициентами концентрации золота К_с ≥ 30. На сопредельной территории при К_с > 100 в АГХП промышленных золоторудных полей штокверкового типа (месторождение Весеннее в Баимском рудном районе), средние содержания золота в рудах С_ср = 6-9 г/т. Исходя из этого, можно полагать, что установленный коэффициент концентрации Au для АГХП этих типов соответствует бедным рудам, что подтверждается результатами заверочных работ на участках Пеледон, Китеп, Малышка (содержания в штуфных пробах не превышают 4-6 г/т).

Сходные результаты получаются при сопоставлении удельных продуктивностей золота в ядерных частях эталонных АГХП рассматриваемой территории с их промышленными аналогами в Баимском районе: для первых этот показатель характеризуется значениями 0,4 - 0,6 т/м/км², для вторых - > 0,8 т/м/км².

В АГХП серебро-полиметаллической формации степень концентрации серебра составляет К_с = 12-16, удельная продуктивность - 6-8 т/м/км². Аналогичная степень концентрации в АГХП Весеннинского рудного поля (К_с = 15), отвечает средним содержаниям серебра в рудах С_ср = 35 г/т. Эти показатели существенно ниже, чем в АГХП серебро-полиметаллических рудных полей Дукат: К_с = 100, Δq = 47 т/м/км², Гольцовое: К_с = 15, Δq = 30 т/м/км² (Методические рекомендации , 1993), где средние содержания в промышленных рудах разных типов составляют 300-800 г/т.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что установленная степень концентрации серебра в ядерных частях эталонных АГХП соответствует бедным рудам. Это подтверждается результатами штуфного опробования на серебро-полиметаллическом проявлении Горностаевое, где 19% проб относятся к классу с содержаниями серебра 10-30 г/т, 10% - к классу 30-100 г/т, 5,5% - к классу 100-300 г/т (в сумме 34,5% от общего числа проб, отобранных на площади рудного поля).

Степень концентрации свинца в АГХП серебро-полиметаллической формации (К_с = 0) и его удельная продуктивность Δq = 1300 т/м/км² также уступают аналогичным характеристикам промышленных аналогов (в АГХП рудного поля Дукат К_с = 40, Δq = 3600 т/м/км²; Гольцовое - К_с = 8, Δq = 2000 т/м/км²). По данным штуфного опробования средние содержания свинца в наиболее богатых жилах на проявлении Горностаевое составляют 0,25%, что выше, чем его средние содержания как сопутствующего элемента на месторождении Весеннее (0,1%), но ниже промышленных кондиций для полиметаллических объектов (1% и более).

В АГХП эталонного объекта молибден-порфировой формации коэффициент концентрации молибдена во вторичных ореолах К_с = 17. В ядерных частях АГХП промышленных медно-молибден-порфировых объектов Баимского района (2-е, 3-е Весенние, Находка) степень концентрации молибдена аналогична (К_с = 8-23) и отвечает уровню его средних содержаний в рудах 0,015%, при которых он рассматривается исключительно как сопутствующий компонент меди.

Оценка масштаба запасов в прогнозируемых объектах определяется значениями площадных продуктивностей рудных элементов в АГХП. Абсолютные значения этого параметра рассматривались в увязке с конкретными типами оруденения.

Применительно к жильному (золото-сульфосольному, золото-галенит-сфалеритовому) типу оруденения величина Р~30 м²% соответствует запасам крупного объекта (100 т, месторождение Купол). Исходя из принципа геохимического подобия (Соловов, 1985) площадные продуктивности однотипных объектов различной крупности находятся в пропорциях Р_мелк:Р_ср.:Р_кр. = 1:4,64:21,5. Для жильного типа золото-серебряной формации при Р_кр. ≥ 30 м²%, Р_ср. = 6,5-30 м²%, Р_мелк ≤ 6,5 м²%.

Аналогичным образом для золоторудных штокверковых (золото-сульфидно-кварцевого, собственно золотого) типов оруденения при значении Р_кр ≥ 200 м²% (100 т, месторождение Весеннее) площадные продуктивности для объектов смежных классов крупности составляют: Р_ср. = 43-200 м²%, Р_мелк ≤ 43 м²%.

Площадная продуктивность серебра в АГХП крупного рудного поля (Дукат) с запасам 15 тыс. т составляет Р_кр ~ 11500 м²%. Исходя из рассмотренных выше пропорций, продуктивности серебра в АГХП серебро-полиметаллической формации различных классов крупности будут характеризоваться величинами: Р_кр ≥ 8000 м²%, Р_ср. = 2000-8000 м²%, Р_мелк ≤ 2000 м²%. В указанный интервал значений площадных продуктивностей АГХП рудного поля с средним масштабом запасов серебра укладывается месторождение Гольцовое: Р_Ag = 3000 м²%, Q_Ag ~ 2000 т.

Площадная продуктивность свинца в АГХП данного типа, соответствующая крупному масштабу запасов, составляет Р_кр. ~ 850 тыс. м²% (Дукат). Вычисленные соотношения между продуктивностями свинца в АГХП серебро-полиметаллической формации различных классов крупности определяются значениями: Р_кр. ≥ 500 тыс. м²%, Р_ср. = 100-500 тыс. м²%, Р_мелк ≤ 20 тыс. м²%. Площадные продуктивности свинца в АГХП (Р=22000 м²%) мелкого по запасам рудного поля Гольцовое (Q~20000 т) укладываются в соответствующий интервал.

Разработанные критерии оценки коренного оруденения по параметрам ядерных частей АГХП (табл. 4) были использованы для прогноза оруденения на территории.

Оценка масштаба ресурсов молибдена в порфировых объектах по параметрам ядерных частей их АГХП представляется достаточно сложной задачей вследствие отсутствия адекватных эталонов. В месторождениях и проявлениях Баимского района молибден при уровне содержаний в рудах 0,01-0,03 % является сопутствующим компонентом меди, хотя его собственные запасы в некоторых месторождениях (Песчанка, Находка, Малыш) соответствуют масштабу крупных.

Параметры АГХП собственно молибденовых объектов порфировой формации для территории Северо-Востока РФ не известны. Продуктивность молибдена в эталонном АГХП исследуемой территории выше, чем на крупных медно-молибден-порфировых объектах Баимского района. Вместе с тем, степень его концентрации и удельная продуктивность в АГХП позволяют прогнозировать его невысокий уровень содержаний в рудах ( < 0.1%), соответствующий <сопутствующему> компоненту.