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

Глава 5. Геохимическая зональность и критерии оценки уровня эрозионного среза золото-серебряного оруденения.

Исследование вертикальной геохимической зональности проводилось на эталонном месторождении Купол с целью разработки критериев оценки уровня эрозионного среза золото-сульфосольного оруденения, являющегося ведущим промышленным типом в северной части Верхне-Яблонской зоны.

В результате обработки данных был определен характер распределения химических элементов между разными типами гидротермально-метасоматических образований. Все элементы, имеющие отношение к гидротермально-метасоматическому процессу, разделяются на следующие группы:
1) накапливающиеся в жильном кварце и метасоматически измененных горных породах: Au, Ag, As, Sb, Pb, Mo, W, Sn, Cu, Zn, Li, Ca;
2) накапливающиеся в метасоматитах и измененных породах и имеющие близкие к <фоновым> концентрации в жильном кварце: Na, К, Fe, Mg, Al, Sr, Sс, V;
3) характеризующиеся пониженными относительно фона концентрациями как в жильном кварце, так и в метасоматически измененных горных породах (элементы выноса): Ni, Mn, Co, Ba.

По степени концентрации в рудах и метасоматически измененных породах в составе первой группы выделяются главные - Au, Ag, As, Sb (К_с > 100) и второстепенные - Pb, Mo, W, Sn, Cu, Zn, Li, Ca (20 > К_с > 2) химические элементы.

Химические элементы первой группы образуют две подгруппы: А) имеющие существенно более высокую степень концентрации в жильном кварце, по сравнению с околорудными метасоматитами и измененными горными породами - Au, Ag, Sb, Pb, Mo, Cu, Zn; Б) имеющие близкую степень концентрации в жильном кварце, околорудных метасоматитах и измененных горных породах - As, W, Sn, Li.

Сопоставление минерального и химического составов жильного кварца свидетельствует, что главные элементы <подгруппы А> (Au, Ag, Sb), а также As (в форме сульфосолей), соответствуют продуктивному золото-сульфосольному минеральному комплексу. Второстепенные элементы <подгруппы А> (Pb, Mo, Cu, Zn), а также As (в форме арсенопирита) - раннему сульфидно-кварцевому комплексу.

Изучение соотношений между элементами этой группы по падению и простиранию Главного рудного тела отвечает задаче выявления вертикальной и продольной зональности рудоотложения. Элементы <подгруппы Б> (As, W, Sn, Li), вероятнее всего, были сконцентрированы в процессе дорудных метасоматических изменений (пропилитизации, аргиллизации, окварцевания) вмещающих горных пород, предшествующих стадиям рудоотложения. Концентрирующиеся в околорудных метасоматитах и измененных горных породах элементы второй группы (Na, К, Fe, Mg, Al, Sr, Sс, V), а также Ca использовались для выявления <метасоматической> зональности и разработки дополнительных критериев оценки уровня эрозионного среза золотого оруденения

Графики содержаний химических элементов в поперечных сечениях Главного рудного тела на различной глубине от поверхности свидетельствуют об относительно равномерных содержаниях главных элементов первой группы в пробах из жильного кварца, резко снижающихся на контакте жилы. По удалению от контакта на расстояние 2-3 м наблюдается сперва возрастание, а затем более плавное убывание содержаний рудных элементов при переходе от околорудных метасоматитов к метасоматически измененным горным породам (рис.2). Относительное постоянство содержаний в жильном кварце позволяет использовать в качестве входных данных средние надфоновые содержания химических элементов, имеющие смысл геохимических параметров для интервалов мощной жильной зоны.

Для элементов второй группы кривые распределения характеризуются наличием нескольких интервалов: с близкими к фоновым содержаниями в жильной зоне и с повышенными содержаниями в метасоматитах и измененных породах, не убывающими в пределах опробованных интервалов. Относительно равномерный уровень содержаний и отсутствие сведений о полной ширине ореолов элементов, накапливающихся в метасоматически измененных породах, определяют безальтернативный выбор средних содержаний в качестве входных данных для исследования вертикальной зональности.

Общие закономерности распределения химических элементов в рудах и метасоматических образованиях Главного рудного тела месторождения Купол по глубине были изучены на <послойной> модели.

Исходя из уровня средних содержаний золота (С_ср>20 г/т), разведанный бурением интервал Главного рудного тела от поверхности до горизонта 325 м соответствует полному размаху промышленного оруденения (Z=0,2-0,8 в условной метрике), равному 300 м (рис. 3). При отсутствии явной тенденции к снижению содержаний золота по восстанию и падению рудного тела, его протяженность на горизонтах 625 м и 325 м по достаточно резко уменьшается и составляет 900 м и 500 м соответственно против средней протяженности более 2000 м в интервале глубин 550-400 м, что свидетельствует о намечающейся выклинке оруденения.

Элементы рудного комплекса в рассматриваемом интервале обнаруживают сходное, но отличное от золота, распределение по вертикали. Основной тенденцией является устойчивый рост их содержаний с глубиной на фоне относительно постоянных содержаний Au.

Для большинства элементов, концентрирующихся в метасоматитах, основной тенденцией распределения по вертикали является убывание их средних содержаний с глубиной, для Ca, Mg и Sr - возрастание к средним частям рудного тела, сменяющееся падением к нижней выклинке.

Обработка данных <послойной модели> по программе <Ню-2> с учетом результатов, полученных при исследовании композиции из трех разведочных профилей, позволила выявить последовательность отложения элементов рудного комплекса (снизу вверх):

Для элементов, концентрирующихся в метасоматических образованиях, ряд вертикальной геохимической зональности при исследовании <послойной модели> и композиции из трех разведочных профилей, имеет вид (снизу вверх):

Ряды отложения элементов рудного комплекса, полученные при расчетах различными способами, в целом отражают известные закономерности, выявленные при исследовании вертикальной зональности золото-серебряных месторождений вулканогенных поясов Северо-Востока России (Николаев, 2005).

Результаты исследований подтверждают общую тенденцию, установленную для золото-серебряных месторождений различных минеральных типов. Она заключается в смене с глубиной сульфосольных минеральных парагенезисов сульфидными. Это находит свое отражение в приуроченности сульфосольной геохимической ассоциации (Sb-Ag-As) к верхним, а сульфидной (Zn-Pb-Cu) - к нижним частям рядов вертикальной зональности на большинстве месторождений.

На некоторых золото-серебряных месторождениях Камчатки (Аметистовое) руды верхних горизонтов, содержащие сульфосоли серебра, сменяются с глубиной на золото-полисульфидные, в которых содержания Zn, Pb, Cu, As превышают 1 %, а общее количество сульфидов, включая пирит, может достигать 20 %. Для большинства золото-серебряных объектов характерен один тип руд и таких переходов не наблюдается, но при этом с глубиной, так же, как на месторождении Купол, наблюдается рост содержаний Zn, Pb, Cu, As (до 0,n%) за счет увеличения в рудах количества простых сульфидов.

Выявленный ряд метасоматической зональности в целом не противоречит представлениям о минералогии околорудных метасоматитов на месторождениях золото-серебряной формации. Широкое развитие на верхних горизонтах адуляр-кварцевых метасоматитов находит отражение в крайнем верхнем положение калия в ряду зональности. С глубиной в метасоматитах начинают преобладать гидрослюдистые минералы, карбонаты, эпидот, увеличивается количество пирита, что объясняет положение Al, Ca, Fe, Mg в нижней части ряда зональности.

Результатом обработки данных по программе <Ню-2> стали выявленные монотонно-изменяющиеся с глубиной геохимические показатели зональности.

По частоте встречаемости элементов в числителе и знаменатели общий вид показателей зональности элементов рудного комплекса (А) и элементов, концентрирующихся в метасоматических образованиях (Б), можно представить соответствующими формулами:

Формализованная модель вертикальной зональности Главного рудного тела месторождения Купол (рис. 4) отражает основные закономерности изменения содержаний золота и геохимических показателей на интервале Z = 0,2-0,8.

В рамках существующих кондиций положение характеристических точек Z = 0,2 и Z = 0,8 установлено по пересечению ординаты С_борт = 7 г/т с кривой изменения средних содержаний золота по глубине. В пределах этого интервала изменение показателей рудной зональности характеризуется максимальным градиентом и составляет не менее 4-х порядков. Ниже уровня Z = 0,8 значения показателей либо незначительно падают, либо остаются постоянными. Выше уровня Z=0,2 значения показателей рудной зональности не определены, и можно предполагать, что они будут характеризоваться незначительным ростом.

Изменение показателей метасоматической зональности характеризуется сходными тенденциями: наличием высоких градиентов в интервале Z = 0,2-0,8 при слабом изменении и даже нарушении монотонности в над- и подрудном сечениях.

Установленный характер изменения геохимических показателей по глубине свидетельствует, что исследование вертикальной геохимической зональности позволило выявить надежные критерии для оценки уровня эрозионного среза в интервале от верхнерудного до подрудного уровней (табл. 5). В то же время, предлагаемые критерии менее надежны для оценки слабо эродированного оруденения и для решения этой задачи требуются дополнительные исследования.

Построение изолиний содержаний золота и показателей зональности в продольной проекции (рис. 5) подтверждает предположение о незначительном уровне эрозионного среза Главного рудного тела.

В центральном и северном блоках месторождения вблизи дневной поверхности значения показателя рудной зональности AgAs/PbCu > 100 соответствует, исходя из модельных построений, верхнерудно-надрудному уровню оруденения. В северной части наблюдаемое глубокое погружение изолиний показателя рудной зональности свидетельствует о продолжении промышленного оруденения на глубину и высоких перспективах прироста запасов месторождения на северном фланге Главного рудного тела.

В центральном блоке на нижних горизонтах, достигнутых бурением, значения показателя зональности AgAs/PbCu ≤ 0,1 соответствуют нижнерудно-подрудному уровню, что свидетельствует о нижней выклинке оруденения. Слабоконтрастная зональность, выявленная в южном блоке, типична для фланговых частей месторождений, в пределах которых наблюдается боковая выклинка золото-серебряного оруденения. Перспективы прироста запасов в этом направлении представляются ограниченными.

Строение изолиний показателя метасоматической зональности КSr/NaCa в продольной проекции Главного рудного тела подтверждает сделанные выводы и повышает достоверность выполненного прогноза.

На основе выявленной геохимической зональности рудно-метасоматических образований крупнейшего на северо-востоке России месторождения Купол разработаны критерии оценки уровня эрозионного среза золото-серебряных проявлений сульфосольного типа.