Минералы группы блёклых руд - индикаторы рудогенеза (на примере гидротермальных месторождений золота)

Третье защищаемое положение. Состав блёклых руд - один из критериев отличия сульфидно-кварцевых жил плутоногенных золото-содержащей гумбеитовой и промышленно золотоносной березит-лиственитовой формаций. Для их дискриминации предложена диаграмма в координатах Bi - Te.

Блёклые руды - характерные минералы послегранитоидных метасоматитов и сопряжённых рудных жил в складчатых областях.

В складчатых областях развиты гранитоидные комплексы: низкофтористые с Au, Cu, Fe, W (шеелитовым) оруденением - инверсионные (соскладчатые) тоналит-гранодиоритовые (до адамеллитовых) и раннеорогенные монцонит-гранитные; фтористые и высокофтористые с редкометальным оруденением - орогенные и позднеорогенные лейкогранитные, аляскитовые, щелочногранитные. Гранитоиды тоналит-гранодиоритовых комплексов Ca-Na, монцонитовых - Ca-K-Na. Основное золотое оруденение Казахстана и Урала связано с инверсионными тоналит-гранодиоритовыми и адамеллитовыми комплексами, завершающими островодужный этап развития складчатой области. Комплексы обычно многофазные, их становление завершают серии мультиплетных даек глубинного происхождения родственных (гранитоид-порфиры, микродиориты) и петрологически чужеродных (спессартиты).

Установлено, что последовательность формирования послемагматических метасоматитов и рудных концентраций у тоналит-гранодиоритовых и монцонитовых комплексов однотипна: Mg скарны с гидроксилфлогопитовым и Fe (Cu) оруденением; Ca скарны с Fe (Co-Cu-W) оруденением; кварц-гидроксилмусковитовые; Mo-Cu-порфировые (калиевые пропилиты и кварц-серицитовые метасоматиты); натровые пропилиты; гумбеиты с шеелитовым оруденением; березиты и листвениты с золотым оруденением, аргиллизиты (рис. 7) [Спиридонов и др., 1997 а, г]. Каждый последующий тип метасоматитов и рудных образований порожден более низкотемпературными и менее солеными флюидами, обладает индивидуальными минеральными, геохимическими и изотопными характеристиками, т.е. является производным особого импульса гидротермальной деятельности.

О влиянии состава рудоносных магматических комплексов.

Для тоналит-гранодиоритовых комплексов чётко проявлена петрохимическая зональность: плутониты Na плагиогранитного типа размещены в синклинорных структурах; K-Na адамеллитового типа - в антиклинорных структурах. Этим обусловлена различная степень развития богатых калием гидротермальных метасоматитов. В связи с адамеллитовыми интрузивами (Шарташский) широко развиты метасоматиты гумбеитовой формации и месторождения шеелита, золотые руды березит-лиственитовой формации обогащены свинцом и висмутом. В связи с низкокалийными плагиогранитными интрузивами (Бестюбе и другие в Северном Казахстане) практически не развиты гумбеиты, а золотые руды березит-лиственитовой формации бедны свинцом и висмутом [Спиридонов и др., 1997 г].

Рис. 7. Последовательность и температуры формирования послемагматических гидротермалитов и даек глубинного происхождения тоналит-гранодиоритовых комплексов Урала и Казахстана по [Спиридонов и др., 1997 а, г].

Со всеми типами метасоматитов связано образование блёклых руд. Их характеристика дана в [Филимонов и др., 2003; Spiridonov et al., 2005; Спиридонов и др., 2008 а, б].

Блёклые руды пропилитовой формации изучены на примере Шабровского талькового месторождения [Филимонов, 2002 а, б; Филимонов, 2003; Бакшеев и др., 2006]. Месторождение слагают апогипербазитовые тальк-магнезитовые метасоматиты пропилитовой формации. Эти породы возникли в условиях весьма низкой aS₂ и повышенной fO₂, о чем свидетельствует присутствие гематита и никелистого талька [Спиридонов и др., 1999]. Блёклые руды характеризуются высоким содержанием Cu²⁺ и почти полным отсутствием Zn, которым бедны вмещающие гипербазиты.

Распространенными типами гидротермальных метасоматитов тоналит-гранодиоритовых и монцонитовых комплексов являются березиты-листвениты, а также гумбеиты. Это околотрещинные плутоногенные среднетемпературные углекислые метасоматиты, сходные по составу сопутствующих рудных кварцевых жил. Гумбеиты - несколько более высокотемпературные пирит-карбонат-калишпат-кварцевые метасоматиты, с ними связаны месторождения шеелита и проявления золота [Матвеев, 1928; Коржинский, 1955; Спиридонов и др., 1997 а, Спиридонов, Филимонов, 1997 и др.]. Березиты - пирит-карбонат-мусковит-кварцевые метасоматиты, с которыми связаны проявления шеелита и месторождения золота [Бородаевский, Бородаевская, 1948; Спиридонов, 1995 и др.].

Ранее считалось, что рудные концентрации классического Берёзовского золото-галенит-сульфовисмутидового месторождения Урала целиком принадлежат березит-лиственитовой формации [Кутюхин, 1947; Бородаевский и др., 1984 и др.]. На этой основе создана картина моноасцедентной зональности месторождения по составу блёклых руд [Чесноков, 1973]. В настоящее время установлено, что на месторождении развиты не менее пяти самостоятельных рудно-метасоматических формаций: кварц-турмалиновая, калиевых пропилитов (медно-порфировая), натровых пропилитов, гумбеитов, березитов-лиственитов [Филимонов и др., 1999]. Получены новые данные по минералогии Берёзовского рудного поля, которые отражены в [Спиридонов и др., 1998 а; Филимонов, 1998 а; Филимонов, Прибавкин, 1998 а и б; Клейменов и др., 1999 а и б; Филимонов 1999 а, б; Филимонов и др., 1999; Филимонов, 2000 а и б; Клейменов и др., 2003]. Дополнены данные по минеральному составу Берёзовского золоторудного месторождения, установлены новые для месторождения минеральные виды олова - кёстерит и теллура - тетрадимит и гессит.

Метасоматиты гумбеитовой и березитовой формаций на Берёзовском месторождении нередко совмещены и входят в состав одних и тех же рудных тел. В связи с этим типоморфные особенности блёклых руд гумбеитовой и березитовой формации изучены на примере моноформационных объектов, на которых другие метасоматические формации практически не проявлены.

Минералы метасоматитов и сульфидно-кварцевых жил гумбеитовой формации изучены на примере голотипа - кварц-шеелитового Гумбейского месторождения (Южный Урал) и Шарташского рудопроявления (Средний Урал) [Спиридонов и др., 1997 а, Спиридонов и др., 1998 а]. Выделен ряд фаций гумбеитов (рис. 8). Блёклые руды отсутствуют в калишпат-карбонат-кварцевых жилах, сопряженных с ранними наиболее высокотемпературными кальцит-биотитовыми и кальцит-доломит-биотитовыми фациями гумбеитов.

Блёклые руды (ряда теннантит-тетраэдрит) широко распространены в калишпат-кварцевых жилах, сопряженных с доломитовыми и фенгитовыми фациями гумбеитов. Они ассоциируют с галенитом, сфалеритом, айкинитом и акцессорным самородным золотом. В составе блёклых руд от ранних зарождений к поздним увеличивается сурьмянистость, несколько увеличивается содержание Ag - до 5 мас. %. Ранние блёклые руды высокомедистые, что свидетельствует о повышенном окислительном потенциале при их формировании. Более поздние зарождения блёклых руд умеренно медистые, самые поздние - низкомедистые, что свидетельствует о существенном снижении окислительного потенциала в ходе рудоотложения. Данные по блёклым рудам коррелируются с данными по составу шеелита, в составе которого от ранних образований к поздним резко от 28% до 0.0n% снижается содержание минала повеллита CaMo⁶⁺O₄. Блёклые руды гумбеитовой формации содержат существенные количества Bi (до 5 мас. %) и Te (до 1.2 мас. %).

Рис. 8. Фации гумбеитов и сопутствующие жильные образования гумбеитовой формации Урала.

Блёклые руды березит-лиственитовой формации изучены на примере золоторудных месторождений Севера Казахстана (Кварцитовые Горки, Бестюбе и др.) [Филимонов, Спиридонов, 2005 и др.]. Выбор последних в качестве эталонных объектов обусловлен сходством строения и условий образования с Берёзовским месторождением.

В блёклых рудах из золотоносных кварцевых жил эталонной березит-лиственитовой формации содержания Bi не превышают 0.4 мас. %, Te - 0.12 мас. % [Филимонов, 2000 в; Филимонов, 2003; Filimonov, 2008]. На диаграмме в координатах Bi - Te (рис. 9) блёклые руды березитовой и гумбеитовой формаций образуют обособленные поля.

Рис. 9. Состав блёклых руд гумбеитовой и березит-лиственитовой формаций в координатах Bi-Te. - блёклые руды гумбеитовой формации (Гумбейское, Шарташское); - блёклые руды березитовой формации (Бестюбе, Кварцитовые Горки, Степняк, Аксу, Джеламбет).

Гумбеиты и сопутствующие карбонат-кварцевые и кварцевые жилы по периферии Берёзовского месторождения (Кедровское и Шарташское месторождения шеелита) и в его пределах (в одних случаях это обособленные тела, в других - включения среди рудных тел березитовой формации) содержат шеелит, гематит, пирит, блёклые руды, галенит, сфалерит, бурнонит, Ag-Cu-Pb-Bi сульфосоли, тетрадимит, алтаит, айкинит, гессит, высокопробное 950-850 золото. Однако, содержания золота в этих жилах < 0.5 г/т. Блёклые руды по составу относятся к ряду теннантит-тетраэдрит, содержат до 3 мас. % Ag, до 3.6 мас. % Bi, до 1.2 мас. % Te, с повышенной медистостью - до 45 % [Филимонов, 1998 а; Филимонов, 1999 б; Филимонов и др., 1999; Филимонов, 2000 б].

Таким образом, схема зональности Берёзовского месторождения по составу блёклых руд [Чесноков, 1973], считающаяся классической и вошедшая во многие учебники и справочные пособия, не вполне корректна [Филимонов, Спиридонов, 2001]. Поскольку многие гидротермальные месторождения являются полиформационными, следует с осторожностью подходить к изучению зональности месторождений по составу отдельных минералов, необходимо учитывать формационную принадлежность этих минералов. Одним из критериев отличия рудных формаций может служить состав блёклых руд. Корректные анализы блёклых руд должны включать определение Bi и Te.