Введение
Специфика Алтая заключается в том, что на его территории широко распространены скарновые месторождения самого различного состава [4, 5]: Cu, Au, W, Mo, Fe. Наиболее востребованы в настоящее время скарновые объекты с золотом, к числу которых относится известное Синюхинское золото-медно-скарновое месторождение [1]. В северной части Горного Алтая давно известен один из интереснейших золото-медно-скарновых объектов – Мурзинское рудное поле, в пределах которого разрабатываются и эндогенные, и гипергенные руды золота. Цель исследования – систематизировать сведения по геохимии и золотоносности Мурзинского рудного поля с использованием новых данных.
Результаты исследований
Мурзинское рудное поле площадью 43 км2 включает известное золоторудное месторождение Мурзинское I, проявление золота Мурзинское II, Мурзинское III и мелкие делювиально-элювиальные россыпи золота. В рудном поле имеет место оруденение, сформированное в плутоногенно-гидротермальную стадию, наложившуюся на дорудные метасоматические образования. Последние на месторождении Мурзинское I и проявлении Мурзинское II представлены гранат-диопсидовыми, гранатовыми и гранат-эпидотовыми скарнами и скарнированными породами, развитыми вдоль зоны Главного разлома, в экзоконтакте небольшого гранодиоритового массива (рис. 1). Морфология рудных тел выразилась в образовании сложнопостроенных штокверкоподобных кварцево-жильных минерализованных зон, развитых как в зоне скарнирования пород, так и во вмешающих образованиях, при более высоком уровне эрозионного среза в местах неглубокого залегания гранитоидов усть-беловского комплекса (Мурзинское III). В связи с этим в пределах рудного поля и рудного узла в целом нами прогнозируется геолого-промышленный тип, связанный с мезотермальными золото-сульфидно-кварцевыми жилами и жильными минерализованными зонами, контролируемыми зонами разломов сдвиговой кинематики. Не исключено присутствие и эпитермального золото-серебряного оруденения.
Рис. 1. Схематическая геологическая карта Мурзинского рудного поля 1 – Акимовская свита – желтовато-серые песчаники, алевролиты, аргиллиты; 2 – курьинская свита – известняки, желтовато-серые алевролиты, песчаники; 3 – мурзинская свита – конгломераты, известняки, песчаники, алевролиты, аргиллиты; 4 – известково-глинистые сланцы, песчаники, алевролиты, конгломераты подчагырской свиты; 5 – зеленовато-серые, серые, лиловые песчаники, конгломераты, глинистые сланцы суеткинской свиты; 6 – гранодиоиты, кварцевые диориты, граниты усть-беловского комплекса; 7 – изевстняки курьинской свиты; 8 – скарны гранатовые, гранат-пироксеновые; 9 – Мурзинские месторождения (Мурзинское I, Мурзинское II); 10 – Надеждинское проявление железа.
На Мурзинском I месторождении известно шесть золоторудных кварцевых жил весьма сложной морфологии, выраженной в изменчивой на коротких отрезках мощности, наличии апофиз и быстро выклинивающихся ветвящихся прожилков, линзообразных раздувов. Протяженность жил до 700 м. Мощность колеблется в широких пределах 0,2-3,0 м. Средние содержания золота по кварцевым жилам составляют 3,9-4,9 г/т. Падение жил СВВ под углом 45-80°. Кроме того известна минерализованная штокверкообразная зона, представленная насыщенными кварцевой сетчаткой эпидозитами и скарнами, прослеженная на 450 м и до глубины 20-40 м от поверхности со средним содержанием золота 3,6-3,8 г/т.
Месторождение Мурзинское I расположено в 2 км к СВ от дер. Акимовка, на ЮВ склоне г. Мурзинка. Открыто в 1740 г. по следам “чудских” выработок. Эксплуатировалось в 1740-1850 гг., 1910-1914 и 1934-1950 гг. Глубина разведанности 25-35 м (уровень грунтовых вод). В 1990 г. Рудно-Алтайская ГРЭ “Южсибгеолкома” продолжила работы по оценке северного фланга месторождения. Месторождение тяготеет к Главному разлому Акимовской зоны, по которому контактируют терригенные отложения громотухинской серии (нижний силур) и известняки барагашской свиты (нижний девон). Золотое оруденение приурочено к скарново-эпидотовой зоне длиной 4 км и шириной 1 км, ориентированной согласно Главному разлому.
Среди образований зоны развиты гранат-диопсидовые, гранатовые и эпидот-гранатовые скарны, эпидозиты, эпидотизированные и скарнированные породы, образующие линзообразные тела СЗ направления. Скарны и эпидозиты пересечены кварцевыми жилами и жилками с рудной минерализацией, представленной халькопиритом, халькозином, ковеллином, реже сфалеритом, пиритом, галенитом, золотом. В зоне окисления присутствуют хризоколла, малахит, азурит, лимонит, пиролюзит. Глубина зоны окисления около 130 м. По данным разведок и эксплуатации месторождения, в настоящее время известно несколько золоторудных кварцевых жил: Рабочая, Промежуточная 1 и 2, Жила № 37, Восточная и Демидовская. Кроме того известны скарновые руды. Морфология рудных тел весьма сложная, с изменчивой на коротких отрезках мощностью, с апофизами и быстро выклинивающимися ветвящимися прожилками, с линзообразными раздувами. Протяженность жил до 700 м. Мощность колеблется в широких пределах 0,2-3,0 м. Падение жил В-СВ под углами 45-80°. К югу от Демидовской жилы расположено скарново-эпидотовое тело, прослеженное на 450 м и до глубины 20-40 м от поверхности.
Выделяются следующие разновидности руд: 1 – штокверкообразные сетчатые кварцевые жилы; 2 – насыщенные кварцевой сетчаткой эпидозиты и скарны, богатые в зоне окисления гипергенными минералами; 3 – эпидозиты, богатые кварцевой сетчаткой, но лишенные вторичных минералов; 4 – эпидозиты без следов окварцевания и вторичных минералов; 5 – гранат-эпидотовые скарны; 6 – ороговикованные породы. Почти все отмеченные породы на поверхности совершенно не золотоносны. Есть предположения И.А.Михайлова о “... выщелачивании и вторичном отложении золота на сравнительно небольшой глубине совместно с гипергенными минералами”. Первые три разновидности руд наиболее богаты золотом и представляют максимальный промышленный интерес.
Содержание золота по жиле Демидовской колеблется от 0,0 до 120 г/т (среднее – 2,96 г/т), по жилам Промежуточным – от “следов” до 20 г/т (5,45 г/т), по жиле Рабочей – от 0,8 до 475,0 г/т. В окисленных кварцево-жильных рудах участка Южного, по архивным данным, отмечались содержания: золота до 1,5 кг/т, серебра до 5,2 кг/т и меди до 15%. По материалам разных лет в рудных телах присутствует медь в количестве до 1,8%, серебро – до 31 г/т, цинк – до 0,16%, свинец – до 0,1%. Среднее содержание золота при подсчете запасов принималось: по кварцевым жилам – 3,9-4,9 г/т; по скарновым телам – 3,6-3,8 г/т Пробность золота 850-900 ‰.
На 1.01.1946 г. балансовые запасы по категориям А+В+С1+С2 составляли 971,7 кг. В 1952 году запасы золота в количестве 716,0 кг переведены в забалансовые. Общее количество добытого на месторождении золота не превышает 400 кг. Средний процент извлечения его из руды около 45%. Помимо золота добывалась медь (из скарнового тела). Перспективы месторождения не исчерпаны как в северном продолжении, так и на глубину. Прогнозные ресурсы золота категории Р1 составляют 10 т.
Месторождение Мурзинское II расположено в 300 м к западу от тригопункта г. Мурзинка. Известно со второй половины XVIII века. Эксплуатировалось с перерывами до 1847 г. Небольшой объем поисковых работ выполнен в 1910-1911 гг. и в 1937 г. В 1962 г. опробованы породы в приустьевой части Западной штольни.
В геологическом строении участка принимают участие глинистые сланцы, алевропесчаники, конгломераты ордовика нижнего силура, известково-терригенные образования нижнего-среднего девона. Магматические образования, тяготеющие к Семёновскому разлому, представлены субвулканическими андезитовыми порфиритами, дайками диабазов, диабазовых порфиритов, штокообразными выступами крупного скрытого интрузивного тела кварцевых диоритов и гранодиоритов усть-беловского комплекса (D3), выделяемого по геофизическим данным. С последними связаны обширные поля роговиков, скарнов, скарнированных пород, а в самих интрузивных породах интенсивно проявлены кварц-турмалиновые метасоматиты.
Рудолокализующей структурой месторождения является небольшой разлом широтного направления в пределах Главного разлома Акимовской зоны.
Месторождение залегает в гранат-эпидотовых скарнах и эпидозитах. К дизъюнктиву и оперяющим его трещинам приурочены кварцевые жилы мощностью до 0,5 м. Кварц серого цвета с кристаллами горного хрусталя. Кварцево-рудный материал содержит пирит нескольких генераций, халькопирит, галенит, сфалерит, редко – арсенопирит и пирротин. Кроме того, имеются скарновые руды, обычно, раздробленные и содержащие прожилки, вкрапленники малахита, азурита, халькопирита, cпекулярита, лимонита и золота. Основные геохимические характеристики рудных образований Мурзинского рудного поля сведены в табл. 1. Следует отметить, что для Мурзинского I и Мурзинского II месторождений наблюдается аналогия в характере изменения главных геохимических параметров. Солёность включений в минералах уменьшается от скарнов к гидротермальному продуктивному этапу. Она менялась от весьма высокой (36-40 вес.% NaCl) в скарнах, до низкой в пневматолито-гидротермальных скарновых изменениях (4,6-5,9 вес.% NaCl) и весьма низкой в продуктивной минерализации гидротермального этапа (0,5-4,8 вес.% NaCl) (табл. 1). Такая картина снижения температур гомогенизации растворов и их солёности указывает на участие ювенильных флюидов магматогенного происхождения на первом этапе и смешение ювенильного и холодного, разбавленного раствора на заключительных этапах.
Единичные определения соотношений изотопов серы в сульфидах Мурзинского рудного поля дают незначительные отклонения от метеоритного стандарта. Для золото-медно-скарнового месторождений обоих месторожденй в пирите II генерации δ34S (‰) составляет +3,2, в борните от +2,1 до +5,2.
Таблица 1
Геохимические характеристики рудных участков Мурзинского рудного поля
|
Участки |
Скарны |
Пневматолито-гидротермальный этап |
Продуктивная минерализация Гидротермального этапа |
Пробность золота ‰ |
δ34 S в суль-фидах ‰ |
||||
|
Т° С |
Соленость вес % NaCl |
Т° С |
Соленость вес % NaCl |
Т° С |
Соленость вес % NaCl |
Состав включений |
|||
|
Мурзинское I |
550-680 |
40 |
250-475 |
4,6-5,8 |
220-330 |
0,6-3,8 |
B, CO2, SO2 HF, HCl |
850-888 |
+1,3 ÷ +5,2 |
|
Мурзинское II |
530-660 |
36 |
245-470 |
4,8-5,9 |
200-310 |
0,5-4,8 |
CO2, SO2, HCl, В, HF |
860-900 |
+1,9 ÷ +4,7 |
По результатам работ разных лет в рудах содержится от “следов” до 232 г/т золота, 4,34-39,2 г/т серебра, 1,84- 2,8% меди, 0,07-0,42% цинка и 0,01-0,06% свинца. В протяжённых зонах кварц-турмалиновых метасоматитов содержания золота достигают 1-2 г/т. Пробность эндогенного золота из оруденелых скарнов и кварцево-жильных зон варьирует в пределах 634-959 ‰. Данные о запасах и количестве добытой руды и металла отсутствуют. Скудны сведения и о геологии месторождения. Прогнозные ресурсы золота категории Р1 – 15,0 т.
Золотое оруденение в корах выветривания. В России по официальным данным из кор выветривания добывается 31,6% золота от общего объема. Значение этого сравнительно нового геолого-промышленного типа оруденения неуклонно растет. Подобные месторождения в мире имеют запасы до 100 и более тонн золота.
В регионе золотое оруденение в корах выветривания изучено слабо, хотя оно представляет значительный потенциал на участках развития кор выветривания известных эндогенных проявлений и месторождений золота (Мурзинское, участки Баранчинского рудного поля: Иерусалимский, Конторский и другие). Имеющиеся материалы свидетельствуют о том, что кора выветривания на Северном Алтае и Салаире имела широкое распространение, однако к настоящему времени в значительной степени размыта. Более полно она сохранилась на площади предгорий Алтая. Кора выветривания формировалась в широком возрастном диапазоне – от мела до палеогена. Формирование коры выветривания в ряде мест шло по латеритному типу, о чем свидетельствует свободный глинозем (4-5%), установленный в верхней части профиля по р.р. Таште, Ише и другим. На участках развития сульфидных месторождений и проявлений, зон пиритизации в регионе интенсивно проявилось и сернокислотное выветривание с образованием характерных минералов зоны оксиления: различных сульфатов, аллофанов и других. Кроме того, на сульфидосодержащих объектах и в тектонических зонах с сульфидизацией распространены аргиллизиты, на которые в дальнейшем наложено сернокислотное и химическое выветривание.
Мурзинское месторождение наиболее изучено и характеризуется широким развитием кор выветривания. На нем имеется 8 линз бурого железняка мощностью 2-3 м и до 9,8 м. Верхняя часть «железной шляпы» сложена глыбами бурого железняка или кварцевых и лимонитовых губок, погруженных в кварцевую сыпучку. Ниже бурые железняки сменяются кварцевой сыпучкой, залегающей на отбеленных песчаниках, часто с гнездами и прослоями кварцевых губок. В крупных глыбах бурого железняка встречаются ядра сливной серноколчеданной руды, местами – гнезда гематитовых и магнетитовых руд.
Линейная кора выветривания на Мурзинском месторождении прослеживается вдоль субмеридиональной зоны разлома на 1200 м по простиранию при ширине более 100 м и на глубину до 150-180 м. Гипергенные минералы коры выветривания представлены каолинитом, смектитом, реже гидрослюдой. Из вторичных рудных минералов развиты пиролюзит, псиломелан, реже – криптомелан, гетит, гематит. Самородное золото в количестве от 1 до 1050 знаков (от 0,1 мг/м3 до 2,5 г/м3) обнаружено во всех пробах элювия. В большей части проб гранулометрический класс золотин 0,25+0,1 мм составляет 40-70% по количеству зерен и 50-90% по весу. В относительно бедных пробах золото заметно мельче по сравнению с более богатыми. В последних присутствуют зерна класса +0,5 мм и выше. Форма выделений самородного золота весьма разнообразна. Преобладают не уплощенные и слабо уплощенные выделения. В заметном количестве развиты формы свободного и метасоматического роста: сростки кристаллов и отдельные монокристаллы, округлые индивиды, дендриты, а также комбинированные формы. В глинистом элювии золото свободное, наблюдаются сростки его с псиломеланом и глинистыми минералами.
Интерпретация результатов
Приведенные данные показывают, что основные геохимические параметры скарновых, пневматолито-гидротермальных и продуктивных парагенезисов обнаруживают закономерности, отмеченные нами для аналогичных золото-медно-скарновых объектов Горного Алтая и Республики Алтай: Баянихинского в Солонешенском рудном районе [6], Синюхинского в одноименном рудном поле [3]. Тенденция снижения температур гомогенизации растворов и их солёности от скарнов к продуктивным ассоциациям указывает на участие ювенильных флюидов магматогенного происхождения на раннем этапе и смешение ювенильного и холодного, разбавленного раствора на заключительном продуктивном этапе становления руд [2].
На диаграмме соотношений Cu/Ag – Cu/Au Мурзинское I месторождение располагается вблизи Синюхинского и должно относиться к комплексным объектам («бипродукты») (рис. 2) [7].
Рис. 2. Диаграмма соотношений в рудах Cu/Ag – Сu/Au для скарновых месторождений Горного Алтая Поля золото-содержащих скарнов по [8]: Au – золоторудные, Cu – меднорудные, Fe – железорудные, Ag – серебряные. Золотосодержащие скарновые месторождения Горного Алтая: 1 – Синюхинское, 2 – Чойское, 3 – Майское, 4 – Ульменское, 5 – Оюкское, 6 – Баянихинское, 7 – Лысухинское, 8 – Восточный Карагу, 9 – Кутерьбушинское 10 – Мурзинское I.
Заключение
Таким образом, золото-медно-скарновые месторождения Мурзинского рудного поля следует относит к комплексным объектам («бипродукты»), формировавшимся в менявшихся условиях флюидного режима: на ранних этапах с участием ювенильных магматогенных флюидов, а на заключительном этапе – в смешении ювенильных и разбавленных холодных растворов. Значительный объём золота на Мурзинских месторождениях приходится и на гипергенный тип (коры выветривания).