Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

THE PROSPECTS OF EXPANDING THE RAW MATERIALS SOURCE OF GOLD-SILVER DEPOSIT SENTYABRSKOE SV (CHUKOTKA AUTONOMOUS AREA)

Grebennikova A.A. 1
1 Far Eastern Geological Institute
The Chukotka autonomous area of Russia holds one of the leading positions in Russia in the gold mining. Various formational types’ deposits are known to this region. Among the most industrially interesting types are bonanza epithermal gold-silver Kubaka, Juliet, Kupol, Dvoinoe, Sentyabrskoe SV, Valunistoe and many other deposits. This deposit type is currently very significant for the mining industry as it provides large gold-silver reserves. Extraction of metal from epithermal gold-silver deposits is economically profitable even in remote areas of the North-East of Russia. However, as it is known, these deposits get rapidly depleted and their reserves are limited. Therefore, it is important to expand and replenish the mineral and raw material base by developing new gold-silver deposits, ore occurrences and prospects. This article briefly describes several geological and mineralogical characteristics of the epithermal gold-silver Kupol, Dvoinoe and Sentyabrskoe SV deposits. Our research aimed to determine typomorphic features of the epithermal gold-silver Sentyabrskoe SV deposit and to compare them to the largest «world class» deposits localized within the Kupolny ore district, i.e. Kupol and Dvoinoe. The data obtained allow us to conclude that the epithermal gold-silver Sentyabrskoe SV deposit is promising in industrial terms for gold, silver, and the ability to predict and identify new rich ore areas at this facility and the Kupolny ore district of the Chukotka autonomous area.
gold
silver
deposit
epithermal
bonanza
Chukotk

На Чукотке быстрый рост добычи золота и серебра в первую очередь связывают с перспективными бонанцевыми золото-серебряными объектами [1]. Под термином «бонанцы» подразумеваются участки рудных тел, содержащие ураганные скопления Au или серебра на месторождениях [1], что соответствует понятию «рудный столб».

Купольный горнорудный район интенсивно стал развиваться после ввода в эксплуатацию в 2008 г. месторождения мирового класса – Купол, которое вывело Чукотку на второе место по добыче золота в России [1–3]. Это месторождение приурочено к Верхнеяблонской металлогенической зоне Центрально-Чукотского сектора [4]. Его запасы составляют: Au – 93 т, Ag – 1155 т [1, 3]. Рудное поле месторождения сложено андезитами, реже андезибазальтами позднего мела. По данным Сахно, возраст оруденения Купол составляет 88-89 млн лет [5].

В 100 км от месторождения Купол находится месторождение Двойное [1, 6], третье по запасам золота среди эпитермальных Au-Ag месторождений Северо-Востока России: с 2013 г. на нём добыто Au – 23,7 т и Ag – 32,5 т [1, 6]. Рудное поле месторождения сложено андезитами и туфами андезитов, абсолютный возраст которых по данным 40Ar/39Ar – аптский (120-118 млн лет [5, 7]). Возраст оруденения месторождения Двойное составляет 88-87 млн лет (K-Ar метод [5]).

В 70 км от месторождения Купол располагается еще один перспективный золото-серебряный объект – месторождение Сентябрьское СВ. Некоторые исследователи относят его к ярко выраженному «бонанцевому» типу, с неравномерным распределением драгоценных (Au и Ag) металлов [1, 8]. Ранее Сентябрьское СВ было изучено Н.Е. Саввой с соавторами [9], а центральная часть рудного поля Сентябрьское исследована Ю.Н. Николаевым с соавторами [8].

Цель исследования: определить перспективность расширения сырьевой базы золото-серебряного месторождения Сентябрьское СВ (Центральная Чукотка). Достижение этой цели обеспечивается в результате проведения сравнительного анализа геологических и минералого-геохимических особенностей руд эпитермального золото-серебряного месторождения Сентябрьское СВ, с крупнейшими бонанцевыми месторождениями Чукотки – Купол и Двойное, что позволит уточнить его типоморфные особенности, которые помогут идентифицировать условия его формирования и возможность прогнозирования новых рудных зон, как на данном объекте, так и в пределах Купольного горнорудного района.

Краткая геологическая характеристика

В пределах Илирнейского рудного района, в верховьях рек Раучуа и Илирнейвеем известен Водораздельный рудный узел. В его состав входят оконтуренные рудные поля – Двойное и Сентябрьское [8, 9]. Месторождение Сентябрьское СВ локализовано в восточном обрамлении вулканического купола, приуроченного к западной части Илирнейской вулкано-тектонической структуры обрушения – раннего этапа становления Центрально-Чукотской зоны Охотско-Чукотского вулканического пояса. Данный район сложен раннемеловыми вулканитами тытыльвеемской свиты, входящей в состав одноименного андезит-риолитового вулканического комплекса. Отложения тытыльвеемской свиты представлены чередующимися потоками андезитов, туфами риолитов, андезибазальтов (рис. 1). Возраст вулканитов тытыльвеемской свиты по результатам U-Pb датирования цирконов составляет 121,4 ± 2,8 млн лет (нижняя подсвита) и 118,0 ± 2,0 млн лет (средняя подсвита) [10], эти данные в пределах аналитической погрешности совпадают с результатами U–Pb (Shrimp) датирования пород рудного поля Двойное – 120,4 ± 1,0 млн лет для рудовмещающих трахиандезитов и 118 ± 1,0 млн лет для пострудной дайки [7]. Вулканиты прорываются комагматичными экструзивными телами андезитов, которые выполнены оруденелыми эксплозивными брекчиями. Основная часть оруденения месторождения Сентябрьское СВ локализована в трубчатом теле эксплозивных брекчий с обломками пород различного состава (туфами андезитов, андезибазальтов и кварца) [9]. Рудное поле разбито разломами восток-северо-восточного простирания, которые контролируют размещение рудоносных зон и положение эксплозивных брекчий и даек риолитов [9]. Золото-кварц-полиметаллическая минерализация в основном приурочена к трубообразным телам эксплозивных брекчий. Она является наложенной и, зачастую, развивается по цементу брекчии, что и определяет морфологию рудных тел [9].

greben1.tif

Рис. 1. Схематическая геологическая карта месторождения Сентябрьское СВ (по [10, 11])

Результаты исследования и их обсуждение

Золото-кварц-полиметаллическая минерализация развивается по цементу тектонической брекчии, ее обломки пропитаны кварц-карбонатными и кварц-полевошпатовыми прожилками. Пространство между ними заполнено рудной минерализацией (сульфиды, самородное золото, гессит, петцит). Жильные минералы матрикса оруденелой брекчии представлены мелко-зернистым и средне-зернистым кварцем, кальцитом, серицитом и калиевым полевым шпатом, карбонатом. Среди рудных минералов в основном преобладают галенит, сфалерит, пирит, халькопирит, гессит, петцит и самородное золото. Диагностика и интерпретация состава минералов гессита и петцита была затруднена из-за малых размеров зерен и вариаций состава.

Галенит – образует вкрапленность в виде одиночных кристаллов или мономинеральных агрегатов с размером выделений от 2 до 600 мкм. Характерны его срастания или каемки обрамления со сфалеритом, халькопиритом, гесситом, и прорастания в пирите (рис. 2, А). В нем фиксируется самородное золото в виде кристаллической и округлой формы. Результаты химического анализа галенита удовлетворительно пересчитываются на формулы Pb1.01S0.99 и Pb1.00S1.00.

Сфалерит – представлен неправильными выделениями или идиоморфными кристаллами от 50 до 800 мкм. Он образует срастание с галенитом, халькопиритом и пиритом (рис. 2, Б). В нем установлены включения самородного золота. Для сфалерита характерны примеси Cd – 0,67-1,19 мас. %, Fe – 0,56-1,95 мас. % и Cu – 1,00-3,94 мас. %. Результаты химического анализа сфалерита удовлетворительно пересчитываются на формулы (Zn0.97Fe0.02Cd0.01)S1.01 и (Zn0.93Cu0.02Fe0.03Cd0.01)S1.00.

Пирит – представлен тремя генерациями вкрапленников различной формы в кварцевой массе. Пирит I генерации характеризуется более темным цветом и образует сплошные катаклазированные обособления. Пирит II генерации представлен идиоморфными кристаллами и в срастании со сфалеритом, галенитом и халькопиритом, а также включения самородного золота, гессита и галенита (рис. 2, А). Пирит III генерации образует идиоморфные кристаллы неоднородного более светлого окрашивания по сравнению с пиритом первой и второй генераций. В нем установлена примесь As – 3,2 мас. %.

Халькопирит – образует аллотриоморфнозернистые выделения с размером зерен от 5 до 200 mm. Он установлен в срастания с пиритом, галенитом и петцитом в сфалерите (рис. 2, Б). Иногда халькопирит образует включения и микропрожилки в сфалерите, характерны маломощные каемки галенита вокруг зерен халькопирита. Результаты химического анализа халькопирита удовлетворительно пересчитываются на формулу Cu0.99 Fe1.02S1.99.

Самородное золото – образует самостоятельные выделения в кварце, является широко распространенным минералом. Форма зерен (от 5 до 50 мкм) кристаллическая, вытянутая и округлая, также отмечены микропрожилки. Более часто оно образует включения в галените, сфалерите и пирите (рис. 2, А, Г), и оно образует срастание с гесситом и петцитом. Состав самородного золота в основном Au – 79,07–79,72 мас. % и Ag – 20,68–20,15 мас. % (табл. 1).

Гессит Ag2Te – редкий минерал образует самостоятельные выделения от 1 до 6 мкм в кварце и пирите (рис. 2, В). Установлен в срастании с петцитом, самородным золотом, галенитом (рис. 2, В). В нем зафиксирована примесь золота – 4,6 мас. % (табл. 1).

Петцит (Ag,Au)2Te – установлен в виде мелких выделений от 1 до 5 мкм в сфалерите. Образует срастание с гесситом, самородным золотом и халькопиритом (рис. 2, Б). Изученный петцит характеризуется отличительной чертой от стехиометричного повышенным содержанием Au и Ag, а также дефицитом Te (табл. 1).

Таблица 1

Результаты рентгеноспектрального микроанализа самородного золота, гессита и петцита месторождения Сентябрьское СВ

Минерал

№ аншл.

Au

Ag

Te

Сумма

Формула

Самородное Au

1

79,47

19,82

99,30

Au0.69Ag0.31

Самородное Au

2

79,72

20,15

99,87

Au0.68Ag0.32

Гессит

3

62,30

37,70

100

Ag1.98Te1.02

Гессит

4

4,6

60,00

35,41

100

(Ag1.95Au0.08)Te0.96

Петцит

5

44,15

40,38

15,47

100

(Ag1.56Au0.93)Te0.51

Петцит

6

57,32

33,45

9,23

100

(Ag1.38Au1.30)Te0.32

greben2.tif

Рис. 2. Характерные взаимоотношения минералов золота, теллуридов Au и Ag совместно с сульфидами в тектонической брекчии: А. Включения зерен золота и галенита в пирите. Б. Петцит-халькопиритовое срастание в сфалерите. В. Микрозерна гессита в пирите. Г. Микропрожилок золота в галенит-сфалеритовом выделении. Вид в отраженных электронах на рентгеноспектральном микроанализаторе. Sp – сфалерит, Chal – халькопирит, Ga – галенит, Py – пирит, Hs – гессит, Petz – петцит; Au – сам. золото

На основании аналитических исследований можно обозначить следующую схему минералоотложения: пирит → сфалерит → галенит → халькопирит → гессит → петцит → самородное золото. В сфалерите месторождения Сентябрьское СВ установлена примесь Cd, что вероятно свидетельствует о магматическом источнике рудообразующего флюида, о чем ранее писал и Ю.Н. Николаев с соавторами [8].

Для выявления типоморфных особенностей месторождения Сентябрьское был проведен сравнительный анализ типовых характеристик месторождения с крупнейшими бонанцевыми, эпитермальными золото-серебряными месторождениями Охотско-Чукотского вулканического пояса (м-ния Купол и Двойное). Установлена схожесть их типовых характеристик(геологическое строение, возраст оруденения, тип пород, морфология рудных тел, минеральный состав, см. табл. 2.). Кроме того, данные объекты объединяет выявленная минерализация элементов платиновой группы(ЭПГ) в бороздовых пробах [11].

Таблица 2

Сопоставление типовых особенностей золото-серебряных эпитермальных месторождений Охотско-Чукотского вулканического пояса

Месторождение

Купол

Двойное

Сентябрьское

Породы вмещающие оруденение

Андезиты, андезито- дациты, риолиты и туфы

Андезиты, их туфы и лавабрекчии

Андезиты, андезибазальты, туфы риолитов и лавабрекчии

Возраст оруденения (млн лет)

88-89 [5]

88-87 [5]

90-100 [5]

Морфология рудных тел

Жильные тела, эксплозивные брекчии

Жильно-прожилковые

Жилы, эксплозивные брекчии

Текстуры руд

Колломорфно-полосчатая,

прожилково-жильная, брекчиевая, кокардовая

Колломорфно-полосчатая, пятнистая, неяснополосчатая

брекчиевая

Колломорфно-полосчатая, прожилковая,брекчиевая, кокардовая

Жильные минералы

Кварц, халцедон, адуляр, карбонат

Кварц, адуляр, кальцит, гидрослюда

Кварц, адуляр, хлорит, серицит, карбонат

Рудные минералы

Сульфиды (пирротин, арсенопирит, пирит, галенит, сфалерит, халькопирит), акантит, Ag-Sb и Fe-Sb сульфосоли, интерметаллиды, Au-Ag сульфид и самородное золото

Сульфиды (пирит, пирротин, сфалерит, галенит, халькопирит) пираргирит, акантит, блеклые руды, гессит, пирсеит, ялпаит, электрум и самородное золото

Сульфиды (сфалерит, галенит, пирит, халькопирит, гессит, петцит, акантит, блеклая руда и самородное золото

Проба золота, ‰

700-1000, 250-700, 100-250, 0-100

670-820

620-820, 830-850, 860-870

Примечание: данные по Куполу – Савва и другие [4], Сахно и другие [5], Двойное – Волков и другие [6], Сахно и другие [5]; Сентябрьское СВ – Савва и другие [4], Сахно и другие [5], а также результаты автора.

Одной из отличительных особенностей месторождения Сентябрьского СВ и Двойного от месторождения Купол является отсутствие арсенопирита (табл. 2), Sb-As-Ag сульфосолей и незначительное содержание серебра в блеклых рудах [6, 9]. По данным [3], руды месторождения Купол образовались в диапазоне 257–234 °С, с концентрацией солей 1,2–0,4 мас. %, экв. NaCl, плотность флюида составляет 0,75–0,86 г/см3. На месторождении Сентябрьском СВ флюидные включения в кварце гомогенизируются в температурном режиме от 308 до 127 °C, концентрация растворов – 7,4 до 0,0 мас. %, экв. NaCl, плотность растворов от 0,6 до 0,96 г/см3 [9].

Руды месторождения Двойное образовались в диапазоне от 370 до 130 °C, концентрация солей в растворах 5,86 до 0,2 мас. %, экв. NaCl, плотность флюида составляет 0,7–0,95 г/см3 [6]. По данным [6], химический состав исследованных водных вытяжек месторождений Купол и Двойное очень близкий, что свидетельствуют о сходстве химического состава рудообразующих флюидов по большинству элементов. Но во флюидных включениях месторождения Купол были зафиксированы значительные концентрации сульфата [3].

На основании проведенного исследования можно сделать вывод, что месторождение Сентябрьское схоже по геологическому строению, минералого-геохимическим характеристикам, по параметрам и составу рудообразующих флюидов с месторождениями Купол и Двойное. Однако значительным отличием месторождений Сентябрьское СВ и Двойное [6, 9] является наличие заметных концентраций сульфата в рудообразующем флюиде [3] месторождения Купол.

Полученные результаты исследования позволяют предположить, что месторождение Сентябрьское СВ, Двойное и Купол, вероятнее, всего относятся к единой рудообразующей системе, связанной с калиевым щелочным магматизмом, как это ранее было отмечено и в работах [6, 9].

Выводы

1. Золото-серебряное эпитермальное месторождение Сентябрьское СВ характеризуется типоморфным минеральным составом, характерным для близповерхностных месторождений: жильные – кварц, кальцит, серицит, карбонат; рудные – сульфиды (галенит, сфалерит, пирит, халькопирит) петцит, гессит и самородное золото.

2. Месторождение Сентябрьское СВ имеет набор идентичных геологических (тип рудовмещающих пород, морфология рудных тел, близкий возраст оруденения) и вещественных характеристик (минеральный состав руд (наличие ЭПГ), пробности самородного золота), схожесть состава рудообразующих флюидов с крупнейшими эпитермальными золото-серебряными месторождениями, как Чукотского автономного округа, так и Северо-Востока России.

3. Полученные данные позволяют предположить, что месторождение Сентябрьское СВ, Двойное и Купол являются производной одной рудообразующей системы, связанной с калиевым щелочным магматизмом. Таким образом, можно сделать вывод о перспективности месторождения Сентябрьское СВ в промышленном плане на золото, серебро и возможности выявления ранее не известных рудных зон на данном объекте. Результаты исследования позволяют прогнозировать открытие новых, перспективных золото-серебряных объектов в Купольном горнорудном районе.

Автор выражает благодарность В.В. Курашко и Н.В. Григорьеву за предоставление фактического материала.

Работа выполнена при частичной поддержке гранта ДВО РАН 18-2-001.