Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

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].

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

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].

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.