Вещественный состав руд золоторудного месторождения Купол Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 553.41

1 2 Т.^Никанюк , Г.Д.Мальцева

ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ РУД ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КУПОЛ

Представлены результаты исследования вещественного состава руд золоторудного месторождения Купол. Установлено, что руда представлена золото-кварцевым малосульфидным типом, основные породообразующие минералы: кварц и глинисто-гидрослюдистые образования. Ключевые слова: вещественный состав, текстуры, структуры, золото, пирит. Библиогр. 4 назв. Ил. 8. Табл. 2

T.Nikanuk, G.Maltzeva

ORE COMPOSITION OF THE KUPOL GOLD ORE DEPOSIT

Results of research of material structure of ores gold of an ore deposit the Kunol are presented It is established, that ore is presented gold - quartz a little sulphidic type, the basic minerals of breeds: quartz and clay - formation hydromica. Key words: materials of mineral deposits, structure, texture, gold, pyrite. Sources 4, illus. 8, tabl. 2

Месторождение Купол расположено в верховьях р. Средний Кайемра-веем (Охотско-Чукотский вулканогенный пояс). Рудное поле, в пределах которого расположено месторождение, приурочено к северо-западной части крупной вулкано-тектонической депрессии, где ее пересекает магмо - и ру-доконтролирующий субмеридиональный разлом [3]. Депрессия выполнена верхнемеловыми кислыми и средними вулканитами, прорванными интрузивными и субвулканическими телами. Породы представлены верхнемеловыми вулканитами средней и верхней толщ, а

также покровами палеогеновых базальтов (рис.1).

Породы средней толщи, вмещающие все известные рудные тела, сложены переслаивающимися лавами андезитов, андезито-базальтов и агломерато-выми, лапиллиевыми, пепловыми туфами андезитов. В северо-восточной части рудного поля развит изолированный покров флюидальных риолитов верхней толщи. Залегающие субгоризонтально вулканиты прорваны многочисленными дайками и субвулканическими пострудными телами риолитов и риодацитов.

1Никанюк Татьяна Сергеевна, аспирант Иркутского государственного технического университета, инженер - минералог лаборатории обогащения руд ОАО ИРГИРЕДМЕТ , г.Иркутск, б.Гагарина, 38, тел.:333-152, факс 330-833.

Nikanuk Tatyana Sergeevna, Aspirant Irkutsk State Technical University, ingineer а мшега^ Laboratory Mineral dressing ores OAO IRGIREDMET, b. Gagarina , 38, phone:333-152,faks 330-833. 2Мальцева Галина Дмитриевна, кандидат геол .-минералог. наук, профессор кафедры геологии и геохимии полезных ископаемых Иркутского государственного технического университета, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, тел.: 405-653, e-mail:[email protected].

Maltzeva Galina Dmitrievna, candidate of geologo-mineralogikal sciences, professor department geology and geochemistry of minerals deposits Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, phone:405653, e-mail:[email protected]

Рис. 1. Геологическая карта месторождения Купол (по Н.В.Григорьеву, С.В.Филонову, 2004 г.): 1 - четвертичные аллювиальные отложения; 2 - покровы палеогеновых базальтов; 3,4 - верхнемеловые вулканиты: 3 - верхняя толща- риолиты; 4 - средняя толща - переслаивание андезитов, ан-дезитобазальтов (а) с агломератовыми, лапиллиевыми, пепловыми туфами андезитов (б); 5 - позднемеловые дайки и субвулканические тела риолитов, риодаци-тов; 6 - разломы; 7 - рудные тела: адуляр - кварцевые жилы и зоны прожилкования; 8 - линии геологических разрезов.

Отмечены также покровы и дайки палеогеновых базальтов. Изменения вмещающих пород представлены площадной среднетемпературной пропилити-зацией (хлорит-эпидот) и околожильными линейными ореолами пирит-сери-цит-гидрослюдисто-кварцевого состава. В надрудном уровне развиты пирит-каолинит-монтмориллонит-гидрослю-дисто-кварцевые аргиллизиты. Месторождение представлено протяженной (3500 м) прожилково-жильной рудной зоной субмеридионального простирания, включающей серию субпараллельных ветвящихся жил, ореолов прожилков и околожильных метасоматитов (рис.2).

На месторождении выделено 11 рудных тел протяженностью 180-2400 м, мощностью до 20 м, прослеженных по падению до глубины 420 м. Основное рудное тело №1 имеет протяженность более 2400 м и мощность от 0,6 до 20,7 м. Распределение полезных компонентов крайне неравномерное. В пределах рудных тел выделяются комбинированные (по мощности и по содержаниям) рудные столбы, приуроченные к изгибам рудовмещающей структуры. Основные жильные минералы представлены кварцем и адуляром, реже встречаются гидрослюда, серицит и хлорит. Наиболее распространенные сульфиды - пирит, арсенопирит, марказит, халькопирит, сфалерит. Рудные минералы - самородное золото (проб-ность 298-875), электрум, акантит, сульфосоли серебра, фрейбергит.

Характерны массивные, друзовые, брекчиевые, крустификационные, гребенчатые, колломорфно-полосчатые, кокардовые и каркасно-пластинчатые текстуры. Отмечены две продуктивные минеральные ассоциации: 1) ранняя слабопродуктивная арсенопирит-пирит-адуляр-кварцевая; 2) поздняя золото-стефанит-пираргирит-адуляр-кварцевая. Среднее содержание золота - 17.3 г/т, серебра - 2914 г/т [3].

В

V V V V V

V Л V П V

2,6

11,6 80,4

Рис. 2. Разрез по линии В - Г месторождения Купол ( по данным компании Бима Голд/ИИр:/ Беша. Сот.):

1,2 -верхнемеловые покровные вулканиты: 1-андезито-базальты, андезиты, 2 - агломератовые, лапилливые, пепловые туфы андезитов; 3 - позднемеловые дайки риолитов, риодацитов; 4 -разломы; 5,6 - рудные тела: 5 -адуляр - кварцевые жилы, 6 -ореол прожилкования; 7 - скважины; 8 - параметры рудных тел: мощность (м), содержания (г/т) Аи (в числителе) и Ag (в знаменателе)

8

В кварцевых метасоматитах нами был определен петрографический, минеральный и химический состав. Результаты исследований приводятся ниже.

Петрографические исследования

Петрографические исследования шлифов показали, что метасоматиче-ским изменениям подвергались эффузивные породы, среди которых выделяются окварцованный, пиритизирован-ный и аргиллизированный агломерато-вый туф андезитового состава; окварцо-ванный аргиллизированный агломера-товый аподацитовый порфир и окварцованный аргиллизированный туф.

Наиболее широко распространен окварцованный, пиритизированный и аргиллизированный агломератовый туф андезитового состава, имеющий массивную текстуру и неравномернозерни-стую до скрытокристаллической структуру. Порода состоит из окварцованных обломков с коррозионными (разъеденными) краями и реже зерен аргиллизи-рованного вулканического стекла, ар-

гиллизированного витрофирового апо-туфа и аргиллизированного порфирового стекла андезитовой лавы. Аргиллиза-ция вулканогенных обломков выражается в замещении их криптокристалли-ческим агрегатом монтмориллонит -нонтронитовой группы. Обломочный материал сцементирован мелкозернистым кварцем (0,02 - 0,15 мм) с вкрапленностью кубического пирита (рис.3).

Микротекстуры: замещения, реликтовая порфировая, витрокластиче-ская и витрофировая. В обломках с реликтовой порфировой текстурой плагиоклаз замещен кварцем (рис.4). Кроме окварцевания, развиты более поздние прожилки и гнезда гребенчатого кварца, кристаллические выделения которого ориентированы перпендикулярно контактам прожилков и не содержат пирита.

Интенсивно окварцованный аргиллизированный агломератовый аподацитовый порфир светлого цвета имеет массивную текстуру и мелко- тонкозернистую до скрытокристаллической структуру.

Рис.3. Реликтовая витрофировая структура аргиллизирован-ного вулканического стекла, замещенного гидрослюдой (1) с прожилком кварца (2) и вкрапленностью кубического пирита (3): а - николи //, б - николи х. Прозрачный шлиф. Увел. 30х

Рис.4. Метасоматический кварц (1) с пиритом (2) замещает крупное зерно плагиоклаза: а -николи //, б - николи х. Прозрачный шлиф. Увел. 40х

Размер

зерен плагиоклаза от 0,5х0,75 до 0,8х2,0 мм. По нему развиваются гломеропорфировые псевдоморфозы глинистого вещества с примесью вторичного кварца (рис. 5). Интенсивно окварцованный аргиллизированный туф массивный, кавернозный, неравномернозернистой, мелко- и тонкозернистой структуры с прожилками кварца и сульфидов мощностью от 0,1 до 0,5 см. Микротекстуры руды -преимущественно реликтовая витрофи-ровая, реже замещения и реликтовая порфировая. Первичный плагиоклаз размером зерен от 0,25x0,4 до 0,5х1,0

мм замещен мелкозернистым кварцем. В основной массе вулканического стекла развиваются тонкочешуйчатые глинистые агрегаты монтмориллонит -нонтронитового ряда. Каверны заполнены более поздним кварцем. В виде реликтов фиксируются псевдоморфозы кварца по микролитам плагиоклаза размером 0,05 - 0,15 мм. Секущие сульфидно - кварцевые прожилки размером от 0,25х0,4 до 0,75х1,65 мм сложены кристаллами гребенчатого кварца и ксе-номорфными зернами сульфидов (рис. 6) [4]. В жильном кварце отмечаются изогнутые тонкие прерывистые ленточ-

а

б

Рис. 5. Аргиллизированные вкрапленники плагиоклаза гломеропорфиро-вой структуры (1): а -николи //, б - николи х. Прозрачный шлиф. Увел. 40х

Рис. 6. Контакт кварцевого прожилка с гребенчатым кварцем (1). В зальбанде прожилка присутствует вкрапленность сульфидов (2): а -николи //, б - николи х. Прозрачный шлиф. Увел. 20х

ным, рентгенофлуоресцентным и фазо-

ки реликтового глинисто - гидрослюдистого вещества, аналогичные аргилли-зированным туфам. Кварц имеет волнистое погасание, свидетельствующее о деформации породы.

Сульфидная минерализация наблюдается в виде прожилков и редкой рассеянной вкрапленности. Размер основной массы зерен сульфидов менее 0,3 мм.

Химический состав руды

Химический состав руды определялся спектральным полуколичествен-

вым атомно-абсорбционным анализами. Массовая доля углерода в органической форме определялась методом сухого сжигания, а содержание золота и серебра - пробирной плавкой. Основную массу руды составляют оксид кремния (73,86 %) и оксид алюминия (9,45 %). Сумма оксидов щелочных металлов незначительна - 2,09 %, при этом основная их масса (1,94%) приходится на К2О. (табл. 1). Основными элементами, составляющими рудную часть пробы, являются железо (5,10 %) и сера (1,4 %).

б

а

Таблица 1

Химический состав руды__

Компоненты Массовая доля, % Компоненты Массовая доля, %

8102 73,86 2п 0,045

А12О3 9,45 РЬ 0,001

MgO 0,25 N1 0,003

СаО 0,6 Со 0,002

Ш2О 0,15 Сг 0,01

К2О 1,94 V 0,015

ТЮ2 0,40 Бп 0,0002

МпО 0,04 В1 0,001

Р2О5 0,062 Се 0,015

Реобщ 5,10 Бс 0,0006

Ре(Б) 1,35 Оа 0,0015

Реокисл 3,75 Ва 0,05

Бобщ 1,4 Ое 0,0002

8(окисл) <0,10 Сё 0,001

1,4 С ^орг >0,1

АБ <0,10 СО2карб 0,12

БЬ 0,004 Аи, г/т 2,98

Си 0,49 А§, г/т 8,2

Аналитики: Кудрявина А. К., Петрова П.Г.

Большая часть железа находится в оксидной форме, а сера - в сульфидной. Содержание меди в руде - 0,49 %, других элементов - не более сотых и тысячных долей процента.

Степень окисления руды по железу ~70 %, что позволяет отнести ее к типу смешанных руд [2].

Содержание золота 2,98 г/т, серебра 8,2 г/т.

Минеральный состав руды

Минеральный состав руды определен с помощью рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА). Исследования проводились на аппарате « Дрон -2» при Си - фильтрованном излучении. Количественный минералогический анализ производили на дробленом материале крупностью минус 2,0 мм по методике, используемой для золото-кварцевых руд [1], а также в полированных и прозрачных шлифах. Диаг-

ностику некоторых минералов уточняли на приборе СошеЬах БХ - 50 (табл.2).

Как следует из табл. 2, руда на 91,0 % сложена породообразующими минералами, основным из которых является кварц и глинисто - гидрослюдистые образования. Из рудных минералов присутствуют сульфиды и гидро-ксиды железа, в основном пирит и лимонит.

При изучении аншлифов установлено, что руда имеет вкрапленную и прожилково - вкрапленную текстуру. Кристаллы пирита идиоморфной и ги-пидиоморфной формы, а также мелкие аллотриоморфные зерна. Микротекстура пирита ситовидная (рис. 7, 8). Зерна халькопирита и борнита, ксеноморфные и аллотриоморфные, являются более поздними по отношению к пириту.

Размер зерен сульфидов колеблется от долей миллиметра до первых миллиметров, количественно преобладают мелкие и тонкие зерна.

Таблица 2

Минеральный состав руды

Минералы, группы минералов Массовая доля, %

Кварц 58.0

Глинисто - гидрослюдистые 31,0

Хлорит 1,5

Карбонаты 0,2

Гидроксиды железа:

лимонит, гидрогетит, гетит 5,2

ярозит 0,5

Сульфиды:

пирит 2,7

борнит 0,5

халькопирит 0,4

сфалерит Ед. зн.

ковеллин Ед. зн.

арсенопирит Ед. зн.

Акцессорные минералы:

рутил Ед. зн

Всего 100,0

Примечание. Ед. зн. - единичные знаки. Аналитик: Никанюк Т.С.

1

Рис.7. Идиоморфные, гипидиоморфные зерна пирита с сетчатой микротекстурой (1), аллотриоморфные зерна халькопирита (2): Полированный шлиф. Николи //. Увел. 30х

В ассоциации с первичными сульфидами меди фиксируются единичные зерна вторичного ковеллина (см. рис. 8 ), а также мелкие, тонкие, неправильные зерна сфалерита.

Для определения содержания золота в пирите, как в преобладающем сульфиде в пробе руды, были проанализированы его монофракции. Результаты атомно-абсорбционного анализа по отдельным выборкам показали, что содержание золота в сульфиде железа колеблется от 9,0 - 15,0 г/т.

Таким образом, изучение вещественного состава кварцевых метасомати-тов показало:

1. Оруденение относится к золото -кварцевому малосульфидному типу руды. Сульфиды составляют 3.6 %. Преобладает пирит, в подчиненном количестве содержатся халькопирит и борнит, реже сфалерит, ковеллин.

2. Основными породообразующими минералами являются кварц и глинисто - гидрослюдистые образования.

Рис. 8. Ассоциация основных сульфидов зерна пирита с сетчатой микротекстурой аллотриоморфные зерна халькопирита (4):

3. Рудные элементы представлены железом, серой и медью.

4. По степени окисления железа исследованные кварцевые метасома- 1. титы относятся к типу смешанных

руд.

5. Рудные минералы представлены сульфидами и гипергенными обра- 2. зованиями железа.

6. Золото содержится в пирите в количестве от 9 до 15 г/т.

7. Кварцевые метасоматиты отлича- 3. ются от результатов предыдущих исследований [3] отсутствием арсе-нопирита, марказита; не встречены

такие рудные минералы, как само- 4.

родное золото, электрум, акантит, сульфосоли серебра, фрейбергит.

: гипидиоморфные, аллотриоморфные (1), зерна борнита (2) и ковеллина (3),

полированный шлиф. Николи //. Увел. 30х

Библиографический список

Минералогическое исследование руд цветных и редких металлов. Под ред. А.Ф.Ли. - М.: Недра, 1967, 257 с.

Петровская Н.В. Самородное золото (общая характеристика, типомор-физм, вопросы генезиса). - М.: Наука, 1973, 348 с.

Стружков С.Ф., Константинов М.М. Металлогения золота Охотско-Чукотского вулканогенного пояса -М.: Научный мир, 2005.-320 с. Талдыкин С.И. и др. Атлас структур и текстур руд. - М.: Госгеолтехиз-дат, 1954, 267 с.

Рецензент: доктор геолого-минералогических наук, профессор Иркутского государственного технического университета В. А. Филонюк