Труды российских конференций

Информация о минеральных и неминеральных формах нахождения (ФН) рудных элементов важна и в теоретическом, и в практическом отношении. С одной стороны, мы получаем данные об особенностях процессов рудоотложения, составе флюидов, формах переноса элементов растворами, с другой – такая информация может эффективно использоваться в практике поисково-разведочных работ для оценки рудно-формационной принадлежности геохимических аномалий, выявления зональности, прогноза оруденения на глубину.

Исследования проводились на Au-Ag месторождениях Дальнее, Кварцевая Сопка, Ирбычан, Дукат, Лунное, Арылах, (Северо-Восток России). По классификации Н.В. Петровской (1973) эти месторождения являются типичными представителями жильной убогосульфидной эпитермальной Au-Ag формации руд. Преобладающей ФН самородного Au в рудах является электрум. Он представлен, в основном, мелкими и тонкодисперсными частицами (рис. 1). Незначительное количество Au связано с сульфидами, что обусловлено типичным для данной формации руд низким содержанием этих минералов в целом (1-3 %).

 

Рис. 1. а – рудные минералы в зернах кварца (темно-серое) и КПШ (серое):
1- галенит, мелкие яркие включения в кварце и КПШ – тонкодисперсное самородное Au; б – включение тонкодисперсного Au (белое) в кварце (серое).

Состав и строение золотин крайне неоднородно. На верхних горизонтах месторождений, где отмечены максимальные содержания Ag, пробность электрума низкая (200-680). Более высокая (660-860) установлена на среднерудных горизонтах, в областях концентрирования Au. На нижнерудных, где содержания Au и Ag резко уменьшаются, заметных различий в составе, по сравнению со среднерудными горизонтами, не наблюдается (650-850). Таким образом, изменение состава электрума хорошо согласуется с позицией Au и Ag в общем ряду геохимической зональности. С одной стороны это один из показателей физико-химических условий рудоотложения, с другой – дополнительный критерий прогноза оруденения на глубину.

При детальном изучении золотин были выявлены обогащенные K периферические участки, в которых отмечена корреляция между содержаниями K, Au и S. Размеры этих участков невелики (до 20 мкм) и образуют по краям золотин так называемые «каймы». Содержание K в них достигает 10-15%, S – 10-20 %. Учитывая имеющиеся в литературе данные по вопросу о ФН Au и полученные нами результаты (элементный состав, корреляция, морфология и размеры выявленных образований), можно сделать предположение о существовании калийсодержащих сульфидов Au. Но это предположение не является единственным. По всей вероятности, формы нахождения Au в рудах и ореолах Au-Ag месторождений значительно разнообразнее и мы имеем дело с более сложными соединениями, например, органической природы. В химии Au в настоящее время известно достаточное число устойчивых органических соединений Au типа металл-металл.

Генетическая связь между Au, K и S отражается в особенностях поведения этих элементов в околорудном пространстве (рис. 2). На графиках по восстанию рудных зон области максимальных [C] Au сопряжены с областями максимальных [C] K и S и отчетливо смещены вверх. Иными словами, отложение Au происходит на фоне снижения сульфидного потенциала и выпадения K из раствора. Присутствие K и S в рудных растворах подтверждается исследованием флюидных включений. Прямая зависимость между динамикой изменения [C] K и [C] Au не является случайной. По-видимому, K непосредственно влияет на транспортировку и осаждение Au. Скорее всего, он сам участвует в сложных комплексных соединениях с ним. Подтверждается правомерность концепции о миграции Au в виде гидросульфидных комплексов щелочных металлов.

 

Рис. 2. Распределение содержаний Au, S и K в адуляр-кварцевых жилах по восстанию рудных зон на эпитермальных Au–Ag месторождениях: Дальнее (а), Кварцевая Сопка (б) и Дукат (в).

 

Особое внимание было уделено изучению Au в пирите. Показано, что распределение Au в пиритах различных уровней месторождения полностью согласуется с зональным распределением Au в рудах и ореолах и может быть использовано в качестве одного из критериев при поисках Au-Ag руд. Дана оценка структурной и сорбционной составляющей «невидимого» Au в пиритах, показана их роль в гидротермальном процессе. В практическом отношении важность изучения такого Au связана еще и с проблемой обогащения руд. Изучение типохимизма поверхности пиритов показало, что существует единый механизм поглощения примеси в обоих случаях и связан он с активной ролью поверхности кристалла и поверхностных дефектов. В связи с этим, вполне реальными являются методы извлечения упорного Au без разрушения структуры минерала. Химический состав поверхности минерала вообще является перспективным типоморфным признаком. Подтверждается предположение о присутствии на минеральной поверхности устойчивых образований (тонкопленочных преципитатов, квазифаз или неавтономных поверхностных фаз), способных сохраняться в течение долгого геологического времени и поэтому несущих информацию об особенностях происходивших при рудообразовании физико-химических процессов.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (№ 08-05-00272, № 09-05-00067)

 

Литература

Петровская Н.В. Самородное золото. Общая характеристика, типоморфизм, вопросы генезиса. М.: Наука, 1973. 347 с.