Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы золотоносности скарновых месторождений и предлагаемые подходы и методы исследования 8
1.1 Современные представления о золото-скарновых месторождениях 8
1.2 История поисков золотого оруденения в пределах Тырныаузского рудного поля. 14
1.3 Предлагаемые подходы и методы исследования
1.3.1. Геологические 22
1.3.2. Минералого-петрографические 23
1.3.3. Геохимические и химико-аналитические 25
1.3.4. Геофизические 27
Глава 2. Геологические предпосылки и условия локализации оруденения золото-скарнового типа северного фланга тырныаузского рудного поля 31
2.1 Позиция Тырныаузского рудного поля и его Северного фланга в геологических и металлогенических структурах Северного Кавказа 31
2.2 Геологическое строение Северного фланга Тырныаузского рудного поля и геологические предпосылки золотого оруденения 35
2.2.1.Стратифицированные комплексы и литолого-стратиграфические предпосылки 35
2.2.2 Интрузивные породы и магматические предпосылки 43
2.2.3 Термальный метаморфизм пород и метаморфические предпосылки 52
2.2.4 Структурно-тектонические условия локализации золотого оруденения 56
2.3 Строение Зыгыркольской рудоносной зоны и геологические условия локализации золото-скарновых рудных тел 63
Глава 3. Вещественный состав оруденения золото-скарнового типа зыгыркольской рудоносной зоны 78
3.1 Минералогические особенности скарнов Зыгыркольской рудоносной зоны 78
3.2 Рудные минералы в скарнах 92
3.3. Характеристика самородного золота 102
3.3.1 Сопоставление результатов пробирного и спектрального анализов керновых проб и геологической документации золотоносных интервалов 102
3.3.2 Результаты минераграфического изучения 106
3.3.3 Результаты геохимического изучения золото-скарновых руд 108
3.3.4 Морфология и морфометрия частиц самородного золота 110
3.3.5 Внутренняя структура и химический состав частиц самородного золота 116
3.3.6 Результаты химико-аналитического определения гранулометрического
состава самородного золота в скарновых рудах Зыгыркольской зоны 121
3.3.7 Последовательность выделения и температуры образования рудных минералов 124
Глава 4. Поисковые признаки и прогнозно-поисковая модель оруденения золото-скарнового типа тырныаузского рудного поля .. 128
4.1 Геохимические поисковые признаки 128
4.2 Геофизические поисковые признаки 137
4.3 Минералогические и геохимические признаки платиноносности Северного фланга Тырныаузского рудного поля 142
4.4 Представления о генезисе и прогнозно-поисковая модель золотого оруденения 148
Тырныаузского рудного поля
Выводы и рекомендации 155
Список литературы
- Предлагаемые подходы и методы исследования
- Геологическое строение Северного фланга Тырныаузского рудного поля и геологические предпосылки золотого оруденения
- Сопоставление результатов пробирного и спектрального анализов керновых проб и геологической документации золотоносных интервалов
- Минералогические и геохимические признаки платиноносности Северного фланга Тырныаузского рудного поля
Введение к работе
Актуальность. В последние годы возрос интерес к скарновым месторождениям как к самостоятельным золоторудным объектам в связи с разведкой и подготовкой к освоению крупного месторождения Лос-Филос в Южной Мексике, показавшего, что месторождения скарнового типа могут содержать крупные и сверхкрупные запасы золота. Вместе с тем в представлениях о составе и условиях локализации золото-скарновых месторождений, определяющих их поисковые признаки, остаются спорные вопросы, разрешение которых иногда становится возможным при изучении нового, ранее не изученного объекта с привлечением комплекса современных методов исследования. Как раз таким объектом может стать недавно открытое золотое оруденение в скарнах Северного фланга Тырныаузского рудного поля, результаты первого исследования которого изложены в данной диссертационной работе. Эти результаты могут стать теоретической основой обоснования постановки работ по переоценке масштабов золотого оруденения в скарнах не только Тырныаузского рудного поля, но и других подобных объектов России.
Цель. Изучить состав и охарактеризовать условия образования и локализации золотого оруденения, разработать на этой основе прогнозно-поисковую модель золото-скарновых объектов Тырныаузского рудного поля.
Задачи. 1. Оценить современное состояние проблемы золотоносности скарновых месторождений и основные их типоморфные признаки.
2. Уточнить геологическое строение Северного фланга Тырныаузского рудного поля
и геологические предпосылки золотого оруденения на основе результатов
современной крупномасштабной геологической съемки.
3. Выявить особенности строения Зыгыркольской рудоносной зоны и условия
локализации золото-скарновых руд на основе анализа новых данных структурно-
поискового бурения, крупномасштабных площадных геологических, геохимических и
геофизических исследований.
4. Определить состав и последовательность выделения породообразующих и рудных
минералов золотоносных скарнов Зыгыркольской рудоносной зоны, морфологию,
морфометрию, внутреннюю структуру и химический состав частиц самородного
золота с применением современных электронно-микроскопических методов.
5. Установить новые геохимические и геофизические поисковые признаки и
разработать прогнозно-поисковую модель золото-скарнового оруденения Северного
фланга Тырныаузского рудного поля.
Методы исследований. В основу предлагаемого исследования заложен
методический подход, суть которого в одновременном определении геологических
условий локализации и вещественного состава золото-скарновых руд, выявлении
поисковых предпосылок и признаков на основе новых данных геологоразведочных
работ с привлечением комплекса традиционных и современных методов научных
исследований. В качестве основных методов использованы геологические,
минералого-петрографические, химико-аналитические, геохимические и
геофизические. Они включали: полевое изучение и документацию проявлений рудных минерализаций и вмещающих пород; отбор образцов для изготовления шлифов и аншлифов; минералогический анализ тяжелой фракции шлихов, полученных в результате промывки «хвостов» бороздовых и керновых проб; оптико-микроскопические, лазерно-микроскопические и электронно-микроскопические исследования пород и минералов; эмиссионный спектральный анализ пород и руд; пробирный анализ с ICP окончанием на содержание благородных металлов (Au, Pd, Pt) в рудах, вмещающих породах и отдельных минералах; фракционный скрин-анализ самородного золота в рудах способом пробирной плавки с ICP окончанием; замеры магнитной восприимчивости горных пород и руд; специализированную цифровую обработку результатов крупномасштабных геохимической и магнитной съемок. Обработка материалов осуществлялась с использование компьютерных программ
Microsoft Office, Statistica, Adobe Photoshop, CorelDraw, Surfer, ArcMap.
Фактический материал и личный вклад автора. Диссертация базируется на
детальном анализе геологоразведочной информации (3085 п.м. канав и 1105 п.м.
колонкового бурения, крупномасштабные геологическая, геохимическая и
геофизическая съемки, поисковые маршруты) и обширной аналитической базе (более 3500 пробирных анализов на золото, более 10000 химико-спектральных анализов на Au и спектральных анализов на 25 других рудообразующих элементов), полученных ООО «Каббалкгеология» в 2010-2014 г.г. в ходе проведения поисковых работ на золото в восточной части Передового хребта. Автор принимал непосредственное участие в этих работах в качестве стажера-исследователя, а затем м.н.с. отдела геологии ИАЗ ЮНЦ РАН по договору с ООО «Каббалкгеология» (2010-2011 г.г.) и по Программе фундаментальных исследований Президиума РАН № 27 (2012-2014 г.г.). Лично автором задокументировано 60 п.км. геологических маршрутов, 1000 п.м. канав и 800 п.м. керна скважин, сделано 267 замеров магнитной восприимчивости руд и горных пород в коренном залегании. Кроме того, изготовлены и изучены 89 шлифов, 75 аншлифов и 78 искусственных шлихов из проб-протолочек, а также 6 монофракций самородного золота для электронно-микроскопического исследования.
Основные защищаемые положения.
1. Золото-скарновое оруденение Северного фланга Тырныаузского рудного поля
локализуется в пироксен-гранатовых и гранатовых скарнах, развитых в пределах
протяженной Зыгыркольской тектонической зоны. Ее металлогеническая
специализация определяется положением в промежуточной зоне единой
тырныаузской рудно-магматической системы, в тыловой зоне которой развиты
вольфрамовые и молибденовые, а во фронтальной зоне – свинцовые и сурьмяные
руды.
2. Золото является основным ценным компонентом в скарновых рудах
Зыгыркольской зоны. Рядовые содержания Au определяются частицами самородного
золота мелких (–0,1 мм) классов, среди которых преобладают идиоморфные
морфогенетические виды. Повышенные содержания связаны с более крупным
золотом (+0,1 мм), с преобладанием частиц неправильных видов. Самородное золото
ассоциирует с самородным висмутом и теллуридами, характеризуется высокой
пробностью (897-939), содержит в своем составе Ag (5,6-9,9%) и типичные для
золото-скарновых месторождений примеси Bi (0,12-0,67%) и Te (0,04-0,41%).
3. Во вторичных ореолах рассеяния Зыгыркольская рудоносная зона выделяется
областью аномальных значений Au, Ag, Bi, Cu, Zn, As, Pb, Sb. Наиболее интенсивные
и контрастные геохимические аномалии Au вытянуты в виде цепочки вдоль ее осевой
части и связаны с конкретными телами золотоносных скарнов. Установлена
геохимическая зональность вторичных ореолов рассеяния внутреннего подтипа
конформного типа. Она отражает с одной стороны металлогеническую зональность
рудного поля, с другой стороны – уровень эрозионного среза.
4. На основе построения прогнозно-поисковой модели выявлен комплекс критериев и
признаков золото-скарнового оруденения Тырныаузского рудного поля. Все они
(магматические, контактово-метаморфические, гидротермально-метасоматические,
структурные) обусловлены развитием альпийского магматического комплекса.
Новыми для рудного поля поисковыми признаками золотого оруденения являются
локальные магнитные аномалии, отвечающие телам скарнов, и геохимические
аномалии золота и сопутствующих элементов, отвечающие участкам золотоносных
минерализаций в скарнах. На основе сочетания этих и других признаков оценены
перспективы выявления новых золоторудных объектов.
Научная новизна. 1. По результатам анализа новых данных поискового бурения и крупномасштабной геологической съемки выявлены ранее неизвестные особенности геологического строения Зыгыркольской рудоносной зоны и условия локализации золото-скарновых рудных тел, связанные с интенсивной тектонической проработкой и наличием разломов сколового типа СЗ простирания, пироксен-гранатовых
апороговиковых скарнов, альпийских малых интрузий лейкократовых гранитов, оптимальным эрозионным срезом.
2. Впервые выделены и изучены современными лазерно-микроскопическими и
электронно-микроскопическими методами частицы самородного золота из скарновых
руд, выявлено преобладание золотин цементационного и интерстициального
морфогенетических видов, а также высокая пробность (897-939), примеси Ag (5,6-
9,9 %), Bi (0,12-0,67 %) и Те (0,04-0,41 %), характерные для типичных золото-
скарновых месторождений, обосновано отнесение выявленных руд к золото-
скарновому геолого-промышленному типу.
-
Установлена зональность аномалий во вторичных ореолах рассеяния Северного фланга Тырныаузского рудного поля, в соответствии с которой последовательное добавление к комплексным аномалиям Au, Ag и Cu таких элементов, как Zn, Pb, As и Sb могут указывать на уменьшение денудационного среза золотоносной структуры, а последовательное добавление Sn, W, Mo, Bi и Mn - на его увеличение. Это дает основание считать, что Перевальный участок имеет минимальный, а Нижний участок - оптимальный для золотого оруденения уровень денудационного среза.
-
Проведена модернизация математических моделей многопорядковых аномалий магнитного поля с разделением их на локальные и региональные. Локальные аномалии магнитного поля, в совокупности с площадными геохимическими аномалиями обеспечили получение новых достоверных площадей развития выходящих и не выходящих на поверхность скарнов, в том числе золотоносных. Практическая значимость. Научные результаты исследований золотого оруденения в скарнах Северного фланга Тырныаузского рудного поля, выполненные с привлечением комплекса современных методов, позволили:
предложить принципиально новую прогнозно-поисковую модель, в которой геолого-промышленный тип модельного объекта обоснован как золото-скарновый с убогосульфидным оруденением;
оценить перспективы выявления новых рудных объектов, многочисленных участков скарнов без признаков сульфидной минерализации, что в целом расширяет перспективы обнаружения золото-скарновых рудных тел в пределах Тырныаузского рудного поля;
оперативно скорректировать направление дальнейших поисковых работ и подобрать более рациональный комплекс геологических, геохимических и геофизических методов поисков.
Результаты диссертационного исследования также нашли отражение в Отчете о результатах работ по объекту № 1-18/10: «Поисковые работы на золото в Восточной части минерагенической зоны Передового хребта (Кабардино-Балкарская республика)» в 2010-2012 г.г. Нальчик, 2013г., в его разделах: 4.1. Результаты геохимических работ и 4.4. Результаты геофизических работ.
Степень достоверности и апробация результатов. Основные положения работы и результаты исследований докладывались автором на Ученом совете ИАЗ ЮНЦ РАН, а также были представлены на международных и региональных конференциях и совещаниях: IX Международной научно-практической конференции «Проблемы геологии, планетологии, геоэкологии и рационального природопользования», г. Новочеркасск, 2010 г.; II Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа», г. Грозный, 2012г.; Всероссийской молодежной конференции «Минералы: строение, свойства, методы исследования», г. Новочеркасск, 2012г.; III Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов памяти академика А.П. Карпинского, г. Санкт-Петербург, 2013 г.; X ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН, г. Ростов-на-Дону, 2014 г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 6 статей в журналах, внеснных в список изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций, общим объемом 157 машинописных страниц, включая 74 иллюстраций и 16 таблиц, а также списка литературы из 167 опубликованных работ и 13 наименований фондовых материалов.
Благодарности. За предоставленную возможность проведения полевых работ и доступа к фондовым материалам автор благодарен начальнику Управления по недропользованию по Кабардино-Балкарской республике к.г.-м.н. А.С. Емкужеву. Автор признателен всем сотрудникам ООО «Каббалкгеология» с которыми вот уже 6 лет проводит полевые работы и особенно генеральному директору А.Н. Алиеву и ст. геологу М.С. Емкужеву. Так же автор выражает благодарность Председателю ЮНЦ РАН, академику Г.Г. Матишову и директору Института аридных зон, д.г.н. чл-корр. РАН Д.Г. Матишову за постоянную поддержку и предоставленную возможность проведения настоящего исследования. За консультации, советы и активное обсуждение работы в ходе ее подготовки автор признателен всем сотрудникам отдела геологии ИАЗ ЮНЦ РАН. Особую благодарность и признательность автор выражает своему научному руководителю д.г.-м.н. С.Г. Параде.
Предлагаемые подходы и методы исследования
Изучением геологического строения Тырныаузского рудного поля занимались И.Н. Ситковский, Б.В. Орлов, В.А. Флерова, Н.А. Хрущов, Л.А. Варданянц, А.В. Пэк, В.В. Ляхович, Н.Г. Родзянко, А.И. Бышевец, Д.Ф. Ворожбенко, Д.С. Кизильвальтер, А.Ф. Скрипченко, А.А. Курдюков, Е.Н. Граменицкий, О.В. Кононов, В.И. Старостин, Б.А. Петросянц, В.Г. Микиртумов, Е.В. Аксаментов, И.И. Греков, Е.А. Снежко, Г.А. Семочкин, Ю.И. Блинов, В.Н Труфанов, М.И. Гамов, И.А. Богуш, В.С. Исаев, Е.А. Нырков и другие.
Все эти исследования были посвящены изучению вольфрамоносности и молибденоносности Тырныауза. Научно-исследовательские работы были посвящены в основном минералогии и физико-химическим условиям формирования вольфрам молибденовых руд и вмещающих метасоматитов и выполнялись сотрудниками Ростовского госуниверситета (Гамов, 1984; Гамов, Макарюха, Нырков, 1986; и др.) и Московского госуниверситета (Граменецкая, Граменецкий, Кононов, 2013; Граменецкий, Аранович, Кононов, 1976; Граменецкий, Зиновьев, Кононов, Нестеров, 1978; Дзагоева, 1983; Дзагоева, Кононов, Спиридонов, 1983; Кононов, 1963; Кононов, Граменецкий, 1972). Магматизм и геологические условия локализации вольфрам-молибденового оруденения рассмотрены в работах (Ляхович, 1976; Родзянко, Нефедов, Свириденко, 1972; Старостин, Соболев, Кононов, Юткин, 1999; и др.). В перечисленных работах вопросы золотоносности, если и рассматривались, то, как второстепенные. Это связано было с тем, что, хотя золото в качестве попутного компонента извлекалось из молибден-вольфрамовых руд, сами они содержали его в незначительных количествах – 0,1 г/т, а собственно золотые руды были открыты совсем недавно (2010-2012 г.г.).
Первые сведения о золотоносности Тырныаузского рудного поля получены И.Н. Ситковским в 1928-1929 г.г. При разведочных работах на полиметаллы, в районе верховья р. Тырныауз-су вблизи «Карстового источника», в штуфной пробе было обнаружено золота. В 1930-1934 г.г. С.П. Соловьев проводил геологическую съемку масштаба 1:100000 в верхнем и среднем течении р. Баксан. Он разработал первую подробную стратиграфическую схему района и выделил комплексы интрузивных образований, указал на наличие рудопроявлений меди, свинца, сурьмы, молибдена и рекомендовал постановку детальных поисковых работ в районе Тырныауза. На основе этих рекомендаций, в 1934 г. под руководством Б.В. Орлова проводятся поисково-разведочные работы, установившие наличие на хребте Уллу-Тырныауз молибденового оруденения, которое при дальнейшем изучении привело к открытию Тырныаузского молибдено-вольфрамового месторождения. В это же время к северу от Тырныаузского месторождения на хребте Гитче-Тырныауз было обнаружено сурьмяное Мало-Тырныаузское месторождение. Б.В. Орловым также была подтверждена золотоносность полиметаллического рудопроявления около Карстового источника.
При проведении попутных работ на золото в 1935 г. С.П. Соловьевым было отобрано четыре пробы из кварц-арсенопиритовых жил на участке Сухих балок, в которых установлено содержание золота от 3,6 до 21,4 г/т. Им же было отобрано по одной пробе на сурьмянных рудопроявлениях «Сурьма», «Сурьма-3» и Таверсинчик-кол, также показавших наличие золота от 0,3 до 1,1 г/т. В том же году комбинатом «Севкавзолото» проводятся специализированные геолого-поисковые работы на коренное золото в пределах Тырныаузского рудного поля под руководством Б.П. Кулеша, в процессе которых были вновь опробованы полиметаллическое рудопроявление «Штольня Ситковского», кварц-арсенопиритовые, кварц антимонитовые жилы и висмутовое рудопроявление. В результате проведенных работ была подтверждена ранее установленная золотоносность перечисленных рудопроявлений. Тем не менее, Б.П. Кулеш пришел к выводу о бесперспективности района р. Тырныауз-су в отношении промышленного золотого оруденения.
В 1937-1939 г.г. Л.А. Варданянц занимался изучением интрузивных образований и связанным с ними процессов метаморфизма. С 1938г. по 1940г. А.В. Пэк, Л.И. Лукин и И.П. Кушнарев занимались структурными особенностями месторождения.
Основное внимание в послевоенные годы уделено геолого-структурным особенностям Тырныаузского месторождения. Минералогия петрография рассматривалась А.В. Пэком, Н.С. Скрипченко, А.А. Курдюковым, Е.Е. Лисициным. Неоинтрузивные породы и акцессорные минералы этих пород исследовал В.В. Ляхович. Вопросами формирования неогранитоидов занимался Г.М. Заридзе и В.А. Жариков, вольфрам-молибденового оруденения – Г.Л. Дзагоев и Л.В. Горбунов, особенностям скарнообразования и шеелитоностности – О.В. Кононов, Е.Н. Граменицкий, О.В. Брызгалин.
Работы на золото возобновились в 1948 году. А.И. Бышевец провел ревизионные работы на ранее известных рудопроявлениях и подтвердил золотоносность (по результатам 50 проб). Эти данные, а также материалы предыдущих исследований послужили основанием для организации в 1949 г. Тырныаузской ГРП под руководством Д.Ф. Ворожбенко. Им в период 1949-1951 г.г. и 1953-1954 г.г. было проведено массовое переопробование ранее известных рудопроявлений, пройдены несколько штолен в районе Сухой Балки №3. В образцах пород и руд, взятых из штолен, К.Х. Вербичев при макро- и микроскопическом изучении установил кварц, карбонат, хлорит, серицит, арсенопирит, золото, пирит, халькопирит, сфалерит, галенит, церуссит и лимонит.
Первые упоминания о золотоносности скарнов так называемой Аномалии №3 (в настоящее время соответствует Зыгыркольской рудной зоне Северного фланга Тырныаузского рудного поля) приводятся в отчете Д.Ф. Ворожбенко (1951) по геологоразведочным работам на рудное золото в 1949-1950 г.г. Участок развития эти скарнов описан им как «кальцит-гранатовая скарновая зона», на которой им были пройдены три канавы и отобрано 88 бороздовых проб: 54 из них, как это теперь установлено, с Нижнего скарна и 34 – со Среднего. Содержание золота в пробах с Нижнего скарна колебалось от «следов» до 1,1г/т; в большинстве проб со Среднего скарна золото или совсем не установлено, или присутствует только в виде «следов» и только в нескольких из них достигает десятых долей г/т, максимум 0,7 г/т. В штуфе из отвала одной из канав (№ 61) на Среднем скарне, представленном сыпучим охристым материалом буро-красного цвета, Д.Ф. Ворожбенко обнаружил самородное золото. Пробирный анализ этого штуфа показал 1900 г/т. Так же он впервые установил золотоносность роговиков, вмещающих жилы в районе Сухих балок, Сульфидного скарна рудника «Молибден» и участка М. Мукулан, участка «Сурьма-2». Полученные результаты позволили рассматривать район Тырныауза в качестве «самостоятельной золотоносной провинции с целой группой месторождений разнообразных типов».
Геологическое строение Северного фланга Тырныаузского рудного поля и геологические предпосылки золотого оруденения
Таким образом, интервал 8,8-108,8 м в Расчистке № 31 со средневзвешенным содержанием золота 0,65 г/т можно рассматривать как первичный ореол рассеяния золота, фиксирующего надрудный срез, что соответствует изложенным выше особенностям строения рудоносной зоны, которая уходит на некоторую доступную глубину под рельеф в северо-западном направлении.
Пробуренными здесь скважинами 3 и 5 установлен факт повышения содержаний золота с глубиной (Рисунок 2.25). По скв. 3, вскрывавшей Южную ветвь Зыгыркольской зоны, в интервале 159,0-252,2 м отмечается сгущение интервалов со средними содержаниями до 1,21 г/т, где в единичных пробах содержания доходят до 4,02 г/т. Скв. 5 бурилась под Северную ветвь Зыгыркольской зоны. Здесь в интервале 152,8- 259,5 м, Рисунок 2.25 – Геологический разрез через Средний участок Зыгыркольской рудной зоны с результатами пробирного анализа на золото керновых проб. Условные обозначения согласно Рисунку 2.22 на фоне более высоких содержаний относительно скв. 3, выделены три рудных интервала с параметрами, близкими к рудным. Визуальный анализ керна буровых скважин и результатов опробования на золото показывает, что на участке Среднего скарна в перебуренных эпидот-пироксеновых и пироксеновых скарнах, образовавшихся по мраморам, золота не обнаружено. Так, в инт. 91,9-103,3 м (скв. 3) вскрыт пироксеновый скарн без золота но с повышенными содержаниями серебра (в 2-10 раз более высокого, чем в золотоносных скарнах Нижнего участка). Кроме того, на этом участке, в отличие от Нижнего, скв. 3 в инт. 164,1-164,8 м вскрыта золотоносная дайка гранит-аплита с густой вкрапленностью и гнездами галенита и, в меньшем количестве, пирита. Дайка содержит 2,69 г/т золота, 4,1 г/т серебра. В целом, по данным скв. 3 и 5 устанавливается вертикальная зональность минерального состава скарнов, что соответствует высказанным выше предположениям и демонстрирует относительно небольшой вертикальный размах этой зональности. Так, в верхней части разреза (ближе к дневной поверхности) развиты пироксеновые без граната, но с эпидотом скарны, образовавшиеся по мраморам. С глубиной появляются гранат-пироксеновые скарны по роговикам, в которых иногда отмечаются повышенные содержания золота. В целом для среднего участка развития скарнов характерно более высокое содержание сульфидов, более разнообразный их состав и более высокие содержания серебра. Однако повышенные содержания золота здесь отмечаются в единичных пробах, зато отмечаются повышенные содержания серебра, мышьяка, висмута, олова и некоторых других химических элементов.
Участок Верхнего скарна вскрыт канавами 14, 15, 17. В канаве 14 скарны не обнаружены. В канаве 15 (интервал 6-20 м) вскрыты эпидот-пироксеновые скарны с реликтами мраморов. Из всех проб, отобранных по скарнам, всего лишь в одной пробе установлено значимое содержание золота 0,17 г/т, но зато фиксируются повышенные содержания меди, серебра, мышьяка, олова, вольфрама, молибдена.
В канаве 17 вскрыто 10-метровое тело геденбергитовых скарнов по андезитам, в скарнах отмечаются разноориентированные кварц-карбонатные и карбонатные прожилки и рассеянная сульфидная минерализация. С северо-востока скарновое тело контактирует с дайкой аплита, с юго-запада – с андезитами. Далее на юго-запад к андезитам примыкает 30 метровая дайка местами сильно выветрелого и передробленного гранит-аплита с реликтами гнезд и вкрапленников окисленных сульфидов. В центральной части скарнового тела в двух пробах содержания золота составили 0,5г/т. Остальные части скарна содержат повышенный фон золота на уровне сотых и первых десятых долей г/т.
В канаве 14, пройденной на Верхнем участке вскрыта относительно мощная (21 м) дайка гранит-аплита среди андезитов и кварц-карбонатных метасоматитов. Дайка местами минерализована сульфидами и в приразломных участках содержит около 0,1 г/т золота, в т. ч. в двух пробах 0,26 и 0,23 г/т. В канаве 17 вскрыты две параллельные дайки аплитов. По всем опробованным интервалам аплиты содержат повышенный фон золота на уровне сотых и первых десятых долей г/т. Лишь на северо-восточном своем окончании в аплитах выделяется 4-х метровый интервал с содержанием золота от 0,4 до 0,57 г/т, что, вероятно связано с прилегающей тектонической зоной дробления и милонитизации.
Перевальный участок приурочен к осевой части хр. Гитче-Тырныауз. На поверхности он выделяется по вторичному ореолу рассеяния золота, однако рудоносные скарны на дневную поверхность не выходят. Они вскрыты штольней 4, пройденной в 70-е годы с целю поиска вольфрамового и молибденового оруденения. По результатам изучения документации штольни № 4 и отвалов горных пород и руд у ее устья, установлено, что там развиты эпидот-пироксеновые, геденбергитовые и гранат-пироксеновые скарны и отмечаются не только гнездово-вкрапленные, но и массивные сульфидные руды (Рисунок 2.26).
1-3 – стратифицированные геологические комплексы: 1 – осадочно-вулканогенный (D2), 2 – морской терригенный (D3), 3 – карбонатный (D3–С1); 4-6 – интрузивные комплексы: 4 – уллу-таллыкольский гипербазитовый герцинский (PZ3), 5 – чучкурский диорит-гранодиорит-порфировый гипабиссальный позднегерцинский (P), 6 – тырныаузский лейкократово-гранитовый альпийский (N); 7-8 – гидротермально-метасоматические образования: 7 – кварц-карбонатные метасоматиты, 8 – скарны; 9 – золотосульфидно-вкрапленные руды, 10-11 – тектонические нарушения: 10 – не прослеженные, 11 – прослеженные Рисунок 2.26 – Геологический план горизонта Штольни № 4
Определение содержаний золота производилось по сохранившимся дубликатам проб, отобранных ранее на W и Mo при проходке штольни. Наиболее интересный результат в отношении золотоносности получен по скарновому телу, вскрытому штреком 3. Здесь в 12 пробах пробирным анализом установлены повышенные содержания золота. Среднее содержание на 12-метровый интервал составило 6,3 г/т золота, а серебра – 4,6 г/т
Данное скарновое тело располагается под осевой частью хр. Гитче Тырныауз на глубине не более 200 м. Интересным являются и результаты опробования на золото сульфидных руд, вскрытых на контактах скарновых тел и вмещающих роговиков и кварц-карбонатных метасоматитов и приуроченных к поздним тектоническим зонам дробления. По результатам пробирного анализа сульфидная зона в штреке 1 содержит на 2-х метровый интервал золота 3 г/т и серебра 73,6 г/т, другая сульфидная зона в штреке 2 содержит на 2-х метровый интервал золота 3,8 г/т и серебра 207,0 г/т. Это значит, что сульфидные руды содержат золото-серебряное оруденение.
Химико-спектральные анализы на золото дубликатов проб из сульфидизированной дайки лейкократового гранита по орту 20 показали на шестиметровый интервал среднее содержание золота 0,4 г/т и серебра 66 г/т.
Сульфидные зоны с визуально диагностируемым самородным золотом отмечаются в документации и по стенкам самой штольни 4 среди артыкчакских сланцев и палеозойских кварцевых диоритов (см. Рисунок 2.26).
В приустьевой части штольни на северо-западном окончании Зыгыркольской зоны в 2011г. канавой 23 также вскрыта минерализованная дайка лейкократового гранита, в которой обнаружены крупные гнезда и прожилки галенита. Значимые содержания золота установлены только в трех пробах с высокими содержаниями сульфидов от 0,54 до 1,53 г/т.
Сопоставление результатов пробирного и спектрального анализов керновых проб и геологической документации золотоносных интервалов
Представляется, что тесная связь самородного золота и самородного висмута в скарновых рудах Зыгыркольской зоны вполне закономерна, так как для плутоногенных месторождений золота характерна Au-Bie±As-Mo-W геохимическая специализация (Lang, Baker, 2001). Кроме того, одним из возможных механизмов совместной миграции этих компонентов связан с относительно низкими температурами плавления многих самородных металлов, в частности Bi, а также соединений золота с Bi и Те (Frost et al., 2002). Возможность переноса таких металлов в виде относительно легкоплавких соединений и низкотемпературных сплавов показана в работе (Tomkins et al., 2007). К этому следует добавить, что заметные примеси Bi и Te в изученном нами самородном золоте также понижают температуру плавления. Так, по данным (Cook et al., 2009), в системе Au-Bie имеется 10 низкотемпературных эвтектик в интервале 234-475С. Все это согласуется с определением условий образования Au-Bi ассоциации по имеющимся фазовым диаграммам (Некрасов, 1991), в соответствии с которыми самородный висмут стабилен при температурах 450-275оС.
Отсутствие в изученных нами золото-скарновых рудах мальдонита (Au2Bi), который при температурах выше 371оС разлагается на самородное золото и самородный висмут, суживает температурный интервал формирования выявленной нами золото-висмутовой ассоциации 371-450 оС. Давление при этом по данным, изложенным в работе (Гармаев, Дамдинов, Миронов, 2013) не может превышать 3 кбар.
Как отмечено выше, исследованные частицы самородного золота, в силу способа выделения, представляют так называемую гравитационную фракцию размером более 0,1 мм и, скорее всего не отражают реальный гранулометрический состав самородного золота в изучаемых рудах. Вместе с тем известно, что крупность самородного золота определяет не только технологию обогащения руд и отработки месторождения, но и комплекс поисковых и геологоразведочных работ, способы опробования и обработки проб и методы определения золота в пробах (Николаева, Яблокова, 2007).
Особенно важно знание о соотношении в рудах фракций самородного золота менее и более 0,1мм, так как фракция 0,1мм и более извлекается достаточно полно простыми гравитационными способами, а фракции менее 0,1мм приходится разрабатывать особые схемы извлечения. Недаром золото этой фракции относят к «пылевидному и очень мелкому» (Петровская, 1973) или «тонкодисперсному» (Шило, 2002).
Задача определения соотношения этих фракций в золотоносных скарнах Зыгыркольской рудной зоны решена нами способом пробирного фракционного скрин-анализа (Столяров, 2011; Парада, Столяров 2013; Столяров 2014). Для этого были отобраны «хвосты» бороздовых проб, в которых рядовым пробирным анализом выявлены значимые содержания золота. Скрин-анализ осуществлен в лаборатории ООО «Stewart Geocemical and Assay» (г. Москва) по следующей методике. Измельченный после дробления материал пробы массой 1 кг просеивался на сите 150 меш (105 мкм) для отделения частиц более крупного размера (которые вызывают наибольшую неравномерность распределения), так чтобы полученная плюсовая фракция +150 меш составляла 25–50 г. Затем проводилось раздельное определение золота в плюсовой (25–50г) и минусовой (50г) фракциях пробирным методом анализа с последующим атомно-абсорбционным окончанием. При этом плюсовая фракция плавилась полностью, а анализ минусовой фракции проводился параллельно из двух навесок, средний результат которых использовался при расчете средневзвешенного содержания.
Измерения проводились на атомно-абсорбционном спектрометре Varian 240 FS при распылении растворов (градуировочных и анализируемых) в пламя ацетилен-воздух и измерении значений абсорбций на аналитической спектральной линии золота.
Полученные результаты приведены в Таблице 3.6 и отражены в следующих выводах. 1. Средние содержания золота в рядовых пробах в основном соответствуют содержаниям золота в килограммовых пробах (графы 2 и 7), что подтверждает относительную равномерность распределения золота в руде. Занижение содержания золота отмечается в рядовых пробах 2 (на 25%) и 22 (в 2,5 раза). Завышение – в рядовых пробах 6 и 7 (на 25%) и 23 – в 2 раза. Если в пробе 7 это можно было бы связать с высоким содержанием крупной фракции золота (19,6г/т), то в остальных пробах, скорее всего это случайное расхождение. 2. Содержание золота в крупной фракции, составляющей всего 3-5 % всей пробы, обычно ниже, чем в мелкой фракции, составляющей основную часть пробы (95-97 %). Это значит, что уровень средних содержаний золота в руде определяется в основном содержанием мелкой (менее 0.1мм) фракции.
На основании изучения возрастных взаимоотношений минералов, их парагенетических ассоциаций и пространственного распределения можно выделить четыре стадии образования рудных минералов, представленные магнетитовой, арсенопирит-пиритовой (колчеданной), полиметаллической, теллуридной и сульфо-антимонитовой ассоциациям (Рисунок 3.33). Если рассматривать последовательность минералообразования в пределах всего Тырныаузского рудного поля, то, перед магнетитовой стадией выделяется еще более ранняя шеелит-молибдошеелитовая и молибденитовая стадии.
Среди некоторых минералов выделенных ассоциаций имеются такие, по которым сделаны определения температур декрипетации (Родзянко, Нефедов, Свириденко, 1973). Эти данные позволяют оценить температурные условия образования выделенных ассоциаций (Рисунок 3.34).
Минералогические и геохимические признаки платиноносности Северного фланга Тырныаузского рудного поля
оруденением. Большинство исследователей именно с этим этапом связывает образование основной массы постскарновых высокотемпературных метасоматитов не только в пригранитных, но и в «пластовых» скарнах, находящихся на удалении от лейкократовых гранитов на сотни метров, с наложенным на них редкометальным оруденением. Между тем, размеры тел лейкократовых гранитов и масштабы редкометального оруденения в рудном поле представляются несопоставимыми. Поэтому логичнее связать это оруденение с предыдущим этапом. Позже на лейкократовые граниты, а также на метаморфизованные ультрабазиты и биотитовые роговики, накладывается кварц-плагиоклазовый метасоматоз с прожилково вкрапленным молибденовым
Следующая стадия грейзеновая сопровождается отложением кварца, альбита, мусковита и флюорита. Сменяет е стадия колчеданная (пирит, арсенопирит). Завершился этап замещением ультрабазитов тальком, с хлоритизацией и образованием флогопита в ранних минеральных образованиях.
Четвертым этапом был магматический эльджуртинский, с последовательными стадиями: 1) внедрения, 2) образования биметасоматических приконтактовых с мраморами маломощных гранат-пироксеновых скарнов с отложением в них шеелита и молибденита в непромышленных объемах, а также магнетита, 3) медно-полиметаллическая с золотом и серебром (халькопирит, сфалерит, галенит, тенантит, самородное золото, висмутин, тетраэдрит, жозеит и др. теллуриды золота и висмута, борнит, пирротин), 4) сульфо-антимонитовая с золотом и серебром (антимонит, джемсонит, серебро, теллуриды золота), 5) кварц-карбонатная (кварц, карбонат, серебро).
Завершает процесс магматической деятельности пятый эффузивно субвулканический этап, включающий стадию становления штоков и даек липаритов и локально проявленную стадию низкотемпературных и гидротермальных образований с кварцем, флюоритом, пирротином, тунгстенитом и золотом. В единичных случаях отмечаются брекчии, в которых обломки липаритов цементируются пироксен-флюоритовым агрегатом также с шеелитом.
Проведенные минералогические и геохимические исследования позволяют предположить, что отложение золота происходило в заключительные стадии каждого из перечисленных этапов. Наиболее продуктивным из них, также как и в отношении вольфрама и молибдена являются первый этап с отложением самородного золота и самородного висмута и второй – теллуридов висмута, золота и серебра.
Таким образом, золоторудная минерализация Северного фланга Тырныаузского рудного поля сформировалась в альпийскую минерагеническую эпоху в результате тектоно-магматической активизации в связи с эволюцией тырныаузского магматического комплекса и формированием поперечного Транскавказского поднятия. Это привело к появлению обширного ореола орговикования, неоднократному образованию скарнов, постскарновых гидротермалитов и рудных минерализаций на фоне развития зон крупных сколовых разрывных нарушений комбинированного типа (надвигов, взбросов и сдвигов) северо-западной ориентировки, в условиях тангенциального сжатия по субширотной оси. Наиболее масштабная из них Зыгыркольская зона, выполняла роль рудоподводящей структуры. По открывающимся трещинным зонам происходила опережающая миграция пневматолитовых фаз и гидротермальных растворов, в том числе золотоносных, из глубинного магматического очага.
На основе предложенной выше генетических представлений и по результатам проведенных исследований разработана прогнозно-поисковая модель оруденения золото-скарнового типа, которую можно распространить на все Тырныаузское рудное поле (Таблица 4.6). Она дает представление: 1) как выглядит скопление рудного вещества (минерально-морфологический, формационный и геохимический типы руд, предполагаемые формационный и геолого промышленный типы месторождения); 2) в какой геологической обстановке оно находится (геологические предпосылки); 3) по каким признакам это оруденение может быть обнаружено (поисковые признаки). Принципиально новым в этой модели является представление о вещественном составе объекта прогноза и поисков. Впервые конкретизированы формационный и геолого-промышленный типы предполагаемого месторождения как близповерхностный золото-скарновый. Новым является и определение формационного и геохимического типа руд как убогосульфидный золотой. В предыдущей модели объектом поисков предполагались участки сульфидной и кварцево-прожилковой минерализации, с которыми связывалось золотое оруденение.
Новая модель расширяет перспективы обнаружения золотого оруденения Тырныаузского рудного поля за счет включения в объекты поисков многочисленных участков скарнов без признаков сульфидной и прожилково-кварцевой минерализации.
В качестве главной поисковой предпосылки обоснована связь золотого оруденения с Тырныаузским гранитовым магматическим комплексом альпийского возраста. Ранее допускалась возможность связи золотого оруденения с позднегерцинскими кварцевыми диоритами чучкурского комплекса (Гурбанов и др., 1992; Ящинин, 2008).