Минералогические и геохимические особенности месторождений золото-сульфидно-вкрапленного типа в южной части Яно-Колымского золотоносного пояса

Настоящая работа является результатом комплексных минералого-геохимических исследований руд крупнейших месторождений золота (Наталка, Павлик, Дегдекан, Ветренское) юго-восточного фланга Яно-Колымского орогенного пояса.

Актуальность работы. В последние годы особое внимание уделяется крупнообъёмным золоторудным месторождениям, пространственно и генетически связанным с углеродсодержащими осадочными и вулканогенно-осадочными толщами [Буряк, 2003; Дистлер и др., 2003; Гамянин и др., 2000; Марченко, 2010 и др.]. К таким золоторудным месторождениям относятся Мурунтау в Узбекистане, Сухой Лог в Восточной Сибири, Олимпиадинское на Енисейском кряже, Майское на Чукотке, Нежданинское в Якутии и многие другие. По своим геолого-структурным и минералого-геохимическим особенностям эти месторождения относятся к орогенным [Goldfarb et al., 2014] или к золото-сульфидно-вкрапленным раннеорогенным [Горячев, 2006; Goryachev, Pirajno, 2014]. Рудные тела крупнообъёмных месторождений, представлены залежами мощностью от десятков до сотен метров с большими запасами руды при сравнительно низких содержаниях Au (1.2-3.0 г/т), значительная часть которого имеет малые размеры и локализована в арсенопирите и пирите – главных минералах руд. Такими объектами в Магаданской области являются изученные автором Наталкинское, Ветренское, Дегдеканское месторождения. При формировании таких месторождений в процесс рудообразования вовлекаются большие объемы вмещающих углеродистых толщ, и происходит перераспределение благородных металлов и сопутствующих им элементов в пространстве с концентрированием их в рудах, что фиксируется первичными ореолами рассеяния. Однако вещественных свидетельств такого перераспределения немного, что затрудняет оценку вклада рудовмещающих толщ в формирование руд и вызывает дискуссии. В этой связи важным фактором является также и выявление минеральных форм благородных металлов в рудах, что помимо уточнения параметров минералообразования, определяет схемы их извлечения. Важно также и то, что в рудах данного типа, кроме Au, выявлены элементы платиновой группы [Дистлер и др., 1996; Дистлер и др., 2003; Ермолаев и др., 1995; Коробейников, 1999; Гончаров и др., 1995; Буряк и др., 2001; Моисеенко и др., 2004; Марченко, 2010], а в ряде месторождений и их минеральные формы [Ермолаев и др., 1995; Золоторудное месторождение Мурунтау, 1998; Дистлер и др., 1996]. Кроме того, в них установлено также присутствие редкоземельной минерализации, сопровождающей процесс их образования [Дистлер и др., 1996; Марченко, 2010; Юдовская и др., 2011; Ханчук и др., 2011; Репина, 2011]. Все изложенное определяет актуальность проведенного исследования для указанных черносланцевых месторождений рассматриваемого региона.

Цели и задачи. Основной целью исследований является оценка вклада рудовмещающих черносланцевых толщ в формирование орогенных руд через поиск минеральных и геохимических свидетельств перераспределения золота и сопутствующих ему элементов в пространстве в процессе формирования крупнообъемных месторождений.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: 1) изучить состав представительных проб руд и рудовмещающих толщ из типовых месторождений золота в черносланцевых толщах на микроуровне, с применением современных методов исследований; 2) сравнить полученные данные с неизмененными вмещающими породами эталонного стратиграфического разреза за пределами рудных полей; 3) выявить минеральные формы благородных металлов в рудах, 4) оценить распределение редкоземельных элементов в рудах и установить их минеральные формы; 5) уточнить параметры рудообразования; 6) оценить роль вмещающих пород как возможных источников благородных металлов при формировании руд.

Фактический материал, методы и методика исследований. В основу работы положены материалы, полученные автором при полевых и лабораторных исследованиях в лаборатории петрологии, изотопной геохронологии и рудообразования СВКНИИ ДВО РАН в течение 2010 – 2016 гг в процессе выполнения НИР по программам РАН, государственного задания ФАНО «Благородные, редкие и рассеянные элементы в рудах орогенных поясов Северо-Востока Азии: геолого-геофизические и минералого-геохимические факторы локализации и генезиса оруденения» № гос. регистрации 01201350145, а также по грантам ДВО РАН, проекты №№ 09–П14–08–003; 12-II-УО-08-017 и № 15-I-2-73. Автором проведены наблюдения и собран материал в карьерах месторождений Наталка и Павлик, поверхностных разведочных выработках месторождения Дегдекан и подземных выработках месторождения Ветренское в течение полевого сезона 2011 года. Дополнительно, для изучения рудовмещающих толщ, а также сравнения руд разных месторождений исследованы коллекции Т.И. Михалицыной (стратиграфический разрез рудовмещающих толщ), Е.М. Никитенко (Наталка, Дегдекан), А.Е. Будяка (Сухой Лог, Чертово Корыто), Н.А. Горячева (Наталка, Дегдекан, Вернинское, Сухой Лог), А.П. Маньшина (Дегдекан), Т.П. Майоровой (Чудное). Для достижения поставленной цели и решения поставленных задач применен комплекс методов, включающий традиционные геологические наблюдения, минералого-петрографические и геохимические методы. Базовыми для данного исследования, явились методы электронно-микроскопического анализа на приборном комплексе «QEMSCAN» (сканирующий электронный микроскоп EVO-50 c четырьмя энергодисперсионными спектрометрами AXS XFlash фирмы Bruker и системой рентгеновского микроанализа Quantax, Esprite) и микрозондовый анализ (Camebax, INCA). Всего базовыми методами изучено 40 представительных проб руд и рудовмещающих толщ, после обогащения в бромоформе, с предварительным изучением 65 шлифов и 120 аншлифов руд; в работе также применены результаты ICP-MS анализа 65 проб руд, (Аналитический центр ИТИГ ДВО РАН, Хабаровск) и несколько сотен данных атомно-абсорбционного, эмиссионного количественного спектрального, и рентгено-флуоресцентного анализа (лаборатории СВКНИИ ДВО РАН). Кроме этого, в работе использованы также результаты изотопного анализа серы 17 проб сульфидов коллекции автора, выполненного в аналитическом центре ДВГИ ДВО РАН <...>