по "Геологическое строение и поисковые признаки месторождений золота в основных геотектонических обстановках. Атлас. Книга 1", Константинов М.М., Шаров Г.Н., 2002

Под этим понятием в зарубежной литературе обозначается крупнейший центр подземной добычи золота, объединяющий около 40 шахтных полей. Эти центры разработок сконцентрированы по периферии крупного бассейна архейского осадконакопления и вулканизма, заключающего пологие золотоносные залежи кварцевых конгломератов — «рифы».

Рудный район приурочен к крупному синклинорному прогибу северо-восточного простирания протяженностью около 350 км при ширине 25-50 км. Эта структура интерпретируется В.Е.Хаиным как межгорный прогиб, выполненный орогенной молас-сой. Прогиб осложнен серией куполов, в ядрах которых выходят подстилающие его граниты, а по периферии последовательно фиксируются все составляющие рудоносной свиты Витватерсранд, общая мощность которой составляет около 8 км. Интересно отметить, что залегание ее более крутое в бортах прогиба и более пологое в центральных частях. А.Д.Щеглов подчеркнул значение рифтогенных структур в основании прогиба — с ними связана вулканогенная составляющая разреза.

Свита сложена терригенными обломочными отложениями — кварцитами, гравелитами, глинистыми сланцами, песчаниками, конгломератами. Нижний ее отдел, мощностью 2700-6000 м, менее золотоносен. Он состоит преимущественно из сланцев и тонкозернистых кварцитов. Верхний отдел, мощностью от 1500 до 4500 м, в большей степени насыщен грубообломочными фациями и заключает основные горизонты золотоносных конгломератов — Майн, Майн Лидер, Южный и Карбон Лидер.

Слои, включающие пласты конгломератов, образовались в пределах равнины вблизи уровня моря. Остается предметом дискуссии вопрос, была ли эта поверхность дном моря или озера, морским побережьем, низкой дельтой или предгорной равниной. Грубость материала, мощность и постоянство галечниковых слоев указывают на снос больших масс гравия, частично образовавшихся, по-видимому, в результате ледниковой деятельности в горах (на что указывают горизонты тиллитов). Такой, например, выдержанный слой, как Майн-Риф-Лидер, мог образоваться путем выноса огромного количества материала целой системой рек, и затем его сортировки в результате наступления береговой линии. Естественно, что тяжелые минералы — железо, золото, платина — отлагались вместе с галькой и концентрировались внутри гравийных или конгломератовых слоев. Позже рудоносные слои были пересечены дайками диабазов и многочисленными кварцевыми жилами, заключающими в небольших количествах тальк, турмалин и сульфиды.

Золотоносные горизонты представляют собой пласты конгломерата мощностью от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров с кварцевой галькой и плотным кварцевым цементом, содержащим золото. Наряду с кварцем, составляющим 70-80% цемента конгломерата, в нем отмечаются также тонкозернистый серицит, хлорит, мусковит, пирофиллит и небольшое количество акцессорных минералов: рутил, циркон, ксенотим, монацит, турмалин и гранат. Из рудных минералов в основной массе конгломерата содержатся сульфиды: пирит, марказит, пентландит, пирротигг, сфалерит, халькопирит, галенит, кобальтин, линнеит, арсенопирит.

Преобладающим сульфидом является пирит, к которому часто приурочено золото, представленное обычно тонкозернистой вкрапленностью. В цементе отмечаются также детритовые зерна осмистого иридия в срастании с самородной платиной, обрастающие новообразованиями самородного золота и пирита. Содержание осмистого иридия изменяется от 3 до 28 г/т, в год добывается около 200 кг этого металла.

Широко распространена урановая минерализация, приуроченная к прослойкам конгломерата и пиритовым кварцитам различных стратиграфических уровней. Главные минералы урана — уранинит, настуран и тухолит — согласно детальным минераграфическим исследованиям имеют детритовый характер. При этом тухолит часто ассоциирует с самородным золотом.

Золото присутствует в сульфидах — пирите, пирротине, халькопирите, арсенопирите, линнеите, пентландите, сфалерите, галените и кобальтине. Наиболее тесно золото ассоциирует с пирротином.

Характерно наличие двух типов золота. Первичное — представлено округлыми зернами размером 1-100 мкм, сцементированными кварцем и обрастающими новообразованиями кварца и пирротина. Вторичное — имеет отчетливо выраженный эпигенетический характер. Оно замещает обломки и зерна кварца в цементе, выполняет интерстиции, замещает хлорит, серицит, мусковит. Однако в целом золото не выходит далеко за пределы золотоносных конгломератов. Кварцевые жилы, секущие более богатые участки пластов, могут содержать золото, иногда в них встречают и очень богатые карманы. Однако ни разу не удалось зафиксировать продолжение подобных золотоносных жил за пределы рудоносного горизонта. В цементе вторичное золото встречается в виде тонких слойков или пленок на кристалликах пирита или в виде прожилков, проходящих из цемента в трещины кварцевых галек и даже частично замещающих последние. В богатых пластах золото может присутствовать в крупных кристаллах, при этом оно часто сопровождается графитом, либо нарастая на зерна последнего, либо пересекая их. Однако графит может встречаться и независимо от золота.

Золото в рудах высокопробное (850-950), отношение серебра к золоту, по данным различных авторов, составляет 1:10-1:15.

Золото распространено в рудоносных горизонтах неравномерно. Оно может концентрироваться у основания или верхней части слоя и явно связывается с более крупной галькой, что указывает на более сильную деятельность течения. В целом скопления золота, или богатые струи, совпадают с полосами более крупнообломочных конгломератов и, как можно судить по ориентировке галек, с направлением транспортировки материала. Между струями в рудном горизонте уменьшается размер галек, появляются участки кварцитов. Богатые струи расположены на широкой низкой равнине, не зависят от структур, сбросов или глубины от поверхности и являются по существу древними россыпями. Механизм одновременного отложения крупногалечного и дезинтегрированного материала, часто обогащенного органикой и аккумулирующего Au и U, предлагается использовать для объяснения условий образований рудоносных баров (рифов) Витватерсранда, представляющих возможно русловые отложения бурных палеорек.

В целом после острой дискуссии о генезисе месторождения Витватерсранд победила модель «палеорусла», в течение последних 20 лет эффективно направляющая поисково-разведочные работы. Однако ею нельзя объяснить многие важные элементы формирования месторождения, появились и новые, противоречащие этой гипотезе, данные. При прогнозировании месторождений этого типа в России необходимо учитывать:

Схема металлогении Южной Африки

Бассейн Витватерсранд и его окресности

Позиция бассейна Витватерсранд в кратоне Каапваал

Схема расположения основных зеленокаменных поясов и рифта Витватерсранд, на едином архейском кратоне Каапвааль-Зимбабве

Схема формирования бассейна Витватерсранд

Минерало-геохимические характеристики золотоносного горизонта конгломератов Майн-Риф-Лидер

Комплексная характеристика фрагмента рудного тела месторождения Витватерсранд (рудное поле Клеркдорп, риф Ваал)

Разрез через золоторудное поле Клерксдорп

Фрагмент плана Западного Ранда, иллюстрирующий распределение концентраций золота в связи с разломами

Рудные столбы залежи Нишел Риф (южная часть бассейна)

Золотоносный конгломерат