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

Месторождение Хемло расположено в провинции Онтарио в 30 км от северо-восточного берега оз.Верхнее и в 35 км восточнее г.Марафон, вблизи трассы «Хайвей» №17.

Его описанию посвящен ряд зарубежных и отечественных публикаций (B.Friesen, R.Valliant, D.C.Harris, RJ.Kuhns, В.Н.Апполонов и др., Е.М.Некрасов, В.А.Степанов). На сегодня это одно из крупнейших месторождений мира, запасы которого превышают 600 т золота при средних содержаниях около 8 г/т.

Геологическая позиция месторождения определяетсяприуроченностью к метавулканическому поясу Херон-Бей возраста 2,6-2,8 млрд. лет, составляющему южную часть [Bad link]. Минерализация приурочена к южному погружению [Bad link]. Стратиграфические вулканогенно-осадочные комплексы [Bad link] метаморфизма включают формации: [Bad link] — основные и средние вулканиты; [Bad link] — перемежающиеся [Bad link], обогащенные серицитовыми, пелитовыми и магнетитовыми компонентами; [Bad link] — рудоносную, заключающую фельзитовые вулканокласты, порфириты и метаосадки; [Bad link] — классические метаосадки, непосредственно перекрывающие рудные тела.

Рудные тела протягиваются более чем на 2200 м при мощности от 3 до 40 м (средняя мощность 20 м); по падению оруденение прослеживается более чем на 2500 м. Запасы золота составляют около 650 т при среднем содержании 7,7-8 г/т.

Месторождение с запада на восток делится на три шахтных участка: [Bad link], [Bad link] и [Bad link].

Участок Лак Минерале содержит 43 млн. т подтвержденных бурением запасов с содержанием около 6 г/т в пределах стратиформных ленточных тел между подстилающими фельзитами и перекрывающими вулканопластическими осадочными породами. Золотоносные породы определяются как зона «А» в юго-восточной части участка, где они прослежены от поверхности до глубины 275 м. К СЗ зона «В», являющаяся продолжением зоны «А», прослежена на глубину не менее 1100 м. Стратиформное золото присутствует в фельзитах западной части территории, где многочисленные лентовидные кремнистые золотоносные образования, объединенные под названием зона «С», заключают 1,9 млн.т обоснованных бурением запасов, содержащих 4,4 г/т Аи на вертикальный интервал 100 м. Па поверхности зона «А» представлена двумя золотоносными линзами простирания 280° с падением под углом 60° к северу, разделенных лапиллиевыми туфами. Зона «А» сменяется двумя небольшими линзами кварц-мусковит-пиритовых пород бедных золотом, которые затухают по простиранию.

По падению зона «А» сменяется рудным телом Голден Гйант. Зона «В» представлена многочисленными линзами, разделенными фельзитовыми или осадочными пачками, и имеет максимальную мощность около 45 м в центральнойчасти. Протяженность зоны «В» на глубину составляет 800 м. Стратификация слоев в рудных телах варьирует от 1 мм до нескольких метров и представлена грубо- и тонкозернистыми кварц-баритовыми и пиритовыми слоями. Основная часть золота приурочена к породам кварц-мусковит-пиритового состава. В стратиграфически нижних частях они преимущественно обогащены баритом, в верхних — кварцем и молибденитом. Содержания барита, молибденита, пирита и золота характерны для центральной части зоны и с глубиной увеличиваются. Для верхних частей зоны и ее периферии характерны также сурьма и мышьяк. Слоистые текстуры руд местами осложнены брекчированием, будинированием, мелкой складчатостью и кливажем, преимущественно параллельным слоистости.

Среднее отношение в рудах Au:Ag = 4:1. Пирит составляет примерно 6% рудных тел в виде [Bad link] и [Bad link] зерен до 3 мм в размере, концентрируемых в слои до 1 м мощностью полумассивного агрегата. Барит образует массивные слои или единичные крупные зерна в силикатной массе, молибденит рассеян в виде зерен размером от 0,024 до 0,5 мм. Золото преимущественно ассоциирует с молибденитом и вкраплепным пиритом в виде очень мелких свободных выделений по границам зерен кварца и в пределах трещинок в грубозернистом пирите. Углеродистый материал пропитывает мусковит или выделяется по границам его зерен.

Главное рудное тело [Bad link] простирается по азимуту 115° с падением на север под углом 60-70°; прослежено по простиранию на 100 м по поверхности и до 650 м на глубине. Рудная зона прослежена более чем на 1000 м. к северо-западу. Мощность рудной зоны 3-40 м при ее илитообразном строении. Ниже основной зоны выявлена узкая (2-5 м) зона минерализации. В строении минерализованных зон преобладают кварц, полевой шпат, серицит, пирит, барит, молибденит и ванадиевая слюда. Обычные акцессорные минералы: реальгар, антимонит, аурипигмент, киноварь и арсенопирит. Молибденит — лучший минерал-индикатор на наличие золота.

Пирит не имеет четкой корреляции с золотом. Золото образует микроскопические свободные выделения вдоль границ зерен силикатов. Иногда видимое золото (возможно регенерированное), наблюдается в трещинах кварца.

Выделено три основных типа руд: кремнистый (10-15 г/т Аu), серицитовый и баритовый (6 г/т Аu).

Подсчитано 19137,148 т руды с содержаниями 10,11 г/т Аu, 0,1% Мо, 1,5 г/т Ag и 10-13% барита. Баритовое содержание 2,7 г/т при минимальной мощности 3 м; максимальное содержание 34,29 г/т.

Количество минералов, установленных на месторождении, по Д.Харрисону (1986), включает более 80 наименований. Отмечаются уникальные изоморфные замещения (мае. %): Hg — 22 в самородном золоте, до 27,5 в сфалерите, до 18,6 в тетраэдрите, V₂O₃ — до 8,5% в мусковите; ВаО — до 16,6% в микроклине.

Рудные минералы (кроме пирита) составляют менее 1% руды, имеют мелкие размеры выделений и, вследствие этого, часто диагностируются с трудом.

Пирит — наиболее распространенный сульфид, и его распределение может служить для стратификации рудных тел. Он встречается в двух типах — как грубозернистый деформированный агрегат зерен с различной степенью огранки размером до 3 мм в поперечнике, сосредоточенный в прослоях мощностью до 2 мм, и как рассеянная вкраплешюсть идиоморфиых кристаллов с размером зерен менее 0,2 мм в силикатной массе руды.

Основная золотосодержащая фаза — это самородное золото. В рудах установлено ничтожно малое содержание ауристибита и крайне редкое присутствие калаверита. Ассоциации самородного золота: 1) свободные зерна золота размером 1-20 мкм вдоль границ кварцевых и полевошпатовых зерен; 2) зерна золота, включенные в самородный мышьяк, киноварь, антимонит, ауристибит и сульфосоли или окруженные каймами этих минералов; 3) в виде включений в пиритовом агрегате. Видимое самородное золото редко. В самородном золоте может содержаться до 22,1 мае. % Hg и до 29,1 мае. % Ag. Значительные вариации состава наблюдаются не только от образца к образцу, но и от зерна к зерну в пределах одного шлифа. Усредненный состав 89 зерен золота из полированных шлифов всех типов руд месторождения (в мае. %): 86,2 Аu, 6,5 Hg, 5,9 Ag. Наиболее высокопробное золото отмечено в образцах северо-восточной части рудного тела [Bad link]. Какой-либо корреляции между золотоносностью руд и содержанием в них пирита не наблюдается. Наилучшим индикатором золотоносности руд служит присутствие в них молибденита. Высокие содержания золота приурочены к зонам, где развиты сильнораздробленные будинироваиные кварцевые жилы с богатой сульфидной минерализацией реальгар-киноварь-антимонитового состава.

Отмечается тесная ассоциация ртутных и таллиевых минералов. Наиболее распространенные ртутные минералы — киноварь и акташит. Они встречаются в центральной, наиболее мощной части рудного тела Лак от поверхности до глубины 1000 м, и латерально вдоль разломов к западу от рудной залежи [Bad link], где исчезает барит. Другие ртутьсодержащие минералы — это сфалерит (до 27,9 мае. % Ilg), самородное золото и промежуточные члены ряда тетраэдрит-теннантит. Они обнаружены как на периферии, так и в центральных частях рудных тел. Электронно-зондовое изучение указывает на изоморфный характер вхождения ртути в сфалерит. Наблюдается возрастание размеров элементарной ячейки сфалерита при увеличении содержания ртути.

Минералы таллия — парапьеротит и рутьерит — редки на месторождении и, вследствие сходства оптических свойств с киноварью, трудны для диагностики.

Молибденит распространен повсеместно и, как уже отмечалось, лучший индикатор золота. Он встречается преимущественно в ассоциации с силикатными минералами и лишь в некоторых случаях в виде включений в пирите и реже в барите. Молибденит образует как обособленные идиоморфные кристаллы, так и чешуйчатые скопления, ориентированные параллельно слоистости руд. Иногда в молибденитовых чешуйках и их скоплениях обнаруживаются мельчайшие (2 мкм) зерна самородного золота.

Сурьмяные и мышьяковистые минералы являются ведущими для месторождения. Изоморфизм между ними характерен для различных по составу сульфосолей. Главные концентраторы сурьмы — антимонит, цинкенит и тетраэдрит. Антимонит наиболее распространен и легко распознается в некоторых образцах, особенно из будинирован-ных кварцевых жил, где он встречается в виде вкрапленности и скоплений вдоль контактов кварцевых будин. Реальгар — главный мышьяковистый минерал, его присутствие в кварцевых рудах определяется по оранжевой окраске руды. Теннантит — редкая фаза, но в некоторых скважинах, обычно из северо-западного погружения рудного тела Лак, это главный мышьяковистый материал. Самородные мышьяк и сурьма найдены в образцах в ассоциации с ауростибитом, бертьеритом, реальгаром, антимонитом и гудмундитом.

Главные нерудные минералы месторождения — кварц, слюда, полевой шпат и барит. Распределение барита крайне неравномерно. Встречаются как массивные баритовые породы (до 40 об. % барита), так и рудные тела, где барит обнаружен лишь в виде тонкой вкрапленности или мелких прожилков. В некоторых участках (восточное рудное тело Тек-Корона) он отсутствует, в других наблюдается только в нижних частях рудных горизонтов. Во вмещающих породах ниже рудного горизонта встречаются лишь единичные зерна барита. Микроанализом барита из скв. W 135 и W 70 рудного тела [Bad link] в нем установлено содержание SrO от 0,5 до 7,2 мае. %. Высокое содержание барита в рудах месторождения, развитие в них Sb, As, Hg и Тl служат аргументами для отнесения руд Хемло к типу месторождений, образовавшихся в результате деятельности системы горячих источников в близповерхностных условиях. Такие факты, как интерстициалыюе положение барита в кварц-полевошпатовых агрегатах, отсутствие рудных минералов в баритовых скоплениях, секущее положение баритовых жил, почти полное отсутствие барита на участке Тек-Корона свидетельствует о разновременности кристаллизации барита и рудных минералов. Наиболее вероятна более поздняя кристаллизация барита, возможно, как результат тектонических деформаций или повторной гидротермальной активности.

Слюды (серицит, мусковит, ванадийсодержащий мусковит) широко распространены на месторождении. Серицитовые разности приурочены к приконтактовым частям рудных тел. Заметного замещения полевого шпата серицитом не отмечено. Мусковит и ванадийсодержащий (до 8,5% V₂O₃) мусковит наиболее характерны для рудных тел. Последний легко отличим по его травяно-зеленой окраске. Так же как и молибденит, ванадийсодержащий мусковит — индикатор золотого оруденения.

Полевой шпат (микроклин и барийсодержащий микроклин), наряду с баритом и кварцем, — главный нерудный минерал. В рудных телах наиболее обычен микроклин с содержанием ВаО до 9,4 мае. %; в висячих контактах содержание бария в этом минерале иногда повышается до 16,6 мае. %. Микроклин (вслед за баритом) — основной барийсодержащий минерал, а в некоторых зонах это главный носитель бария.

В рудных зонах повсеместно отмечается рассеянная вкрапленность рутила с размером зерен менее 0,2 мм. Некоторые зерна частично или полностью замещены титанитом. По данным электронно-зондового анализа, рутил из рудоносных зон содержит в виде изоморфной примеси до 5,6 V₂O₃, 6,5 Sb₂O₅ и 2,3 мае. % W0₂- Повышенное содержание этих элементов в рутиле — показатель золотоносности рудных горизонтов месторождения.

Наиболее вероятен, по А.Д.Щеглову, гидротермально-осадочный генезис оруденения в связи с проявлениями кислого вулканизма, о чем свидетельствует стратиформный характер рудных залежей, переслаивание рудных тел с туфами, слоистые текстуры руд, изотопный состав серы рудных баритов, аналогичный по составу серы из заведомо осадочных баритов района. В то же время тесная ассоциация молибдена с золотом напоминает месторождения порфирового типа. Модель образования месторождения включает:

- формирование стратиформных осадочно-гидротермальных руд в мелководном морском бассейне архейского возраста, возможно обогащенном сероводородом, в связи с проявлением кислого субмаринного вулканизма;

- последующий многократный метаморфизм руд, приводящий к перекристаллизации мелкозернистых руд, их брекчированию и частичной регенерации в пределах первично-обогащенных прослоев пород определенного состава. Возможно более позднее наложение реальгар-аурипигментовой минерализации.

 Формирование месторождения охватывало длительный (свыше 200 млн. лет) временной интервал, в течение которого сопряженно развивались процессы магматизма, метаморфизма, тектонических дислокаций и рудообразования.

Необычно сочетание золотой, молибденовой и ртутной минерализации, что является косвенным свидетельством возможной многоэтапности рудообразования, как это характерно для крупных рудных концентраций.