Кировское золоторудное месторождение в тальк-карбонатных породах (Южный Урал): минералогия, геохимия, физико-химические условия образования и генезис

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Месторождение принадлежит к типу апосерпентинитовых золотоносных «змеевичных жил» и локализовано в зоне надвига СЗ падения, разделяющего Джабык-Карагайский антиклинорий и Сухтелинский синклинорий. Оруденение контролируется зоной надвига СЗ падения и трещинами отрыва преимущественно ЮВВ падения, обусловленными динамическим влиянием Джабыкского гранитоидного массива в процессе его становления. Руды представлены убого сульфидными рассланцованными и брекчированными тальк-карбонатными породами. Сорудный тальк-карбонатный метасоматоз проявлен в последовательном замещении серпентинитов тальком и карбонатами (брейнерит, магнезит) и завершается образованием прожилковых доломита, талька и антигорита. Рудные минералы представлены вкрапленностью мелких частиц самородного золота, сульфидов и сульфоарсенидов Cu, Fe, Ni, Co (пентландит, халькопирит, виоларит, ульманит, миллерит, герсдорфит-кобальтин), а также сульфоарсенидов Ir (ирарсит) и Pt (платарсит). Содержание серы в рудах не превышает 0.02 мас. %. Зерна самородного золота (Au-Ag твердый раствор пробностью более 910‰) заключены в серпентине, хлорите, тальке, реже карбонате; часто приурочены к трещинкам рассланцевания в метасоматитах. Серпентиниты на удалении от месторождения специализированы на Ni, Co и Cr. В тальк-карбонатных породах, помимо того, фиксируются повышенные относительно серпентинитов содержания гранитофильных элементов (W, Sn, Rb, Cs, U). В прожилках антигорита концентрируются Ni, Sb и Ta, талька – Ag, доломита – Mn, Sr, Ba, REE, Pb, Mo, Bi и Cd. Термокриометрическим изучением флюидных включений в карбонатах установлено, что тальк-карбонатные метасоматиты сформированы в диапазоне температур 400–200°С из флюидов, принадлежащих солевым системам H2O-NaCl, H2O-NaCl-NaHCO3 и H2O-NaCl (MgCl2) низкой солености (2.6–5.3 мас.% экв. NaCl). Интерпретация результатов анализа изотопного состава кислорода и углерода карбонатов (δ18O и δ13C, соответственно 19.2–24.2‰ и -7.3–8.5‰), а также кислорода и водорода серпентина, талька и хлорита (δ18O = 12.5…18.2‰, δD = -50.6…-68.0‰) указывает на метаморфическое происхождение флюида. Этот флюид образовался в результате взаимодействия ювенильной воды с вулканогенно-осадочными породами, вмещающими массив гипербазитов. Допускается участие воды, выделяющейся при замещении карбонатами серпентина и талька, а также магматогенного флюида, генетически связанного с Джабыкским гранитоидным массивом. Предполагается, что Cu, Fe, Ni, Co, Au, Pt, Ir в рудах были извлечены углекислотным флюидом из ультраосновных пород, а повышенные содержания гранитофильных элементов (W, Sn, Rb, Cs, U и др.) связаны с подтоком магматогенного флюида.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Мурзин

Институт геологии и геохимии УрО РАН им. А.Н. Заварицкого

Автор, ответственный за переписку.
Email: murzin@igg.uran.ru
Россия, 620110, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15

А. Ю. Кисин

Институт геологии и геохимии УрО РАН им. А.Н. Заварицкого

Email: kissin@igg.uran.ru
Россия, 620110, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15

Список литературы

  1. Артемьев Д.А., Зайков В.В. Тальк-карбонатные метасоматиты и их роль в формировании кобальт-медноколчеданного оруденения в ультрамафитах Главного уральского разлома // Литосфера. 2009. № 1. С. 47–69.
  2. Бакшеев И.А., Савина Д.Н. Минералогия и условия формирования тальк-карбонатных метасоматитов пропилитовой, гумбеитовой и березит-лиственитовой формаций Среднего Урала // Минералогия Урала: Материалы 3-го Регионального совещания. Т. 1. Миасс, 1998. С. 24–27.
  3. Бакшеев И.А., Устинов В.И., Кудрявцева О.Е. Изотопно-геохимические параметры формирования среднетемпературных гидротермальных месторождений талька, вольфрама и золота на примере Урала // Геохимия. 2004. № 8. С. 843–851.
  4. Борисенко А.С. Изучение солевого состава газово-жидких включений в минералах методом криометрии // Геология и геофизика. 1997. № 8. С. 16–27.
  5. Бортников Н.С. Геохимия и происхождение рудообразующих флюидов в гидротермально-магматических системах в тектонически активных зонах // Геология руд. месторождений. 2006. Т. 48. № 1. С. 3–28.
  6. Геология СССР, Т. 12. Ч. 2. Полезные ископаемые. М.: Недра, 1972.
  7. Игнатьев А.В., Веливецкая Т.А. Лазерная методика выделения воды из ОН-минералов для измерения изотопного состава водорода // XVII Симпозиум по геохимии изотопов. Москва: ГЕОХИ РАН, 2004. С. 98.
  8. Колонин Г.Р. Физико-химические особенности европия как возможного индикатора условий минералообразования // Докл. РАН. 2006. Т. 408. № 4. С. 508–511.
  9. Мосейчук В.М., Яркова А.В., Михайлов И.Г., Кашина Л.В., Сурин Т.Н., Плохих Н.А., Цин Д.Ф. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Серия Южно-Уральская. Лист N-40-XXIV. Объяснительная записка. М.: Московский филиал ФГБУ «ВСЕГЕИ», 2017.
  10. Мурзин В.В. Фракционирование изотопов кислорода и водорода в равновесиях талька, хлорита и серпентина с водой (обзор экспериментальных данных) // Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 161. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2014. С. 198–203.
  11. Мурзин В.В., Варламов Д.А. Минералогия золотоносных тальк-карбонатных пород Кировского месторождения на Южном Урале // Вестник Уральского отделения Российского минералогического общества. Вып. 12. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2015. C. 84–95.
  12. Мурзин В.В., Гараева А.А. Термокриометрическое изучение газово-жидких включений в золотоносных тальк-карбонатных породах Кировского месторождения на Южном Урале // Ежегодник-2014. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 162. 2015. С. 201–205.
  13. Мурзин В.В., Сазонов В.Н., Варламов Д.А., Шанина С.Н. Золотое оруденение в родингитах массивов альпинотипных гипербазитов // Литосфера. 2006. № 1. С. 113–134.
  14. Мурзин В.В., Варламов Д.А., Шанина С.Н. Новые данные о золото-антигоритовой формации Урала // Докл. РАН. 2007. Т. 417. № 6. С. 810–813.
  15. Мурзин В.В., Варламов Д.А., Ронкин Ю.Л., Шанина С.Н. Происхождение золотоносных родингитов Карабашского массива альпинотипных гипербазитов на Южном Урале // Геология руд. месторождений. 2013. Т. 55. № 4. С. 320–341. https://doi.org/10.7868/S0016777013040059
  16. Мурзин В.В., Варламов Д.А., Пальянова Г.А. Условия образования золотоносных магнетит-хлорит-карбонатных пород Карабашского массива гипербазитов (Южный Урал) // Геология и геофизика. 2017. V. 58. № 7. С. 1006–1020. https://doi.org/10.15372/GiG20170704
  17. Сазонов В.Н. Золотопродуктивные метасоматические формации подвижных поясов. (Геодинамические обстановки и PTX-параметры формирования, прогностическое значение). Екатеринбург: УГГГА, 1998.
  18. Сазонов В.Н., Огородников В.Н., Поленов Ю.А. Метасоматиты золоторудных и тальковых месторождений Урала, локализующихся в ультрабазитах, их теоретическая и практическая значимость // Труды ИГГ УрО РАН. Вып. 156. 2009. С. 109–111.
  19. Сазонов В.Н., Огородников В.Н., Коротеев В.А., Поленов Ю.А. Месторождения золота Урала. Екатеринбург: УГГГА, 2001.
  20. Сазонов В.Н., Коротеев В.А. Основные золотопродуктивные и сопутствующие метасоматические формации Урала (геологическая позиция, зональность, минералогическая, химическая и текстурно-структурная трансформация эдуктов и прогностическое значение). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2009.
  21. Beinlich A., Plumper O., Hovelmann J., Austrheim H., Jamtveit B. Massive serpentinite carbonation at Linnajavri, N–Norway // Terra Nova. 2012. V. 24. № 6. Р. 446–455.https://doi.org/10.1111/j.1365-3121.2012.01083.x
  22. Bodnar R.J., Vityk M.O. Interpretation of microthermometric data for H2O–NaCl fluid inclusions // Fluid inclusions in minerals: methods and applications. Edited by: Benedetto De Vivo and Maria Luce Frezzotti. Pontignano-Siena, 1994. P. 117–130.
  23. Hansen L.D., Dipple G.M., Gordon T.M., Kellett D.A. Carbonated serpentinite (listwanite) at Atlin, British Columbia: a geological analogue to carbon dioxide sequestration // Can. Miner. 2005. V. 43. № 1. P. 225–239.
  24. Hedenquist J.W., Henley R.W. The Importance of CO2 on Freezing Point Measurements of Fluid Inclusions: Evidence from Active Geothermal Systems and Implications for Epithermal Ore Deposition // Economic Geologist. 1985. V. 80. Р. 1379–1406.
  25. Kissin A.Yu., Pritchin M.E., Ozornin D.A. Geological and structural position of the Svetlinsky gold deposit (the Southern Urals) // J. of Mining Institute. 2022. V. 255. Р. 369–376. https://doi.org /10.31897/PMI.2022.46
  26. Pritchin M.E., Kisin A.Yu., Vikent’eva O.V., Ozornin D.A., Travin A.V., Vikentyev I.V. Ar40/Ar39 Dating of Hydrothermal Processes in Large Gold Deposits of the Kochkar Antinclinorium (South Urals, Russia) // Geology of Ore Deposits. 2024. V. 66. № 5. Р. 570–580. https://doi.org /10.1134/S1075701524700338
  27. Saccocia P.J., Seewald J.S., Shanks W.C. Oxygen and hydrogen isotope fractionation in serpentine–water and talc–water systems from 250 to 450C, 50 Mpa // Geochim. Cosmochim. Acta. 2009. V. 73. № 22. Р. 6789-6804. https://doi.org/10.1016/j.gca.2009.07.036
  28. Schandl E.S., Naldrett A.J. CO2 metasomatism of serpentinites, south of Timmins, Ontario// Canad. Miner. 1992. V. 30. P. 93–108.
  29. Taylor H.P.Jp. The application of oxygen and hydrogen isotope studies to problems of hydrothermal alteration and ore deposition // Econ. Geol. 1974. V. 69. P. 843–883.
  30. Velivetskaya T.A., Ignatiev A.V., Gorbarenko S.A. Carbon and oxygen isotope microanalysis of carbonate // Rapid communications in mass spectrometry. 2009. V. 23. P. 2391–2397. https://doi.org/10.1002/rcm.3989
  31. Warr L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols // Mineralogical Magazine. 2021. V. 85. P. 291–320. https://doi.org/10.1180/mgm.2021.43
  32. Zheng Y.F. Calculation of oxygen isotope fractionation in hydroxyl-bearing silicates // Earth Planet. Sci. Lett. 1993. V. 120. P. 247–263.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Фиг. 1. Схематическая геологическая карта района по (Мосейчук и др., 2017). 1 – мраморы, мраморизованные известняки битуминозные; метапесчаники и метаалевролиты (С1); 2 – андезиты, андезитобазальты и их туфы, аповулканогенные зеленые сланцы (D2); 3 – серицит-кварцевые сланцы и кварциты (D3); 4 – аповулканогенные кристаллосланцы (О1); 5 – гранитогнейсы и гранитоиды Джабыкского массива (Pz3); 6 – серпентиниты антигоритовые и хризотил-антигоритовые аподунитовые; 7 – серпентиниты антигоритовые и хризотил-антигоритовые апогарцбургитовые; 8 – геологические границы; 9 – надвиги установленные (а) и предполагаемые (б); 10 – направление движения (а) и падения (б); 11 – населенные пункты; 12 – участок исследований.

Скачать (7MB)
Метаданные
3. Фиг. 2. Схематическая геологическая карта Кировского месторождения золота (Геология СССР, 1972). 1 – метаморфизованные осадочные породы, 2 – серпентиниты, 3 – рассланцованные и брекчированные серпентиниты, 4 – амфиболовые, биотитовые и хлоритовые породы, 5 – оталькованные и карбонатизированные серпентиниты тальк-карбонатные породы, 6 – актинолитовые породы, 7 – золотоносные тальк-карбонатные метасоматиты, выходящие на поверхность, 8 – разрывное нарушение.

Скачать (5MB)
Метаданные
4. Фиг. 3. Текстуры руд: а – брекчиевидная, б – сланцеватая (полосчатая), в, г – прожилковая. Минералы: Tc – тальк, Ant – антигорит, Dol – доломит, Brn – брейнерит, Qz –халцедон, Srp – серпентинит оталькованный и карбонатизированный, Cb – карбонат.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Фиг. 4. Хондрит-нормализованные тренды распределения РЗЭ: а – в серпентините (1), тальк-карбонатном метасоматите (2) и хлоритизированном серпентините (3); б – в прожилковых тальке (1), антигорите (2) и доломите (3).

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Фиг. 5. Взаимоотношения хлорита, талька и карбонатов в тальк-карбонатных метасоматитах: а – фестончатый хлорит (Chl) в крупночешуйчатом тальке (Tc); б – замещение магнезита (Mgs) брейнеритом (Brn) в антигоритовой массе (Atg).

Скачать (2MB)
Метаданные
7. Фиг. 6. Рудные минералы в серпентините и тальк-антигоритовой породе. a – развитие пластинок антигорита (Atg) по пентландиту (Pn) и замещение кобальтина (Cbt) гипергенными (?) арсенатами и сульфоарсенатами кобальта (Co,As,S) в серпентините. В породе присутствуют мелкие зерна сперрилита (Spy) и ирарсита (Irs); б – ульманнит (Ull) и миллерит (Mlr), отлагающиеся вдоль микротрещины в тальк-антигоритовой породе.

Скачать (1MB)
Метаданные
8. Фиг. 7. Морфология и скульптура поверхности зерен самородного золота: а, б – дендритовидные, в – интерстициальная с отпечатками зерен карбоната, г – изометричная в срастании с антигоритом (Atg).

Скачать (1MB)
Метаданные
9. Фиг. 8. Морфология и размеры первичных (а) и вторичных (б) газово-жидких включений в карбонате.

Скачать (1MB)
Метаданные
10. Фиг. 9. Термокриометрические характеристики включений минералообразующей среды в различных минералах тальк-карбонатных метасоматитов – брейнерите раннего тальк-карбонатного парагенезиса и доломите позднего антигорит-тальк-карбонатного парагенезиса Кировского месторождения.

Скачать (1024KB)
Метаданные
11. Фиг. 10. Изотопный состав кислорода и водорода флюида, равновесного с антигоритовым серпентинитом (Srp), хлоритом (Chl), тальком (Tlc) и прожилковым антигоритом (Atg) Кировского месторождения. На диаграмму нанесены основные природные водные резервуары.

Скачать (492KB)
Метаданные
12. Фиг. 11. Дешифрирование тектонических нарушений на космоснимке Кировского месторождения и его окружения (IT-ресурс: Google Earth Pro, 2021). Sp – серпентиниты, О1 – кристаллосланцы раннего ордовика. Черная пунктирная линия – предполагаемые крутопадающие разрывные нарушения.

Скачать (4MB)
Метаданные
13. Фиг. 12. Термокриометрические характеристики газово-жидких включений в минералах углекислотных метасоматитов из различных месторождений. Поля: I – листвениты и кварцевые жилы Березовского золоторудного месторождения по (Бортников, 2006), II – тальк-карбонатные породы Кировского месторождения, III – золотоносные магнетит-хлорит-карбонатные метасоматиты Карабашского массива и IV – тальк-карбонатные метасоматиты на месторождении хризотил-асбеста Slade-Forbes (Schadnl, Naldrett, 1992).

Скачать (846KB)
Метаданные
14. Фиг. 13. Термодинамическое моделирование процесса карбонатизации серпентинита при Р =1 кбар по (Beinlinch et. al., 2012). Поля: I – серпентинит, II – слабо измененный серпентинит (карбонат, тальк по клинопироксену), III – карбонатизированный серпентинит (офикарбонат), IV – тальк-карбонатная порода, V – лиственит (кварц-карбонатная порода). Арабскими цифрами обозначены номера реакций, обозначенные в тексте. Серое поле – условия карбонатизации серпентинитов Кировского месторождения.

Скачать (437KB)
Метаданные
15. Фиг. 14. Изотопный состав карбонатов различных углекислотных апогипербазитовых метасоматитов: 1 – тальк-карбонатных Кировского золоторудного (наши данные); 2 – тальк-карбонатных Шабровского талькового месторождения (Бакшеев и др., 2004); 3, 4 – лиственитов Шабровского (3) и Березовского (4) месторождений (Бакшеев и др., 2004); 5 – магнетит-хлорит-карбонатных пород Карабашского массива (Мурзин и др., 2017).

Скачать (414KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025