Первые данные о минералогии эпитермального серебряно-золоторудного проявления Эвевпента (Камчатка, Россия)

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Эпитермальные месторождения золота и серебра являются важным источником благородных металлов как в мировой, так и в российской добывающей промышленности. Эпитермальные месторождения пространственно и генетически связаны с зонами наземного вулканизма и формируются в результате деятельности близповерхностных гидротермальных систем [Hedenquist et al., 2000; Sillitoe, Hedenquist, 2005; White, Hedenquist, 1995]. Рудообразование происходит на глубине от 50 до 700 м от уровня зеркала грунтовых вод, в редких случаях глубина может достигать 1–2 км, температура рудоотложения составляет от 100 до 400˚C [Hedenquist et al., 2000; Sillitoe, Hedenquist, 2005; White, Hedenquist, 1995]. На полуострове Камчатка эпитермальные месторождения и рудопроявления приурочены к трем разновозрастным вулканическим поясам (рис. 1, врезка): Западно-Камчатскому – эоцен-олигоценового возраста, Центрально-Камчатскому – олигоцен-четвертичному и Восточно-Камчатскому – плиоцен-четвертичному [Петренко, 1999]. Эпитермальные месторождения играют важную роль в минерально-сырьевой базе региона и являются основным источником коренного золота.

Объектом настоящего исследования является рудопроявление Эвевпента, расположенное в северо-восточной части Центрально-Камчатского вулканического пояса (см. рис. 1). Рудопроявление открыто в результате среднемасштабного геолого-минерагенического картирования¹. Позднее изучалось специалистами отечественных и зарубежных производственных организаций^2,3. Однако в ходе ранее проведенных работ детальные минералогические исследования на рудопроявлении не проводились. Целью настоящей работы является установление форм нахождения благородных металлов в рудах, выявление продуктивных минеральных ассоциаций и реконструкция последовательности минералообразования. На основании исследования структурно-вещественных особенностей руд проводится классификация рудопроявления Эвевпента и его сравнение с аналогами мирового класса.

 

Рис. 1. Схематическая геологическая карта рудопроявления Эвевпента. Составлена по неопубликованным данным АО “Северо-Восточное ПГО” с дополнениями и упрощениями. 1 – пролювиальные четвертичные отложения (prQIV); 2 – покровные образования толятоваямского вулканического комплекса (N1-2tl); 3 – покровные образования умуваямского вулканического комплекса (N1um); 4 – субвулканические андезиты толятоваямского комплекса (αN1‒2tl); 5 – дайки базальтов толятоваямского комплекса (βN1‒2tl); 6 – субвулканические дациты умуваямского комплекса (ζN1um); 7 – зоны аргиллизации; 8 – зоны кварцевого прожилкования; 9 – кварцевые жилы; 10 – разломы, выходящие на дневную поверхность; 11 – изогипсы. На врезке: расположение рудопроявления Эвевпента и других эпитермальных месторождений, а также вулканические пояса п-ова Камчатка, по [Цуканов, 2015]. ВКВП – Восточно-Камчатский вулканический пояс; ЦКВП – Центрально-Камчатский вулканический пояс; ЗКВП – Западно-Камчатский вулканический пояс.

 

КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Рудопроявление входит в состав Кичигинского серебряно-золоторудного узла Северо-Камчатского рудного района. Рудный узел приурочен к Кичигинской вулкано-тектонической депрессии Центрально-Камчатского вулканического пояса. Территория рудного узла характеризуется двухъярусным строением. Фундаментом служат дислоцированные верхнемеловые (сантон-кампанского возраста) вулканогенно-осадочные комплексы Ачайваям-Валагинской островной дуги [Konstantinovskaia, 2001]. Верхний структурный этаж сложен миоценовым умуваямским и миоцен-плиоценовым толятоваямским комплексом наложенного Центрально-Камчатского вулканического пояса, а также рыхлыми четвертичными аллювиальными отложениями. Умуваямский вулканический комплекс слагают андезиты, их туфы и комагматичные им субвулканические тела андезидацитов и дацитов. Изотопный K-Ar возраст умуваямского комплекса составляет от 10 до 17 млн лет [Сляднев и др., 2013]. Породы умуваямского комплекса несогласно перекрываются образованиями толятоваямского комплекса, в составе которого преобладают дациандезиты и андезиты. Субвулканические образования представлены штоками андезитов, дациандезитов. Изотопный K-Ar возраст толятваямского вулканического комплекса составляет 4–10 млн лет [Сляднев и др., 2013].

Рудопроявление Эвевпента представляет собой поле аргиллизированных пород площадью около 20 км². В пределах рудопроявления выделяют два участка: Центральный и Северный (см. рис. 1). Рудные тела на участке Центральный локализуются в субвулканическом теле дацитов и представлены жилами, гидротермальными брекчиями, зонами кварцевого прожилкования. Жилы мощностью от 0.9 до 2.8 м характеризуются субвертикальным падением и прослежены по простиранию на 150–300 м. На участке Северный выделена зона маломощных кварцевых прожилков в субвулканическом теле дацитов. Рудные тела сопровождаются ореолами окварцевания, аргиллизации и пиритизации, которые на удалении от рудных тел сменяются пропилитами.

Промышленные содержания золота установлены только в пределах участка Центральный. Распределение благородных металлов в рудах неравномерное, среднее содержание золота составляет 28.6 г/т (максимальное содержание в единичных пробах – 81.2 г/т), среднее содержание серебра 10.3 г/т³. По результатам поисково-оценочных работ, проведенных ОАО “Камгео” на рудопроявлении Эвевпента, произведена оценка прогнозных ресурсов по категориям P₁ и P₂, которые составили: 13.4 т золота, 4.8 т серебра³.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Образцы и пробоподготовка. Полевые работы проводились в 2018‒2020 гг. Кичигинской геолого-поисковой партией АО “Северо-Восточное ПГО” в рамках поисковых работ на рудное золото в пределах рудопроявления Эвевпента. Материалы, лежащие в основе работы, получены в результате штуфного и протолочного опробования, а также геологической документации поисковых канав на участках Центральный и Северный. Образцы руд были разрезаны на множество секций толщиной 3–5 мм, из которых изготовлены плоскопараллельные аншлифы. В лабораторных условиях протолочные пробы были дополнительно измельчены до фракции от 0.5 до 1.0 мм, а затем просеивались для отделения тяжелых минералов. Позже концентраты изучались с помощью оптического микроскопа, зерна самородного золота отбирались вручную.

Электронно-зондовый микроанализ и электронная микроскопия использованы для исследования коллекции полированных аншлифов, а также неполированных зёрен минералов тяжелого концентрата руд, выложенных на токопроводящую углеродную ленту. Исследование выполнено с помощью сканирующего электронного микроскопа Tescan Vega 3, оснащенного энергодисперсионным спектрометром Oxford Instruments X-Max с рабочей площадью детектора 80 мм² при следующем режиме: U = 20 кВ, I = 0.75 нА, диаметр пучка 2 мкм, время накопления спектров – 10 секунд. Обработка спектров проводилась с помощью программного обеспечения AZtec. В качестве эталонов использовались следующие стандарты: чистые металлы (Au, Ag), чистый Se, искусственные соединения FeS₂ (Fe, S) и CdTe (Te), минералы санидин (O) и родонит (Mn). Определение элементов проводилось по аналитическим линиям: Kα – O, S, Fe, Mn, Lα – Se, Te, Ag, Mα – Au.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Текстуры рудоносных жил и минерализация

Текстуры жил на рудопроявлении Эвевпента разнообразные (рис. 2): полосчатые, колломорфно-полосчатые, брекчиевые, каркасно-пластинчатые, прожилковые и различные их комбинации. Присутствуют элементы крустификационной, кокардовой, кавернозной, друзовой текстур. Жильный материал по своему составу кварцевый, адуляр-кварцевый, встречаются карбонат-кварцевые и карбонатные прожилки. В качестве второстепенного минерала в жилах встречается иллит, акцессорные – барит и целестин.

 

Рис. 2. Адуляр-кварцевая жила в поверхностной горной выработке, участок Центральный (а) и текстуры жил: каркасно-пластинчатая, участок Центральный (б), сочетание колломорфно-полосчатой и друзовой, участок Северный (в) и брекчиевая текстура с тонкой вкрапленностью окисленных сульфидов, участок Центральный (г). Автор фото (2б, 2в) А.С. Московский.

 

Полосчатая текстура распространена на участке Центральный и обусловлена чередованием полосок, сложенных различными генерациями кварца или адуляр-кварцевого агрегата, различающимися по текстурно-структурным особенностям. На участке Северный преимущественно проявлена колломорфно-полосчатая текстура, обусловленная чередованием слойков халцедона, иногда черного цвета, насыщенного молибденитом (см. рис. 2в). Стенки открытых полостей в осевой части прожилков выполнены кварцем друзовой текстуры. Каркасно-пластинчатые текстуры характерны для участка Центральный и представляют собой результат замещения первичного карбоната более поздними кварцем и адуляром (см. рис. 2б). Открытые полости в таких агрегатах обычно выполнены щетками, друзами кварца, адуляра. Брекчиевая текстура распространена как на Центральном, так и на Северном участке рудопроявления. В жилах с брекчиевой текстурой обломки метасоматически измененных вмещающих пород сцементированы кварцем или адуляр-кварцевым агрегатом. На участке Центральный встречаются брекчированные жилы, в которых обломки каркасно-пластинчатого, друзового кварца более ранних генераций, сцементированы тонко перетертым материалом того же состава, иногда с примесью глинистых минералов и ярозита (см. рис. 2г). Жилы участка Центральный в большинстве своем подвержены процессам окисления, в некоторых случаях разрушены вплоть до дресвы (см. рис. 2а).

Минеральные ассоциации и последовательность минералообразования

Рудная минерализация представлена сульфидами, теллуридами, самородными элементами и несколько различается на Центральном и Северном участках рудопроявления Эвевпента (табл. 1). Содержание рудных минералов в жилах не превышает 1% (для участка Северный иногда до 5%). Среди гипогенных сульфидов доминирует пирит; второстепенную роль играют молибденит, сфалерит, халькопирит, галенит; редкие – арсенопирит и теллурид свинца – алтаит. Рудные минералы мелкие, размер зерен составляет от первых микрон до десятых долей мм, пирит редко достигает 3–4 мм.

 

Таблица 1. Рудные минералы проявления Эвевпента и их идеальные химические формулы

Участок		Рудные минералы и их идеальная химическая формула
Центральный	гипогенные	пирит	FeS2
		халькопирит	CuFeS2
		сфалерит	ZnS
		галенит	PbS
		арсенопирит	FeAsS
		самородное золото	(Au,Ag)
		креннерит	(Au,Ag)Te2
		алтаит	PbTe
		науманнит	Ag2Se
		гессит	Ag2Te
	гипергенные	сульфиды Au-Ag	(Au,Ag)2-xS
		хлораргирит	AgCl
		акантит	Ag2S
		ковеллин “горчичное” золото	CuS (Au,Ag,O,Fe,Mn)
Северный	гипогенные	пирит	FeS2
		молибденит	MoS2
		халькопирит	CuFeS2
		сфалерит	ZnS
		галенит	PbS
		петцит	Ag3AuTe2
		гессит	Ag2Te
		самородное золото	(Au,Ag)
	гипергенные	ковеллин	CuS
		спионкопит (?)	Cu39S28

 

Анализ взаимоотношений между минералами и минеральными парагенезисами, а также наблюдения за текстурными особенностями руд позволяют выделить три минеральные ассоциации, с которыми связана благороднометалльная минерализация: золото-теллуридно-кварцевая, теллуридно-сульфидно-кварцевая и гипергенная с самородным золотом. Формирование ассоциаций происходило в результате двух этапов минералообразования – гипогенного и гипергенного (рис. 3).

 

Рис. 3. Минеральные ассоциации и последовательность минералообразования на рудопроявлении Эвевпента. Толщина линий соответствует относительной распространенности минералов.

 

Золото-теллуридно-кварцевая минеральная ассоциация распространена на участке Центральный и представлена адуляр-кварцевыми жилами, зонами прожилкования полосчатой, брекчиевой, каркасно-пластинчатой текстуры. Рудные минералы рассеяны по адуляр-кварцевой матрице жил. Иногда образуют мелкие (менее 5 мм) округлые стяжения черного цвета, насыщенные сульфидами (пирит, сфалерит, галенит, халькопирит), теллуридами (алтаит, гессит, креннерит) и самородным золотом. Располагаются стяжения в виде тонких обогащенных полос, вкраплений, ориентированных, согласно текстурным особенностям, жил.

Теллуридно-сульфидно-кварцевая минеральная ассоциация развита на участке Северный, где слагает зону маломощных кварцевых, адуляр-кварцевых, карбонат-кварцевых прожилков колломорфной текстуры. В осевых зонах прожилков встречаются прослои халцедона черного цвета, насыщенного молибденитом и другими сульфидами (пирит, халькопирит, галенит, сфалерит), которым сопутствуют теллуриды благородных металлов (петцит, гессит). Кроме того, на участке Северный в прожилках, содержащих молибденит, обнаружены ферримолибдит, вульфенит (рис. 4а) и неназванная фаза состава Mo‒Te‒O.

 

Рис. 4. Взаимоотношения и типоморфные особенности некоторых рудных минералов (изображения в обратно-рассеянных электронах). а – срастания вульфенита (Wul) и ферримолибдита (Fmub) с иллитом (Ilt); б – мышьяксодержащий пирит (Py) с грубой осцилляторной зональностью и включением сфалерита (Sp); в – молибденит (Mol) и неназванная Mo‒Te‒O-фаза (UN) в иллит-кварцевом (Qz) агрегате; г – халькопирит (Ccp) с оторочкой спионкопита (?) (Spi); д – рыхлый, хлопьевидный акантит (Aca) в кварце; е – включение арсенопирита (Apy) в мышьяксодержащем пирите.

 

Гипергенная минеральная ассоциация с самородным золотом проявлена на участке Центральный. Для гипергенного этапа свойственно образование сульфатных фаз (англезит, ярозит и плюмбоярозит), оксидов и гидроксидов железа, марганца и теллура (теллурит), а также ковеллина за счет замещения гипогенного халькопирита. Характерно присутствие гипергенного “горчичного” самородного золота, акантита, хлораргирита и фаз состава (Au,Ag)_2-xS.

Типоморфные особенности рудных минералов

1. Сульфиды и теллуриды

Пирит FeS₂. Образует вкрапленность в адуляр-кварцевых жилах и околорудных метасоматитах. Встречаются кристаллы пентагондодэкаэдрического и кубического габитуса, иногда – зёрна неправильной формы, округлого облика (см. рис. 4б). В околожильных метасоматитах отмечены футляровидные метакристаллы. Размер зёрен составляет от 1–2 мкм до 200 мкм, нередко отдельные кристаллы, их сростки достигают первых мм. В составе большинства зерен пирита установлена изоморфная примесь As от 0.1 до 8.9 мас. %. Распределение мышьяка в кристаллах часто неравномерное, что отражено в осцилляторной зональности зерен пирита (см. рис. 4б, 4е). Отдельные зерна пирита содержат микроскопические (первые мкм) включения арсенопирита (см. рис. 4е), сфалерита (см. рис. 4б), халькопирита, галенита, алтаита, петцита и гессита. В большинстве случаев состав микровключений определялся на основе качественного анализа.

Молибденит (Mo,Fe)S₂. Встречается только в зоне кварцевого прожилкования на участке Северный. Слагает прослои черного цвета в колломорфно-полосчатых жилах (см. рис. 2в). Образует чешуйки гексагонального облика, сферолитоподобные агрегаты (см. рис. 4в), выполняет межзерновое пространство среди жильных минералов. Размер отдельных чешуек не превышает 20 мкм по удлинению. Во всех изученных образцах молибденит обычно образует тесные срастания с иллитом и/или неназванной фазой Mo-Te-O состава. Установлена примесь Fe в диапазоне от 5.1 мас. % до 7.5 мас. %.

Халькопирит CuFeS₂. Обычно образует субизометричные зерна, занимает интерстициальное положение по отношению к жильным минералам (см. рис. 4г). Размер зерен халькопирита составляет от первых мкм до 300 мкм. В качестве включений размером 1–2 мкм содержит галенит, сфалерит, в редких случаях науманнит.

Алтаит PbTe. Образует зерна неправильной формы, выполняет интерстиции среди жильных минералов, в виде эмульсионной вкрапленности встречается в пирите. Размер самостоятельных зерен и включений в сульфидах не превышает 2–3 мкм. Встречен в ассоциации с креннеритом, обнаружен только на участке Центральный.

Галенит PbS. Встречается в виде зерен неправильной формы, ксеноморфных по отношению к породообразующим минералам. Размер зерен галенита от первых мкм до 20 мкм. Часто наблюдается в качестве включений размером до 1–2 мкм в пирите. В составе некоторых зерен галенита установлен Se до 1.05 мас. %.

Сфалерит ZnS. Образует зерна размером от первых мкм до 100 мкм, ксеноморфные по отношению к жильным минералам. Редко встречаются идиоморфные кристаллы в порах в жильной матрице. В составе сфалерита установлены примеси Fe до 0.8 мас. % и Cd до 0.5 мас. %. В единичных случаях установлены Cu и Sb (до 7.5 и 0.7 мас. % соответственно), что, предположительно, обусловлено минеральными включениями блеклых руд.

Ковеллин CuS. В виде внешних каемок и по трещинам развивается по халькопириту, образует комковидные зерна неправильной формы, встречаются сферолитоподобные агрегаты листовидных кристаллов. Размер самостоятельных зерен до 50 мкм, толщина каемок обычно первые мкм. В химическом составе единичных зерен установлены Se и Ag (до 1.2 и 0.8 мас. % соответственно), возможно, связанные с микровключениями науманнита.

Спионкопит(?) Cu₃₉S₂₈. На участке Северный встречен сульфид меди, который вдоль трещинок и по периферии замещает халькопирит (см. рис. 4г). Установлено, что соотношение Cu:S в минерале примерно соответствует 39:28. Предположительно, этот сульфид представляет собой спионкопит, который регистрировался в зонах окисления и других эпитермальных месторождений, в частности Понгкор (Индонезия) [Warmada, Lehmann, 2003] и Марта (Аргентина) [Paez et al., 2016]. Однако экстремально малый размер не позволяет достоверно определить конкретный минеральный вид среди минералов группы халькозина.

2. Минералы благородных металлов

2.1. Теллуриды и селениды благородных металлов

Гессит Ag₂Te. Занимает интерстициальное положение по отношению к жильным минералам и пириту, выполняет микротрещины в кварце, часто формирует тесные срастания с петцитом и пиритом (рис. 5а, 5б, 5г, 5д). Размер зерен гессита на участке Центральный не превышает первые мкм, а на участке Северный встречаются зерна размером до 50 мкм. Встречается в виде эмульсионной вкрапленности в пирите, иногда совместно с алтаитом. В химическом составе гессита (табл. 2, рис. 6а) отмечены примеси Se (до 1.6 мас. %), Au (до 4.3 мас. %) и S (до 1.3 мас. %).

 

Рис. 5. Теллуриды и селениды золота и серебра участка Центральный (в, е) и участка Северный (а, б, г, д), изображения в обратно-рассеянных электронах. а, б – включения гессита (Hes) и петцита (Ptz) в пирите; в – включения науманнита (Nau) в халькопирите; г – срастание гессита, петцита и пирита; д – прожилки самородного золота в гессите; е – креннерит (Knn) в ассоциации с самородным золотом и гипергенными минералами марганца (Mng) в адуляр-кварцевой матрице (Adl).

 

Петцит Ag₃AuTe₂. Встречен только в кварцевых прожилках участка Северный, где выполняет межзерновое пространство в адуляр-кварцевой матрице. Ксеноморфен по отношению к жильным минералам и пириту (см. рис. 5а, 5б) достигает размеров до 50 мкм. В химическом составе (см. табл. 2 и рис. 6а) некоторых зерен петцита установлен Se (до 1.4 мас. %).

Креннерит (Au,Ag)Te₂. Образует зёрна неправильной формы размером менее 5 мкм, выполняет поры и интерстиции в жильной матрице. Обнаружен только в адуляр-кварцевых жилах участка Центральный, ассоциирует с алтаитом и гипогенными сульфидными минералами. В образцах с креннеритом обнаружено “горчичное” золото, Au-Ag сульфиды, оксиды и гидроксиды Fe, Mn (см. рис. 5е). Химический состав креннерита представлен в табл. 2.

 

Таблица 2. Химический состав теллуридов золота и серебра (мас. %)

Участок	S	Se	Ag	Te	Au	Сумма	Формула
Креннерит (Au,Ag)Te2
Центральный			4.49	59.68	36.24	100.41	(Au0.80Ag0.18)Te2.02
Центральный			6.47	60.22	31.41	98.10	(Au0.69Ag0.26)Te2.02
Центральный			6.26	60.50	33.58	100.34	(Au0.73Ag0.25)Te2.02
Гессит Ag2Te
Северный			64.84	35.55		100.39	Ag2.05Te0.95
Северный			65.73	34.99		100.72	Ag2.07Te0.93
Северный			64.30	35.45		99.75	Ag2.05Te0.95
Северный			64.72	35.49		100.21	Ag2.05Te0.95
Северный	1.08	1.13	63.94	32.19	3.50	101.84	(Ag1.95Au0.06)(Te0.83S0.11Se0.05)
Северный	1.29	1.07	63.59	31.11	4.25	101.31	(Ag1.95Au0.07)(Te0.80S0.13Se0.04)
Северный	0.68		63.56	34.37	2.85	101.46	(Ag1.98Au0.05)(Te0.90S0.07)
Северный	0.92	1.60	62.77	32.42	3.06	100.77	(Ag1.94Au0.05)(Te0.85S0.10Se0.07)
Петцит Ag3AuTe2
Северный			44.28	31.19	23.90	99.37	Ag3.17Au0.94Te1.89
Северный			43.49	32.15	24.00	99.64	Ag3.11Au0.94Te1.85
Северный			45.04	32.36	23.44	100.84	Ag3.17Au0.90Te1.93
Северный			43.05	32.28	24.22	99.55	Ag3.09Au0.95Te1.96
Северный			45.10	33.06	22.14	100.30	Ag3.18Au0.85Te1.97
Северный	0.53		45.34	30.59	24.42	100.88	Ag3.15Au0.93(Te1.80S0.12)
Северный		1.36	44.53	30.28	22.57	98.74	Ag3.17Au0.88(Te1.82Se0.13)
Северный			43.66	31.69	23.91	99.26	Ag3.14Au0.94Te1.92

 

Науманнит Ag₂Se. Встречен в единичных случаях в виде включений в халькопирите на участке Центральный. Размер включений составляет менее 1 мкм (см. рис. 5в), реже 1‒2 мкм. Фаза установлена на основе качественного анализа.

2.2. Сульфиды и хлориды благородных металлов

Акантит Ag₂S. Представлен зернами неправильной формы, выполняет трещины, поры и каверны в адуляр-кварцевой матрице. Иногда образует рыхлые, хлопьевидные агрегаты (см. рис. 4д). Встречается в виде вкрапленности в гидроксидах железа, развивающихся по пириту. Размер самостоятельных зерен от первых мкм до 150 мкм, включения в гидроксидах не превышают 2–3 мкм. В химическом составе некоторых зерен установлено повышенное содержание Ag относительно стехиометрии акантита. Такие зерна, вероятно, представляют собой гетерофазную минеральную смесь, состоящую из акантита и самородного серебра.

Фазы (Ag,Au)_2-xS. Сульфиды золота и серебра обнаружены только на участке Центральный. Образуют зёрна неправильной формы размером менее 5–10 мкм, располагаются в трещинах и порах в жильных минералах. Наблюдаются в ассоциации, либо в качестве включений в гидроксидах железа и марганца. Содержания химических элементов в составе сульфидов варьируют в следующих интервалах: Ag 37.4–54.6, Au 32.7–50.6 и S 10.8–13.8 мас. %, в некоторых зёрнах установлен Te до 0.4 мас. % (табл. 3). Составы Au-Ag сульфидов занимают промежуточное положение между ютенбогаардтитом и петровскаитом (см. рис. 6б) и могут быть описаны формулой (Ag,Au)_2-xS. Вариации химического состава сульфидов Au-Ag могут быть обусловлены изоморфизмом в ряду ютенбогаардтит-петровскаит или гетерофазным строением зёрен [Пальянова и др., 2011].

 

Рис. 6. Диаграммы химических составов минералов благородных металлов рудопроявления Эвевпента (в ат. %). а – составы минералов системы Au‒Ag‒Te (1 – минералы участка Северный, 2 – минералы участка Центральный, 3 – теоретические составы минералов, соответствующие их идеальным формулам); б – составы минералов системы Au‒Ag‒S (1 – составы сульфидов участка Центральный, 2 – теоретические составы минералов, соответствующие их идеальным формулам).

 

Хлораргирит AgCl. Образует комковидные, угловатые зёрна, обнаружен в гидроксидах марганца из зоны окисления участка Центральный. Размер индивидов составляет менее 5 мкм, поэтому она идентифицировалась по результатам качественного анализа.

2.3. Самородное золото

Самородное золото обнаружено в основном в жилах участка Центральный (рис. 7), а на участке Северный встречается в единичных случаях, где выполняет тонкие трещинки в теллуридах (см. рис. 5д). Золото мелкое (от 25 до 120 мкм) интерстициальное, идиоморфное, выполняет каверны и поры в жильных минералах. Для самородного золота из протолочных проб наиболее характерны агрегаты сферолитов и ограненных кристаллов (см. рис. 7а), а также комковидная морфология зерен (см. рис. 7б, 7г). На поверхности некоторых золотин наблюдаются почковидные и натечного облика наросты самородного золота (см. рис. 7б, 7в). Нередко встречается в тесной ассоциации с оксидами и гидроксидами Fe и Mn, ярозитом или в виде рассеянной вкрапленности в них (см. рис. 5е, 7г‒7е). В зоне окисления участка Центральный распространено так называемое “горчичное” золото – гетерофазное минеральное образование, тонкая минеральная смесь частиц самородного золота и кислородных соединений Fe, Mn и др. Для него характерна желто-коричневая окраска в отраженном свете, землистые, порошковатые агрегаты (см. рис. 7ж, 7з).

 

Рис. 7. Морфологические особенности самородного золота участка Центральный и его взаимоотношения с другими минералами (изображения в обратно-рассеянных электронах). а – агрегат сферолитов и слабо ограненных кристаллов самородного золота; б – зерно самородного золота с поверхностью натёчного облика; в – зерно самородного золота с почковидными наростами золота на поверхности; г – самородное золото, покрытое “рубашкой” гидроксидов железа; д – включения самородного золота в гидроксидах железа и плюмбоярозите (Pjrs); е – частицы золота на поверхности ярозита (Jrs); ж – зерно “горчичного” золота (MG) в ассоциации с гидроксидами железа (Gth) в кварц-адуляровой матрице, з – то же зерно на изображении в отраженном свете.

 

Единственной изоморфной примесью в самородном золоте является серебро (табл. 4, см. рис. 6а), пробность составляет от 940 до 990 ‰. В химическом составе “горчичного” золота (см. табл. 3), кроме Au и Ag, установлены O (от 3.6 до 25.1 мас. %) и Fe (от 0.4 мас. % до 20.6 мас. %), реже Te (до 4 мас. %) и Mn (до 2.6 мас. %), в единичных случаях S (до 9 мас. %). Это позволяет утверждать, что доминирующей фазой, с которой срастается золото, являются оксиды и гидроксиды железа.

 

Таблица 3. Химический состав сульфидов золота и серебра, участок Центральный (мас. %)

S	Ag	Te	Au	Сумма	Формула
(Ag,Au)2-x S
12.99	42.83		44.56	100.38	(Ag0.98Au0.56)S1.00
13.73	37.44	0.33	47.18	98.68	(Ag0.81Au0.56)(S0.99Te0.01)
13.33	39.32		46.87	99.52	(Ag0.88Au0.57)S1.00
11.94	38.71		50.60	101.25	(Ag0.96Au0.69)S1.00
10.88	37.71		49.54	98.13	(Ag1.03Au0.74)S1.00
12.31	42.08	0.38	46.61	101.38	(Ag1.01Au0.61)(S0.99Te0.01)
12.54	54.75		32.75	100.04	(Ag1.30Au0.43)S1.00

 

Таблица 4. Химический состав (в мас. %) самородного золота и “горчичного” золота в срастании с оксидами/гидроксидами Fe, Mn, Te, S (участок Центральный)

O	S	Mn	Fe	Ag	Te	Au	Сумма
Срастания “горчичного” золота и оксидов/гидроксидов Fe, Mn, Te, S
20.61			19.76	3.09	0.83	53.34	97.63
12.31	9.04		5.15	18.22		56.90	101.62
25.07		0.36	20.29	3.59	3.92	47.04	100.27
19.80			16.25	3.19	3.00	57.06	99.30
4.20		1.84	0.38	3.67		89.28	99.37
4.46		1.73	0.40	3.14		91.09	100.82
21.99			12.63	2.28	2.60	57.89	97.39
3.67		2.60		2.33		89.79	98.39
23.07			20.57	3.34	1.56	52.47	101.01
Самородное золото
				5.03		96.88	101.91
				6.15		93.80	99,95
				2.46		97.96	100.42
				1.12		98.23	99.35
				1.28		98.71	99.99
				1.30		100.50	100.80
				3.93		97.64	101.57
				6.03		92.14	98.17
				4.79		95.34	100.13
				5.38		94.68	100.06

 

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Тип эпитермального оруденения рудопроявления Эвевпента

Эпитермальные месторождения принято подразделять на три типа: восстановительно-щелочные или низкосульфидизированные (low-sulfidation, LS-тип); субнейтральные или промежуточно-сульфидизированные (intermediate sulfidation, IS-тип); кислотно-сульфатные или высокосульфидизированные (high-sulfidation, HS-тип) [Sillitoe, Hedenquist, 2003; Taylor, 2007; John et al., 2018; Кигай, 2020]. Месторождения различных типов отличаются по минеральному составу околорудных метасоматитов, гипогенным жильным и рудным минералам и, соответственно, по физико-химическим характеристикам рудообразующих флюидов. Наиболее ярко различаются два крайних члена эпитермальных месторождений – LS и HS [White, Hedenquist, 1995; Hedenquist, Arribas, 2000; Sillitoe, Hedenquist, 2003; Taylor, 2007; John et al., 2018].

Важными критериями классификации эпитермальных месторождений являются текстурно-структурные особенности руд, а также набор гипогенных жильных и рудных минералов. Для месторождений HS-типа характерен гипогенный кварц, алунит, каолинит, пирофиллит, диккит и барит, а наиболее важными отличительными чертами является наличие кавернозного (“vuggy”) кварца и отсутствие адуляра [Heald et al., 1987; Arribas, 1995; Sillitoe, Hedenquist, 2003; John et al., 2018]. Содержание сульфидов в рудах составляет от 10 до 90%, в видовом отношении сульфиды представлены пиритом, энаргитом, люцонитом, фаматинитом, ковеллином, дигенитом, голдфилдитом [Arribas, 1995; Sillitoe, Hedenquist, 2003; John et al., 2018].

В месторождениях IS-типа жильные минералы представлены кварцем (в том числе халцедоном), крайне характерны марганцевые карбонаты, реже встречается адуляр [Sillitoe, Hedenquist, 2003; John et al., 2018; Wang et al., 2019]. Текстуры рудных жил крустификационные, полосчатые, брекчиевые, колломорфные и каркасно-пластинчатые [Wang et al., 2019]. Сульфиды присутствуют в жилах в количестве от 5 до 20% и представлены галенитом, сфалеритом, халькопиритом, блеклыми рудами и пиритом [Sillitoe, Hedenquist, 2003; John et al., 2018; Wang et al., 2019].

В рудах месторождений LS-типа основные жильные минералы – кварц и халцедон, а важную индикаторную роль играет адуляр [Sillitoe, Hedenquist, 2003; John et al., 2018]. Текстуры руд LS- и IS-месторождений достаточно схожи [Wang et al., 2019], однако для LS-месторождений более характерны колломорфные и каркасно-пластинчатые текстуры замещения карбонатов кварцем [Sillitoe, Hedenquist, 2003]. Содержание сульфидов в рудах низкое и обычно не превышает 1–2%. Из рудных минералов преобладают пирит, пирротин, арсенопирит, галенит, сфалерит, халькопирит, блёклые руды [Sillitoe, Hedenquist, 2003; John et al., 2018].

По текстурным особенностям руд и набору гипогенных жильных минералов рудопроявление Эвевпента, с одной стороны, резко отличается от месторождений HS-типа ввиду отсутствия алунита и кавернозного кварца, а с другой стороны, его можно рассматривать либо как объект IS-, либо LS-типа. Однако, достаточное широкое распространение колломорфных и каркасно-пластинчатых текстур руд, а также наличие адуляра на фоне ограниченного количества карбонатов и иллита позволяет относить Эвевпенту к LS-типу эпитермальных месторождений. В рудных ассоциациях на Эвевпенте также отмечается отсутствие минералов-индикаторов HS-обстановки (наиболее характерные из них энаргит, дигенит, люцонит и др.). Для Эвевпенты характерно низкое содержание сульфидов в рудоносных жилах (менее 1%), гипогенные рудные минералы представлены главным образом пиритом, сфалеритом, галенитом, халькопиритом, молибденитом, самородным золотом, теллуридами Au, Ag и Pb. Подобный набор рудных минералов является типичным для LS-объектов. Среди сульфидов, индикаторных для HS-обстановки, на рудопроявлении Эвевпента встречен лишь ковеллин, однако распространен он ограничено, развивается в виде кайм замещения по халькопириту и, по всей видимости, образовался на гипергенном этапе минералообразования. Таким образом, перечисленные индикаторные признаки позволяют рассматривать рудопроявление Эвевпента в качестве эпитермального золоторудного объекта восстановительно-щелочного (LS) типа.

Обзор месторождений-аналогов

Эпитермальные месторождения и рудопроявления золота и серебра широко распространены на полуострове Камчатка [Карта …, 1999; Петренко, 1999]. Наиболее изученными в регионе месторождениями LS-типа являются Агинское, Бараньевское, Асачинское и Родниковое, расположенные в пределах Центрально-Камчатского вулканического пояса (см. рис. 1, врезка). В табл. 5 сопоставлены морфология рудоносных структур, текстурные особенности и вещественный состав руд месторождений Камчатки. Также в таблице приведена информация о разведанных запасах, прогнозных ресурсах золота и средних содержаниях его в рудах, что опубликовано в открытых литературных источниках³ [Takahashi et al., 2002, 2007; Большаков и др., 2010; Округин и др., 2014а; Буханова и др., 2021].

 

Таблица 5. Сравнительная характеристика рудоносных структур и минералогии рудопроявления Эвевпента и других золоторудных LS-месторождений полуострова Камчатка

	Эвевпента (Северо-Камчатский рудный район)	Агинское (Центрально-Камчатский рудный район)	Бараньевское (Центрально-Камчатский рудный район)	Асачинское (Южно-Камчатский рудный район)	Родниковое (Южно-Камчатский рудный район)
Морфология рудоносных структур	Жилы, зоны прожилкования, гидротермальные брекчии	Жилы, жильные зоны, зоны прожилкования, гидротермальные брекчии, линзы в зонах дробления	Жилы, зоны прожилкования, зоны сульфидизированных гидротермально-метасоматических образований	Жилы, жильные зоны, зоны прожилкования	Жилы, зоны прожилкования
Текстуры руд	Колломорфно-полосчатые, крустификационные, брекчиевые, каркасно-пластинчатые	Колломорфно-полосчатые, брекчиевые, кокардовые, массивные, полосчатые, фестончатые	Брекчиевые, крустификационно-полосчатые, колломорфно-полосчатые, массивные, кокардовые, прожилково-сетчатые	Колломорфно-полосчатые, полосчатые, меттаколлоидные, брекчиевые, кокардовые, крустификационно-полосчатые	Колломорфно-полосчатые, полосчатые, крустификационные, брекчиевые, массивные
Продуктивные ассоциации рудных минералов	Золото-теллуридно-кварцевая, теллуридно-сульфидно-кварцевая, гипергенная с самородным золотом	Золото-серебро-теллуридная, серебро-теллуридно-сульфидная	Золото-пирит-кварцевая, золото-сульфосоль-кварцевая	Золото-адуляр-кварцевая и золото-науманнит-полибазитовая	Серебро-агвиларит-акантитовая, золото-ютенбогаардтит-акантитовая, золото-стибиопирсеит-адуляр-кварцевая, золото-акантит-адуляр-карбонатно-кварцевая
Содержание рудных минералов в жилах	Менее 1٪ (для участка Северный местами до 5٪)	Менее 1٪	От менее 1٪ до 3٪ (редко до 3-5٪)	Менее 1٪ (редко до 10-15٪)	Менее 5٪
Размер зёрен	От долей мкм до 200-300 мкм (пирит редко до 3-4 мм)	От 1-2 мкм до 800 мкм (пирит и халькопирит до 1-2 мм)	От 1-2 мкм до 400 мкм	От 1-2 мкм до 80 мкм	От 1-2 мкм до 550 мкм (золото до 2 мм)
Рудные минералы	Сульфиды: пирит, халькопирит, сфалерит, молибденит, галенит, арсенопирит, фазы состава (Ag,Au)2-xS, акантит, ковеллин, спионкопит (?) Теллуриды, селениды: алтаит, креннерит, гессит, петцит, науманнит Хлориды: хлораргирит Самородные: самородное золото (940-990‰)	Сульфиды: халькопирит, сфалерит, галенит, пирротин, молибденит, пирит, марказит, борнит, стибнит, идаит, акантит, ютенбогаардит Сульфосоли: блёклые руды, пирсеит-полибазит, фаматинит Теллуриды: колорадоит, алтаит, рикардит, калаверит, гессит, петцит, креннерит, сильванит, костовит Самородные: самородный теллур, самородное золото (950-990‰)	Сульфиды: пирит, халькопирит, галенит, борнит, молибденит, арсенопирит, стибнит, геерит, ковеллин, ленаит, моусонит, станноидит, акантит, ютенбогаардтит Сульфосоли: блёклые руды, серебряные сульфосоли (Ag10(Sb,As)S5; Ag17(Sb,As)2(S,Se)10; AgBiPb6), виттехенит, эмплектит, михараит, айкинит, энаргит Теллуриды, селениды: алтаит, гессит, петцит, калаверит, сильванит, рикардит, теллуро-селениды Cu, Bi, Pb Самородные: твёрдый раствор Au-Ag (280-941‰)	Сульфиды: пирит, марказит, пирротин, сфалерит, халькопирит, галенит, арсенопирит, борнит, ковеллин, халькозин, акантит, ютенбогаардтит, тетрадимит Сульфосоли: пирсеит-полибазит, блёклые руды, энаргит, аргиродит, пираргирит, стефанит Теллуриды, селениды: гессит, петцит, колорадоит, науманнит, клаусталит, фишессерит Хлориды, бромиды: хлораргирит, бромаргирит, эмболит Самородные: твёрдый раствор Au-Ag (185-890‰)	Сульфиды: пирит, халькопирит, галенит, сфалерит, борнит, ялпаит, ленаит, акантит, ютенбогаардтит Сульфосоли: блёклые руды, пирсеит-полибазит, прустит-пираргирит, аргиродит Селениды: науманнит Самородные: твёрдый раствор Au-Ag (494-726‰)
Жильные и акцессорные минералы	Кварц, халцедон, адуляр, иллит, карбонат, барит, целестин, апатит	Кварц, халцедон, адуляр, смектиты, серицит, цеолиты, иллит, кальцит, эпидот, барит, апатит, андрадит, волластонит, тальк	Кварц, адуляр, карбонаты, иллит, монтмориллонит, хлорит, каолинит, цеолиты	Кварц, адуляр, серицит, кальцит, родохрозит, смектиты, эпидот, цеолиты, пренит, хлорит, каолинит, титанит, барит, апатит	Кварц, адуляр, кальцит, ангидрит, серицит, каолинит
Содержание Au (г/т)	28.6	38.0	9.2	17.0	11.3
Запасы/ресурсы Au (т)	13.4	30.9	34.6	20.1	40.4
Источник	[Данная работа; Безрукова, 20043]	[Петренко, 1999; Andreeva et al., 2013; Округин и др., 2014а; Okrugin et al., 2014]	[Большаков и др., 2010; Tolstykh et al., 2021; Якич и др., 2022]	[Петренко, 1999; Takahashi et al., 2007; Боровиков и др., 2009; Округин и др., 2014б; Буханова и др., 2021]	[Петренко, 1999; Takahashi et al., 2002; Tolstykh et al., 2022]

 

Согласно приведенным в табл. 5 данным, можно утверждать, что рудопроявление Эвевпента является достаточно типичным для Камчатки представителем эпитермальных месторождений LS-типа. Для сопоставляемых объектов характерны жильные и брекчиевые рудоносные тела, зоны прожилкования. Рудам присущи колломорфно-полосчатая, крустификационная, брекчиевая текстуры, иногда прожилково-сетчатая (Бараньевское), а также низкое содержание рудных минералов (менее 5%). Благороднометалльная минерализация месторождений представлена самородными формами (твердый раствор Au-Ag), а также теллуридами (креннерит, гессит, петцит, сильвинит, калаверит, костовит), селенидами (науманнит, фишессерит), сульфидами (фазы состава (Ag,Au)_2-xS, аргиродит, акантит, ютенбогаардтит, ленаит, ялпаит) сульфосолями (пирсеит-полибазит, серебряные сульфосоли (Ag₁₀(Sb,As)S₅, Ag₁₇(Sb,As)₂(S,Se)₁₀, пираргирит, стефанит) и галогенидами (хлораргирит, бромаргирит, эмболит) благородных металлов. В ассоциации с минералами благородных металлов встречаются сульфиды (пирит, халькопирит, сфалерит, галенит, молибденит, арсенопирит, пирротин, борнит, стибнит, халькозин, ковеллин и др.) и сульфосоли (блёклые руды, фаматинит, энаргит). Кроме того, на месторождении Бараньевское отмечается широкое распространение висмут-содержащих минералов (виттехенит, AgBiPb_6, эмплектит, михараит, айкинит) [Якич и др., 2022], а для месторождения Асачинское важную роль играют селен-содержащие минералы (науманнит, клаусталит, фишессерит) [Петренко, 1999; Боровиков и др., 2009]. Общей чертой для месторождений региона является относительно небольшие запасы золота на фоне высоких содержаний благородных металлов в рудах (см. табл. 5), что достаточно типично для большинства жильных эпитермальных LS-месторождений [Hedenquist et al., 1996; Константинов, 2000].

В качестве наиболее близкого месторождения-аналога можно рассматривать Агинское. На этом месторождении продуктивные минеральные ассоциации связаны с адуляр-кварцевыми рудными телами и представлены высокопробным самородным золотом в ассоциации теллуридами (калаверит, петцит, алтаит, гессит) и сульфидами (халькопирит, сфалерит, пирит) [Andreeva et al., 2013; Округин и др., 2014а]. Самородное золото как Агинского месторождения, так и рудопроявления Эвевпента, имеет достаточно узкий диапазон пробности (940–1000‰), в то время как на других объектах Камчатки пробность твердого раствора Au-Ag варьирует в широких пределах (см. табл. 5). Обращает на себя внимание, что для месторождения Агинское минералы сульфосолей в рудах играют резко подчиненную роль [Andreeva et al., 2013; Округин и др., 2014а], в то время как на Бараньевском, Родниковом и Асачинском месторождениях сульфосоли являются обычными спутниками благороднометалльной минерализации [Takahashi et al., 2002, 2007; Боровиков и др., 2009; Якич и др., 2022; Tolstykh et al., 2022]. В изученных минеральных ассоциациях рудопроявления Эвевпента минералы сульфосолей не были обнаружены (см. табл. 5), что позволяет проводить параллели с месторождением Агинское.

В качестве зарубежных аналогов, обладающих схожими минералогическими особенностями руд, можно рассмотреть золото-теллуридные LS-месторождения Тихоокеанского рудного пояса: Эмперор (о. Вити-Леву, Республика Фиджи) [Ahmad et al., 1987] и Раунд-Маунтин (Невада, США) [Sander, Einaudi, 1990]. Однако они обладают на порядок большими запасами золота в сравнении с известными Камчатскими объектами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Благородные металлы в рудах проявления Эвевпента находятся в следующих формах: самородные формы (высокопробное самородное золото и “горчичное” золото), теллуриды (креннерит, гессит, петцит), сульфиды (фазы состава (Ag,Au)_2-xS и акантит), хлориды (хлораргирит), селениды (наумманит).
2. Установлена последовательность минералообразования, выявлены и охарактеризованы три минеральные ассоциации, содержащие благородные металлы: гипогенная золото-теллуридно-кварцевая и гипергенная с самородным золотом на участке Центральный; гипогенная теллуридно-сульфидно-кварцевая на участке Северный.
3. На основании текстурных особенностей и вещественного состава руд показано, что рудопроявление Эвевпента относится к восстановительно-щелочному или LS-типу эпитермальных месторождений. В качестве месторождения-аналога можно рассматривать месторождение Агинское (Центральная Камчатка).

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают признательность коллективу Кичигинской ГРП АО “Северо-Восточное ПГО”, в особенности А.С. Московскому, Л.А. Семерикову и В.Н. Марченко, за совместно проведенные полевые исследования, содействие в работе на объекте исследования, предоставление картографического и других материалов. Авторы благодарят научного сотрудника лаборатории минералогии ИВиС ДВО РАН Д.С. Буханову за помощь при подготовке текста рукописи, ценные замечания и поддержку. Кроме того, авторы благодарят рецензентов за ценные комментарии и замечания.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы данной работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ

Исследование выполнено в рамках государственного задания ИВиС ДВО РАН, тема НИР № АААА-А20-120121090011-4.

 

¹ Казуров В.Н., Гимадеева Л.Ф. Отчет о геолого-минерагеническом картировании масштаба 1:200 000 в Оссорском рудном районе, проведенным Оссорским отрядом в 1988‒1994 гг. Петропавловск-Камчатский, 1994. 225 с.

² Аррибас А., Гьеримский К. Отчет о результатах работ по Корякскому проекту на участке Эвевпента, выполненных в 1999 году ЗАО “Паламос” и компанией “Пласер Доум Эксплорейшн”. Петропавловск-Камчатский, 1999. 27 с.

³ Безрукова Л.А., Газизов Р.Б., Большаков Н.М. Информационный отчет о результатах 1-го этапа поисковых работ, проведенных ОАО “Камгео” в пределах Оссорского рудного района в 1997‒2004 гг. Петропавловск-Камчатский, 2004. 272 с.

Об авторах

П. С. Жегунов

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: pavel.zhegunov@bk.ru
Россия, бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006

А. В. Кутырев

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: pavel.zhegunov@bk.ru
Россия, бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006

Е. С. Житова

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: pavel.zhegunov@bk.ru
Россия, бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006

С. В. Москалёва

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: pavel.zhegunov@bk.ru
Россия, бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006

П. Е. Швейгерт

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: pavel.zhegunov@bk.ru
Россия, бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006

Список литературы

Дополнительные файлы