Fluid inclusions in quartz of the gold-ore occurrences and gold-quartz intergrowths from placers in the Sololi uplift of the Olenyok arch (Yakutia)

Texto integral

ВВЕДЕНИЕ

На Сололийском поднятии Оленекского свода известны многочисленные россыпные проявления золота с неустановленными коренными источниками (рр. Эекит, Таас Эекит, Сололи, Улахан Сололи и др.) (Герасимов, Никифорова, 2004). Предшественниками предполагалась связь россыпей с оруденением докембрийского этапа (Виноградов, 1967; Шпунт, 1974; Яблокова и др., 1988). Вместе с тем до сих пор поиски рудных источников, предпринимавшиеся такими организациями как НИИГА, ПГО «Якутскгеология», ПГО «Аэрогеология», не привели к положительным итогам. В связи с этим особенно актуальным является определение поисковых критериев золотого оруденения на территории. На современном этапе исследований по результатам изучения типоморфизма россыпного золота выделено две разновидности самородного золота (Герасимов, 2023). Первая разновидность – типичное самородное золото большинства россыпных проявлений северо-восточной части Сибирской платформы, связанное с промежуточными коллекторами пермского и рифейского возраста, широко развитыми в изучаемом районе. Вторая разновидность – слабоокатанное самородное золото ближнего сноса. Слабая окатанность, невыкрошившийся кварц, неизмененное внутреннее строение, отсутствие коррозионной оторочки свидетельствуют о том, что источниками этого самородного золота являются близлежащие рудные проявления. Ко второй разновидности относятся крупные сростки самородного золота с кварцем, обнаруженные в русловом аллювии р. Сололи.

В настоящей работе представлены результаты изучения флюидных включений в жильном кварце с золотосульфидным оруденением, развитом в сланцах и метаморфизованных песчаниках эекитской серии раннего протерозоя и метариолитах этого же возраста, в кварцевой брекчии из зоны наложенной золоторудной минерализации по песчаникам ранне-среднепермского возраста, а также в золотокварцевом сростке россыпи р. Сололи. Основная цель исследований заключалась в реконструкции условий образования кварцевых жил и золотокварцевых сростков Сололийского поднятия.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Флюидные включения (ФВ) в кварце изучались методами оптической микроскопии, криометрии, термометрии и рамановской спектроскопии.

Микротермометрические исследования включений проводились в лаборатории термобарогеохимии ИГМ СО РАН (г. Новосибирск) на микротермокамере THMSG-600 фирмы Linkam, установленной на оптическом микроскопе Olympus BX51 с набором длиннофокусных объективов. Исследования проводились в диапазоне температур от ‒196 до +600 °С, точность измерения составляла 0.1‒0.3 °С в интервале температур от +60 до ‒60 °С и 1‒5 °С за пределами данного интервала. Концентрация и солевой состав ФВ изучались методом криометрии. Состав солей включений определялся по температуре эвтектики (Т_эвт.) (Борисенко, 1977). Концентрация солей рассчитывалась по температуре плавления льда (Т_{пл.льда}) на основе данных системы NaCl‒H₂O (Bodnar, Vityk, 1994). Температуры гомогенизации (Т_гом) двухфазных включений определялись по исчезновению газового пузырька методом термометрии. Присутствие растворенных газов значительно снижает влияние давления на температуру гомогенизации и позволяет считать ее близкой к температуре минералообразования (Реддер, 1987). Состав газовой фазы ФВ в кварце исследован с помощью КР-спектрометра Horiba Lab Ram HR 800, оснащенного твердотельным лазером с длиной волны 532 нм, мощностью 100 мВт и микроскопом Olympus BX-41 с рабочими объективами 10х и 100х. Содержание газов во флюидных включениях рассчитывалось по опубликованным методикам (Dubessy et al., 1989; Burke, 2001).

КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА РАБОТ

На исследованной территории на уровне современного эрозионного среза развиты отложения раннепротерозойского, рифейского, вендского, пермского, триасового, юрского (рис. 1) и четвертичного возрастов. Эекитская серия нижнего протерозоя представлена филлитовидными сланцами и метаморфизованными в условиях зеленосланцевой фации песчаниками и алевролитами. На этих отложениях с резким угловым несогласием залегают толщи сыгынахтахской и кютюнгдинской серий нижнерифейского комплекса, представленные кварцевыми конгломератами, песчаниками, алевролитами, известняками и доломитами. Среднерифейские отложения представлены песчаниками, известняками, доломитами и алевролитами арымасской и дебенгдинской свит. Выше на неровной поверхности размыва среднерифейских пород прослеживаются отложения мастахской и хатыспытской свит вендского возраста, состоящие из песчаников, гравелитов с подчиненным количеством конгломератов и доломитов. На размытой поверхности отложений венда, рифея, нижнего протерозоя и магматических образований ранне-верхнепротерозойских комплексов залегают отложения ранне- и позднепермского возраста, представленные кварцевыми конгломератами, песчаниками и алевролитами. Породы триасового возраста имеют ограниченное распространение и представлены аргиллитами, алевролитами и туфопесчаниками. Отложения юрского возраста представлены преимущественно аргиллитами с незначительным количеством прослоев алевролитов и песчаников. Алевролиты, песчаники и аргиллиты мелового возраста закартированы в восточной части района. Песчано-галечные и песчано-суглинистые четвертичные отложения перекрывают водораздельные пространства, склоны и днища долин водотоков. В районе установлены ранне-, позднепротерозойские и вендские магматические образования. Раннепротерозойский комплекс представлен субщелочными габброидами, гранитоидами и метариолитами. С этими магматическими породами ассоциируют кварцевые и кварц-карбонатные жилы. К рифейскому магматическому комплексу относятся силлы и дайки долеритов. Вендские образования представлены штоками, дайками, некками и трубками взрыва, сложенными сиенит-порфирами и трахибазальтами (Сметанникова и др., 2013). В районе широко развиты разрывные нарушения, относящиеся к региональной Анабара-Эекитской системе разломов раннепротерозойского заложения, которая неоднократно подновлялась, в том числе и в мезозое (Никифорова и др., 2018).

 

Рис. 1. Схема геологического строения дочетвертичных образований Сололийского выступа (по данным Сметанниковой и др. (2013) и фондовым материалам)

1 – образования эекитской серии раннего протерозоя; 2 – раннерифейские песчаники, алевролиты, гравелиты и конгломераты; 3 – среднерифейские песчаники, доломиты и известняки; 4 – вендские песчаники, конгломераты, доломиты и известняки; 5 – конгломераты, гравелиты, песчаники, углистые сланцы, алевролиты ортокинской свиты ранней перми; 6 – переслаивание пачек аргиллитов, алевролитов и песчаников ныкабытской свиты поздней перми; 7 – триасовые аргиллиты, алевролиты и туфопесчаники; 8 – позднетриасовые-раннеюрские конгломераты, песчаники, алевролиты; 9 – песчаники, конгломераты, прослои аргиллитов и алевролитов, линзы известняков юрского возраста; 10 – меловые песчаники, алевролиты, прослои и линзы конгломератов; 11 – гранитоиды раннепротерозойского возраста; 12 – раннерифейский уэттяхский комплекс долеритов; 13 – вендский трахибазальт-трахитовый Монгусский комплекс; 14 – разломы; 15 – точки штуфного опробования.

Fig. 1. Geological scheme of the Pre-Quaternary formations in the Sololi Uplift, after (Smetannikova et al., 2013) and archive materials.

1 – rocks of the Early Proterozoic Eekite series; 2 – Early Riphean sandstones, siltstones, gritstones, and conglomerates; 3 – Middle Riphean sandstones, dolomites, and limestones; 4 – Vendian sandstones, conglomerates, dolomites, and limestones; 5 – conglomerates, gravelites, sandstones, carbonaceous shales, siltstones of the Early Permian Orthokinskaya formation; 6 – interbedding of patches of mudstones, siltstones, and sandstones of the Late Permian Nykabytskaya formation; 7 – Triassic mudstones, siltstones, and tuffaceous sandstones; 8 – Late Triassic – Early Jurassic conglomerates, sandstones, siltstones; 9 – Jurassic sandstones, conglomerates, interlayers of mudstones and siltstones, with lenses of limestones; 10 – Cretaceous sandstones, siltstones, interlayers and lenses of conglomerates; 11 – Early Proterozoic granitoids; 12 – Early Riphean dolerites of Uettyakhsky complex; 13 – Vendian trachybasalt-trachyte Mongusky complex; 14 – faults; 15 – points of the lump sampling.

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЯВЛЕНИЙ ЗОЛОТА

На исследуемой территории золоторудные образования обнаружены в кварцевых жилах, инъецирующих сланцы и метаморфизованные песчаники эекитской серии и метариолиты раннепротерозойского возраста.

Кварцевые жилы, инъецирующие образования эекитской серии, широко распространены в бассейне среднего течения р. Сололи. Жилы и прожилки представляют собой ветвящиеся, преимущественно согласные напластованию и реже секущие образования кварцевого, реже кварцево-карбонатного состава мощностью в среднем около 0.1 м (до 0.5 м в раздувах) видимой протяженностью до 25 м. Общий объем кварцево-жильного материала во вмещающих породах достигает 1–2%. Основная масса жил сложена молочно-белым и серым полупрозрачным кварцем с вкрапленностью пирита. Породы опробованы фрагментарно в разрозненных скальных выходах, развалах и осыпях средних и нижних течений водотоков. Основные породообразующие минералы рудных проявлений – кварц и полевые шпаты. Кварц характеризуется разнозернистой структурой, образуя 2 генерации. Кварц I чаще обрамляется мелкозернистым гранулированным кварцем II. Полевые шпаты представлены главным образом K, в меньшей степени Na-Ca минералами. В качестве акцессорных установлены циркон, апатит, ильменит, рутил, барит.

Рудная минерализация (до 5%) в кварцевых жилах, инъецирующих метапесчаники и сланцы, состоит из самородного золота и сульфидов. Самородное золото характеризуется весьма мелкими (первые мкм) неправильными по форме выделениями. Среди сульфидов наиболее широко развит пирит, встречающийся в виде кристаллов или их агрегатов, довольно часто в ассоциации с калиевым полевым шпатом. Халькопирит встречается в виде небольших по размеру изометричных кристаллов. Сфалерит образует неправильные зерна размером до 50 мкм. Галенит наблюдается в виде небольших (первые мкм) изометричных кристаллов, иногда в виде включений в сфалерите. Редкоземельная минерализация представлена широко распространенным монацитом (Герасимов и др., 2023).

Риолиты раннепротерозойского возраста развиты по левобережью р. Сололи в бассейнах речек Радость и Карат. Как сами риолиты, так и вмещающие сланцы пронизаны маломощными (< 0.1 м) жилами и прожилками кварца. Кварц светло-серый, белый, разнозернистый образует удлиненные ксеноморфные выделения. Рудная минерализация кварцевых жил в риолитах представлена сульфидами и самородным золотом. Сульфиды обнаружены в виде вкраплений размером первые мкм и представлены пиритом, арсенопиритом, халькопиритом и галенитом. Самородное золото характеризуется мелкими (до 5 мкм) комковидными и пластинчатыми (трещинными) выделениями. Кроме того, довольно часто встречаются мелкие зерна монацита (Герасимов и др., 2023). По установленным минеральным парагенезисам описанные золотосульфидные проявления отнесены к золото-кварц-сульфидному формационному типу. Кроме названных проявлений, выявлена золотосульфидная минерализация, наложенная по зоне тектонической трещиноватости на песчаники ныкабытской свиты ранне-среднепермского возраста. Песчаники подвержены интенсивному катаклазу и лимонитизации. По ним развиты многочисленные трещины горизонтального и вертикального заложения. В нижней части разреза измененных песчаников наблюдаются секущие их кварц-кальцит-сидеритовые брекчии со сложной ветвящейся морфологией с вкрапленной рудной минерализацией. Видимая мощность брекчий достигает 1.5 м. Нижнюю границу их распространения установить не удалось в связи со сложностью условий расчистки. Кварц образует разнозернистые выделения. Главный рудный минерал – галенит. Кроме этого, в брекчиях встречены пирит, киноварь, самородное серебро и ртутьсодержащее золото (Герасимов и др., 2023).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ФЛЮИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ

Характеристика флюидных включений. Для изучения флюидных включений были изготовлены двусторонне-полированные пластинки кварца толщиной 0.3‒0.5 мм из 8 образцов, отобранных в метапородах эекитской серии, риолитах, брекчиях, а также сросток кварца с золотом. В соответствии с известными критериями (Реддер, 1987) в кварце из жил в брекчиях, риолитах и метапесчаниках и мелкой гальки (золотокварцевого сростка) россыпи р. Сололи были определены первичные и вторичные флюидные включения. Первичные включения встречаются в виде небольших скоплений либо приурочены к зонам роста минерала-хозяина. Вторичные включения приурочены к залеченным трещинам, которые секут кварцевые зерна. Отмечается сосуществование включений всех типов и соотношение различных фаз, что, вероятно, свидетельствует о гетерогенизации флюидной системы (вскипании). Поэтому температуры гомогенизации первичных ФВ можно считать температурами кристаллизации кварца.

В кварце из жил в брекчиях (р. Карат) первичные включения имеют неправильную форму (угловатую или вытянутую) и размер от 10 до 40 мкм (рис. 3). По фазовому составу при комнатной температуре среди первичных ФВ установлены два типа: 1) существенно газовые – однофазные с неустановленной фазой; 2) газово-жидкие – двухфазные с объемом газового пузырька 20‒30 об.%.

 

Рис. 2. Золото в сростках с кварцем россыпи р. Сололи.

а–б – общий вид; в–г – двойниковое внутреннее строение.

Fig. 2. Gold in intergrowth with quartz from the Sololi Creek placer.

а–б – general view; в–г – twinned internal structure.

 

Рис. 3. Типы флюидных включений в кварце из жил в брекчиях р. Карат. Г – газ, Ж – жидкость.

Fig. 3. Types of fluid inclusions in quartz from veins in the Karat River breccia. Г, vapor, Ж, liquid.

 

В кварце из жил в риолитах (р. Радость) обнаружены первичные включения размером от 10 до 45 мкм, которые имеют форму отрицательной огранки, реже округлую и вытянутую. По фазовому составу при комнатной температуре среди первичных ФВ встречаются три типа: 1) существенно газовые – однофазные (рис. 7, а); 2) газово-жидкие – двухфазные с объемом газового пузырька 20‒40 об.% (рис. 7, б); 3) водно-углекислотные – трехфазные с соотношением углекислотной (газовой или плотной жидкой СО₂) и водной фаз от 80:20 до 20:80 об.% соответственно (рис. 7, в).

 

Рис.7. Типы флюидных включений в кварце из жил в риолитах р. Радости: а – однофазные, б – двухфазные, в – трехфазные. Г – газ, Ж – жидкость.

Fig.7. Types of fluid inclusions in quartz of veins in rhyolites of the Radost River: a – single-phase, б – two-phase, в – three-phase. Г – vapor, Ж – liquid.

 

В кварце из жил в метаморфизованных песчаниках и сланцах (р. Сололи) первичные флюидные включения в большинстве имеют неправильную форму вакуолей, реже округлую и угловатую, размер их составляет от 10 до 30 мкм. По фазовому составу среди первичных ФВ обнаружены три типа: 1) существенно газовые – однофазные (рис. 8, а); 2) газово-жидкие – двухфазные с объемом газового пузырька 10–20 об.% (рис. 8, б); 3) водно-углекислотные – трехфазные с соотношением углекислотной (газовой или плотной жидкой СО₂) и водной фаз 70:30 об.% (рис. 8, в).

 

Рис. 8. Типы флюидных включений в кварце из жил в метаморфизованных песчаниках и сланцах р. Сололи: а – однофазные, б – двухфазные, в – трехфазные. Г – газ, Ж – жидкость.

Fig. 8. Types of fluid inclusions in quartz from veins in metamorphosed sandstones and slates of the Sololi River: a – single-phase, б – two-phase, в – three-phase. Г – vapor, Ж – liquid.

 

В кварце из кварцевой гальки с самородным золотом россыпи р. Сололи обнаружены первичные включения размером от 10 до 35 мкм, которые имеют вытянутую, неправильную и угловатую форму. По фазовому составу при комнатной температуре среди первичных ФВ встречаются три типа: 1) существенно газовые – однофазные (рис. 9, б); 2) газово-жидкие – двухфазные с объемом газового пузырька 10‒20 об.% (рис. 9, а, б); 3) водно-углекислотные – трехфазные с соотношением углекислотной (газовой или плотной жидкой СО₂) и водной фаз 80:20 об.% (рис. 9, в).

 

Рис. 9. Типы флюидных включений в кварце из золотоносной гальки россыпи р. Сололи: а, б – однофазные и двухфазные, в – трехфазные. Г – газ, Ж – жидкость.

Fig. 9. Types of fluid inclusions in quartz from gold-bearing pebble of the Sololi River placer: a, б – single-phase and two-phase, в – three-phase. Г – vapor, Ж – liquid.

 

Температура гомогенизации, состав и соленость флюидных включений. Общий диапазон температуры гомогенизации первичных двухфазных включений в кварце из жил в брекчиях составляет 230‒425 °С в жидкую и газовую фазу, где максимум определений приходится на диапазон 350‒390 °С (рис. 4). Соленость варьирует в небольшом интервале от 4.3 до 7.9 мас.% экв. NaCl. Температура эвтектики говорит о том, что в минералообразующем растворе преобладает NaCl с примесью хлоридов K (рис. 5). Вторичные включения гомогенизировались в жидкость при 165‒180 °С и содержат водный раствор с концентрацией солей 5.7‒7.9 мас.% экв. NaCl. Газовая составляющая первичных ФВ имеет углекислотный, азотный, азотно-углекислотный и азотно-углекислотно-метановый состав (рис. 6). Содержание СО₂ меняется от 16.8 до 100 мол.%, иногда газовая составляющая содержит примесь азота (70.1‒81.3 мол.%), в некоторых случаях до 100 мол.% и метана (до 1.9 мол.%).

 

Рис. 4. Гистограмма распределения температур гомогенизации флюидных включений из кварцевых жил в различных породах и в золотокварцевом сростке Сололийского выступа.

1 – кварц в брекчиях, 2 – кварц в риолитах, 3 – кварц в метаморфизованных песчаниках и сланцах, 4 – кварц из золотоносной гальки россыпи р. Сололи.

Fig. 4. Histogram of distribution of the homogenization temperature for fluid inclusions in quartz from veins in different rocks and in an intergrowth quartz and gold, Sololi Uplift area.

1 – quartz in breccias, 2 – quartz in rhyolites, 3 – quartz in metamorphosed sandstones and slates, 4 – quartz in gold-bearing pebble from the Sololi River placer.

 

Рис. 5. Соотношение температуры эвтектики и солености флюидных включений в кварцевых жилах и в золотокварцевом сростке Сололийского поднятия. Диаграмма построена с использованием данных (Бхаттачарайа, Паниграйи, 2011).

1 – кварц в брекчиях, 2 – кварц в риолитах, 3 – кварц в метаморфизованных песчаниках и сланцах, 4 – кварц из золотоносной гальки россыпи р. Сололи.

Fig. 5. Ratio of eutectic temperature and salinity of fluid inclusions in quartz veins and in a gold-quartz intergrowth. The plot were constructed using data of (Bhattacharya, Panigrahi, 2011).

1 – quartz in breccias, 2 – quartz in rhyolites, 3 – quartz in metamorphosed sandstones and slates, 4 – quartz from gold-bearing pebble from the Sololi River placer.

 

Гомогенизация включений в кварце из жил в риолитах происходит в интервале температур от 224 до 384 °С в жидкую и газовую фазу, с максимальным количеством определений в интервале 250‒300 °С (рис. 4). Температура плавления СО₂ (‒56.6 °С) в них изменяется от ‒55.6 до ‒58.0 °С, что свидетельствует о незначительной примеси низкокипящих газов. Температура эвтектики водно-солевой фазы меняется в широком диапазоне (от ‒10.1 до ‒38.0 °С), что указывает на присутствие хлоридов Na, K, Mg и Fe (рис. 5). Температура плавления льда колеблется от 0.9 до ‒8.0 °С, соответствуя солености 0.5‒12.0 мас.% экв. NaCl. Гомогенизация жидкой СО₂ в трехфазных включениях происходит при температурах 20.1‒29.7 °С в жидкую фазу. Углекислота плавится при температуре от ‒54.7 до ‒58.0 °С, что несколько ниже температуры плавления чистой СО₂ и может указывать на незначительную примесь низкокипящих газов. Плавление газгидрата происходит в интервале +4.7…+9.8 °С. Вторичные включения гомогенизируются при температуре 216 °С в жидкую фазу. По данным рамановской спектроскопии первичные ФВ содержат СО₂ в количестве от 83.1 до 92.7 мол.%, N₂ – от 2.2 до 16.5 мол.% и СН₄ – от 0.1 до 0.9 мол.%. В единичных случаях в них отмечается присутствие H₂S (1.4 мол.%) (рис. 6). Также встречаются включения с газовой составляющей, представленной азотом (76.5‒87.1 мол.%) с примесью метана (12.8‒27.4 мол.%). Наряду с ними отмечаются преимущественно углекислотные, метановые и углекислотно-азотные ФВ.

 

Рис. 6. Состав газовой составляющей флюидных включений (мол.%) в кварцевых жилах и в золотокварцевом сростке Сололийского поднятия по данным КР-спектроскопии.

1 – кварц в брекчиях, 2 – кварц в риолитах, 3 – кварц в метаморфизованных песчаниках и сланцах, 4 – кварц из золотоносной гальки.

Fig. 6. Composition of the gas phase in fluid inclusions (mol.%) in vein quartz and a gold-quartz intergrowth, according to the Raman spectroscopy data.

1 – quartz in breccia, 2 – quartz in rhyolites, 3 – quartz in metamorphosed sandstones and slates, 4 – quartz in gold-bearing pebble.

 

Температуры гомогенизации (в жидкую и газовую фазу) включений в кварце из жил в метаморфизованных песчаниках и сланцах варьируют в интервале от 208 до 380 °С, где максимум определений приходится на интервал 200‒300 °С (рис. 4). Температуры плавления чистой СО₂ во включениях (от ‒55.9 до ‒56.5 °С) свидетельствуют об отсутствии примесей метана или азота. Измеренные температуры эвтектики (‒10.1…‒37.0 °С) соответствуют водно-солевым растворам хлоридов K, Na, Mg и Fe (рис. 5). Концентрация солей растворов составляет 0.5‒12.3 мас.% экв. NaCl. Гомогенизация жидкой СО₂ водно-углекислотных ФВ происходит в жидкую фазу при температурах 25.6‒30.8 °С и в газовую фазу при 14.4 °С. Температура плавления СО₂ в них варьирует от ‒56.5 до ‒57.6 °С, что близко к температуре плавления чистой углекислоты (‒56.6 °С). Газгидрат плавился при температурах от 5.5 до 10 °С. Вторичные двухфазные ФВ гомогенизируются в жидкость при температурах 160‒180 °С и содержат водно-солевой раствор с концентрацией солей 5.3‒6.3 мас.% экв. NaCl. В растворе этих включений преобладают хлориды Na и Mg с примесью K (Т_эвт= ‒29.5…‒33.0 °С). Газовая составляющая ФВ представлена преимущественно CO₂ и СН₄, иногда углекислотой (40.9‒95.3 мол.%), азотом (4.3‒54.7 мол.%) и метаном (0.4‒11.5 мол.%) (рис. 6). Также встречаются включения с содержаниями N₂ от 80.6 до 84.9 мол.% и СН₄ от 15.1 до 19.4 мол.%. Выявлены единичные ФВ с СО₂ (89.9 мол.%) и CH₄ (10.1 мол.%).

Гомогенизация первичных включений в кварце из кварцевой с самородным золотом гальки россыпи происходит в диапазоне температур от 250 до 345 °С в жидкую фазу с максимальным количеством определений в интервале 300‒350 °С (рис. 4). Температура плавления СО₂ равна ‒56.8 °С, что указывает на отсутствие примесей других газов. Соленость варьирует в небольшом интервале (от 2.6 до 6.9 мас.% экв. NaCl). Температура эвтектики говорит о том, что в минералообразующем растворе преобладает NaCl с примесью хлоридов K (рис. 5). В газовой фазе ФВ преобладает углекислота, содержание которой составляет от 91 до 92.5 мол.%, также встречается примесь N₂ (7‒8.5 мол.%) и CH₄ (0.5 мол.%) (рис. 6).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Анализ первичных включений в кварце из жил в брекчиях (р. Карат) показывает, что водно-солевая система характеризуется присутствием хлоридов Na и K с низкой соленостью (4.3–7.9 мас.% NaCl экв.). Температуры гомогенизации ФВ свидетельствуют о том, что образование кварцевых прожилков происходило в широком интервале температур (230–425 °С). Основными компонентами газовой фазы включений являются азот и углекислота, в незначительном количестве присутствует метан. Обращает внимание повышенное содержание N₂ в газовой составляющей ФВ, которое может быть обусловлено химической реакцией между флюидом и аммоний-содержащими силикатами вмещающих пород, в которых азот в форме NH⁴⁺ изоморфно замещает калий на регрессивной стадии метаморфизма (Bottrell, Miller, 1990; Сокерина и др., 2023). С другой стороны, источником азота могут быть органические соединения, но из-за отсутствия исследований это рассуждение носит предварительный характер. В то же время прослеживается увеличение доли СО₂ во флюиде. Предположительно, взаимодействие этих компонентов между собой создавало условия для транспортировки и осаждения золота.

Кварц из жил в риолитах (р. Радость) кристаллизовался в условиях средних и высоких температур (224–384 °С) из слабо-, умеренно-концентрированных (0.5‒ 11.7 мас.% NaCl экв.) растворов с участием хлоридов K, Na и Mg. Высокие температуры и низкие концентрации солей характерны для «сухого пара» на фоне дефицита H₂O, когда рудная система была перегрета, что, возможно, обусловлено процессами метаморфизма руд (Савва и др., 2019). Особо отмечаются различные соотношения жидкой и газовой фаз во ФВ, наличие трехфазных включений с жидкой СО₂, гомогенизация включений как в жидкость, так и в газ, что возможно свидетельствует о неоднородной рудообразующей системе как и по составу, так и по фазовому состоянию. Вероятно, происходило вскипание растворов с отделением СО₂ и других компонентов вследствие проявления тектонических движений (Сокерина и др., 2014). По данным КР-спектроскопии газовая фаза включений характеризуется преобладанием СО₂, возрастанием роли N₂, реже присутствием СН₄ и незначительной примесью H₂S. Как известно, значительное количество N₂ в газовой фазе ФВ часто встречается в минералах протерозойских месторождений (Прокофьев и др., 2017), а возрастающая роль СН₄ во флюидах может свидетельствовать о разложении органического вещества во вмещающих породах (Shaparenko et al., 2021). Также во включениях прослеживается явление кипения, где происходит переход состава газовой фазы в однофазных включениях преимущественно в N₂ и CH₄, что является причиной кристаллизации рудных элементов, в том числе и золота (Bowers, 1991; Гибшер и др., 2017).

По характеру водно-солевого состава ФВ кварц из жил в метапесчаниках (р. Сололи) близок к рассмотренному ранее кварцу из прожилков в риолитах (р. Радость), для которых характерно преобладание в составе включений солей K, Na и Mg с низкой и умеренной соленостью (0.5‒12.3 мас.% NaCl экв.). Полученные температуры гомогенизации для ФВ в кварце попадают в диапазон 208‒380 °С. По данным КР-спектроскопии газовая составляющая флюидов представлена смесью СО₂‒N₂‒CH₄. Следует заметить, что преобладающее содержание СО₂ во включениях играет роль геохимического барьера и приводит к повышенному содержанию золота в кварцевых жилах (Томиленко, Гибшер, 2001). Участие CH₄ в транспорте золота связано с метаморфическими процессами.

Образование кварца из золотоносной гальки россыпи (р. Сололи) происходило в средне- и высокотемпературных условиях (250‒345 °С) из окисленных хлоридных калий-натровых растворов низкой солености (до 7 мас.% NaCl экв.) с преобладанием углекислого газа и небольшой примесью азота и метана в газовой фазе. Сходные параметры (температура гомогенизации, состав растворов и газовых фаз) установлены и для кварца из жил риолитов и метаморфизованных сланцев и песчаников. По данным большинства исследователей, преимущественное содержание углекислого газа в составе ФВ является свидетельством «углекислотной волны» в минералообразующем процессе, что считается надежным показателем золотоносности (Ройзенман, 2008; Сокерина и др., 2018).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые проведенные исследования флюидных включений в кварце из жил в различных породах и кварцевой гальки с самородным золотом из россыпи Сололийского поднятия показали следующее.

Образование кварцевых брекчий, обнаруженных в зоне тектонического дробления пермских пород, происходило в широком интервале температур (от 230 до 425 °С). В газовой фазе преобладали углекислота и азот с единичной примесью метана. Вероятно, повышенное содержание азота связано с химическими реакциями между флюидом и аммоний-содержащими силикатами вмещающих пород, в которых азот в форме NH₄⁺ изоморфно замещает калий. Вместе с тем не исключается участие при формировании изученных брекчий мантийного азота, который поступал по глубинному Анабара-Эекитскому разлому.

Близкие температуры гомогенизации и сходный характер водно-солевого состава для ФВ кварцевых жил, инъецирующих метапороды эекитской серии и метариолиты, дают основание предположить одновременность их образования и отнести к общему этапу рудообразования. В пользу этого утверждения указывает также одинаковый минеральный состав золотосульфидного оруденения этих жил.

ФВ кварца из гальки аллювиальных отложений р. Сололи по основным характеристикам близки к ФВ жильного кварца метапород и метариолитов. Сходство параметров рудообразующих гидротермальных флюидов может свидетельствовать о едином источнике. Благоприятным фактором для осаждения золота являлись окислительные условия минералообразования, на что указывает преобладающее содержание СО₂ во включениях, что сыграло роль геохимического барьера и привело к повышенному содержанию золота в кварцевых жилах.

Сопоставление полученных данных условий образования кварца рудных жил и гальки россыпи позволяет сделать вывод о том, что коренными источниками россыпи служили изученные кварцевые жилы с золотосульфидной минерализацией.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-27-20033, https:rscf.ru/project/22-27-20033.

Sobre autores

V. Kardashevskaia

Diamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: kardashevskaya92@mail.ru
Rússia, Yakutsk

B. Gerasimov

Diamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch RAS

Email: bgerasimov@yandex.ru
Rússia, Yakutsk

A. Tomilenko

Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch RAS

Email: kardashevskaya92@mail.ru
Rússia, Novosibirsk

V. Bocharov

Saint-Petersburg State University

Email: kardashevskaya92@mail.ru

Research Center for Geo-Environmental Research and Modelling

Rússia, Saint-Petersburg

Bibliografia

Arquivos suplementares