Гидротермально-осадочные и эксгаляционно-осадочные золоторудные месторождения

Эта группа месторождений формируется в процессе осадконакопления при важной роди конседиментационных эксгаляций и гидротерм, перераспределяющих и привносящих МПГ, золото и сопутствующие рудогенные элементы и обусловливающих в решающей мере их концентрирование. Золото и МПГ могут привноситься “из глубины” либо выщелачиваться из пород, слагающих ложе и борта бассейнов осадконакопления.

Гидротермально-осадочные месторождения в отличие от собственно осадочных более распространены, характеризуются обычно более высокими содержаниями золота и имеют в связи с этим гораздо большее значение. Как и собственно осадочные, в современном виде они в той иди иной мере преобразованы — в зависимости от интенсивности и характера наложенных процессов. Наиболее типичны эти месторождения для ранних этапов развития Земли (благодаря специфичной геохимической и высокотермальной обстановке того времени, обусловливающей создание широко распространенных поверхностных и близповерхностных гидротермальных систем, способных приводить к рудообразованию), но имеют важное значение, как показано А.Д. Щегловым, и для более молодых металлогенических эпох.

Представлены гидротермально-осадочные месторождения золота четьшьмя главными формациями:

1) железистых кварцитов сульфидной и сульфидно-карбонатной фаций (карбонаты магнезиально-железистые анкерит-сидеритового ряда);

2) углеродистых сланцев и

3) конгломератов этих же фаций;

4) углеродисто-карбонатных отложений полисульфидных фаций с магнезиально-кальциевыми и слабожелезистыми карбонатами, часто окремненных, доломитизированных и серицитизированных.

Золото в месторождениях всех четырех формаций преимущественно тонкодисперсное и мелкое, содержится в сульфидах либо свободное, распределено относительно равномерно. Контуры рудных тел устанавливаются по данным опробования. Преобладающая форма их пластовая, пластово-линзовидная. За счет наложенных процессов образуются секущие (по зонам рассланцевания) апофизы и обогащенные регенерированные участки (преимущественно в ядерных частях антиклиналей высоких порядков). Характер оруденения вкрапленный, прожилково-вкрапленный. Отмечающиеся нередко кварцевые и кварцево-карбонатные прожилки и жилы (карбонаты преимущественно магнезиально-железистые) обусловлены наложенными процессами, рассекают сульфидизированные пласты и прослои, обогащаясь в местах пересечения золотом и сульфидами.

Рудоотложение происходило в подводных восстановительных условиях при явном дефиците кислорода. Основной фактор, приводящий к отложению золота, — сорбция его Cорг., глинистыми минералами, гелем кремнезема и сульфидами в процессе их отложения. Сульфида представлены не только осадочно-диагенетическими, но и осадочно-гидротермальными разностями. Для последних в отличие от осадочно-диагенетических характерны: 1) существенно более высокое содержание элементов-примесей (свинца, цинка, меди и пр.), золота — до десятков-сотен г/т и МПГ (до 5-10 г/т); 2) метакаллоидная, колломорфная форма выделений с образованием различных размеров глобулей, сферолитов, конкреций и комковидных стяжений; 3) приуроченность повышенных содержаний золота чаще всего не к краевым, а к центральным частям агрегатных выделений и кристаллов сульфидов; 4) частое преобладание в составе элементов-примесей кобальта над никелем; 5) более узкий разброс состава изотопов серы, согласующийся с составом изотопов серы вмещающих пород.

Формация железистых кварцитов. Типичным представителем ее является месторождение Вубачикве (Зимбабве), расположенное в архейском зеленокаменном поясе Гуанда на контакте вулканогенной толщи основного состава с подстилающей кислой толщей. Здесь, по данным Р. Фриппа и других исследователей, в горизонте мощностью до 50 м выделяются карбонатно-сульфидные, сульфидные, карбонатные, глинисто-сульфидные, глинисто-карбонатные фации, залегающие в железистых кварцитах, чередующихся с лавами и туфами основного состава. Основные минералы — магнетит, сидерит, анкерит, железистый доломит, пирротин, пирит, мельниковит-пирит, арсенопирит, шамозит, стильпномелан. Разрабатываются в основном арсенопиритсодержащие пачки, прослои сульфидно-карбонатного состава. Более 80% золота присутствует в виде тонкодисперсных включений в арсенопирите, пирите, пирротине размером до 30 мкм. Содержания золота от 0,8 до 124 г/т. серебра — до 17,6 г/т. Формирование железорудных отложений, сульфидов и золота — синхронный процесс, связанный с гидротермальной фумарольной деятельностью в субмаринной обстановке. Аналоги — другие месторождения архейских зеленокаменных поясов в Родезии — Бихайв, Коннемара, Эмпресс, Марвел, Нелли, Пикстон. Шервуд-Старр, Агнико-Игл, Сентрад, Патрисиа — Канада, Копперхед — Австралия, Гейта—Танзания и др. Во всех них гидротермально-осадочное оруденение избирательно приурочивается к горизонтам железистых кварцитов сульфидной и карбонатно-сульфидной фаций джеспилит-базальтовой формации. Главные рудные минералы — магнетит, пирит, пирротин, арсенопирит — отличаются от других наиболее высокими кларками золота; второстепенные — сфалерит, халькопирит, галенит. Масштабы известных месторождений различные: преимущественно мелкие — средние.

Характерный пример гидротермально-осадочных образований кремнисто-железистой формации более молодых металлогенических эпох — золоторудное месторождение Целль-Ам-Циллер в Инсбрукском раннепалеозойском кварцево-филлитовом поясе. Руды представлены вкрапленностью сульфидов (пирита, арсенопирита, халькопирита, ульманита, кубанита, герсдорфита, кобальтина и золота) в кварцитовых прослоях с магнезиально-железистыми карбонатами, приуроченных к толще кварцевых филлитов. Золото, как и обычно, тонкое, мелкое, наиболее тесно связано с арсенопиритом. Близко по условиям образования месторождение Лондон-Вирджиния, залегающее среди кембрийских кварц-мусковитовых сланцев.

Формация углеродистых сланцев также широко распространена. Характерные примеры — первичное рассеянное оруденение (впоследствии существенно метаморфизованное и регенерированное) месторождений Майское и Сухой Лог (Россия), Бакырчик (Казахстан), Кумтор (Киргизия), Бобриковское (Украина), Калгурли (Австралия). Сульфиды обычно разнообразны по составу — пирит±арсенопирит. В метаморфизованных разностях в повышенных количествах отмечается пирротин. Другие сульфиды присутствуют, как правило, в очень незначительных количествах (десятые-сотые доли процента). Гидротермально-осадочные разности сульфидов часто высокозолотоносны (до 100-600 г/т и выше) и являются основным носителем золота и МПГ.

Хорошо выражен литолого-стратиграфический контроль в размещении гидротермально-осадочной золотоносной минерализации: она избирательно развивается только в пластах и пачках тонкозернистых алевросланцев, характеризующихся “калиевой” специализацией: преобладанием калия над натрием, FeO над Fe2O3, повышенным содержанием серы и Cорг. и присутствием магнезиальножелезистых карбонатов анкерит-сидеритового ряда, преобладанием магния над кальцием (в среднем величина отношения CaO/MgO = 0,46 и FeО/Fe2О3 = 1,60). В отличие от “обычных” сланцев и незолотоносных углеродсодержащих для золотоносных характерно, кроме того, пониженное содержание Ti, Ca. Продуктивные части разреза, представленные преимущественно тонкозернистыми алевросланцами, на флангах месторождений сменяются менее мощными пачками более грубозернистых и однородных по составу пород.

В палеофациальном отношении площади месторождений представляют собой локальные конседиментационные прогибы, развивающиеся в прибрежно-морских условиях в узлах сопряжения глубинных разрывов фундамента. Протяженность таких прогибов до 2-3 км, редко более. Прогибы неконтрастные и устанавливаются на основании детального картирования и тщательного изучения разрезов. Вследствие наличия конседиментационных разрывов и неоднократно проявляющихся по ним тектонических движений породы в пределах месторождений (прогибов) отличаются более тонкой слоистостью, интенсивно дислоцированы и смяты в складки интенсивнее, чем за пределами рудных полей. Характерны конседиментационные брекчии, оползневые образования, турбидиты.

Формация углеродсодержащих конгломератов. Ярким представителем могут считаться, как было показано, золотоносные конгломераты широко известных месторождений Витватерсранда (ЮАР), являющихся крупнейшими в мире месторождениями золота. В тесной ассоциации с золотоносными конгломератами на этих месторождениях отмечаются прослои и пласты углеродистых алевросланцев, также золотоносных и содержащих платиноиды и сульфиды, как и конгломераты. Есть основания рассматривать последние по всем признакам не только как осадочно-диагенетические, но и гидротермально-осадочные образования, особенно золотоносные и высокозолотоносные разности. По закономерностям размещения, составу элементов-примесей, содержанию золота они аналогичны сульфидам, развитым в “обычных” углеродистых алевросланцах предшествующей охарактеризованной формации. Подобные сульфиды (как и вмещающие алевросланцы) развиты, в частности, на упоминавшихся месторождениях Сухой Лог, Бакырчик, Майское и др. Пиритовые округлые образования, ранее рассматривавшиеся как округлые гальки, есть основания относить к “псевдогалькам”. Это, по существу, обычные формы, характерные для гидротермально-осадочных и осадочно-диагенетических сферолитов, конкреций и конкрециевидных образований малых размеров, широко распространенные в осадочных и вулканогенно-осадочных золотоносных формациях, особенно углеродсодержащих. Характерно также частое преобладание в составе пиритов кобальта над никелем, что свойственно именно гидротермально-осадочным образованиям. В осадочно-диагенетических пиритах, наоборот, преобладает, как правило, никель над кобальтом.

Согласно представлениям А.Д. Щеглова, золотоносные конгломераты Витватерсранда формировались в рифтогенных впадинах в условиях резкого поднятия их бортовых частей.

Формация углеродисто-карбонатных отложений. Ярким представителем ее могут быть названы месторождение Олимпиадинское в Енисейском кряже (Россия), первичное оруденение месторождений Карлин (США), Тас-Юрях и Куранах (Россия) - вкрапленные руды, сформированные в приповерхностных и над-донных условиях. Золото тесно связано с органическим веществом и сульфидами. Последние, в отличие от первых двух формаций, более разнообразны по составу: часто отмечаются в существенных количествах помимо пирита и арсенопирита галенит, сфалерит, антимонит, киноварь; характерен шеелит. В связи с этим помимо золота промышленное значение могут иметь вольфрам, сурьма, ртуть. Е.М. Брадинской на Куранахском месторождении установлены фрагменты гелефицированных органических остатков (спикулы губок, радиолярий и водорослей), выполненных тонкозернистыми золотоносными сульфидами в ассоциации с породообразующими минералами. Процессы гипергенеза карстового типа приводят к резкому преобразованию первичных руд: улучшаются их технологические свойства, возрастают содержания золота.