04.03.2021

Содержание благородных металлов в древних углеродистых отложениях Северного Тянь-Шаня


Большинство исследователей в нашей стране и за рубежом рассматривают углеродистые отложения не в качестве благоприятной среды для рудоотложения, а главным образом как источник рудообразующего вещества. Целью данной работы является попытка оценить возможную золотоносность основных разновидностей древних углеродистых и углесодержащих пород, которые сравнительно широко развиты в Северном Тянь-Шане, но до последнего времени почти не изучались. Наличие золота, мышьяка и сурьмы устанавливалось нейтронно-активационным методом в лаборатории ЦНИГРИ и химико-спектральным анализом, произведенным в Институте геологии АН Киргизии. Были использованы также данные полуколичественного анализа на серебро, медь, висмут, молибден, свинец и цинк. Исследовались не только сами породы, но и сульфиды, в них содержащиеся. Всего было проанализировано около 200 образцов пород трех различных по составу и возрасту формаций: кембрийской вулканогенно-осадочной (капкатасская серия), верхнерифейской терригенно-карбонатной (ашуайрыкская свита) и метаморфического комплекса, входящего в состав ортотауской свиты среднего рифея.

В составе кембрийской формации углеродистые отложения играют подчиненную роль, хотя и занимают определенное положение в разрезе. В районе хр. Байдула они представлены углеродистыми, глинистоуглеродистыми и углеродисто-кремнистыми сланцами, слагающими прослои мощностью от нескольких сантиметров до 0,5 м среди туфогенных образований. Последние вверх по разрезу переходят в эффузивы и их пирокласты с горизонтами известняков, яшм и туфогенно-кремнистых пород. С углеродистыми осадками обычно ассоциируют глинистые и кремнистые сланцы и туфосланцы.

Описываемая формация кембрия, метаморфизованная до зеленосланцевой фации, в целом характеризуется несколько повышенной золотоносностью по сравнению с другими древними отложениями района. Золото в основном концентрируется в туффитах, туфопесчаниках, глинистых сланцах, а также в углеродистых осадках. Исследования показывают, что золото не находится в прямой зависимости от содержания углеродистого вещества и сульфидов, хотя в кремнистых разновидностях его содержания наименьшие, а в глинистых филлитовидных сланцах наибольшие. Из других рудных элементов в углеродистых породах выявлены повышенные содержания молибдена (до 0,01%), а в туфогенных образованиях — меди, висмута и свинца (в несколько раз выше кларка).

Положение углеродистых пород в разрезе описываемой кембрийской толщи и повышенная золотоносность пирита в вулканитах жерловой фации, вероятнее всего, свидетельствуют о связи углеродистого вещества и золота с подводной вулканической деятельностью, что особенно характерно для геосинклинального этапа развития Северного Тянь-Шаня. Такое предположение подтверждают данные изотопного состава серы сульфидов вулканогенных пород (bS34 = -0,2-+0,7%), указывающие на его мантийное происхождение.

Наибольшее участие углеродистые отложения принимают в сложении терригенно-карбонатной формации позднего рифея, возможно венда (ашуайрикская свита). В строении ее участвуют известняки, кремнистые известняки, доломиты, алевролиты, сланцы, песчаники, иногда конгломераты. Содержание золота определялось в основном в углеродистых, глинисто-углеродистых сланцах, алевролитах, алевропесчаниках, черных доломитах и углеродисто-кремнистых образованиях, как правило заключающих то или иное количество сульфидов (обычно 0,10—15%).

Весьма неравномерным распределением золота характеризуются углеродистые терригенные породы. Причем наибольшей концентрацией металла отличаются обогащенные сульфидами разновидности, хотя прямой зависимости между содержанием пирита и золота не устанавливается. Более заметна связь содержания золота с углеродистым веществом и пиритом в доломитах, которые большей частью являются тонкослоистыми и в отличие от известняков испытывают серпентинизацию вблизи интрузий гранитоидов. Характерно, что серпентиниты резко обеднены благородными и цветными металлами по сравнению с исходными породами.

Сульфиды, представленные обычно пиритом, редко пирротином и марказитом, находятся в карбонатных породах и алевропесчаниках, реже в алевролитах в виде тонкой вкрапленности, а в углеродистых и глинисто-углеродистых сланцах — в виде линзовидных включений, агрегатов, гнезд. Особенно широко распространены сульфиды на участках пластической деформации пород. Содержание золота в пирите на порядок выше, чем в пирротине. Эти и другие данные указывают на хемогенную природу золота в углеродистом веществе и частично в пирите. Последнее, возможно, и обусловило неравномерность его распределения в породах в целом, хотя известную роль играет различная степень метаморфизма тех или иных пород. Судя по составу и геолого-тектоническому положению описываемой рифейской толщи, которая формировалась в субплатформенных условиях, источником золота, несомненно, была морская вода. Аккумуляция золота происходила в морском водоеме аридной зоны в обстановке сероводородного заражения осадков. Об этом свидетельствует повышенное содержание меди в грубозернистых породах и обогащенность некоторых доломитовых горизонтов сфалеритом, а иногда галенитом. Последнее обстоятельство позволяет надеяться на приуроченность к карбонатным отложениям описываемой формации полиметаллического оруденения стратиформного типа. В сульфидах углеродистых пород установлено также высокое содержание мышьяка (до 370 г/т), хотя мышьяк и серебро не характерны для данного района.

Весьма специфической золотоносностью обладают породы метаморфического комплекса среднего рифея, входящего в состав ортотауской свиты. Вследствие высокой степени метаморфизма, от зеленосланцевой до амфиболитовой фации, структуры и текстуры исходных пород сохранились плохо. Реликты слабоуглеродистых пород встречаются в горизонтах мраморов, метаморфизованных кремнисто-карбонатных, терри-генно-карбонатных отложений.

В строении названного комплекса участвуют гнейсы, амфиболиты, слюдистые, кварцево-слюдистые, углеродисто-слюдисто-карбонатные и эпидот-амфиболитовые сланцы, мраморы от кальцитового до доломитового ряда, реже полевошпатовые породы. Все эти образования отличаются различной геохимической специализацией.

Углеродистые породы в составе метаморфического комплекса представлены углеродисто-кремнистыми и углеродисто-карбонатно-кремнистыми породами, слагающими прослои в мраморах и мраморизованных доломитах. Внешне они обычно выделяются буроватой окраской, вызванной окислением находящихся в них сульфидов железа, которые представлены пиритом и пирротином. Содержание углеродистого вещества не превышает 1%. Анализы показали, что в углеродсодержащих породах золото распределено неравномерно и присутствует в небольшом количестве (6,4—43 мг/т), что в среднем почти на порядок выше, чем во вмещающих карбонатных породах. Обеднены золотом интенсивно метаморфизованные породы, в особенности гнейсы, слюдистые сланцы и мраморы. Этим, вероятно, и объясняется общая пониженная золотоносность всей метаморфической толщи по сравнению с описанными выше более молодыми формациями. Наряду с золотом породы ортотауской свиты содержат медь, мышьяк, молибден и почти не содержат серебра и сурьмы.

Полученные данные по золотоносности древних углеродистых отложений Северного Тянь-Шаня близки или совпадают с результатами исследований соседних районов Тянь-Шаня и за его пределами. В частности, весьма близки концентрации золота в породах и сульфидах описанной выше ашуайрыкской свиты и бесапанской свиты Центральных Кызылкумов, в одновозрастных породах Енисейского кряжа, а также в среднекарбоновых отложениях углеродисто-терригенно-вулканогенной формации Северного Казахстана. Более высоким содержанием золота характеризуются породы и особенно сульфиды карбонатно-терригенной и кремнисто-карбонатной формаций визейского возраста, развитых в Срединном Тянь-Шане. По данным Л.М. Глейзера, силурийские углеродистые породы в том же регионе, наоборот, обеднены этим металлом по сравнению с древними и молодыми отложениями.

Что касается золотоносности углеродистых сланцев вулканогенной капкатасской серии, то они почти не отличаются от таковой пород вулканогенно-осадочной формации Забайкалья. Особенности распределения золота и сопутствующих ему элементов в углеродистых отложениях Северного Тянь-Шаня подтверждают мнение о первично-осадочной их природе; аккумуляция, однако, происходила в различных условиях. Окончательное распределение металлов произошло под воздействием процессов преобразования осадков и особенно при региональном, контактовом и гидротермальном метаморфизме. Вероятно, по этой причине особенно неравномерным и в целом пониженным содержанием золота и серебра обладают высокометаморфизованные отложения среднего рифея (ортотауская свита). Такая закономерность была отмечена в одновозрастных образованиях Кольского полуострова и особенно в Забайкалье и Енисейском кряже, где метаморфизм сопровождается образованием золотого оруденения.





Яндекс.Метрика