Флюидный режим формирования золоторудного месторождения Голец Высочайший (Ленский золотоносный район)
Автор: Сокерина Н.В., Онищенко С.А., Исаенко С.И.
Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 7 (259), 2016 года.
Бесплатный доступ
Методами гомогенизации, криометрии и рамановской спектроскопии проведено изучение флюидных включений в кварце перекристаллизованных золотоносных сульфидных прослоев и в пирротин-кварцевом прожилке месторождения Голец Высочайший, приуроченного к углеродистым сланцам хомолхинской свиты рифейского возраста. Исследование позволило оценить условия метаморфогенно-гидротермального этапа образования руд. Минералообразование протекало в водных растворах с соленостью 7-13 мас. % экв. NaCl, содержащих азот, метан и углекислоту с небольшой примесью пропана и этана. Температура гомогенизации флюидных включений в кварце послойных сульфидных обособлений составляет 232-473 °С, чаще заключена в интервале 310-370 °С, более высокая температура гомогенизации (до 507 °С) отмечена во включениях в пирротин-кварцевом прожилке. Предполагается, что в зоне рудообразования происходило взаимодействие восстановленных (CO2/CH4
Флюидные включения, золото, углеродистые сланцы
Короткий адрес: https://sciup.org/149128679
IDR: 149128679 | DOI: 10.19110/2221-1381-2016-7-3-9
Текст научной статьи Флюидный режим формирования золоторудного месторождения Голец Высочайший (Ленский золотоносный район)
Золоторудные месторождения Ленского района (Байкало-Патомское нагорье) заключены в мощной (несколько километров) толще докембрийских углеродсодержащих карбонатно-терригенных отложений, слагающих Бодайбинский синклинорий [4]. Породы смяты в серию линейных складок запад-северо-за-падного простирания. Золото концентрируется на нескольких стратиграфических уровнях, к отложениям хомолхинской свиты рифейского возраста приурочено месторождение Голец Высочайший (нижняя подсвита), а также крупнейшее месторождение России — Сухой Лог (верхняя подсвита). Условия образования золоторудной минерализации месторождения Сухой Лог неоднократно обсуждались в литературе. Близкое к нему территориально, по характеру локализации и времени образования месторождение Голец Высочайший в значительно меньшей степени привлекало внимание исследователей. Между тем более простое строение этого месторождения, которое проявляется в меньшей дислоцированности рудоносных отложений, незначительном развитии кварцево-жильной минерализации, полном отсутствии интрузивных пород в рудном поле, позволяет считать его эталоном метаморфогенно-ги-дротермальных золоторудных объектов в углеродистотерригенных черносланцевых толщах.
Геологическое строение месторождения
Месторождение Голец Высочайший приурочено к северному пологому крылу антиклинальной складки, в ядре которой обнажаются терригенно-карбонат- ные отложения угаханской свиты, а крылья сложены терригенными отложениями хомолхинской свиты. Породы метаморфизованы в условиях фации зеленых сланцев и подверглись региональному рассланцева-нию, плоскость которого под острым углом пересекает слоистость.
Золотоносными являются темно-серые и черные углеродистые сульфидсодержащие алеврити-стые сланцы нижней подсвиты хомолхинской свиты. Рудная залежь имеет субпластовую форму, осложнена раздувами и пережимами, при длине залежи около 2 км ее мощность колеблется от 5 до 120 м.
Рудоносные породы сложены агрегатом тонкочешуйчатого серицита, кварца и некоторого количества хлорита. Присутствуют карбонаты (2—10 мас. %), которые входят в состав тонких (2—3 см) прослоев карбонатсодержащих сланцев или образуют неравномерную вкрапленность в породе. Среди карбонатов преобладает анкерит, распространен кальцит, отмечается сидерит. Углеродистое вещество (0.6—2 мас. %, максимально 5 мас. %) находится в виде тонкодисперсной вкрапленности или мельчайших скоплений и ячеистых сгустков в цементе породы. Текстура породы слоистая, наложенная сланцеватая.
Наиболее яркой чертой руд месторождения являются сульфидные выделения, концентрирующиеся в виде прослоев монолитного или густовкрапленно-го строения, подчеркивающего слоистую текстуру породы. Содержание сульфидов в рудах составляет около 5 %, за пределами рудных залежей уменьшается до 2—2.5 %. Сульфиды представлены пиритом и пирротином, их соотношение значительно варьирует от места к 3
месту, но в целом по месторождению эти минералы распространены примерно одинаково. В небольшом количестве присутствуют также халькопирит, арсенопирит, сфалерит и галенит, отмечаются сульфиды никеля.
Пирит-пирротиновые прослои имеют линзовидную форму, толщина их составляет 0.3—3 см, протяженность обычно изменяется от 0.3 до 2 метров. Для них наиболее характерна средне- и крупнозернистая гранобластовая структура с размером зерен в агрегате 0.5—5 мм, иногда до 1.0—1.2 см. Сульфидные прослои содержат гнезда и прожилки кварца, включения вмещающей породы и часто окружены тонкой (до 1.5 мм) кварцевой оторочкой. К сульфидным прослоям и линзам приурочена вкрапленность самородного золота, которое находится в срастании с сульфидами, а также в тонких кварцевых прожилках в сульфидном агрегате.
Строение сульфидных прослоев отражает многоэтапную историю их формирования, включающую седиментацию, диагенез и главным образом метаморфические преобразования. Породы смяты в складки и подверглись региональному рассланцеванию совместно с заключенными в них сульфидсодержащими прослоями. При метаморфизме происходила перекристаллизация пород и частичное перемещение сульфидного вещества, что наиболее заметно проявляется в замещении пирротина пиритом, а также разрастании сульфидных обособлений при сохранении их послойного распределения.
В рудной залежи присутствуют немногочисленные кварцевые и карбонат-кварцевые жилы мощностью до 15 см, иногда содержащие сульфидную минерализацию и золото.
Методы исследования
Изучение флюидных включений в кварце проводилось в полированных пластинах методами гомогенизации и криометрии с использованием термокриостолика THMSG-600 фирмы Linkam. Соленость раство ров во включениях измерялась по температуре плавления льда [9]. Солевой состав включений определялся по температуре эвтектики водно-солевой системы [1].
Газовый состав индивидуальных включений изучался в полированных пластинах на высокоразрешающем рамановском спектрометре LabRam HR-800 (Horiba Jobin Yvon) при комнатной температуре. Для регистрации спектров применялась решетка спектрометра 600 ш/мм, размер конфокального отверстия составлял 300 и 500 мкм, щель — 100 мкм, мощность возбуждающего излучения He-Ne-лазера (длина волны 632.8 нм) — 20 мВт, Ar+ лазера — 120 мВт (514.5 нм). Все анализы были выполнены в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН.
Характеристика изученных образцов
Основное внимание было уделено изучению флюидных включений в мелкокристаллическом кварце сульфидных линзовидных прослоев, в которых, как указывалось, сосредоточена основная масса золота. Непосредственно золото выявлено в одном из изученных образцов (ГВ-5). Содержание кварца в сульфидных обособлениях составляет 5—20 %, иногда он сопровождается небольшим количеством карбонатов. Кварц образует тонкие (0.3—1.5 мм) каймы вокруг сульфидных прослоев, тонкие прожилки и неправильной формы выделения среди сульфидного агрегата. Характерно, что кварцевые прожилки не выходят за пределы сульфидных прослоев, даже если они ориентированы перпендикулярно слоистости. В некоторых случаях сульфидные прослои имеют отчетливую структуру с линзочками кварца. Самородное золото заключено как в сульфидах, так и в кварцевых обособлениях. Изученные образцы кварц-сульфидных послойных обособлений характеризуют основные их морфологические разновидности (рис. 1).
Кроме кварц-сульфидных прослоев, флюидные включения изучены в пирротин-кварцевом прожил-

Рис. 1. Кварц-сульфидные послойные обособления: а — прослой пирита в филлите с поперечными прожилками карбонат-кварцевого состава (обр. ГВ-5); б — прослой пирита в филлите с гнездами и клиновидными прожилками кварца (обр. ГВ-14); в — прослой пирита в филлите с гнездами кварца (обр. 2184); г — дислоцированные карбонат-пирит-пирротиновые слойки с жильным кварцем в полостях отслоения (обр. ГВ-16)
Fig. 1. Quartz-sulphide layered forms: a — interlayer of pyrite in phyllite with transverse veins of quartz-carbonate composition (sample ГВ-5.); б — interlayer of pyrite in phyllite with the nests and wedge-shaped quartz veins (sample ГВ-14.); в — interlayer of pyrite in phyllite with quartz nests (sample 2184); г — dislocated carbonate-pyrite-pyrrhotine layers with vein quartz in detachment cavities (sample ГВ-16) 4
ке из рудной залежи (обр. ГВ-10). Прожилок неправильной формы толщиной 2—3 см сложен белым полупрозрачным крупнокристаллическим кварцем, содержит гнезда пирротина. Предполагается, что сульфидсодержащие кварцевые прожилки, как и кварц в сульфидных прослоях, формируются в ходе единого процесса метаморфизма руд.
Для общей характеристики метаморфогенно-гидротермального процесса изучены включения в кварцевой жиле из более древних отложений бужу-ихтинской свиты на участке «Барон» в 7 км к северу от месторождения. Кварцевая жила мощностью от 20 до 30 см, секущая напластование пород, содержит скопления галенита и кристаллы пирита. Кварц крупнокристаллический, полупрозрачный (обр. 107074). Золото в этой жиле и аналогичных ей не выявлено.
Результаты исследования
Изучение флюидных включений в золоторудном мелкокристаллическом кварце сульфидных обособлений показало, что во всех образцах распространены двухфазовые (водный раствор солей + газ) и однофазовые газовые включения (рис. 2 и 3, табл. 1 и 2). Среди газовых встречаются включения высокоплотного флюида с температурой гомогенизации от —101 до —121 °С чаще в жидкую фазу (n = 5), реже гомогенизация происходит в газ (n = 3), иногда межфазовая граница просто исчезает (n = 2). Такие включения наиболее характерны для обр. ГВ 5, который, как было отмечено выше, содержит видимое золото. В других образцах видимого золота не обнаружено, и такие включения встречаются значительно реже. Гомогенизация двухфазовых включений происходила как в жидкую, так и в газовую фазу. Температура

Рис. 2. Типичные флюидные включения в кварце. Месторождение Голец Высочайший: а, б — включения в мелкокристаллическом золоторудном кварце (обр. ГВ-16): а — однофазовое газовое; б — двухфазовое; в, г — включение в крупнокристаллическом золоторудном кварце (обр. ГВ-10): в — однофазовое газовое; г — двухфазовое, при пониженной температуре — трехфазовое. Участок Барон: д — трехфазовое включение в крупнокристаллическом кварце; е — трехфазовое включение в крупнокристаллическом кварце (третья фаза — темное включение — предположительно углеродистое вещество)
Fig. 2. Typical fluid inclusions in quartz. Golets Vysochayshy deposit: а, б — inclusions in fine crystalline gold quartz (sample GW-16), а — single-phase gas; б — two-phase; в, г — inclusions in coarse crystalline gold quartz (sample GW-10), в — single-phase gas; g — two-phase at a lower temperature — three phase. Baron Site: д — three-phase inclusion in coarse crystalline quartz; e — three-phase inclusion in coarse crystalline quartz (the third phase — dark inclusion — presumably carbonaceous substance)
Таблица 1
Флюидные включения в кварце месторождения Голец Высочайший
Fluid inclusions in quartz from Golets Vysochayshy deposit
Table 1
Образец Sample |
Однофазовые One-phase |
Двухфазовые с гомогенизацией в газовую фазу Two-phase with homogenization to gas phase, °C |
Двухфазовые с гомогениза цией в жидкую фазу Two-phase with homogenization to liquid phase, °C |
Включения высокоплотного флюида Highly dense inclusions |
T эвт. T eu , °C |
Cолен., мас. %, NaCl Salt, wt% Equival NaCl |
||
Т гом. ГФ T hom GP, °C |
Т пл. ГФ T m GP, °C |
T гом. Thom , °C |
||||||
ГВ-5 |
много газовых many gas |
473 (n = 1) |
245—398 (n = 11) |
-121 ... -110 6 |
-30 (n = 4) -37 (n = 1) |
8—12 |
||
ГВ-14 |
много газовых many gas |
399-400 (n = 3) |
267—415 (n = 7) |
не обн. |
-25±3 (n = 5) |
7—8.5 |
||
2184 |
много газовых many gas |
нет |
292—381 (n = 7) |
-118 2 |
-34 (n = 1) |
— |
||
ГВ-16 |
много газовых many gas |
400 (n = 1) |
232—393 (n = 11) |
-103 _-101 2 |
-37.5±0.5 (n = 3) -28 (n = 5) |
8.7 |
||
ГВ-10 |
много газовых many gas |
400-507 (n = 7) |
385—400 (n = 2) |
мало / little |
-26.5±0.5 (n = 3) |
11—13 (n = 4) |
||
-47 ... -37 (n = 4) |
~ -75 (n = 4) |
~270* |
||||||
107074 |
мало газовых little gas |
380—560 (n = 5) |
320—420 (n = 15) |
много / many |
-26±2 (n = 17) -37.5±0.5 (n = 3) |
8—10 (n = 14) |
||
-24 ... +23.1 (n = 14) |
-62.8 ... -58.6 (n = 7) |
270 (n = 1) 232—300* |
Примечание. * — взрыв включения до гомогенизации. В скобках указано количество измерений. Обр. 107074 — участок «Барон» за пределами месторождения; Тгом — температура гомогенизации; Тпл — температура плавления; Тэвт — температура эвтектики; ГФ — газовая фаза.
Note. *— explosion of inclusion before homogenization. In brackets — number of measurements. Sample 107074 — Baron Site beyond the deposit. Thom — temperature of homogenization; Tm — temperature of meltinig, Teu — temperature of eutectics, GP — gas phase.
гомогенизации заключена в интервале 232—473 °C, чаще 310—370 °C. Температура эвтектики растворов во включениях изменялась в интервале от —22 до —30 °C, реже от —34 до —38 °C, что, вероятно, свидетельствует о присутствии в составе водной фазы хлорида натрия, реже хлорида магния. Соленость растворов 7—12 мас. % экв. NaCl. В составе газов преобладает азот и метан, в подчиненном количестве присутствует углекислый газ, причем однофазовые газовые включения отличаются незначительным со держанием CO2 или его отсутствием (рис. 3). В некоторых включениях в очень малых количествах встречается этан и пропан.
Флюидные включения в крупнокристаллическом кварце пирротин-кварцевой жилки из рудной залежи (ГВ-10) разнообразны по составу. Распространены однофазовые газовые и двухфазовые включения (водный раствор солей + газ). Газовая фаза некоторых включений представлена сжиженной углекислотой, гетероге-низирующейся при охлаждении. Гомогенизация двух- сн4

Рис. 3. Состав газовой составляющей флюидов: 1 — двухфазовые включения в кварце послойных сульфидных обособлений; 2 — однофазовые газовые включения в кварце послойных сульфидных обособлений; 3 — двухфазовые включения в пирротин-кварцевом прожилке; 4 — однофазовые газовые включения в пирротин-кварцевом прожилке; 5 — трехфазовые при охлаждении включения в пирротин-кварцевом прожилке; 6 — трехфазовые при охлаждении включения в кварцевой жиле с галенитом за пределами месторождения. Пунктиром отмечена область составов золотоносных флюидов
Fig. 3. Composition of gas component in fluid inclusions: 1—2 — in quartz of sulphide layers: 1 — single-phase gas, 2 — two-phase; 3—5 — in pyrrhotine-quartz veinlet: 3 — single-phase gas, 4 — two-phase, 5 — three-phase during cooling; 6 — three-phase while cooling in quartz vein with halenite beyond the deposit. Dashed line marks expected area of compositions of gold-bearing fluids
Table 2
CO2 |
N |
CH4 |
C 2 H6 |
C3H8 |
H 2 |
H2S |
CO2/CH4 |
Фазовый состав Phase composition |
|
ГВ-5 — кварц в прослое пирита / quartz in pyrite layer |
|||||||||
1 |
1.9 |
55.5 |
42.6 |
— |
— |
— |
— |
< |
Газ/ Gas |
2 |
— |
41.8 |
58.2 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
Газ/ Gas |
3 |
— |
78.6 |
21.4 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
ГФ (25 %) + ЖФ |
4 |
— |
70.7 |
29.3 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
ГФ (25 %) + ЖФ |
5 |
20.3 |
34.4 |
44.3 |
1.0 |
— |
— |
— |
0.5 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
6 |
35.4 |
56.3 |
8.3 |
— |
— |
— |
— |
4.2 |
ГФ (60 %) + ЖФ |
ГВ-14 — кварц в прослое пирита / quartz in pyrite layer
1 |
— |
33.1 |
61.7 |
2.3 |
3.0 |
— |
— |
0.0 |
Газ/ Gas |
2 |
— |
62.0 |
38.0 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
Газ/ Gas |
3 |
— |
31.2 |
68.8 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
ГФ (30 %) + ЖФ |
4 |
24.1 |
74.2 |
1.7 |
— |
— |
— |
— |
13.8 |
ГФ (60 %) + ЖФ |
5 |
28.9 |
69.4 |
1.7 |
— |
— |
— |
— |
16.6 |
ГФ (60 %) + ЖФ |
6 |
21.3 |
64.8 |
14.0 |
— |
— |
— |
— |
1.5 |
ГФ (70 %) + ЖФ |
2184 — кварц в прослое пирита / quartz in pyrite layer
1 |
— |
100 |
— |
— |
— |
— |
— |
Газ/ Gas |
|
2 |
— |
100 |
— |
— |
— |
— |
— |
Газ/ Gas |
|
3 |
— |
72.9 |
27.1 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
Газ/ Gas |
4 |
4.8 |
61.9 |
33.3 |
— |
— |
— |
— |
0.1 |
Газ/ Gas |
5 |
— |
100.0 |
— |
— |
— |
— |
— |
ГФ (30 %) + ЖФ |
|
6 |
— |
68.1 |
31.9 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
7 |
9.6 |
55.0 |
35.4 |
— |
— |
— |
— |
0.3 |
ГФ + ЖФ |
8 |
7.9 |
78.6 |
13.5 |
— |
— |
— |
— |
0.6 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
ГВ-16 — линзы кварца в дислоцированных карбонат-пирит-пирротиновых слойках Quartz lenses in dislocated carbonate-pyrite-pyrrotine layers
1 |
— |
57.3 |
42.7 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
Газ/ Gas |
2 |
— |
39.0 |
61.0 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
Газ/ Gas |
3 |
1.2 |
92.2 |
6.6 |
— |
— |
— |
— |
0.2 |
Газ/ Gas |
4 |
6.0 |
70.3 |
23.7 |
— |
— |
— |
— |
0.3 |
Газ/ Gas |
5 |
8.6 |
67.2 |
22.2 |
1.2 |
0.9 |
— |
— |
0.4 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
6 |
11.5 |
82.7 |
5.9 |
— |
— |
— |
— |
2.0 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
7 |
— |
52.6 |
47.4 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
8 |
— |
62.1 |
37.9 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
9 |
— |
58.0 |
42.0 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
10 |
— |
52.7 |
47.3 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
ГФ (70 %) + ЖФ |
ГВ-10 — кварцевая жила с пирротином / quartz vein with pyrrotine
1 |
— |
— |
100.0 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
Газ / Gas |
2 |
16.2 |
42.4 |
39.4 |
1.2 |
— |
0.9 |
— |
0.4 |
ГФ (60 %) + ЖФ |
3 |
— |
86.5 |
13.5 |
— |
— |
— |
— |
0.0 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
4 |
25.2 |
65.9 |
7.8 |
< |
— |
1.1 |
— |
3.2 |
ГФ (50 %) + ЖФ |
5 |
17.8 |
76.0 |
6.2 |
— |
— |
— |
— |
2.9 |
ГФ (30 %) + ЖФ |
6 |
29.2 |
60.1 |
8.7 |
0.2 |
— |
1.8 |
— |
3.4 |
ГФ + ЖФ |
7 |
56.6 |
21.4 |
21.9 |
— |
— |
— |
0.2 |
2.6 |
ГФ + ЖФ + жидкая CO2 при охлаждении Liquid CO2 at cooling |
8 |
57.8 |
19.5 |
22.5 |
— |
— |
— |
0.2 |
2.6 |
|
9 |
43.5 |
20.8 |
35.4 |
0.4 |
— |
— |
— |
1.2 |
|
10 |
39.7 |
17.8 |
42.5 |
— |
— |
— |
— |
0.9 |
107074 — кварцевая жила с галенитом (за пределами месторождения) / quartz vein with halenite (beyond deposit)
1 |
75.2 |
5.6 |
18.9 |
— |
— |
— |
0.3 |
4.0 |
|
2 |
79.1 |
9.9 |
10.8 |
— |
— |
— |
0.3 |
7.3 |
ГФ + ЖФ + жидкая |
3 |
78.6 |
10.2 |
10.9 |
— |
— |
— |
0.3 |
7.2 |
CO2 при охлаждении |
4 |
86.6 |
13.0 |
0.4 |
— |
— |
— |
— |
211.1 |
Liquid CO2 at cooling |
5 |
90,3 |
9,5 |
0,3 |
— |
— |
— |
— |
361,1 |
Таблица 2
Состав газов во флюидных включениях в кварце месторождения Голец Высочайший (мол. % )
Gas composition in fluid inclusions of Golets Vysochayshy deposit (mol. %)
Примечания . ГФ — газовая фаза; ЖФ — жидкая фаза. Прочерк — компонент не обнаружен. Note. ГФ — gas phase; ЖФ — liquid phase. Dash — not detected.
фазовых включений происходила как в жидкую, так и в газовую фазу. Температура гомогенизации заключена в интервале 385—507 °C. Температура эвтектики растворов во включениях (—26.5 ± 0.5) °C, что, вероятно, свидетельствует о присутствии в составе водной фазы хлорида натрия и магния. Соленость растворов 11—13 мас. % экв. NaCl. В составе газов присутствуют азот, метан и углекислый газ. В отдельных включениях отмечаются примеси этана, водорода и сероводорода, а также наличие гидросульфид-иона.
Включения в крупнокристаллическом жильном кварце за пределами месторождения (обр. 107074) отличаются очень высоким содержанием CO2, что визуально фиксируется наличием во включениях трех фаз (водный раствор солей, жидкая углекислота и газовая фаза), наблюдаемых при комнатной температуре или, чаще, при их охлаждении.
Обсуждение полученных результатов
Наиболее важные результаты получены при изучении состава флюидов в кварце послойных сульфидных обособлений, в состав которых входят водный раствор солей, азот, метан, углекислота, в небольшом количестве также пропан и этан. Состав флюидов во включениях заметно варьирует (рис. 3). Присутствуют безводные включения метан-азотного состава (CO2/ CH4 не превышает 0.3), а также водосодержащие включения, состав газов в которых изменяется от метан-азотного до метан-углекислотно-азотного со значительной долей (до 20—35 мол. %) углекислого газа. Отношение CO2/CH4 в таких флюидах достигает 17.
Привлекает внимание высокое содержание азота в газовой составляющей включений в кварце послойных сульфидных обособлений, отмечены также чисто азотные включения. Ранее богатые азотом включения в кварц-сульфидных образованиях были выявлены на месторождении Сухой Лог. По данным Э. А. Развозжаевой и др. [7], газовые включения плотного азота (0.57—0.09 г/см3) с небольшой примесью углекислоты (3—5 мол. %) присутствовали в кварц-сульфидных прожилках и не наблюдались в кварцевых жилах, где преобладали включения гетерогенного метано-азотно-углекислотно-водного флюида. Наличие включений азота с примесью углекислоты в кварц-пиритовых прожилках этого месторождения отмечено также В. Л. Русиновым и др. [8], мольные доли компонентов N 2 /CO 2 = 0.85/0.15.
В пирротин-кварцевом прожилке месторождения Голец Высочайший наблюдаются водосодержащие включения со значительной (16—57 мол %) долей углекислоты в составе газовой фазы, отношение CO2/ CH4 во флюиде заключено в интервале 0.4—3.4.
Эти данные в целом соответствуют результатам, приводимым В. Л. Русиновым и др. [8] и С. Г. Кряжевым и др. [5] по месторождению Голец Высочайший. В кварцевой жиле в рудной зоне присутствуют двухфазовые включения с температурой гомогенизации 245— 370 °C, по данным газовохроматографического анализа CO 2 /CH 4 = 4. В кварцевой жиле в безрудных породах двухфазовые включения гомогенизируются при 230— 310 °C, отношение CO 2 /CH4= 0.6 [8].
В сравнении с месторождением Сухой Лог, минералообразование на месторождении Голец Высо- 8
чайший происходило в относительно восстановительной среде, CO2/CH4 флюида, суммируя все данные, заключено в интервале 0.1—17. На месторождении Сухой Лог в составе флюида углекислый газ значительно преобладает над метаном, CO 2 /CH 4 флюида, по данным газовохроматографического анализа, заключено в интервале 19—86 [5].
Таким образом, состав флюида в золоторудных месторождениях имеет свои индивидуальные особенности, но величина отношения CO 2 /CH 4 сама по себе, видимо, не имеет решающего значения для оценки рудообразования.
На месторождении Голец Высочайший в газовой составляющей флюида в кварце послойных сульфидных обособлений преобладают метан и азот, образование которых связано, по нашему мнению, с деструкцией органического вещества при метаморфизме пород. Углекислота в основной части включений практически отсутствует. В некоторой части водосодержащих включений доля углекислоты достигает 20—35 мол. %, что может свидетельствовать о дополнительном ее поступлении. Такие включения присутствуют в двух образцах, в том числе с наличием видимого золота (обр. ГВ-5).
В открытых дренируемых системах, фиксируемых кварцевыми прожилками, в газовом составе флюидов значительна роль углекислоты, которая доминирует в более мощных кварцевых жилах.
Таким образом, в зоне рудообразования присутствовали два флюида, один из которых — метан-азотный (и метан-азотно-водный) — генерировался в самой черносланцевой толще, второй — углекислотноводный — имеет, возможно, глубинное происхождение. Взаимодействие этих флюидов между собой и окружающей породой создавало условия для мобилизации и отложения золота. При такой интерпретации полученных данных состав водного флюида, осуществляющего транспортировку золота, описывается областью перекрытия составов флюидов в кварце золотоносных послойных сульфидных обособлений и флюидов в золотоносном пирротин-кварцевом прожилке. Отношение CO 2 /CH 4 в золотоносном флюиде варьирует от 0.4 до 17.
На примере золоторудных месторождений Ленского района (Сухой Лог, Голец Высочайший и др.) предложена модель метаморфогенно-гидротер-мального рудообразования [2, 3]. Согласно этой модели, рудообразование связано с региональным метаморфизмом исходно металлоносных углеродистых толщ, причем в первичном накоплении сульфидов и золота в осадке значительная роль отводится гидротермально-осадочными процессам. При последующем метаморфизме пород первичное оруденение подвергалось трансформации и переотложению с образованием промышленных руд.
Реалистичность этой модели была показана для месторождения Сухой Лог на основании данных по распределению золота в последовательно формировавшихся генерациях пирита. Золото в обогащенных органическим веществом глинистых сланцах фиксировалось в структуре диагенетического мышьяковистого пирита. При перекристаллизации диагенетического пирита в процессе метаморфических преобразований пород золото высвобождалось и концентриро- валось в виде свободного золота в метаморфическом пирите и деформированных послойных пирит-квар-цевых прожилках [10].
Результаты изучения месторождения Голец Высочайший вписываются в концепцию первичной концентрации золота в углеродисто-терригенных черносланцевых отложениях с последующим их преобразованием в результате метаморфогенно-гидротер-мальных процессов [6].
Выводы
Исследование флюидных включений в кварце перекристаллизованных сульфидных прослоев и в пир-ротин-кварцевом прожилке позволило оценить условия этого метаморфогенно-гидротермального этапа образования руд.
Минералообразование протекало в водных растворах с соленостью 7—13 мас. % экв. NaCl, содержащих азот, метан и углекислоту с небольшой примесью пропана и этана. Температура гомогенизации флюидных включений в кварце послойных сульфидных обособлений заключена в интервале 232—415 °C (до 473 °C), более высокая температура гомогенизации (до 507 °C) отмечена во включениях в пирротин-кварцевом прожилке.
Предполагается, что в метаморфогенно-гидротер-мальной системе в зоне рудообразования происходило взаимодействие восстановленных (CO2/CH4<0.3) метан-азотных флюидов, генерируемых в черносланцевой толще, и окисленных углекислотно-водных флюидов, имеющих глубинное происхождение.
Золотоносные флюиды имели метан-углекислот-но-азотно-водный состав, отношение CO 2 /CH 4 заключено в интервале 0.4—17.
Исследования проведены на базе Центра коллективного пользования «Геонаука» при частичной финансовой поддержке Программы УрО РАН № 15-18-5-46.
Список литературы Флюидный режим формирования золоторудного месторождения Голец Высочайший (Ленский золотоносный район)
- Борисенко А. С. Изучение солевого состава растворов газово-жидких включений в минералах методом криометрии // Геология и геофизика. 1977. № 8. С. 16-27.
- Буряк В. А. Метаморфизм и рудообразование. М., Недра, 1982, 256 с.
- Буряк В. А., Хмелевская Н. М. Сухой Лог - одно из крупнейших золоторудных месторождений мира (генезис, закономерности размещения оруденения, критерии прогнозирования). Владивосток: Дальнаука, 1997. 156 с.
- Иванов А. И. Основные черты геологического строения и золотоносность Бодайбинского рудного района / Руды и металлы, 2008. № 3. С. 43-61.
- Кряжев С. Г., Устинов В. И., Гриненко В. А. Особенности флюидного режима формирования золоторудного месторождения Сухой Лог по изотопно-геохимическим данным / Геохимия, 2009, № 10. С. 1108-1117.
- Онищенко С. А. Геохимия золотоносных черных сланцев (месторождение Голец Высочайший, Ленский золотоносный район) // Геохимия литогенеза: материалы Рос. совещ. с междунар. участием (Сыктывкар, 17-19 марта 2014 г.). - Сыктывкар, 2014. - С. 302-306.
- Развозжаева Э. А., Прокофьев В. Ю., Спиридонов А. М., Мартихаева Д. Х., Прокопчук С. И. Благородные металлы и углеродистое вещество в рудах месторождения Сухой Лог (Восточная Сибирь, Россия) / Геология рудных месторождений, 2002. Т. 44. № 2. С. 116-124.
- Русинов В. Л., Русинова О. В., Кряжев С. Г. Щегольков Ю. В., Алышева Э. И., Борисовский С. Е. Околорудный метасоматизм терригенных углеродистых пород в Ленском золоторудном районе / Геология рудных месторождений, 2008. Т. 50. № 1. С. 3-46.
- Bodnar R.J., Vityk M.O. Interpretation of microterhrmometric data for H2O-NaCl fluid inclusions // Fluid inclusions in minerals: methods and applications. Pontignano: Siena, 1994. P. 117-130.
- Large R. R., Maslennikov V., Robert F., Danyushevsky L. V. and Chang, Z. Multistage sedimentary and metamorphic origin of pyrite and gold in the giant Sukhoi Log deposit, Lena gold province, Russia / Economic Geology, 2007, v. 102, p. 1233-1267.