Коренное золотопроявление на "территории" Олега Куваева (север Чукотского нагорья)

Колымско-Чукотская горная область остается крупнейшей по прогнозным ресурсам и добыче золота провинцией в России (Абрамович и др., 1999). Только на притоках р. Колымы было добыто более 2500 т золота, а на арктических приморских равнинах Чукотки уровень годовой добычи такого золота в 1970–1980-е гг. достигал 30–35 т (Агиба- лов, 2019). В настоящее время именно арктическая зона на Северо-Востоке России, включая северную часть Чукотского нагорья, считается последним в России резервуаром крупных золото-россыпных месторождений, включая погребенные россыпи (Волков и др., 2018; Лаломов и др., 2015). Однако действительно надежная реализация такого рода надежд может быть обеспечена не столько поисками и разведками россыпей, сколько зна-

чительным прогрессом в понимания природы первичной золотоносности этой территории и поисками на этой основе коренных источников россыпного золота, масштаб которых, учитывая уникальную продуктивность колымско-чукотских речных россыпей, может оказаться весьма значительным.

Как известно, в период «золотого века» россыпной золотодобычи на рассматриваемой территории такая задача не считалась актуальной, поскольку предполагалось, что богатство россыпей как раз и свидетельствует о практически полной эрозии коренных месторождений. В настоящее же время отсутствие данных о последних представляется лишь результатом геологической недоизу-ченности, например, в Яно-Колымской зоне уже известны более 450 месторождений и рудопроявлений коренного золота, в основном малосульфидной золото-кварцевой формации. Стало также понятно, что уникальная продуктивность золотых россыпей на территории Колымско-Чукотской горной области обусловлено не тотальной эрозией коренных источников, а особым – аккреционным – типом ее геодинамической истории (Соколов, 1992). Рассматриваемая территория, включая и северную часть Чукотского нагорья, представляет собой активную континентальную окраину мелового возраста (Котляр, Русакова, 2004; Березнер, Скрипко, 2016), что и предопределило здесь разнообразную эндогенную рудоносность точно в соответствие с главным металлогеническим принципом Ю.А. Билибина о сомасштабности геологических процессов и эндогенной рудоносно-сти. Становится понятно, что именно исследование коренной золотоносности и может дать новый импульс золотодобычи на традиционно россыпных площадях.

Непосредственным объектом наших исследований стал штуф, отобранный Р.У. Бинеевым на Верхне-Ичувеемском рудо-проявлении из золотоносной кварцевой жилы. Это коренное золотопроявление расположено на западном склоне Ичувеемского хребта (рис. 1), в правом борту реки Средний Ичувеем, ниже по течению которой с конца 1950-х гг. отрабатывались богатые золотые россыпи. Проявление приурочено к нижнетриасовому терригенному комплексу (переслаивание алевролитов и песчаников), который сечется системой золотосодержащих кварцевых жил и прожилок субмеридионального простирания. Первооткрывателями оно было отнесено к эпитермальным без пространственной связи с магматизмом.

Для нас особый интерес Верхне-Ичувеемское золотопроявление представляет в связи с тем, что оно располагается на «Территории» Олега Куваева, который после окончания МГРИ в 1958 г. добился распре-

Рис. 1 . Географическое положение (а) и геотектоническая позиция (б) Верхне-Ичувеемского золотопроявления в рамках Анюйско-Чаунской складчатой области: 1 – Анюйско-Чаунская складчатая система; 2 – Охотско-Чукотский вулканический пояс; 3 – Корякско-Камчатская кайнозойская складчатая область; 4 – Чукотский остаточный массив; 5 – Верхояно-Колымская складчатая система; 6 – Колымский срединный массив; 7 – оси главных складок. Красной звездой отмечено местонахождение исследуемого рудного объекта

Рис. 2 . Золотоискатели: а – Олег Михайлович Куваев (1934–1975) и его «Территория» (автор романа – прототип Сергея Баклакова); б – Николай Ильич Чемоданов (1917–1969), первооткрыватель и лауреат Сталинской (I степени) и Ленинской премий (прототип Ильи Чинкова по прозвищу «Будда»); в – супруги Бинеевы – Галина Вениаминовна (организатор пробирного отдела химической лаборатории в Чаунской ГРЭ и Рифат Умярович (горный инженер-геолог Чаунской ГРЭ).

деления на Чукотку и три года проработал в Чаунском РАЙГРУ. Именно полученный в эти годы опыт и лег в основу бессмертного романа о золотоискателях1 (рис. 2).

Объект и методы исследований

Объектом исследований послужил образец размером 40 × 33 × 27 мм бесцветного на сколе жильного кварца с гнездами крупнокристаллического самородного золота. Размер таких гнезд в плоскости образца варьировал в пределах (6.5 ± 1) × (4.6 ± 1.1) мм. Поверхность штуфа была покрыта темно-серой тонкой коркой неопределенного состава и пятнами буроватых охр размером (6.3 ± 4.5) × (3.5 ± 3) мм (рис. 3).

Исследования образца осуществлялись с использованием фото- и дифрактометрической рентгенометрии (XRD-600 Jeol); рентгенофлюоресцентного анализа (XRD-1800 Shimazu); аналитической сканирующей электронной микроскопии (JSM-6400 Jeol;

TESCAN VEGA3 LMN); масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (NexION 305 Perkin Elmer); инфракрасной (VERTEX-70 c микроскопом HYPERION1000) и рамановской (Renishaw in Via) спектроскопии; изотопной масс-спектрометрии (проточный масс-спектрометр Delta V Avantage и аналитический комплекс Thermo Fisher), газовой пирохроматографии (Цвет-800 с пиролитической приставкой).

Химический и фазовый составы кварцевой жилы

Валовый химический состав золотоносной кварцевой жилы (мас. %): SiO 2 – 96.98; TiO 2 – 0.1; Al 2 O 3 – 1.21; Fe 2 O 3 – 0.23; MnO – 0.03; MgO – 0.13; CaO – 0.62; Na 2 O – 0.18; K 2 O – 0.23; P 2 O 5 – 0.26; PbO – 0.03. Нормативно-минеральный состав (мол. %): кварц – 93.39; альбит – 2.12; слюда – 2.5; железо-титановые оксиды – 0.19; апатит и алюмо-сульфато-фосфаты – 0.72; охры – 1.08. Содержание золота в жиле оценивается в 3–4 г/т.

Рис. 3 . Исследованный образец с Верхне-Ичувеевского золотопроявления, стрелками показаны гнездообразная вкрапленность самородного золота (Au) и пленки поликомпонетных охристых образований (охры)

Слюда в исследованном образце представлена довольно типичным алюмоселадонитом (табл. 1), что характерно для эндогенных обстановок.

Важной примесью к кварцу выступают поликомпонентные (Pb-Fe-Zn-Ca-Mg-K) алюмо-сульфато-фосфаты, образующие в жиле рассеянную вкрапленность глобуловидных или немного удлиненных форм размером 1–8 мкм и их гломеровые срастания размером до 50 мкм. Изредка такие образования наблюдаются и на поверхности золотин (рис. 4). Состав алюмосульфато-фосфатов варьирует в весьма широких пределах (табл. 2), что дает возможность подразделить эти фазы по стехиометрии на пять видов: 1) железистый и свинцово-железистый – Me2+3–5Al2–3[(P,Si,) O4]2(OH)6–12; 2) железисто-свинцовый и магнезио-свинцово-железистый – Me2+6–7Al7– 10 [(P,Si,S)O4]6(OH)17–26; 3) кальцио-желе-зисто-свинцовый – Me2+9Al14 [(P,Si,S)O4]7 (OH)39; 4) магнезио-железисто-свинцовый, магнезио-свинцово-железистый и железисто-свинцовый – Me2+11–13Al8–14[(P, Si,S)O4]7– 8(OH)27–49; 5) свинцово-магнезио-железистый с лантаноидами – Me2+5(Al, Ln)3[(P, Si, S)O4]2(OH)12.

Таблица 1 . Химический состав слюд, мас. %

№ п/п	SiO 2	Al2O 3	Fe 2 O 3	MgO	K 2 O	Эмпирические формулы
1	52.14	36.31	3.69	1.41	6.45	K 0.5 (Al 1.71 Fe 0.17 Mg 0.13 ) 2.01 [Al 0.86 Si 3.14 O 10 ](OH) 1.54
2	52.26	37.66	3.31	Не обн.	6.77	K 0.52 (Al 1.85 Fe 0.15 ) 2 [Al 0.83 Si 3.17 O 10 ](OH) 1.69
3	50.96	39.02	1.2	1.33	7.49	K 0.58 (Al 1.82 Fe 0.057 Mg 0.123 ) 1.99 [Al 0.94 Si 3.06 O 10 ](OH) 1.49
4	49.78	36.46	3.57	1.7	8.49	K 0.66 (Al 1.68 Fe 0.16 Mg 0.16 ) 2 [Al 0.95 Si 3.05 O 10 ](OH) 1.55
7	47.03	34.23	10.82	«	7.92	K 0.5 (Al 1.71 Fe 0.17 Mg 0.13 ) 2.01 [Al 0.86 Si 3.14 O 10 ](OH) 1.54
8	50.18	38.51	1.51	1.28	8.52	K 0.78 (Al 1.78 Fe 0.08 Mg 0.14 ) 2 [Al 0.40 Si 3.6 O 10 ](OH) 2.2
9	49.01	37.56	1.55	1.96	9.92	K 0.78 (Al 1.74 Fe 0.07 Mg 0.18 ) 1.99 [Al 0.98 Si 3.02 O 10 ](OH) 1.59
10	52.99	36.95	1.82	Не обн.	8.24	K 0.64 (Al 1.92 Fe 0.08 ) 2 [Al 0.75 Si 3.25 O 10 ](OH) 1.89

Рис. 4. Микровыделения поликомпонетных алюмо-сульфато-фосфатов вжильном кварце (а–г) и самородном золоте (д, е). СЭМ-изображения в режимах вторичных (а, в, д) и упруго-отраженных (б, г, е) электронов

Таблица 2 . Химический состав алюмо-сульфато-фосфатов, мас. %

Компоненты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
SiO 2	1.46	Не обн.	Не обн.	4.58	1.7	4.54	3.68	Не обн.	1.39	1.54	2.31
Al2O 3	21.48	18.83	17.92	18.31	18.84	18.17	16.57	21.69	20.92	22.25	24.2
La 2 O 3	Не обн.	Не обн.	Не обн.	2.12	Не обн.	2.09	Не обн.	Не обн.	Не обн.	Не обн.	Не обн.
Ce 2 O 3	«	«	«	4.33	«	4.28	«	«	«	«	«
Nd 2 O 3	«	«	«	1.26	«	1.26	«	«	«	«	«
Fe 2 O 3	10.21	12.91	23.28	39.05	19.99	38.53	23.02	15.8	14.34	10.51	8.73
PbO	43.06	45.96	32.14	10.02	29.84	9.91	28.09	46.55	46.35	46.44	46.02
CuO	Не обн.	Не обн.	1.25	Не обн.	Не обн.	1.05	Не обн.	Не обн.	Не обн.	Не обн.	Не обн.
ZnO	1.35	«	Не обн.	1.5	«	1.52	«	«	«	«	«
MgO	0.02	2.06	5.18	3.08	3.98	3.06	2.99	«	«
CaO	0.68	0.67	Не обн.	1.28	1.12	1.26	1.23	«	«	0.94	0.72
SrO	Не обн.	Не обн.		Не обн.	3.33	Не обн.	3.36	«	«	«	«
K 2 O	«	«	0.45	«	Не обн.	«	Не обн.	«	«	«	«
P 2 O 5	12.32	12.5	16.1	13.03	17.58	12.9	16.45	11.32	12.03	14.29	13.91
SO 3	9.42	7.07	3.68	1.44	3.62	1.43	4.61	4.64	4.97	4.03	4.11

Примечание к табл. 2 . Результаты анализа приведены к 100 %. Эмпирические формулы: 1 – (Pb 3.28 F^e 2.17 Zⁿ 0.28 C^a 0.2 Mg 0.01 ) 5.94 Al 6.96 [(P 0.49 Si 0.07 S 0.44 )O 4 ] 6 (OH) 16.98 ; 2 ^– (Pb 5.62 F^e 4.4 C^a 0.33 Mg 1.41 ) 11.76 Al 10.08 [(P 0.69 S 0.31 ) O 4 ] 7 (OH) 34.93 ; 3 ^– (F^e 4.01 Pb 1.9 C^u 0.21 Mg 1.78 K 0.14 ) 8.124 Al 9.03 [(P 0.83 S 0.27 )O 4 ] 7 (OH) 27.72 ; 4 ^– (F^e 3.77 Pb 0.35 C^u 0.21 Zⁿ 0.15 Mg 0.6 C^a 0.15 ) 5.02 (Al 2.58 L^a 0.1 C^e 0.19 Nd 0.05 ) 2.92 [(P 0.66 S 0.27 S 0.07 )O 4 ] 2 (OH) 12.4 ; 5 ^– (F^e 5.46 Pb 2.92 Mg 2.17 S^r 0.7 C^a 0.44 ) 11.69 Al 8.05 [(P 0.77 Si 0.09 S 0.14 )O 4 ] 7 (OH) 26.88 ; 6 ^– (F^e 3.5 Pb 0.32 C^u 0.10 Zⁿ 0.14 Mg 0.56 C^a 0.16 ) 4.78 (Al 2.58 L^a 0.09 C^e 0.19 Nd 0.06 ) 2.92 [(P 0.66 Si 0.27 S 0.07 )O 4 ] 2 (OH) 11.92 ; 7 ^– (F^e 1.64 Pb 0.72 Mg 0.43 C^a 0.13 S^r 0.18 ) 3.1 Al 1.86 [(P 0.66 Si 0.18 S 0.16 )O 4 ] 2 (OH) 5.74 ; 8 ^– (Pb 6.72 F^e 6.36 ) 13.08 Al 13.72 [(P 0.73 S 0.27 S 0.27 )O 4 ] 7 (OH) 48.77 ; 9 ^– (Pb 6.53 F^e 5.63 ) 12.16 Al 12.89 [(P 0.66 S 0.09 S 0.25 ) O 4 ] 8 (OH) 40.27 ; 10 ^– (Pb 5.25 F^e 3.29 C^a 0.42 ) 8.96 Al 13.98 [(P 0.73 Si 0.09 S 0.18 )O 4 ] 7 (OH) 30.52 ; 11 ^– (Pb 4.32 F^e 2.28 C^a 0.27 ) 6.87 Al 9..96 [(P 0.68 Si 0.13 S 0.19 )O 4 ] 6 (OH) 25.98 ^.

Характерной акцессорной примесью в исследованном образце выступают железотитановые оксиды, представленные рутилом, ильменитом и нестехиометричными твердыми растворами. Последние образуют выделения неправильной формы размером 15– 40 мкм, варьируя по составу между рутилом и армолколитом (рис. 5): (0.28–0.7)TiO 2 – (0^.3^–0^.72)(Fe 0.63–1 Al 0–0.37 )(Ti 1.8–2 V 0–0.2 ) 2 O 5 ^.

В состав парагенезиса микро-минералов (рис. 6) входят самородное железо состава Fe0.86–0.1Ni0–0.02Cu0–0.07Zn0–0.01Al0–0.02Si0–0.02 и две самородные фазы более сложного состава: серебряно-свинцово-висмутовая Pb4.61Ag0.47)5.08Bi и железо-алюмо-фосфор-серо-мышьяковая (Fe1.68Al2.52Ni0.6 Co0.55)5.35 (As0.66P0.21S0.13). Встречаются также апатит состава (Ca9.42Fe0.7Mn0.11)10.23 [(P5.67Si0.17S0.15)6 O24] (OH)2.2Cl0.19)2.39, незначительно окисленный пирит и глёт – низкотемпературная α-PbO модификация, обычно встречающаяся в зонах окисления Ag-Pb месторождений. В виде единичных микрозерен установлен силикат со стехиометрией амфиболов (мас. %): SiO2 63.46; Al2O3 30.35; Fe2O3 5.36; CaO 0.41; K2O 0.42; эмпирическая формула – (Al4.5Fe0.5Ca0.06K0.06)5.12[Si8O22](OH)3.24.

Охры, пятнисто окрашивающие поверхность исследованного образца в буроватый цвет, имеют порошковатую текстуру и губчатое микростроение (рис. 7). Они практически рентгеноаморфны – дают очень слабую дифракционную картину с редкими диффузными линиями малой интенсивности, что вообще характерно для такого рода природных пигментов (Яхонтова, Сидоренко, 1974). По составу исследуемые охры весьма сложны и разнообразны (табл. 3). Согласно данным корреляционного анализа, компоненты их химического состава довольно четко подразделяются на две

Рис. 5 . Микровыделения железо-титановых оксидных твердых растворов (а, б) и схема варьирования железо-титановых оксидов по составу (в). СЭМ-изображения в режимах вторичных (а) и упруго-отраженных (б) электронов. Обозначения минералов: РУТ, АН, БР – соответственно рутил, анатаз и брукит; АР – армолколит;ПР – псевдорутил; ИЛМ – ильменит; ПБ – псевдобрукит; ГЕМ – гематит

Рис. 6 . Выделения микроминералов: а, б – самородное железо; в, г – пирит; д, е – глёт.

СЭМ-изображения в режимах вторичных (а, в, д) и упруго-отраженных (б, г, е) электронов

конкурирующие группы: 1) SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 + MnO + K2O + As2O3 – вероятно, реликтовый материал горных пород; 2) CuO + ZnO + PbO + MgO + CaO + P2O5 + SO3 + Cl – продукты окисления и гидролитического разложения первичных фосфатов и сульфидов. Таким образом, получается, что охры, окрашивающие исследованный образец, имеют гипергенное происхождение, образовавшись, вероятно, за счет сульфиднополиметаллической минерализации.

Таблица 3 . Химический состав охр на поверхности исследованного образца, мас. %

Компоненты	1	2	3	4	5	6	7	8
SiO 2	5.03	2.51	6.76	2.08	7.13	2.96	2.24	12.04
Al2O 3	21.76	3.12	5.62	8.19	3.86	Не обн.	1.07	10.27
Fe 2 O 3	17.24	4.92	11.59	23.17	74.06	3.55	67.56	67.91
CuO	1.39	1.68	Не обн.	5.41	3.31	3.85	1.33	Не обн.
ZnO	Не обн.	Не обн.	«	3.31	5.38	2.81	Не обн.	«
PbO	49.2	30.84	28.6	40.82	3.6	59.34	«	«
MnO	Не обн.	53.85	44.87	Не обн.	Не обн.	2.16	67.56	2.41
MgO	4.49	2.05	Не обн.	«	«	Не обн.	Не обн.	Не обн.
CaO	0.89	1.03	1.71	«	0.63	25.33	14.97	«
K 2 O	Не обн.	Не обн.	0.85	«	Не обн.	Не обн.	Не обн.	0.82
P 2 O 5	«	«	Не обн.	6.73	«	«	2.8	1.65
As 2 O 3	«	«	«	Не обн.	«	«	Не обн.	4.04
SO 3	«	«	«	«	«	«	8.93	Не обн.
Cl	«	«	«	«	«	«	1.2	«
Компоненты	1	2	3	4	5	6	7	8
SiO 2	12.04	7.13	2.24	2.08	5.03	2.51	6.76	2.96
Al2O 3	10.27	3.86	1.07	8.19	21.76	3.12	5.62	Не обн.
Fe 2 O 3	67.91	74.06	67.56	23.17	17.24	4.92	11.59	3.55
CuO	Не обн.	3.31	1.33	5.41	1.39	1.68	Не обн.	3.85
ZnO	«	5.38	Не обн.	3.31	Не обн.	Не обн.	«	2.81
PbO	«	3.6	«	40.82	49.2	30.84	28.6	59.34
MnO	2.41	Не обн.	67.56	Не обн.	Не обн.	53.85	44.87	2.16
MgO	Не обн.	«	Не обн.	«	4.49	2.05	Не обн.	Не обн.
CaO	«	0.63	14.97	«	0.89	1.03	1.71	25.33
K 2 O	0.82	Не обн.	Не обн.	«	Не обн.	Не обн.	0.85	Не обн.
P 2 O 5	1.65	«	2.8	6.73	«	«	Не обн.	«
As 2 O 3	4.04	«	Не обн.	Не обн.	«	«	«	«
SO 3	Не обн.	«	8.93	«	«	«	«	«
Cl	«	«	1.2	«	«	«	«	«

Примечание к табл 3 . Результаты анализа приведены к 100 %. Эмпирические формулы охр: 1 – 0.59Fe 2 O 3 + 0.28SiO 2 + 0.05MnO + 0.02CaO + 0.01K 2 O + 0.02P 2 O 5 + 0.03As 2 O 3 ; 2 – 0.59Fe 2 O 3 + 0.15SiO 2 + 0.09ZnO + 0.05CuO + 0.05Al 2 O 3 +0.02PbO + 0.01CaO + 0.04SO 3 ; 3 – 0.45Fe 2 O 3 + 0.29CaO + 0.04SiO 2 + 0.02CuO + 0.01Al 2 O 3 + 0.13 SO 3 + 0.02P 2 O 5 + 0.04Cl; 4 – 0.25PbO + 0.2Fe 2 O 3 + 0.11Al 2 O 3 + 0.09CuO + 0.06ZnO + 0.05SiO 2 + 0.14SO 3 + 0.1P 2 O 5 ; 5 – 0.29PbO + 0.28Al 2 O 3 +0.14Fe 2 O 3 +0.14MgO + 0.11SiO 2 +0.02CuO +0.02CaO; 6 – 0.69MnO + 0.13PbO + 0.05MgO + 0.04SiO 2 + 0.03Al 2 O 3 + 0.03Fe 2 O 3 +0.02CuO + 0.01CaO; 7 – 0.61MnO + 0.12PbO + 0.11SiO 2 +0.07Fe 2 O 3 + 0.05Al 2 O 3 + 0.03CaO +0.01K 2 O; 8 – 0.52CaO + 0.29PbO + 0.05CuO +0.05SiO 2 + 0.04ZnO +0.03MnO +0.02Fe 2 O 3 .

Рис. 7 . Форма выделений (а, б) и внутренне строение (в, г) поликомпонентных охр. СЭМ-изображения в режимах вторичных (а, в) и упруго-отраженных (б, г) электронов

Самородное золото и сульфидо-золото-серебряные твердые растворы

Рентгенофазовая диагностика самородного золота осуществлена по серии наиболее сильных отражений (Å, в скобках индексы Миллера): 2.341 (111) – 2.029 (200) – 1.44 (220) – 1.226 (311) – 1.174 (222). Параметр э. я. ао = 4.063 ± 0.005 Å. Несколько пониженные относительно чистого золота значения межплоскостных расстояний и параметра э. я. объясняются примесью в исследованном минерале серебра. Образующие оруденение золотины имеют неправильную форму, по размеру колеблются в пределах (2 ± 0.7) × (1.5 ± 0.5) × (1 ± 0.3) мм (рис. 8, а, б). В качестве примесей в нем установлены серебро и ртуть (до 0.7 мас. %). По пробе золотины колеблются от средне- до высокопробного (табл. 4), составляя в среднем 847 ± 46 ‰. Полученные данные соответствуют относительно высокопробному золоту в орогенных малосульфидных золоторуд-ных месторождениях (рис. 9), немного превышают данные по типичным эпитермальным золоторудным место-рождениям (Андреева, Кудаева, 2012) и лишь немного уступают среднестатис-тическим данным для золотых самородков (Самусиков, 2007).

В микропарагенезисе с самородным золотом выявлены сульфидо-золото-серебряные твердые растворы состава (Ag 2–x Au x )S, которые обычно образуются в эндогенных системах, обогащенных серебром, но недосыщенных серой (Анисимова и др., 2008; Спиридонов, 2010; Пальянова и др., 2011). Состав таких фаз колеблется в пределах ряда Ag 3 AuS 2 –AgAuS. Содержание золота в этих границах изменяется от 20 до 70 мас. %. В нашем случае сульфидо-золото-серебряные твердые растворы представлены удлиненными частицами размером (9 ± 4) × (2 ± 1) мкм с коэффициентом удлинения 4.9 ±

2 (рис. 10, а, б). Они характеризуются соответствующим энергодисперсионным спектром (рис. 10, в), по составу колеблются незначительно (мас. %): Ag 52.35–52.53, Au 33.37–36.46, S 11.1–11.19. Эмпирическая формула этих фаз – Ag 1.39–1.4 Au 0.51–0.53 S, что близко к стехиометрии именно предельно обогащен-ного серебром члена, обозначенного выше ряда.

Микроэлементы

В составе исследованного образца золотоносной кварцевой жилы обнаружено около 60 микроэлементов (г/т): Au 3.586; Li

Рис. 8 . Морфология частиц самородного золота. СЭМ-изображения в режимах вторичных (а) и упруго-отраженных (б) электронов

Таблица 4 . Химический состав самородного золота, мас. %

№ п/п	Au	Ag	Проба, ‰	Эмпирическая формула
1	86.8	13.2	868	Au 0.79 Ag 0.21
2	89.85	10.15	898	Au 0.8 Ag 0.2
3	88.89	11.11	889	Au 0.81 Ag 0.19
4	88.42	11.58	884	Au 0.81 Ag 0.19
5	88.93	11.07	889	Au 0.81 Ag 0.19
6	88.58	11.42	886	Au 0.81 Ag 0.19
7	86.12	13.88	861	Au 0.77 Ag 0.23
8	74.2	25.8	742	Au 0.61 Ag 0.39
9	86.27	13.72	863	Au 0.78 Ag 0.22
10	89.09	10.91	891	Au 0.82 Ag 1.08

Проба, %о

Рис. 9. Распределение самородных золотин по пробе в орогенных золоторудных месторождениях (Конеев и др., 2019). Красным цветом показан статистический (среднее ± СКО) диапазон вариации пробы золотин в исследованном образце

11.025; Be 0.205; B 0.514; Na 287.425; Mg 77.444; Al 1225.847; P 229.409; K 225.6; Tl 0.009; Ca 469.717; Sc 0.806; Ti 30.008; V 1.361; Cr 0.759; Fe 1543.78; Mn 437.71;Co 5.075; Ni 10.16; Cu 99.345; Zn 142.31; Pb 2098.707; Ga 0.401; Ge 1.558; Sb 20.98.707; As 222.692; Se 2.898; Bi 26.381; Rb 1.236; Sr 9.994; Y 10.073; Zr 4.989; Nb 0.069; Mo 0.467; Ag 8.669; Cd 0.377; Sn 0.148; Sb 1.19; Te 0.035; Cs 0.124; Ba 36.704; La 3.045; Ce 6.788; Pr 0.769; Nd 3.589; Sm 0.845; Eu 0.235; Gd 0.969; Tb 0.14; Dy 0.938; Ho 0.207; Er 0.63; Tm 0.095; Yb 0.627; Lu 0.105; Hf 0.077; W 0.058; Th 0.27; U 0.253. Сумма содержаний – 7244.853 г/т. По содержанию лантаноидов изученный образец в 4–10 раз преобладает над хондритами, демонстрируя полого падающий тренд хондритнормированных концентраций в направлении от La к Lu (перепад концентраций примерно в 3 раза). Этот тренд является промежуточным между генеральной картиной, полученной для осадочной оболочки и земной коры – спад в направлении от La к Lu в 4–7 раз, и трендом относительных концентраций лантаноидов в океанических базальтах – соответствующий спад всего в 2 раза (Ронов и др., 1972).

Принципиально другой тип тренда демонстрируют содержания лантаноидов, нормированные на состав земной коры. В этом случае образец сильно уступает по об-

Рис. 10. Форма микровыделений (а, б) и типичный энергодисперсионный спектр (в) сульфидо-золото-серебряных твердых растворов. СЭМ-изображения в режимах вторичных (а) и упругоотраженных (б) электронов

щей концентрации, но при этом показывает тенденцию к росту нормированных концентраций лантаноидов в направлении от Dy к Lu, что можно объяснить примесью в золотоносной жиле глубинного вещества. В этом отношении особенно показательным выглядит иттербиевый максимум, который является прямым индикатором такой глубинности (Силаев и др., 2016).

В собственно самородном золоте, извлеченном из кварцевой жилы, зарегистрировано всего 18 микроэлемен-тов (г/т): Li 0.19; V 2.619; Mn 12.966; Co 0.744; Cu 45.422; As 60.757; Se 22.766; Zr 0.059; Nb 0.073; Cd 0.864; Sn 0.018; Pb 4487.179; Sb 1.905; Te 0.342; Ta 0.059; W 0.017; Hg 710.076; Bi 73.783. При этом сумма содержаний микроэлементов оказалась почти соизмеримой – 5419.581 г/т.

Рис. 11 . Тренды содержаний лантаноидов в кварцевой золотоносной жиле, нормированных на содержания лантаноидов в хондритах (1) и земной коре (2)

Анализ распределения микроэлементов по центробежно-центростремительным свойствам (Щербаков, 1975, 1982; Силаев, 1987) приводит к следующим выводам. В золотоносной жиле преобладают центробежные (коровые) элементы – 54.29% при относительно высокой доле центростремительных и минимальноцентробежных элементов (глубинных) – соответственно 23.97 и 18.1%. Содержание дефицитно-центробежных (промежуточных) элементов минимальное – 3.64%. Обращает на себя внимание высокое содержание в жилах Pb (около 2100 г/т), Fe (более 1500 г/т), Al (более 1200 г/т), Са (около 500 г/т), Zn (более 140 г/т), Cu (около 100 г/т), Mg (более 70 г/т). Очевидно, что эти геохимические аномалии обусловлены присутствием в кварцевой жиле выше охарактеризованных алюмо-сульфатофосфатов. Непосредственно в самородном золоте резко преобладают центробежные микроэлементы – 82.84%, им значительно уступают дефицитно-центробежные – 16.02 %, а минимально-центробежные и центростремительные элементы присут-ствуют в незначительных концентрациях – соответственно 0.29 и 0.85%. Наиболее высокими концентрациями характери-зуются Hg (более 700 г/т), As (более 60 г/т), Cu (около 50 г/т), Se (около 25 г/т), Pb (около 4500 г/т). Очевидно, что выявленное аномально высокое содержание свинца обусловлено выше отмеченными микровыделениями на поверхности золота свинцовосодержащих алюмо-сульфато-фосфатов.

Таким образом, выявляется весьма нетривиальный факт существенно более геохимически дифференцированной ассоциации микроэлементов в самородном золоте по сравнению с вмещающей его кварцевой жилой, хотя можно было бы ожидать обратного соотношения. Этот необычный факт можно объяснить двумя причинами. Во-первых, обогащением эндогенного самородного золота, имеющего, как правило, глубинное происхождение, центробежными элементами в ходе перегруппировок в условиях формирования активной континентальной окраины. А во-вторых, обогащением золотоносных жил центростремительными и минимальноцентробежными микроэлементами за счет глубинных эманаций.

Рис. 12. Частица углеродного вещества (УВ) в образце кварцевой жилы (а, б) и типичная для некристаллических углеродных частиц микроскульптура (г, д, белые микрочастицы – минеральный включения). СЭМ-изображения в режимах вторичных (а, в) и упруго-отраженных (б, д) электронов

Углеродное вещество

На поверхности и в нерастворимом остатке исследованного образца обнаружено углеродное вещество в виде каплевидных микроформ размером (305 ± 120) × (195 ± 80) мкм (рис. 12). Частицы в спирте нерастворимы, при нагревании плавятся. При надавливании распадаются на пластинки размером 100–200 мкм. В структурном отношении углеродное вещество рентгеноаморфно, содержит незначительную примесь K, P и Cl. Изотопный состав углерода (δ¹³C PDB ) в нем колеблется в пределах от –26 до –23 ‰. В двух проанализированных частицах был выявлен азот с изотопным составом (δ¹⁵N Air ) 2–2.5 ‰.

углеродном веществе лежит в пределах 15– 30 Å.

В ИК-спектрах частиц УВ выявляются до 8 сильно уширенных полос, обусловленных колебаниями химических связей в разных органических группах (рис. 14). Интерпретация спектров осуществлена О.В. Мартиросян: I – внеплоскостные колебания химических связей C=C; II – колебания связей C–C и С–О–С; III – колебания связей С–О–С; IV – колебания связей С=О (амид I); V – колебания карбонильных групп СО–ОН; VI – колебания связей C=C=C, NH=C=O или тройных связей С≡С; VII – колебания связей СН2 и СН3; VIII – колебания ОН-групп.

Полученные данные подтверждают органическую природу выявленного в золотоносной кварцевой жиле углеродного вещества и позволяют увидеть его аналогию с полисахаридами. Кроме того, не исключено, что выявленные в исследованном образце углеродные частицы имеют абиогенную природу и могут быть сопоставлены с абиогенными

Рис. 13 . Спектр комбинационного рассеяния, полученный от типичной частицы углеродного вещества в золотоносной кварцевой жиле

Рис. 14 . Спектры ИК-поглощения в частицах углеродного вещества, обнаруженного в образце золотокварцевой жилы.

конденсированными органоидами в продуктах современного вулканизма (Силаев и др., 2018). Следует также отметить, что органическое вещество в ассоциации с самородным золотом выявлено не впервые. Недавно органические пленки были описаны непосредственно на золотинах в рудах Тырныаузского редкометалльного месторождения, но проинтерпретированы как вещество бактериального происхождения (Столяров и др., 2016).

Литогенные газы

Заключение

Состав литогенных газов в исследованном образце золотоносной жилы определялся С.Н. Шаниной пирохроматографическим методом. Согласно полученным данным (табл. 5.), жила существенно обогащена литогенной газовой фазой, причем содержание газов в прочно капсулированных (вскрывающихся при более высоких температурах) в 15 раз превышает содержание низкотемпературных газов. Пропорции между основными неорганическими газами – СО, СО 2 и Н 2 О соответствуют составу газов в продуктах корово-мантийных взаимодействий (Петровский и др., 2008). Органические газы, являющиеся, вероятно, результатом термического разложения, присутствующего в образце углеродного вещества, охватывают диапазон от метана до бутана, превышая в сумме 0.5% общего баланса газов. Резкое (в 2.8 раз) преобладание изобутана над нормобутаном может свидетельствовать об абиогеном происхождении соответствующего углеродного вещества.

Таблица 5 . Состав литогенных газов в образце золотоносной жилы, мкг/г

Газы	Интервалы нагревания, °С
	20–400	400–950	20–950
H 2	0	17.4	17.4
N 2	0.7	26.8	27.5
CO	0	57.2	57.2
CO 2	24.9	632.4	657.3
H 2 O	319.1	4556	4875.1
Сумма неорганических газов	344.7	5289.8	5634.5
CH 4	0.019	13.424	13.443
C 2 H 4	0	4.174	4.174
C 2 H 6	0	3.727	3.727
C 3 H 6	0	2.468	2.468
C 3 H 8	0	2.913	2.913
C 4 H 8	0	1.196	1.196
iC 4 H 10	0	1.029	1.029
nC 4 H 10	0	0.426	0.426
Сумма органических газов	0.019	29.357	29.376
Итого	344.719	5319.157	5663.876

Комплексно исследован образец золотоносной кварцевой жилы с Верхне-Ичувеемского рудопроявления, выявленного в триасовом терригенном комплексе на севере Чукотского нагорья – «Территории» Олега Куваева. Нормативно-минеральный состав жилы (мол. %): кварц – 93.39; альбит – 2.12; алюмоселадонит – 2.5; железо-титановые оксиды – 0.19; апатит и алюмо-сульфатофосфаты – 0.72; охры – 1.08. Содержание золота в жиле достигает 3–4 г/т. Алюмосульфато-фосфаты широко варьиру-ют по составу, подразделяясь на железистые, свинцово-железистые, железисто-свинцо-вые, магнезио-свинцово-железистые, магне-зио-железисто-свинцовые с ланта-ноидами, свинцово-магнезио-железистые, кальцио-железисто-свинцовые. Железо-титановые оксиды представлены рутилом, ильменитом и нестехиометричными твердыми раство-рами в диапазоне между рутилом и армолколитом. В состав парагенезиса микроминералов входят никельсодержащее самородное железо, самородные фазы Ag-Pb-Bi и Fe-Al-P-S-As состава, апатит, пирит, глёт (α-PbO) и силикат со стехиометрией амфиболов. Поверхность исследованного образца пятнисто покрыта буроватыми рентгено-аморфными охрами поликомпо-нентного состава – Fe 2 O 3 + SiO 2 + PbO + Al 2 O 3 + MnO + CaO + CuO + ZnO.

Самородное золото колеблется от средне-до высокопробного – 847 ± 46 ‰, что вполне соответствует золоту в орогенных малосуль-фидных золоторудных месторожде-ниях. В микропарагенезисе с самородным золотом выявлены сульфидо-золото-серебряные твердые растворы состава Ag 1.39–1.4 Au 0.51–0.53 S 2 , которые обычно образуются в эндогенных системах, обогащенных серебром, но ненасыщенных серой.

В составе исследованного образца обнаружено около 60 микроэлементов (г/т), в том числе центростремительные (23.97%), минимально-центробежные (18.1%), дефицитно-центробежные (3.64%) и центробежные (54.29%). Выявленный характер геохимической дифференциации соответствует образованию золотопро-явления в геодинамических условиях активной континентальной окраи- ны с перемешиванием глубинного и земнокорового вещества.

Образец золотоносной жилы существенно обогащен литогенной газовой фазой, причем содержание газов в прочно капсулированных (выделяющихся при более высоких температурах) в 15 раз превышает содержание низкотемпературных газов. Пропорции между основными неорганическими газами – СО, СО 2 и Н 2 О – соответствуют составу газов в продуктах корово-мантийных взаимодействий.

На поверхности и в нерастворимом остатке исследованного образца обнаружено рентгеноаморфное углеродное вещество с изотопным составом углерода (δ¹³C PDB ) от – 26 до –23 ‰ и азота (δ¹⁵N Air ) от 2 до 2.5 ‰. Полученный рамановский спектр типичен для некристаллических углеродных веществ, в которых размер рассеивающих частиц лежит в пределах 15–30 Å. В ИК-спектрах углеродных частиц выявлены восемь сильно уширенных полос, обусловленных колебаниями химических связей в разных органических группах, характерных, прежде всего, для полисахаридов. Судя по составу органических газов в пиролизате, выявленные в исследованном образце золотокварцевой жилы углеродные частицы могут иметь абиогенную природу аналогично конденсированны-