Типоморфные особенности золота и источники питания россыпи Естошор (Полярный Урал)

Енганепэйско-Манитанырдский золоторудный район на Полярном Урале, охватывающий поднятия Ен-ганепэ и Манитанырд, в настоящее время считается наиболее перспективным в отношении промышленного освоения.

В центральной части хребта Манитанырд находится золото-сульфидно-кварцевое месторождение Верхненияюское-2 и несколько зо-лотопроявлений. В северной части поднятия, в долине руч. Естошор располагается одноименная россыпь (рис. 1), коренные источники питания которой до сих пор не установлены. Россыпь открыта в 1981 г., тогда же подсчитаны ресурсы по категории P3. На этом работы были приостановлены. В 2008—2010 гг. на новом этапе геологических изысканий россыпь была оконтурена и подсчитаны ее запасы по категориям С1 и С2. В связи с возникновением интереса к этой россыпи актуальной задачей является установление типоморфных особенностей кластогенного золота для определения типа возможных источников ее питания.

Геологическое строение и золотоносность хр. Манитанырд изучались в разные годы многими геологами — Б. Я. Дембовским, К. Н. Севастьяновым, М. А. Шишкиным, Л. И. Ефановой и др. В структурном отношении Манитанырдская брахи-антиклиналь представляет собой антиклинальную складку, опрокинутую на северо-запад и отчасти надвинутую на Нияюскую синклиналь [2]. Ядра доуральских антиклинальных структур сложены вулканогенными и вулканогенно-осадочными образованиями бедамельской серии (R 3 - 4 bd), ядра синклиналей — песчаниками, метаалевролитами и сланцами енганепэйской свиты (R 4 -V en ).

Россыпь Естошор является долинной и примыкает к русловой1. Цоколь россыпи представлен слан цами бедамельской серии, алевро-сланцами, метапесчаниками, порфиритами и метасоматитами енганепэйской свиты с согласными и секущими жилами кварца. Подстилающие породы залегают поперек простирания долины ручья. Высота цоколя над урезом воды меняется от 0.5 до 2.5 м.

Разрез аллювиальных отложений (снизу вверх) представлен слоем валунно-галечно-щебнистых образований со значительной долей неокатан-ных обломков подстилающих коренных пород в подошвенной части. Мощность слоя составляет 3.3 м. Выше располагается невыдержанный по простиранию слой курумни-ка и маломощный (0.1 м) почвеннорастительный слой. Продуктивный пласт россыпи локализован в надпло-тиковом аллювии и в верхней разрушенной части коренных пород. Золото проникает в трещины плотика на глубину 1.6 м. Золотоносный

Рис. 1. Геологическое строение северной части хребта Манитанырд с примерным контуром россыпи Естошор (фрагмент карты по Л. И. Ефановой [2 и др.]):

1 — бедамельская серия, 2 — енганепэйская свита, 3 — четвертичные отложения, 4 — интрузивные образования леквожского и кызыгейского комплексов, 5 — контуры россыпи

пласт залегает на коренном днище с отдельными западинами — вероятно, следами древних протоков.

Характеристика россыпного золота

Нами исследованы четыре представительные пробы золота из шурфов одной из разведочных линий. Мы детально изучили 96 золотин, 54 из них — не только с поверхности, но и в срезе искусственного ан-шлифа — на сканирующем электронном микроскопе Tuscan Vega-3 с энергодисперсионным спектрометром X-Max (аналитик С. С. Шевчук, Институт геологии Коми НЦ УрО РАН). В результате установлены морфология, характер поверхности, состав и внутреннее строение золотин, а также минеральные включения в них.

Изученное нами золото относится преимущественно к классу мелкого, размеры его частиц варьируются в пределах от 0.2 до 5 мм. На долю мелкого золота (0.25—1.0 мм) приходится 73 %, в значительно меньшем количестве присутствуют весьма мелкое золото (0.1—0.25 мм) — 13 %, среднее (1.0—2.0 мм) — 10 % и крупное (>2.0 мм) — 4 %.

По морфологии различаются пластинчатые, комковатые, стержневидные и дендритовидные золотины (рис. 2). Преобладает пластинчатое золото (38 %) с толсто- и тонкопластинчатыми разновидностями. Комковатые золотины встречаются реже (29 %), они характеризуются как слабо удлинённой, так и изометричной формой. Стержневидное золото (20 %) представлено удлиненными сглаженными или слегка уплощёнными выделениями. Сравнительно редки дендритовидные выделения (14 %).

Кластогенное золото в россыпи имеет разную степень окатанности. Примерно в равных количествах присутствует слабо- и среднеокатан-ное золото (50 и 48 % соответственно), только 2 % золотин отнесено к неокатанным.

Наибольшая степень окатанности свойственна комковатым золотинам. Однако среди них изредка встречаются выделения с комковатым ядром и выступающим из него стержневидным отростком, отне сённые к слабоокатанным. Частицы стержневидной формы полностью вошли в класс среднеокатанных, так как обладают сглаженными очертаниями, а их небольшие выступы примяты. Пластинчатые золотины, как правило, имеют среднюю степень окатанности. Около трети из них сохраняют либо закруглённые, но выступающие ответвления, либо ровные торцовые поверхности и чёткие гексагональные очертания, что позволяет отнести их к слабоокатанным. Дендритовидные выделения, характеризующиеся угловатыми выростами, имеют слабую степень окатанности. Единичные дендритовидные золотины, у которых только тонкие ответвления сглажены механическими воздействиями, отнесены к неокатанным.

Электронно-микроскопические исследования показали, что поверхность золотин преимущественно листоватая, сформирована чешуйками, развальцованными в процессе окатывания. На слабоокатанных зёрнах встречаются участки с ровной плотной поверхностью. Воздействие механических деформаций прояви-

Рис. 2. Морфологические разновидности россыпного золота: а — пластинчатое, б — комковатое, в — стержневидное, г — дендритовидное

27 мас. % по краю зёрен. Ртуть присутствует в 21 % золотин, её содержание варьируется от 0.7 до 8 мас. % в центральной части и от 0 до 6.5 мас. % по краю зёрен. От центра к краю золотин отмечается тенденция к уменьшению содержания примесей (таблица). По характеру распределения примесей можно выделить два типа золота — серебристое и серебристо-ртутистое (рис. 3).

Характерной особенностью золота в россыпи Естошор является неоднородность его строения и состава золотин. На всех золотинах установлены высокопробные оболочки толщиной от 1 до 80 мкм, как сплошные, так и прерывистые (рис. 4, а). На долю золотин с мощными высокопробными оболочками приходится около половины всех исследованных в срезах выделений. Наряду с перемятыми каймами, неравномерными по глубине проникновения, встречаются обширные ровные оболочки, превышающие по толщине реликт первичного золота в центре частицы (рис. 4, б). Пробность золота повышается от центра к краю выделений (см. таблицу). Кроме того, в центральных частях некоторых зёрен наблюдаются межзерновые прожилки (рис. 4, в), преимущественно лось в виде смятия мелких выступов, сгиба чешуек, появления наклёпа и следов волочения.

Среди элементов рельефа наиболее заметны отпечатки кристаллов и зёрен других минералов. Часто они имеют квадратное или прямоугольное очертание (предположительно отпечатки кристаллов пирита), но встречаются отпечатки с острыми углами (возможно, от кристалликов кварца или арсенопирита). Отмечаются многочисленные участки со ступенчатым строением (вероятно, реликты индукционных поверхностей). В них поверхность золота остаётся ровной, плотной. Нередко на поверхности золотин наблюдаются присыпки и примазки тонкодисперсного материала, скрывающие рельеф.

Анализ химического состава золота проводился в срезе искусственного ан-шлифа в центральной части и по краю зерен. Содержание золота в золотинах колеблется от 65.0 до 100.0 мас. %. Основными элементами-примесями в золоте являются серебро и ртуть. Содержание серебра колеблется в широких пределах — от 0.25 до 31 мас. % в центре и от 0.04 до

Рис. 3. Диаграмма состава золота россыпи Естошор

Средний химический состав золота из россыпи руч. Естошор, мас.%

Золотины	Число анализов	Au		Ag		Hg		Пробность, %о
		Хср	sx	ХСр	Sx	хср	Sx	Хср	Sx
Центр	34	85.34	8.3	13.6	7.4	1.0	2.1	854	83
Край	34	93.10	7.3	6.5	6.9	0.3	1.1	931	73

Рис. 4. Высокопробные оболочки (а — прерывистая, б — сплошная), межзерновые прожилки (в) в золотинах и пористое высокопробное золото (г)

Рис. 5. Микровключения в золоте россыпи Естошор: а, б — арсенопирит, в — арсенопирит в кварце, г — эпидот

обеднённые и лишь в одном случае, наоборот, обогащённые серебром. В приповерхностной части золотин довольно часто отмечаются небольшие по площади пористые участки высокопробного золота, содержащие оксиды железа и глинистые минералы (рис. 4, г).

При электронно-микроскопическом изучении золотин внутри зерен, в сростках с ними, а также в углублениях рельефа на их поверхности обнаружены многочисленные включения других минералов. В форме микровключений в золоте установлены арсенопирит, кварц и цериевый эпидот. Арсенопирит встречается в виде гипидиоморфных и изометричных выделений размером 5—7 мкм (рис. 5, а, б). Он присутствует не только непосредственно в золоте, но и в микровключении кварца в золоте (рис. 5, в). Обобщённая формула минерала: Pe g 95— 03 ^As0.93—1.02^S1.0—1.04 . ^{По а} р ^се Н ^опи р ^и- товому геотермометру [11,12] температура его образования 390—470 °C.

Из нерудных минералов в золоте обнаружены кварц и эпидот. Включения кварца размером от 2 до 25 мкм многочисленны и присутствуют практически во всех золотинах. Кроме того, отмечаются сростки кварца с золотом. В кварце не установлено других минеральных включений, помимо арсенопирита. Эпидот образует микровключения величиной 3—5 мкм (рис. 5, г) и представлен группой клиноцоизита. В части зёрен зафиксирована примесь Ce (3—4 мас. %), La и Nd. Обобщённая формула минерала — ^(Ca1.65 — 1.74^Ce0.08—0.12^La0.05—0.06 ^Nd0.04 — 0.07⁾1.8 — 2.0^(All2.46 — 2.49 ^Pe0.58—0.59⁾3.07^(Si3.15—3.24 ^О11^)О(ОН) .

Весьма часто углубления на поверхности золотин заполнены массой тонкодисперсных минералов, среди которых, по данным микро -зондового анализа и расчета кристаллохимических формул, диагностированы кварц, плагиоклаз, хлорит, биотит, эпидот, рутил, калиевый полевой шпат, апатит, кальцит, каолинит, гидроксиды железа. В этой тонкодисперсной массе обнаружена густая вкрапленность субмикронных (100—200 нм) выделений новообразованного золота. Состав субмикронного золота высокопробный, в нем установлена примесь серебра и ртути [5].

Обсуждение результатов

Слабая окатанность значительной доли золотин, наличие на них отпечатков минералов и ровных плотных участков поверхности, а также присутствие неокатанных золотин говорят о незначительном отрыве россыпи от источника питания. Разнообразие морфологических типов золотин, а именно значительное количество (62 %) комковатых, стержневидных и дендритовидных выделений, также свидетельствует в пользу недалекого переноса кластогенного золота от коренного источника [9]. Таким образом, по типоморфным признакам золота россыпь Естошор относится к типу россыпей ближнего сноса.

Преобладание в россыпях ближнего сноса мелкого золота с присутствием некоторого количества золота более крупных фракций с определённой вероятностью может указывать на то, что коренное рудопро-явление относится к золото-сульфидно-кварцевому или золото-мы-шьяковисто-сульфидному типу [8].

Вместе с тем ряд типоморфных особенностей говорит о возможном поступлении части золота из промежуточных коллекторов более ранних россыпей [10]. Наиболее существенным признаком неоднократного переотложения части золота в россыпи Естошор является развитие на золотинах высокопробных оболочек толщиной до 80 мкм, причем высокопробные каймы наблюдаются на всех зернах. Наличие утолщенных высокопробных оболочек многие исследователи связывают с длительными периодами покоя россыпного золота, а их массивное строение, свойственное золоту более древних россыпей, — с процессом перекристаллизации [6, 9]. Переотложение золота с одного высотного уровня на другой, а также мобилизация золота в аллювиальном потоке способствуют возникновению пластических механических деформаций, что усиливает процесс коррозии [7]. Сохранение частью золотин россыпи Естошор зернистого строения, диагностируемого по выносу примесей из межзернового пространства, указывает на попадание золота в аллювий непосредственно из коренного проявления [10]. В качестве дополнитель ных признаков процесса переотложения части золота из промежуточных коллекторов можно указать относительно высокую долю золотин средней окатанности (48 %) и преобладание зерен уплощенной формы (около 58 %).

Как отмечалось выше, основными примесями в золоте россыпи Естошор являются серебро и ртуть, что позволяет выделить два геохимических типа золота: серебристое и се-ребристо-ртутистое. Обособление в серебристо-ртутистом золоте группы зерен с более низким содержанием Ag и Hg (рис. 3) также можно объяснить поступлением части золота из промежуточных коллекторов, в которых происходило его преобразование, сопровождавшееся выносом примесей. Примесь ртути в золоте месторождения Верхненияю-ское-2 и других золотопроявлений Манитанырдского рудно-россыпного района является типоморфным признаком золото-сульфидно-кварцевого (пирит-арсенопиритового) типа минерализации, в котором чётко выделяются серебристый и сереб-ристо-ртутистый геохимические типы золота [4].

Вариации пробности золота в центре и по краю зерен весьма значительны — от 650 до 1000 %о (среднее 892 %о). Преобладает (47 %) умеренно высокопробное (800—900 %о) и весьма высокопробное (950— 1000 %о) золото— 37 % (рис. 6). Умеренно высокопробное золото, характерное для центральных частей золотин, вероятно, соответствует составу минерала в коренном источни

Пробность, %0

Рис. 6. Соотношение пробности россыпного и коренного золота поднятия Манитанырд (данные по составу коренного золота по [1])

ке. Оболочки представлены весьма высокопробным золотом.

Сравнивая пробность золота в центральной части зерен из россыпи Естошор с данными по коренным месторождениям хребта Мани-танырд [1], можно заметить, что по этому критерию естошорское золото сопоставимо с рудным золотом месторождения Верхненияюское-2 и сильно отличается от золота кор выветривания проявления Нияхой-ское (рис. 6).

Прямым признаком, указывающим на минеральный тип коренного источника кластогенного золота россыпи Естошор, является наличие в нем многочисленных микровключений арсенопирита, установленное нами впервые. Они ассоциируются с микровключениями кварца и цериевого эпидота. По данным предыдущих исследователей, умеренно высокопробное золото на месторождении Верхненияюское-2 характерно для ранней золото-пирит-арсено-пиритовой стадии рудообразования [4], а в пирите этой стадии установлены микровключения цериевого эпидота [3].

Таким образом, по результатам проведенного нами исследования можно сделать следующие выводы:

• 1)    россыпь Естошор является россыпью ближнего сноса, на что указывают такие типоморфные признаки золота, как слабая степень окатанности значительной доли золотин, наличие неокатанно-го золота, сохранение и разнообразие морфологических типов золотин;

• 2)    ассоциация микровключений арсенопирита, кварца и редкоземельного эпидота в золоте, его умеренная пробность, присутствие примеси ртути и мелкий класс размерности свидетельствуют о том, что источником питания россыпи Есто-шор служили проявления золото-сульфидно-кварцевого типа, аналогичные месторождению Верхне-нияюское-2;

• 3)    значительная доля золота средней степени окатанности, наличие мощных высокопробных оболочек на части золотин, существенное преобразование состава, сопровождавшееся выносом элементов-примесей, присутствие новообразованного золота позволяют предположить, что часть золота поступала в россыпь из промежуточных коллекторов, которыми могли быть древние аллювиальные отложения.

Работа выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований УрО РАН, проект № 12-С-5-1020, и проекта РФФИ_север_а №1305-98820.