Тонкодисперсное золото в сульфидных рудах Манитанырдского района (Полярный Урал)

Существуют различные классификации самородного золота по величине. В частности, выделяются видимое, микроскопическое или тонкодисперсное золото и самородки [6 и др.]. Тонкодисперсное золото делится на собственно тонкодисперсное или микронное (1 — 10 мкм), ультратонкодисперсное или субмикронное (менее 1 мкм). В некоторых классификациях отмечается кластерное и коллоидное золото, нанозоло-то [4]. Предполагается, что наряду с самородным золотом и другими минералами золота (индивидуализированными частицами) в сульфидных рудах, преимущественно в пирите и арсенопирите, может присутствовать золото, входящее в их кристаллическую решетку (химически связанное невидимое золото).

Тонкодисперсное золото давно привлекает внимание исследователей [1, 2, 5, 7, 8, 9]. Оно распространено очень широко, а в некоторых золоторудных месторождениях составляет значительную долю в общих запасах (Блява, Гай на Урале, 34

Мурунтау в Узбекистане, Карлин в Неваде (США) и др.). Остаются дискуссионными представления об условиях и механизмах формирования тонкодисперсного золота. Важной проблемой является его извлечение из руд.

Объектом наших исследований служили золото-сульфидные руды Нияюского месторождения, расположенного в Манитанырдском районе на Полярном Урале. Площадь месторождения сложена породами бе-дамельской свиты позднего рифея— венда, преимущественно эффузивами основного, среднего, реже кислого составов, туфами, ортосланцами. В этих породах отмечаются линзы известняков, песчаников, кремнистых сланцев. В пределах месторождения выделяются три рудные зоны: северная, промежуточная и южная, вытянутые в северо-восточном направлении на расстояние до 600 м при ширине до 3—5 м. Эти зоны состоят из рудных жил и прожилок сульфид но-кварцевого, кварцевого и кварц-хло-ритового составов. Жильные обра зования обычно ориентированы по сланцеватости пород, но иногда полого ее пересекают, выполняя трещины отрыва. Мощность рудных жил, прожилков, а также зон брекчирования весьма изменчива и колеблется от нескольких до первых десятков сантиметров. В жилах встречаются раздувы до 0.5—0.8 м, которые очень быстро переходят в прожилки и, как правило, выклиниваются.

По минеральному составу руды Верхненияюского месторождения являются преимущественно арсено -пирит—пиритовыми, по текстуре — массивными, полосчатыми, плой-чатыми, вкрапленными, прожил-ково—вкрапленными, пятнистыми. Распределение рудных минералов весьма неравномерное. Содержание золота и серебра в рудах достигает нескольких десятков граммов на тонну и прямо связано с содержанием арсенопирита и пирита. Основными рудными минералами являются пирит, арсенопирит; второстепенными — халькопирит, сфалерит, галенит, пирротин, борнит, халькозин,

Рис. 1. Выделения тонкодисперсного золота разной формы и величины в арсенопирите (а, б, в) и пирите (г)

ковеллин, скородит, церуссит, гидроксиды железа. Нерудные минералы представлены кварцем, кальцитом, хлоритом, серицитом, альбитом, биотитом, эпидотом. Золото представлено двумя генерациями [3]: золото I (включения в арсенопирите и пирите) и золото II (относительно крупное золото в ассоциации с галенитом, сфалеритом, халькопиритом, наложенное по трещинам и зонам дробления на пирит-арсенопирито-вые агрегаты).

Тонкодисперсное золото относится в основном к золоту первой генерации. Под электронным микро скопом оно наблюдается в арсенопирите, реже пирите в виде многочисленных выделений, имеющих чаще всего овальную, а иногда вытянутую, неправильную формы (рис. 1). Величина этих выделений колеблется от долей мкм до 5 мкм в поперечнике. Признаки гранных поверхностей на частицах тонкодисперсного золота нами в ходе проведенных исследований не установлены. Интересно, что микрочастицы золота локализованы в зернах сульфидов без связи с микротрещинами.

Результаты микрозондового анализа золота представлены в таблице.

Можно отметить, что тонкодисперсное золото преимущественно является высокопробным (рис. 2, 3). Из элементов-примесей устанавливается лишь Ag (до 18.8 мас. %). В одном из образцов в золоте кроме Ag обнаружена медь (5.01—10.26 мас. %), однако ее присутствие в качестве примеси непосредственно в золоте вызывает сомнение. Иногда в тонком золоте, находящемся в пирите и арсенопирите (без замещения его скородитом), обнаруживаются примеси Fe и As при отсутствии серы. В связи с этим нельзя исключать возможность нахождения в нем каких-то нановключений или кластеров, пока не поддающихся визуализации и диагностике. В редких случаях в золоте отмечается избыточная по отношению к содержаниям Fe и As концен-

Интервалы пробности, %о

Рис. 2. Пробность тонкодисперсного вкрапленного (1) и более позднего про-жилкового (2) золота

Состав вкрапленного тонкодисперсного золота в пирите и арсенопирите, мас.%

Номер аншлифа	Номер зерна	Размер зерна, мêм	Точêа анализа	Au	Ag	Cu	Сóмма	Пробность, ‰
	6	0.8 x 0.4	1	88.51	11.49		100*	885
2012-6	7	4 x 1.5	1	90.55	9.54		100.09	905
	8	2 x 2	1	80.42	18.79		99.21	811
	3	1 x 0.4	1	90.01	9.99		100*	900
	4	2.5 x 1	1	92.15	7.85		100*	922
2013-2а			2	90.52	6.04		96.56	937
					11.06
	5	1 x 0.25	1	88.94		(5.07)	100*	889
	6	0.4 x 0.3	1	91.82	8.18	(6.1)	100*	918
			2	92.86	7.14	(10.26)	100*	929
	8	10 x 4	1	86.25	9.78		96.03	898
2012-17			2	89.83	10.17		100*	898
	9	2 x 2	1	86.54	12.9		99.44	870
	1	2 x 0.5	1	90.48	9.52		100*	905
	2	2 x 1.5	1	89.88	10.12		100*	899
2013-1			2	84.87	10.16		95.03	893
	3	2 x 1	1	90.36	9.64		100*	904
	4	1.3 x 0.3	1	88.74	11.26		100*	887
	5	1 x 0.7	1	88.15	11.85		100*	882
2013-4	2	2 x 1.5	1	81.33	17.65		98.98	822

* Анализы, приведенные к 100 %.

Примечание. Анализы выполнены в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН на электронном микроскопе JSM-6400 с энергетическим рентгеновским спектрометром фирмы Link;

трация S, что позволяет предполагать наличие в этом золоте минеральных фаз, подобных петровскаиту, или соединений золота с серой.

В золоте, наложенном по микротрещинам на зерна арсенопирита и пирита и часто находящемся в ассоциации с галенитом, халькопиритом, сфалеритом, содержание Ag, как правило, значительно выше. Нередко встречаются зерна, в составе которых содержание Ag выше, чем содержание Au, и достигает 61 мас. %. В таком золоте почти всегда в небольшом количестве (до 3.6 мас. %) присутствует ртуть. По компонентному составу можно выделить серебристое, се-ребристо-ртутистое золото, золотосеребряные сплавы, электрум, кю-стелит.

Точечная локализация тонкодисперсного золота в сульфидах позволяет предполагать, что его кристаллизация происходила совместно с пиритом и арсенопиритом на ранних стадиях рудообразования. Возможность наложения тонкодисперсного золота на зерна арсенопирита и пирита по трещинам и порам маловероятна, поскольку в этом случае оно наблюдалось бы не только внутри зерен арсенопирита и пирита, но и на их границах. Нельзя исключать того, что под действием каких-то вторичных факторов (возрастания давления и температуры при метаморфизме руд, повышения температуры при возобновлении гидротермальных процессов) могло происходить перераспределение рассеянного химически связанного золота в сульфидах с обособлением субмикронных выделений.

Таким образом, тонкодисперсное золото, широко распространенное в сульфидных рудах Нияюского месторождения, представляет собой включения овальной или слабовытянутой формы в арсенопирите и пирите. По составу оно сильно отличается от более позднего крупного золота, наложенного по трещинам на арсенопирит-пиритовые агрегаты. Тонкодисперсное золото характеризуется низким содержанием элементов-примесей и соответственно высокой пробностью. Его формирование происходило скорее всего одновременно с арсенопиритом и пиритом.

А Золото позднее прожилковое ф Золото тонкодисперсное вкрапленное

Рис. 3. Взаимосвязь пробности золота с размером частиц

Работа выполнена при поддержке Интеграционного проекта УрО, СО и ДВО РАН, № 09-И-05-2002, Программы ОНЗ РАН № 2 (09-Т-5-1015), Интеграционного проекта ОНЗ РАН № 5(09-С-5-1022) и Гранта президента РФ «Ведущие научные школы» НШ-7198.2010.5