Уран и торий в породах и рудах золоторудного месторождения Маломыр

Для геологов занимающихся изучением и разработкой золоторудных месторождений безусловный интерес представляет связь благородных и радиоактивных элементов в золоторудных месторождениях разного генезиса. Дополнительная информация по этому вопросу была нами получена при изучении месторождения Мало-мыр (Приамурье).

Фактическим материалом для исследований послужили пробы пород и рудных метасоматитов весом от 20 до 25 кг, взятые из двух рудных зон золоторудного месторождения Маломыр.

Для определения породообразующих, рудных и акцессорных минералов был проведен минералогический анализ проб. Содержания редких и радиоактивных элементов были установлены методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP–MS). Породообразующие элементы определялись рентгено– флуоресцентным методом. Атомноабсорбционный анализ использовался для выяснения содержаний золота и серебра. Состав и морфология зерен самородного золота были изучены методами электронной микроскопии на электронном микроскопе ZEISS EVO-50 XVP с энергодисперсионным рентгеновским (ЭДР) спектрометром INCA Energy-350. Корреляционные связи между радиоактивными, редкими и благородными элементами были ус- тановлены с использованием программы STATISTICA.

Месторождение Маломыр находится на Дальнем Востоке России, на западной границе Селемджино-Кербинской металлоге-нической зоны Джагдинской провинции Монголо-Охотского золотоносного пояса [1]. В геологическом плане – это западная граница Ниланского террейна аккреционного клина Монголо-Охотского орогенного пояса. Месторождение приурочено к Маломырской антиклинали [2]. Южное крыло, в пределах которого находится месторождение, осложнено многочисленными складками. Площадь месторождения слагают породы среднего карбона златоустовской свиты, которые представлены рас-сланцованными песчаниками, серицит-альбит-кварцевыми углеродсодержащими сланцами с прослоями и линзами метак-ремнистых и карбонатных пород. Они прорваны позднепалеозойскими гранитои-дами и раннемеловыми дайками андезитов и дацитов. Вмещающие породы вместе с гранитоидами были дислоцированы, ми-лонитизированы и метаморфизованы в зеленосланцевой фации, на все породы наложились интенсивное окварцевание и альбитизация [3].

По данным минералогического анализа основными жильными минералами руд являются: кварц, полевые шпаты, карбонаты и слюды. Рудные минералы представ- лены главным образом арсенопиритом и пиритом. В подчиненном количестве встречается галенит, сфалерит, вольфрамит, магнетит, гематит, ильменит, само- родное золото. Для определения содержания редких и радиоактивных элементов был применен метод ICP–MS. Результаты анализа отражены в таблице.

Таблица 1. Средние содержания редких элементов в породах и рудах месторождения Маломыр

Примечание. Цифры - средние содержания (по медиане). В скобках – количество проб

При пересчете содержаний редких элементов в породах и рудах к содержанию в верхней континентальной коре [4] стало ясно, что некоторые рудные элементы имеют повышенные концентрации не только в рудных метасоматитах, но и в породах месторождения. Это относится к цинку, мышьяку, серебру, сурьме, золоту, вольфраму и свинцу (рис. 1).

Рис. 1. График для сланцев и метасоматитов золоторудного месторождения Маломыр Примечание. Порода/континентальная кора – содержание в породах к содержанию в верхней континентальной коре.

Концентрации меди и кадмия не происходит ни в рудных метасоматитах, ни во вмещающих сланцах. Магматогенные минералы – скандий, хром, кобальт и никель рассеиваются во вмещающих породах (коэффициент концентрации < 1), а в рудных метасоматитах все вышеперечисленные элементы, кроме никеля, слабо концентрируются. Для циркония, иттрия, ниобия и гафния характерны повышенные коэффициенты концентраций во вмещающих сланцах и пониженные (Zr – 0.3; Y – 0.4; Nb – 0.6; Hf – 0.3) для руд. Стронций и тантал не концентрируются ни в сланцах, ни в рудных метасоматитах. Содержание радиоактивных элементов (U и Th) во вмещающих породах соответствует среднему содержанию в верхней континентальной коре, в рудах происходит вынос радиоактивных элементов.

Для оценки корреляции урана и тория с редкими и благородными элементами были построены корреляционные кривые для вмещающих сланцев и руд месторождения (рис. 2).

Рис. 2. Корреляционные профили U и Th для пород и руд месторождения Маломыр. Примечание: r – коэффициент корреляции

В породах и рудах месторождения у Th и U наблюдается сильная положительная корреляция (коэффициент корреляции > 0.81) с группой легких редкоземельных элементов. Из рудных элементов только для молибдена установлена положительная корреляция с U и Th (коэффициент корреляции > 0.93). У тория дополнительно отмечена положительная корреляция с цирконием, ниобием, гафнием и танталом. У урана отмечена положительная корреляция со свинцом. Характерна сильная связь между самими радиоактивными элементами (коэффициент корреляции > 0.94). Магматогенные минералы – Sc,V,Cr, Co и Ni имеют отрицательную или сильно отрицательную корреляцию с Th и U.

Также отмечена отрицательная корреляция со стронцием и вольфрамом.

Из рудных элементов сопутствующих благородной минерализации (Cu, Ag, Sb) и самого золота характерна отрицательная корреляция.

В золоторудном месторождении Мало-мыр содержание U и Th во вмещающих сланцах соответствует среднему содержанию в верхней континентальной коре. Для рудных метасоматитов характерны очень низкие концентрации U и Th. У радиоактивных элементов обнаружена положительная корреляция между собой, легкими редкоземельными элементами и молибденом. Установлена отрицательная корреляция с медью, сурьмой, вольфрамом и благородными элементами.