Петрография вмещающих пород и вещественный состав руд Удерейского золото-сурьмяного месторождения
|
ВВЕДЕНИЕ 8
1. Геологическая характеристика Партизанского рудного узла и
Удерейского месторождения 10
1.1. Краткая геологическая характеристика района 10
1.1.1. Стратиграфия 10
1.1.2. Магматизм 12
1.1.3. Тектоника 12
1.1.4. Полезные ископаемые 14
1.2. Геологическое строение месторождения 14
1.2.1. Краткая характеристика участков Удерейского месторождения 16
1.2.2.Особенности рудоносности Центрального участка 18
2. Фактический материал и методы исследования 21
2.1. Характеристика коллекции пород и руд для лабораторных исследований 21
2.2. Методы исследования 22
3. Петрография и минералогия пород и руд месторождения 22
3.1. Петрография 22
3.1.1. Петрография неизмененных пород 24
3.1.2. Петрография пород минерализованной зоны 25
1.1.3. Петрография рудных метасоматитов 33
3.2. Минералогия руд 41
3.2.1. Нерудные минералы 41
3.2.2. Рудные минералы 44
3.2.3 Прецизионные исследования рудных минералов 48
4. Стадийность минералообразования 64
5. Геохимическая характеристика руд 69
6. Генезис месторождения 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 78
1. Геологическая характеристика Партизанского рудного узла и
Удерейского месторождения 10
1.1. Краткая геологическая характеристика района 10
1.1.1. Стратиграфия 10
1.1.2. Магматизм 12
1.1.3. Тектоника 12
1.1.4. Полезные ископаемые 14
1.2. Геологическое строение месторождения 14
1.2.1. Краткая характеристика участков Удерейского месторождения 16
1.2.2.Особенности рудоносности Центрального участка 18
2. Фактический материал и методы исследования 21
2.1. Характеристика коллекции пород и руд для лабораторных исследований 21
2.2. Методы исследования 22
3. Петрография и минералогия пород и руд месторождения 22
3.1. Петрография 22
3.1.1. Петрография неизмененных пород 24
3.1.2. Петрография пород минерализованной зоны 25
1.1.3. Петрография рудных метасоматитов 33
3.2. Минералогия руд 41
3.2.1. Нерудные минералы 41
3.2.2. Рудные минералы 44
3.2.3 Прецизионные исследования рудных минералов 48
4. Стадийность минералообразования 64
5. Геохимическая характеристика руд 69
6. Генезис месторождения 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 78
На территории красноярского края сосредоточено 12 % российских запасов золота (более 1600 т). Прогнозные ресурсы категории Pi края превышают 400 т золота. Основная часть запасов и ресурсов сосредоточена в металлогенических зонах Енисейского кряжа на севере Саяно -Енисейской металлогенической провинции. Также особый интерес представляет сурьмяная минерализация, проявленная на некоторых золоторудных месторождениях района. Различна лишь степень ее проявления - от секущих жил и небольших тел метасоматитов с антимонитом (Олимпиадинское, Ведугинское) до золото - сурьмяных (Удерейское) и собственно сурьмяных (Раздольнинское)
месторождений. Проблема ее генезиса на этих месторождениях остается нерешенной. Все это указывает на необходимость детальных исследований золоторудных месторождений Енисейской провинции.
Удерейское месторождения является одним из немногих, где наряду с ранней золото-арсенопиритовой минерализацией, широко проявлена поздняя - сурьмяная. Изучение геологии Удерейского месторождения позволит глубже подойти к решению вопроса о взаимосвязи золотой и сурьмяной минерализации на месторождениях кряжа.
Целью дипломной работы являлось проведение петрографических и минералогических исследований вмещающих пород и руд Удерейского золото¬сурьмяного месторождения. Сбор фактического материала проводился на второй производственной и преддипломной практиках, пройденных в ООО «Производственно-Буровой компании» в городе Красноярск. При написании дипломной работы был использован графический материал, составленный по раннее проведенным работам: обзорная геологическая карта района (масштаб 1:200 000); схематическая геологическая карта рудного поля Удерейского золото-сурьмяного месторождения (масштаб 1:5000); геологический план Центрального участка (масштаб 1:1000); геологические разрезы по разведочным линиям (масштаб 1:1000).Также ООО «ПБК» предоставили для изучения каменный материал и шлифы.
Для достижение поставленной цели решались следующие задачи:
• создание коллекции пород и руд месторождений;
• анализ минеральных ассоциаций и комплексов руд;
• комплексный анализ сульфидных минералов с применением современных прецизионных методик;
• разработка парагенетической схемы минералообразования;
• выделение этапов формирования месторождения.
Для решение поставленных задач было изучено визуально и под бинокулярным микроскопом 32 образца пород и руд, под микроскопом CarlZeissAxioskop 40Apol 53 шлифа и 15 аншлифов.
Микрорентгеноспектральным анализом изучен химический состав четырех образцов арсенопирита. Элементы -примеси в арсенопирите, пирите и антимоните определены всего в девяти образцах. Проведено мессбауэровское
месторождений. Проблема ее генезиса на этих месторождениях остается нерешенной. Все это указывает на необходимость детальных исследований золоторудных месторождений Енисейской провинции.
Удерейское месторождения является одним из немногих, где наряду с ранней золото-арсенопиритовой минерализацией, широко проявлена поздняя - сурьмяная. Изучение геологии Удерейского месторождения позволит глубже подойти к решению вопроса о взаимосвязи золотой и сурьмяной минерализации на месторождениях кряжа.
Целью дипломной работы являлось проведение петрографических и минералогических исследований вмещающих пород и руд Удерейского золото¬сурьмяного месторождения. Сбор фактического материала проводился на второй производственной и преддипломной практиках, пройденных в ООО «Производственно-Буровой компании» в городе Красноярск. При написании дипломной работы был использован графический материал, составленный по раннее проведенным работам: обзорная геологическая карта района (масштаб 1:200 000); схематическая геологическая карта рудного поля Удерейского золото-сурьмяного месторождения (масштаб 1:5000); геологический план Центрального участка (масштаб 1:1000); геологические разрезы по разведочным линиям (масштаб 1:1000).Также ООО «ПБК» предоставили для изучения каменный материал и шлифы.
Для достижение поставленной цели решались следующие задачи:
• создание коллекции пород и руд месторождений;
• анализ минеральных ассоциаций и комплексов руд;
• комплексный анализ сульфидных минералов с применением современных прецизионных методик;
• разработка парагенетической схемы минералообразования;
• выделение этапов формирования месторождения.
Для решение поставленных задач было изучено визуально и под бинокулярным микроскопом 32 образца пород и руд, под микроскопом CarlZeissAxioskop 40Apol 53 шлифа и 15 аншлифов.
Микрорентгеноспектральным анализом изучен химический состав четырех образцов арсенопирита. Элементы -примеси в арсенопирите, пирите и антимоните определены всего в девяти образцах. Проведено мессбауэровское
Результаты, полученные в ходе выполнения работы, позволяют сформулировать следующие основные выводы:
1. Удерейское золото-сурьмяное месторождение приурочено к Васильевской брахиформной синклинали, которая осложнена серией складок высшего порядка. На крыльях основной брахисинклинали проявлена дополнительная складчатость с образованием мелких складчатых форм, характеризующихся изгибающимися осями, раздваивающимися шарнирами. Эти складки вытягиваются как вдоль осевых линий более крупных складок, так и поперек них.
2. Площадь месторождения сложена отложениями удерейской свиты,
представленными темно-серыми, серо-черными, серыми филлитовидными глинистыми и алеврито-глинистыми сланцами, среди которых по составу различаются хлорит-серицитовые, кварц-хлорит-серицитовые, кварц-
карбонат-серицитовые. Процентное содержание каждого минерала
колеблется в пределах 30-35%. Во вмещающих породах наблюдаются трещинки кливажа разных направлений, вдоль которых концентрируется углеродистое вещество. В минерализованной зоне сланцы такие же по составу, но матрица сложена в основном тонкими чешуйками серицита и бледно-зелёного хлорита и равномерно рассеянным тонкодисперсным углеродистым веществом. Не редко зерна карбоната образуют изометричные, овальные, реже ромбовидные зональные выделения (микропорфиробласты) разных размеров. Сульфидные минералы (пирит, арсенопирит) отмечаются в породе и не превышают 4 %. В рудной зоне охотно развиваются в углеродистых и карбонатсодержащих сланцах с образованием вкрапленности мелких кристаллов пирита и арсенопирита. В основном у метасоматитов отмечается полосчатая текстура, которая представлена углеродистым веществом серого цвета и пиритом желто-зеленого цвета. Мощность полос от долей мм до см. В основную ткань породы входят мусковит, серицит, кварц, карбонат, хлорит. Процентное количество акцессорных минералов (рутил, апатит) не превышает 3%.
Рудам Удерейского месторождения свойственны массивная,
брекчиевая, прожилковая и прожилково-вкрапленная текстуры. Массивная текстура наиболее типична для основной массы кварц-антимонитовых и кварц-антимонит-бертьеритовых руд. При увеличении количества кварца руды массивной текстуры переходят в гнездовые и пятнистые. Главными рудообразующими минералами являются кварц, антимонит, бертьерит, количественные соотношения между которыми определяют распространение существенно кварцевых с антимонитом, антимонит-кварцевых и кварц- антимонит-бертьеритовых типов руд. Почти постоянно и в заметных количествах в них присутствуют второстепенные минералы: арсенопирит, пирит, карбонат, серицит и гидрослюда. Содержание пирита, арсенопирита и антимонита в существенно золотых рудах варьирует от 3 до 60%. Редким минералами являются: рутил, пирротин, сфалерит, блеклая руда, весьма редкие - самородное золото, самородная сурьма. Для руд характерен значительный динамометаморфизм. Согласно Э.Г. Дистанову и др. (1977) [2.19]кварц-бертьерит-антимонитвые руды испытали наиболее интенсивные преобразования. В результате пластических деформаций руды перекристаллизованы в плотные тонкозернистые разности и приобрели сланцеватую текстуру. А более твердые минералы - пирит, арсенопирит, сфалерит, кварц - подверглись катаклазу, а трещины в них залечены антимонитом.
3. С помощью термобарогеохимических исследований было
установлено, что ранние кварцевые жилы формировались в интервале 200- 350°C, и давлении 0,3-1,1 кбар, из флюидов содержащий углекислоту. Образования этого кварца связывают с проявлением метаморфизма зеленосланцевой фации. Отложение рудного кварца происходило при температурах 120-180°C из высококонцентрированных ювенильных сернисто-хлоридных растворов. Для исследования арсенопирита и пирита было использовано несколько методов: мёссбауэровский,
рентгеноструктурный, электронно-микроскопический, масс-спектрометрии. Благодаря этим методам исследования можно сделать выводы о том, что арсенопирит Удерейского месторождения характеризуется сернистым составом и недостатком железа. Структура минерала остается стабильной в этом интервале составов и допускает присутствие до 78% элементарных октаэдров с окружением, отличающимся от идеального, свойственного арсенопириту - {3S3As}. Отмечен тренд увеличения доли золота в арсенопирите по мере снижения его химической стехиометрии. Минерал образовывался из преимущественно коровых растворов при изменчивых РХ- параметрах - Т 300-460°, logS2 -5,0...-7,2. Поведение РЗЭ в пиритах и арсенопиритах схоже и позволяет говорить о едином, преимущественно коровом источнике флюида, из которого они образовались.
Химический состав антимонита месторождения достаточно стабилен и варьирует в незначительных пределах, в среднем составляя Sb 74,60, S 26,40 мае. %. Спектры распределения РЗЭ отличны от таковых в пирите и арсенопирите. В целом о можно говорить о коровом источнике вещества для изученных антимонитов, однако полученные спектры неоднозначны в интерпретации, и нельзя исключать участия мантийного вещества при формировании минералов этой стадии.
4. Предполагается, что Удерейское золото-сурьмяное месторождение
является многоэтапными образованием. Выделены три этапа формирования оруденения: седиментогенный (1016-1106 млн лет), метаморфогенно¬
метасоматический (820-775 млн лет) и гидротермальный (720-643 млн лет). По мнению П.А. Неволько (2009г) [1.4]временные интервалы формирования золоторудной минерализации не совпадают с основными этапами развития гранитоидного магматизма и метаморфизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления дайковых комплексов базитового и щелочно-базитового состава.
Проявление золота связаны с золото-арсенопиритовой и бертьерит- антимонитовой стадиями. Не исключена возможность накопления тонкого хемогенного и/или кластогенного золота в седиментогенный этап становления месторождения. Концентрации его связаны как с кварцевыми жилами, содержащими в качестве главных рудных минералов пирит и арсенопирит, так и с сульфидизированными вмещающими породами. Кварцевые жилы и зоны прожилкования с повышенным содержанием золота, сменяющие с глубиной кварц-антимонитовые жилы, на Центральном участке прослежены скважинами до глубины 250 м. Концентрации золота обычно невысокие, распределены крайне неравномерно. В слабо
сульфидизированных разностях сланцев, в которых количество сульфидов достигает 15 %, редко более, содержание золота обычно не превышает 1 г/т, а в интенсивно сульфидизированных, окварцованных сланцах зальбандовых участков - 3 г/т. Золото концентрируется главным образом в игольчатом арсенопирите (до 600 г/т).
1. Удерейское золото-сурьмяное месторождение приурочено к Васильевской брахиформной синклинали, которая осложнена серией складок высшего порядка. На крыльях основной брахисинклинали проявлена дополнительная складчатость с образованием мелких складчатых форм, характеризующихся изгибающимися осями, раздваивающимися шарнирами. Эти складки вытягиваются как вдоль осевых линий более крупных складок, так и поперек них.
2. Площадь месторождения сложена отложениями удерейской свиты,
представленными темно-серыми, серо-черными, серыми филлитовидными глинистыми и алеврито-глинистыми сланцами, среди которых по составу различаются хлорит-серицитовые, кварц-хлорит-серицитовые, кварц-
карбонат-серицитовые. Процентное содержание каждого минерала
колеблется в пределах 30-35%. Во вмещающих породах наблюдаются трещинки кливажа разных направлений, вдоль которых концентрируется углеродистое вещество. В минерализованной зоне сланцы такие же по составу, но матрица сложена в основном тонкими чешуйками серицита и бледно-зелёного хлорита и равномерно рассеянным тонкодисперсным углеродистым веществом. Не редко зерна карбоната образуют изометричные, овальные, реже ромбовидные зональные выделения (микропорфиробласты) разных размеров. Сульфидные минералы (пирит, арсенопирит) отмечаются в породе и не превышают 4 %. В рудной зоне охотно развиваются в углеродистых и карбонатсодержащих сланцах с образованием вкрапленности мелких кристаллов пирита и арсенопирита. В основном у метасоматитов отмечается полосчатая текстура, которая представлена углеродистым веществом серого цвета и пиритом желто-зеленого цвета. Мощность полос от долей мм до см. В основную ткань породы входят мусковит, серицит, кварц, карбонат, хлорит. Процентное количество акцессорных минералов (рутил, апатит) не превышает 3%.
Рудам Удерейского месторождения свойственны массивная,
брекчиевая, прожилковая и прожилково-вкрапленная текстуры. Массивная текстура наиболее типична для основной массы кварц-антимонитовых и кварц-антимонит-бертьеритовых руд. При увеличении количества кварца руды массивной текстуры переходят в гнездовые и пятнистые. Главными рудообразующими минералами являются кварц, антимонит, бертьерит, количественные соотношения между которыми определяют распространение существенно кварцевых с антимонитом, антимонит-кварцевых и кварц- антимонит-бертьеритовых типов руд. Почти постоянно и в заметных количествах в них присутствуют второстепенные минералы: арсенопирит, пирит, карбонат, серицит и гидрослюда. Содержание пирита, арсенопирита и антимонита в существенно золотых рудах варьирует от 3 до 60%. Редким минералами являются: рутил, пирротин, сфалерит, блеклая руда, весьма редкие - самородное золото, самородная сурьма. Для руд характерен значительный динамометаморфизм. Согласно Э.Г. Дистанову и др. (1977) [2.19]кварц-бертьерит-антимонитвые руды испытали наиболее интенсивные преобразования. В результате пластических деформаций руды перекристаллизованы в плотные тонкозернистые разности и приобрели сланцеватую текстуру. А более твердые минералы - пирит, арсенопирит, сфалерит, кварц - подверглись катаклазу, а трещины в них залечены антимонитом.
3. С помощью термобарогеохимических исследований было
установлено, что ранние кварцевые жилы формировались в интервале 200- 350°C, и давлении 0,3-1,1 кбар, из флюидов содержащий углекислоту. Образования этого кварца связывают с проявлением метаморфизма зеленосланцевой фации. Отложение рудного кварца происходило при температурах 120-180°C из высококонцентрированных ювенильных сернисто-хлоридных растворов. Для исследования арсенопирита и пирита было использовано несколько методов: мёссбауэровский,
рентгеноструктурный, электронно-микроскопический, масс-спектрометрии. Благодаря этим методам исследования можно сделать выводы о том, что арсенопирит Удерейского месторождения характеризуется сернистым составом и недостатком железа. Структура минерала остается стабильной в этом интервале составов и допускает присутствие до 78% элементарных октаэдров с окружением, отличающимся от идеального, свойственного арсенопириту - {3S3As}. Отмечен тренд увеличения доли золота в арсенопирите по мере снижения его химической стехиометрии. Минерал образовывался из преимущественно коровых растворов при изменчивых РХ- параметрах - Т 300-460°, logS2 -5,0...-7,2. Поведение РЗЭ в пиритах и арсенопиритах схоже и позволяет говорить о едином, преимущественно коровом источнике флюида, из которого они образовались.
Химический состав антимонита месторождения достаточно стабилен и варьирует в незначительных пределах, в среднем составляя Sb 74,60, S 26,40 мае. %. Спектры распределения РЗЭ отличны от таковых в пирите и арсенопирите. В целом о можно говорить о коровом источнике вещества для изученных антимонитов, однако полученные спектры неоднозначны в интерпретации, и нельзя исключать участия мантийного вещества при формировании минералов этой стадии.
4. Предполагается, что Удерейское золото-сурьмяное месторождение
является многоэтапными образованием. Выделены три этапа формирования оруденения: седиментогенный (1016-1106 млн лет), метаморфогенно¬
метасоматический (820-775 млн лет) и гидротермальный (720-643 млн лет). По мнению П.А. Неволько (2009г) [1.4]временные интервалы формирования золоторудной минерализации не совпадают с основными этапами развития гранитоидного магматизма и метаморфизма, а в большей мере коррелируются с периодами проявления дайковых комплексов базитового и щелочно-базитового состава.
Проявление золота связаны с золото-арсенопиритовой и бертьерит- антимонитовой стадиями. Не исключена возможность накопления тонкого хемогенного и/или кластогенного золота в седиментогенный этап становления месторождения. Концентрации его связаны как с кварцевыми жилами, содержащими в качестве главных рудных минералов пирит и арсенопирит, так и с сульфидизированными вмещающими породами. Кварцевые жилы и зоны прожилкования с повышенным содержанием золота, сменяющие с глубиной кварц-антимонитовые жилы, на Центральном участке прослежены скважинами до глубины 250 м. Концентрации золота обычно невысокие, распределены крайне неравномерно. В слабо
сульфидизированных разностях сланцев, в которых количество сульфидов достигает 15 %, редко более, содержание золота обычно не превышает 1 г/т, а в интенсивно сульфидизированных, окварцованных сланцах зальбандовых участков - 3 г/т. Золото концентрируется главным образом в игольчатом арсенопирите (до 600 г/т).