Способ определения рудно-формационного типа источника россыпного золота и мест его расположения
METHOD FOR DETERMINING ORE-FORMATIONAL TYPE OF PLACER GOLD SOURCE AND ITS LOCATION

Изобретение относится к области поисковой геологии, в частности к определению рудно-формационного типа золоторудных объектов по составу самородного золота с целью поисков местоположения питающих источников.
Известен способ поиска рудных тел золота путем отбора проб кварца на местности по заданной схеме, преимущественно тектонически ослабленного и минерализованного, а также илисто-глинистые или песчаные фракции (патент РФ №2139556, G01 V9/00). Из проб илисто-глинистых или песчаных фракций отбирают материал крупностью менее 1 мм и объединяют с измельченной и сокращенной пробой кварца, после чего общую пробу сокращают, истирают и анализируют па элементы-индикаторы оруденения и элементы-спутники. Результаты анализа интерпретируют и изображают, на основании чего судят о наличии месторождения,
Недостаток этого способа состоит в том, что как элементы-индикаторы, так и элементы-спутники, в отличие от самородного золота, легко выносятся и мигрируют в аллювиальных ландшафтах с их повышенной гидрогеологической активностью. Это ведет к ослаблению и искажению распределения значений элементов индикаторов, и соответственно к неоднозначности определения места нахождения и перспективности рудного объекта. Кроме того, данный метод больше применим для поисков золото -кварцевых месторождений.
Известен способ поиска рудных тел золота по степени изометричности формы золотин в каждой точке опробования россыпи (патент РФ №2162615, G01 V11/00). По величине форм отдельных золотин и путем подсчета количества золотин в каждом предварительно выделенном классе, характеризуемом формой золотин, делают вывод о близости точки опробования к рудному телу. Близость коренного источника, питающего россыпь золота, определяют по преобладанию золотин изометричной формы в данной точке. Недостатком известного способа является неопределенность генезиса изучаемого источника самородного золота и, соответственно, неясность потенциально-промышленной значимости, что может привести при поисковых работах в случае непромышленной значимости рудного объекта к необоснованным затратам средств и времени.
Известен способ определения уровня эрозионного среза рудопроявления или аномалии (патент РФ №2539808, G01 V9/00). Согласно данному способу отбирают пробы с поверхности и из скважин эндогенного ореола или потенциально рудного образования. Анализируют пробы на элементы-индикаторы, применяя количественный прецизионный метод. По результатам анализа вычисляют коэффициенты парной корреляции и строят ранжированные ряды элементов зональности. Уровень эрозионного среза определяют сопоставлением коэффициентов парной корреляции и ранжированных рядов со сводной эталонной таблицей.
Однако в связи с наличием на многих объектах нескольких стадий и типов оруденения, что обуславливает неоднозначность выводов при сопоставлении данных частных выборок по выделяемым уровням эрозионного среза, сложно, а иногда и невозможно, выявить геохимическую зональность и уровень эрозионного среза изучаемого объекта или аномалии.
к
к
к
к
-7
-6
-4
-7
-6
-6
-4
-5
Известен также способ поисков золоторудных залежей в вулканогенно-черносланцевых толщах и определение их минерального типа, включающий разработку поисково-интерпретационных геохимических моделей, учитывающих геолого-формационные и геохимические признаки конкретного типа оруденения путем сопряженного геолого-геохимического моделирования первичных и вторичных ореолов месторождений (патент РФ №2116661, G01V11/00, G01V9/00, прототип). Указанный способ характеризуется тем, что по материалам аэромагнитной съемки выбирают участки аэромагнитной аномалии со значениями магнитного поля 0-50 нТл. На выбранных участках проводят наземную электроразведку и по ее данным вычисляют значения кажущейся поляризуемости и кажущегося сопротивления. Отбирают пробы почвенного воздуха или вытяжек из почвы по той же сети и проводят анализ на Au, As, Ag и Hg. Затем выбирают участки, характеризующиеся значениями кажущейся поляризуемости η>1,25% и кажущегося сопротивления ρ<1000 Ом⋅м, а также содержаниями Au>3⋅10%, Hg>1⋅10% и As>2⋅10% и участки, характеризующиеся содержаниями η>1,25% и ρ>1000 Ом⋅м и Au 3⋅10%, Hg>1⋅10% и As<2⋅10%. После чего на участках обоих типов отбирают образцы керна из заверочной скважины и анализируют их на Na, В, Ag и Au, по содержаниям Na>1,85%, В<10⋅10%, Au>2⋅10% устанавливают верхнюю границу золоторудной залежи, а тип оруденения определяют по коэффициенту зональности К=Ag/Au, при этом, если К<20, то найденная залежь относится к золото - пирит - арсенопиритовому типу, если 20<К<200, то к золото - полисульфидному типу, а если К>200 - то к золото - теллуридному минеральному типу.
К недостаткам данного способа следует отнести то, что в данном случае выделение минерального типа и зональности, по соотношению только двух элементов Ag к Au является недостаточно достоверным признаком. Так как в случае совмещенности на выделяемом участке двух и более минеральных типов, будет нарушено зональное распределение элементов, что соответственно приведет к ошибкам в оценке промышленной значимости объекта.
Задачей изобретения является повышение эффективности поисковых работ по обоснованию выявления участков с потенциальными месторождениями золота.
Технический результат изобретения - определение рудно-формационного типа коренных источников золота и локализация на местности участков поисковых работ на золото, сокращение за счет этого площадей опоискования и обеспечение рационального выбора объемов и методов работ.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ определения рудно-формационного типа источника россыпного золота и мест его расположения характеризуется тем, что на исследуемой площади (месторождение рудный узел) осуществляют отбор шлиховых проб и их промывку до черного шлиха, из шлиховых проб осуществляют отбор золотин (от первых знаков до 10-20 единиц, из одной пробы), которые маркируют соответственно месту отбора пробы, далее для последующего рентгеноспектрального анализа подготавливают образцы, например, по общепринятой технологии изготавливают эпоксидные «шашки», осуществляют рентгеноспектральный анализ краевой и центральной части вмонтированных в «шашку» золотин с определением процентного содержания Au, Ag, Cu, Hg, по результатам рентгеноспектрального анализа золотин определяют рудно-формационный тип питающего источника, путем сопоставления полученных значений с эталонными интервальными значениями элементов Au, Ag, Hg, Cu, приведенными в таблице 2, по количественному преобладанию золотин какой - либо из выделенных рудных формаций в каждой пробе, и их распределению на местности с учетом других геолого-поисковых критериев оконтуривают местоположение питающего источника (перспективного участка) и выбирают оптимальный вариант поисковых работ.
При этом согласно таблицы 2 объекты с золото-колчеданно-полиметаллическим оруденением, характеризуют золотинами группы 1, с минимальными значениями меди <0.007% и ртути <0.05%, с значениями золота в пределах 48-96% и серебра в пределах 3-52%; объекты золото- (сульфидно)-кварцевой формации характеризуют золотинами группы 2, со значениями меди <0.008% с высокими значениями ртути до 25%, при значениях золота 40-98%; серебра 0.2-58%; ртути 0.05-25%; золото-(кварц) -сульфидную формацию в лиственитах или в черных сланцах характеризуют золотинами, содержащих в отличие от остальных групп - медь, с интервальными значениями золота 65-99.9%, серебра 0.01-35%; меди 0.006-5.1%; с высокими содержаниями ртути в третьей группе 0.025-12%, и минимальными <0.025% в группе 4; золото групп 5-8, с весьма высокой пробностью, относят к преобразованным в процессе гипергенных изменений, характерно в основном для краевых частей золотин, при этом анализы группы 5, со значениями золота 96.9-99.1%, серебра 0.02-3.2%, Hg<0.09%, и единичными значениями Cu<0.013%, характеризуют разрушенные до глинистого структурного элювия продукты золотоносной коры выветривания, а золотины групп 6-8, с каймой или целыми зернами весьма высокопробного золота, фактически без ртути и меди, с максимальными средними концентрациями золота в 6-й группе - 98.9%, в 7-й - 99.9%, в 8-й - 99.99%, и минимальными серебра соответственно по группам 1.1%, 0.13%, 0.0013%, относят к-аллювиальным месторождениям золота.
Способ, согласно изобретению, основан на установленных автором закономерностях путем кластеризации данных химического состава золотин, отобранных из рыхлых отложений и из рудных тел известных Au-рудных объектов в Салаирской рудно-россыпной провинции.
Салаирский кряж один из старейших золотодобывающих регионов Алтай-Саянской складчатой области располагается в западной ее части, являясь крупной золоторудно-россыпной провинцией. Добыча россыпного золота здесь ведется с 1828 года. В 20 веке золото извлекается как попутный металл из золото-колчедано-полиметаллических руд на месторождениях Кварцитовая Сопка, 1-й Рудник, Каменушенское, и др., некоторые из которых находятся в резерве. Фактически все разведанные и оцененные объекты приурочены к нижнее-средне-кембрийским вулканогенно-осадочным породам, образующим в рельефе положительные формы рельефа местами полузакрытых или перекрытых элювиальными развалами пород. Остальные несколько сотен объектов - от точек минерализации до рудопроявлений -находятся на площадях закрытых глинистыми, глинисто-щебнистыми, и другими отложениями разного генезиса - озерного, элювиально-делювиального, аллювиального, озерно-аллювиального. В большинстве случаев рыхлые отложения содержат свободное золото в виде рассеянных золотин или их скоплений (до промышленных масштабов -россыпных месторождений), из источников неустановленного генезиса. А так как золотины содержат примеси изоморфных элементов, то с помощью кластерного анализа по собранной выборке более 600 золотин из шлихов и протолочек была проведена классификация имеющихся на Салаире рудно-формационных типов золотоносных объектов. По данным кластеризации 1252 определений микрозондовым анализом Au, Ag, Hg и Cu краевых и центральных частей золотин, из 4-х рудных районов, было получено 8-мь групп. По результатам интерпретации кластеризации автором были выделены три типа рудообразующих систем золоторудных объектов, различающихся в группах по содержаниям химических элементов.
Результаты проведенного автором кластерного анализа по 1252 определениям представлены в таблице 1.
Из них, образование самородного золота группы 1-2, не содержащих медь, пространственно связано с породами средне - кислого состава, а в группах 3-й и 4-ой, содержащими медь, с породами основного состава и углеродистыми сланцами. Самородное золото групп 5-8, имеет низкие концентрации Ag, Hg и Cu или вовсе не обнаружено, характерно для краевых частей золотин преобразованными в экзогенных условиях, отобранных из кор выветривания и россыпных месторождений.
Наличие в каждой из выделенных групп золотин из объектов с установленным геолого-промышленным типом, позволяет определить рудно-формационный тип питающего источника.
Так, золотины источника группы 1, имеющие средние содержания: Au-79.1%; Ag-20.9%; Hg-0.007%, с максимальным до 0.054%, и при практическом отсутствии меди, характерны для золото-(содержащих)-колчеданно-полиметаллических месторождений (Кварцитовая Сопка, 1-й Рудник). Источником золота группы 2 являются объекты с Au-(сульфидно)-кварцевым оруденением (Новолушниковское месторождение), характеризуются среди всех групп максимальными значениями ртути до 25% (см. табл. 2) и средними значениями: Au-84.6%; Ag-13.7%; Hg-1.7%; Cu-0.0007%. Золотины 1-й и 2-й групп, приурочены к полям развития метасоматитов кварц-серицитовой и березитовой формаций, пространственно и генетически связаны с породами средне-кислого состава.
Самородное золото золотин групп 3 и 4, отличающиеся от остальных 6-ти групп присутствием меди, имеет отчетливо выраженную положительную зависимость между Au и Сu, и их отрицательную зависимость к содержанию серебра. Что характерно для объектов с золото-кварц-сульфидным, золото-сульфидным оруденением локализованных в метасоматитах лиственитовой формации, развивающихся по базит-ультрабазитовым породам и/или, близким им по составу углеродистым сланцам. Золотины 3-й группы имеют следующее среднее значения: Au-92.3%; Ag-6.58%; Cu-0.2%; Hg-0.94.%. Золотины 4-ой группы по средним значениям, близки таковым из 3-й группы: Au-95.9%; Ag-3.8%; Cu-0.32%, но отличаются значительно меньшими значениями ртути Hg-0.004%.
Золото групп 5-8 имеет весьма высокую пробность, характерную для краевых частей золотин, преобразованных в процессе гипергенных изменений. Золото группы 5, в отличие от такового групп 6-8, характеризуется наличием ртути до 0.5%, и имеет средние содержания, Au-99.1%, Ag-0.77%, Hg-0.09%, с единичными значениями Cu-до 0.013%, что характерно для разрушенных до глинистого структурного элювия продуктов золотоносной коры выветривания. Самородное золото групп 6-8, фактически без ртути и меди, с максимальными средними концентрациями золота в 6-й группе 98.9%, в 7-й 99.9%, в 8-й 99.99% и минимальными Ag, характерно для краевых частей золотин, извлеченных из глинисто-щебнистых (перемещенных кор выветривания) и песчано-гравийно-галечниковых отложений, элювиально-делювиального и аллювиального генезиса.
Проведенная классификация состава самородного золота позволила сформировать критерии для выявления того или иного рудно-формационного типа золоторудного объекта, которые сведены в таблицу 2.
Способ согласно изобретению осуществляется следующим образом.
1. На исследуемой площади (месторождении) осуществляют отбор шлиховых проб и их промывку до черного шлиха.
2. Из шлиховых проб под бинокуляром осуществляют отбор золотин {от единичных до 10-20 частиц, из одной пробы), которые маркируют соответственно месту отбора пробы.
3. Далее для последующего рентгеноспектрального анализа подготавливают образцы, например, по общепринятой технологии изготавливают эпоксидные «шашки».
4. Осуществляют рентгеноспектральный анализ краевых и центральных частей вмонтированных в «шашку» золотин, с определением процентного содержания Au, Ag, Сu, Hg. Например, с помощью микроанализатора на микрозонде MS-46 «Cameca» с порогом чувствительности Au 0.02%, Ag 0.001%, Cu 0.001%, Hg 0.002%.
5. По совокупности полученных значений Au, Ag, Cu, Hg, из таблицы 2 определяют к какой рудной формации из указанных относится исследуемая золотина. По преобладанию золотин какого либо из выделенных рудно-формационных типов в пробах, взятых на изучаемой площади, делают вывод о местонахождении коренного источника (источников), в том числе объектов кор выветривания и аллювиальных россыпей.
При этом объекты с золото-колчеданно-полиметаллическим оруденением, характеризуются золотинами (группа 1), с минимальными значениями меди <0.007% и ртути <0.05%, и значительным разбросом Au 48-96% и Ag 3-52%. Для Au-(сульфидно)-кварцевых объектов, характерны золотины, с минимальными значениями меди <0.008% и высокими у ртути до 25%, с значительным разбросом значений, Au 40-98%; Ag 0.2-58%; Hg 0.05-25%.
Золотины с медью (группы 3 и 4) характерны для объектов золото-кварц-сульфидной или золото-сульфидной формации имеющими разброс значений: Au 65-99.9%; Ag 0.01-35%; Cu 0.006-3.7%; Hg 0-12.1%. Подобных месторождений на Салаире не выявлено, но в шлиховых пробах, приуроченных к полям развития основных пород и графит-содержащим сланцам, участками отмечается преобладание золотин этих групп. Из опубликованных данных (табл. 3) золото такого состава характерно для Au-рудных месторождений Южного Урала, приуроченных к метасоматитам развивающихся по базит-ультрабазитовым породам - лиственитам (Мечниковское, Кировское), а также для объектов локализованных в углеродистых метасоматитах (Кумакское) с золотом не содержащими ртуть.
Золото групп 5-8, весьма высокой пробности, с незначительным количеством примесей, характерно в основном для краевых частей золотин преобразованных в гипергенных условиях. Из них золото группы 5, имеет следующие параметры, Au 96.7-99.9%, Ag 0.02-3.2%, Hg<0.09%, и единичные значения Cu<0.013%, что характерно для разрушенных до глинистого структурного элювия продуктов золотоносной коры выветривания. Самородное золото групп 6-8 содержит высокие концентрации золота, при средних значениях по группам, для 6-й - 98.9%, 7-й - 99.9%, 8-й - 99.99% с минимальными значениями серебра <1.1%, и фактически не содержит ртуть и медь, что характерно для краевых частей золотин, извлеченных из глинисто-щебнистых (перемещенных кор выветривания) и песчано-гравийно-галечниковых отложений, образующими россыпные аллювиальные месторождения.
Далее на основании интерпретации полученных данных с учетом других геолого-поисковых критериев определяют методику проведения поисковых работ на данной территории.
Сопоставление выявленных автором групп золотин изучаемого района (Салаирская рудная провинция) с таковыми из месторождений Южного Урала, сходных по геолого-тектоническому строению, подтверждает установленную приуроченность золотин, содержащих ртуть без меди, к полям развития гидротермально-измененных субвулканических пород кисло-среднего состава, а золотин, содержащих медь, - к метасоматически - измененным базит-ультрабазитовым породам и углерод-содержащим сланцам (табл. 3).
*Благородные металлы в рудах и древних изделиях Центральной Евразии: монография / В.В. Зайков, А.Д. Таиров, Е.В. Зайкова и др. - Челябинск: Каменный пояс, 2016. - 320 с.: ил.
В целом, полученные данные позволяют сделать вывод о том, что на рудных узлах не только Салаирского кряжа, но и в других подобных районах, источником самородного золота могут являться гидротермальные Au-рудные объекты с Au-колчеданно-полиметаллическим и с Au-(сульфидно)-кварцевым оруденением, приуроченным к кварц-серицитовым и березито-подобным метасоматитам, и объекты с Au-(кварц)-сульфидным типом в лиственитовых и углеродистых метасоматитах. Золотины из аллювия россыпей и продуктов коры выветривания в краевых частях сопровождаются каймой весьма высокопробного золота и минимальными значениями элементов примесей. Соответственно, количественное преобладание золотин какой либо из вышеперечисленных типов оруденения в отобранной пробе и их распределение на местности позволит локализовать участки поисковых работ на золото.
В дальнейшем за счет сокращения площади опоискования, с учетом других геолого-поисковых критериев может быть обеспечен рациональный выбор методов и объемов работ.