Взаимосвязь натрия, калия, золота, урана, и тория в месторождениях Приамурья

ВЗАИМОСВЯЗЬ НАТРИЯ, КАЛИЯ, ЗОЛОТА, УРАНА, И ТОРИЯ В МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ПРИАМУРЬЯ

И.В. Кузнецова, канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотр. Н.В. Моисеенко, канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотр.

Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения Российской

академии наук

DOI: 10.24411/2500-1000-2018-10150

Аннотация. В золоторудных месторождениях Приамурья (Пионер, Албын) выявлена взаимосвязь ^, К, Аы, U и П. На месторождении Пионер в продуктивных стадиях наблюдается четкая корреляционная зависимость между Аы и К. Связь ^ с радиоактивными элементами (и и П) прослеживается в рудах Албынского месторождения. На микро- и нано- уровне установлено совместное присутствие ^, К, Аы и радиоактивных элементов (и и П).

Ключевые слова: натрий, калий, золото, уран, торий, благородные металлы, радиоактивные элементы.

Для выполнения задач связанных с оценкой взаимосвязи натрия, калия, золота, урана и тория были выбраны два базовых золоторудных объекта Приамурья -месторождения Албын и Пионер. Первое принадлежит Харгинскому рудному узлу, второе - Тыгда - Улунгинскому.

Для западной части Тихоокеанского ме-таллогенического пояса (Россия) характерны золоторудные месторождения, которые относятся к близповерхностным. Для условий образования месторождений такой специфики характерны пониженное литостатическое давление, более низкие температуры образования минералов и руд, повышенный потенциал кислорода. Такие же условия образования характерны для многих золоторудных месторождений Приамурья, в том числе Харгинского рудного узла и месторождения Пионер. При образовании золотой минерализации, в том числе и наноминералов золота, основную роль играли процессы кремнисто-щелочного метасоматоза.

На Российском Дальнем Востоке многие золоторудные месторождения приурочены к углеродистым терригенным толщам различного возраста - от докембрий-ских до верхнемезозойских. Независимо от генезиса углеродистого вещества (биогенного или эндогенного) такие породы характеризуются повышенным содержа-

нием Аи, Ag и других компонентов As, Р, и и др.). Для вмещающих толщ всех изученных объектов общим является наличие в них углеродсодержащих пород. Для Албынского месторождения вмещающими породами являются углеродистые толщи метаморфизованные в фации зеленых сланцев с ярко выраженной натриевой спецификой. В роли вмещающих пород для месторождения Пионер выступают песчаники с прослоями углеродистых алевролитов и аргиллитов с калиевой специализацией. Для палеозойских сланцев (месторождения Албын) и мезозойских песчаников с углеродистыми прослоями алевролитов и аргиллитов (месторождение Пионер) характерны повышенные содержание FeO к Fe2Oз (в 2-4 раза) и наличие Сорг. 0.1- 1% [1].

Первопричиной геохимической специфики черных сланцев является биоорганическое вещество углеродистых осадков, в котором тем или иным путем концентрировались металлы. Углеродистое вещество биогенной природы обладает определенными функциями. Барьерной функцией органического вещества является захват и концентрация рудных компонентов посредством сорбции, хемосорбции и восстановления [2]. Для обогащения элементами-примесями минеральной матрицы углеродистых осадков благоприятным яв-

ляется щелочной диагенез. Углеродсодер-жащие (черносланцевые) толщи Приамурья подразделяются на две основные фа-циально-геохимические разновидности: 1) метапелитовые и алевросланцевые тонкозернистые с калиевым типом щелочности и 2) более грубозернистые алевросланце-вые и метакремнистые с натриевым типом щелочности. Важная отличительная особенность региона - резкое преобладание в нем пород с натриевым типом геохимической специализации [3]. Породы данного типа развиты в пределах Албынского месторождений.

Месторождение Албын относится к Верхне-Селемджинской золоторудной ми-нерагенической зоне. В геологическом плане зона находится в в области сочленения Буреинского кристаллического массива, Монголо-Охотской и Сихотэ-Алинской складчатых систем. Месторождение локализовано в кварц-альбит-слюдистых, кварц-серицит-углеродсодистых, слюди-

сто-альбит-кварцевых и актинолит-эпидот-хлорит-альбитовых сланцах. Характерной особенностью разреза углеродистых толщ Албынского месторождения является резкое преобладание алевросланцев с натриевым типом щелочности. Натриевые углеродистые сланцы обогащены кремнеземом и сравнительно обеднены серой (таб.1). По всей видимости, формирование их происходило в относительно глубоководном бассейне с активной динамикой и нормальным газовым режимом вод, исключающим существенное сероводородное заражение. Месторождение приурочено к куполам Селемджино-Кербинского поднятия и контролируется глубинными разломами различных направлений. Эти разломы, являлись проводниками тепла и флюидов, которые приводили к метаморфическим преобразованиям углеродистых толщ. Состав флюидов характеризуется высокими содержаниями натрия и хлора, и низкими С02 и S.

Таблица 1. Химический состав пород и руд месторождений Приамурья

1 2 3 4 5

ПА-1 ПА-2 ПА-3 АЛ-1 АЛ-2

SiO2 68.93 62.55 70.08 59.09 69.20

TiO2 0.40 0.62 0.50 0.58 0.34

Al2O3 15.55 15.67 12.91 14.21 12.28

Fe2O3 4.27 3.97 2.92 5.96 4.61

MnO 0.008 0.011 0.070 0.117 0.091

CaO 0.09 0.22 0.82 5.40 2.26

MgO 0.95 0.68 1.16 0.32 0.74

Na2O 0.07 0.50 0.90 5.99 3.44

K2O 3.94 4.73 4.98 2.07 2.60

P2O5 0.02 0.15 0.12 0.25 0.16

Sобщ 2.23 2.79 1.65 0.009 0.037

ШШ 2.94 7.63 3.20 4.94 3.42

Сумма 99.39 99.53 99.31 98.93 99.18

Примечание: 1-3 — месторождение Пионер: 1-окварцованный песчаник, 2- углеродистый алевролит, 3-метасоматит; 4-5 — месторождение Албын: 4-сланец, 5-метасоматит

К месторождениям с проявлением калиевой щелочной специализацией вмещающих толщ относится золоторудное месторождение Пионер. Для таких пород свойственно преобладание калия над натрием (табл. 1), повышенное содержание железа, мышьяка, серы и золота. Накопле-

ние отложений подобного типа могло происходить в мелководном морском бассейне, в условиях регрессивного режима и значительного сероводородного заражения. Стратифицированные отложения месторождения особенно алевролиты и ар-

гиллиты обогащены углеродистым веществом.

Роль сорбционных барьеров при образовании золота, в том числе его наномине-ралов сыграли для Албынского месторождения - палеозойские углеродистые сланцы, для месторождения Пионер - юрские углеродистые алевролиты и аргиллиты.

Щелочные условия для накопления первичного золота определяются составом вмещающих пород. Хемогенные процессы играют не последнюю, но все-таки не главную роль при концентрации благородного металла и образовании рудопро-явлений и месторождений. Доминирующая роль принадлежит эндогенным процессам, имеющим свои этапы в истории образования золотой минерализации изученных месторождений. Прежде всего, это связано с наложением на вмещающие толщи метасоматических процессов.

Золоторудная минерализация Албын-ского месторождения связана с альбит-кварцевыми метасоматитами, часто с наложенным окварцеванием, карбонатизаци-ей и сульфидизацией. Руды относятся к золото-кварцевой или убогосульфидной формации. Сульфидные минералы представлены вкраплениями и прожилками ар-сенопирита и пирита, встречаются единичные зерна галенита, сфалерита, халькопирита. Основными минералами-концентраторами золота, в том числе и на-норазмерного на Албынском месторождении являются кварц, полевые шпаты, слюды и карбонаты. Щелочной метасоматоз на месторождении привел к образованию альбититов с редкометальной и редкоземельной минерализацией [4]. Редкоземельные минералы - пирохлор, ниобистый рутил, монацит и колумбит содержат радиоактивные элементы. Концентрация радиоактивных элементов связана с развитием щелочного метасоматоза натриевой специализации. Связь натрия с радиоактивными элементами четко прослеживается для руд Албынского месторождения. В рудах главной продуктивной стадии на золото, связанной с наложением кварц-слюдисто-карбонатного метасоматоза на более ранние кварц-альбитовые метасома-титы, повсеместно наблюдается ассоциа-

ция золота с минералами, содержащими радиоактивные элементы (и и ТЬ). При изучении аншлифов методами электронной микроскопии было установлено, что в одной ассоциации с золотом встречается монацит с ТЬ и колумбит-тантолит с ТЬ и и. На микро- и наноуровне- в породах и рудах Албынского месторождения видна связь К, Аи и радиоактивных элементов - ТЬ и и.

Месторождение Пионер находится у северного окончания Мамынского террейна Амурского микроконтинента, на границе восточного обрамления Гонжинского выступа с Осеженским наложенным прогибом. Месторождение располагается в зоне контакта раннемеловых гранитоидов с верхнеюрскими терригенными отложениями. Основные рудные зоны месторождения приурочены к системе разломов северо-восточного и северо-западного простирания. Дайки Буриндинского комплекса диорит-порфиритов также ассоциируют с рудными зонами. По особенностям минерального состава руд месторождение относится к золото-полисульфидно-кварцевой формации [5]. Оруденение связано с кварц-полевошпатовыми и серицит-кварц-полевошпатовыми метасоматитами. Полевые шпаты представлены адуляром. Из рудных минералов в пробе доминирует пирит. На долю пирита приходится до 90% всех рудных минералов, оставшиеся 10% представлены арсенопиритом, галенитом, халькопиритом, сфалеритом,

антимонитом, блеклыми рудами, пирротином, молибденитом, аргентитом, теллуридами золота и серебра, самородным золотом и другими редкими минералами. На месторождении наблюдаются несколько продуктивных стадий минерализации. К главной продуктивной стадии относится золото - адуляр кварцевая стадия. Основные концентрации золота, в том числе и его наноминералов связаны с кварцем, полевым шпатом (адуляром) и слюдами [6]. Светлые минералы концентрируют ~ 94% золота. В сульфидах ~ 6%, причем основная доля золота связана с пиритами и арсенопиритами ~ 5%, в редких минералах (теллуриды, блеклые руды, сульфиды серебра и т.д.) содер-

жится ~ 1% золота от его общего баланса в шлифов и аншлифов методами АСЭМ бы-руде. При изучении связи золота с други- ло установлено постоянное совместное ми элементами кроме типичных элементов нахождение золота и адуляра. Адуляр при-характерных для рудных минералов (Cu, сутствует во всех продуктивных стадиях Ag и Te) наблюдается четкая корреляци- месторождения и четко фиксируется на онная зависимость между Au и K (коэф- макро-, микро- и нано- уровнях. фициент корреляции - 0.45). При изучении

Библиографический список

1. Моисеенко Н.В., Харитонов В.И., Сафронов П.П. Особенности самородного золота Эльгинского и Албынского рудопроявлений Харгинского рудного узла // Вестник АмГУ. Серия Естественные и экономические науки. - 2013. Вып. 63. - С. 129-133.

2. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Элементы-примеси в черных сланцах. Екатеринбург: УИФ Наука, 1994. 304 с.

3. Буряк В.А., Неменман И.С., Парада С.Г. Метаморфизм и оруденение углеродистых толщ Приамурья. Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. 116 с.

4. Казанцев Е.А., Малышев А.А., Орлова Н.И. Разведка и охрана недр. 2013. № 11. С. 41-45.

5. Золоторудные месторождения России // Под ред. М.М. Константинова. М.: Акварель, 2010. 349 с.

6. Моисеенко Н.В., Сафронов П.П., Воропаева Е.Н. Минералы-спутники микроскопического и наноразмерного золота месторождения Пионер (Приамурье) // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16, № 1 (3). С. 917-919.

THE INTERRELATIONSHIPS OF SODIUM, POTASSIUM, GOLD, URANIUM AND THORIUM IN THE DEPOSITS OF THE AMUR RIVER REGION

I.V. Kuznetsova, candidate of geological and mineral sciences, senior researcher

N.V. Moiseenko, candidate of geological and mineral sciences, senior researcher

Institute of geology and nature management, Far Eastern branch of the Russian Academy

of sciences

Abstract. The interrelation of Na, K, Au, U and Th has been identified in the gold-bearing deposits of the Amur River region (the Pioneer, the Albyn). At the Pioneer deposit, there is a close correlation between Au and K in the productive stages. The link between Na and radioactive elements (U and Th) has been revealed in the ores of the Albyn deposit. At the micro- and nanoscales, Na, K, Au and radioactive (U and Th) elements co-occurrence has been established. Keywords: sodium, potassium, gold, uranium, thorium, noble metals, radioactive elements.