Геолого-минералогические особенности золото-уранового оруденения Мурунского ультращелочного массива

УДК 550.4.02

ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗОЛОТО-УРАНОВОГО ОРУДЕНЕНИЯ МУРУНСКОГО УЛЬТРАЩЕЛОЧНОГО МАССИВА

В.Ю. Сычев1

Институт геохимии им. А.П.Виноградова СО РАН, 664033, Россия, г. Иркутск, ул. Фаворского 1а.

Описаны геологические формации, продуктивные на уран и золото, стадийность гидротермальных преобразований и минералогические особенности Мурунского массива, кратко охарактеризованы фазы внедрения пород массива.

Библиогр. 9 назв.

Ключевые слова: Мурунский массив; формации; гидротермальный процесс; окварцевание; золото-урановое оруденение.

GEOLOGICAL AND MINERALOGICAL FEATURES OF GOLD-URANIUM MINERALIZATION OF THE MURUN ULTRABASIC MASSIF

V.Yu. Sychev

A.P.Vinogradov Institute of Geochemistry SB RAS, 1a Favorsky St., Irkutsk, 664033, Russia.

The article describes producing uranium and gold geological formations, the staging of hydrothermal transformations and mineralogical features of the Murun massif. It gives a short description of rock intrusions of the Murun massif.

9 sources.

Key words: Murun massif; formation; hydrothermal process; silicification; gold-uranium mineralization.

Мурунский ультращелочной массив (площадью 150 кв. км) является уникальным вулкано-плутоническим образованием. В его пределах выявлены и в настоящее время эксплуатируются не имеющие мировых аналогов месторождения ювелирно-поделочного камня - чароита и стронций-бариевых (бен-стонитовых) карбонатитов. Около десяти новых минералов (чароит, тинаксит, таусонит, дианит и др.) являются его визитной карточкой.

Массив имеет мантийное происхождение [1, 4], отличается высокой степенью K-агпаитности и представлен дифференциатами ультращелочной магмы от ультраосновного до кислого состава, которые формируют кольцевое магматическое сооружение.

Выделяется четыре фазы внедрения пород массива [1, 2, 3, 4]:

- ранняя фаза - расслоенный комплекс К-ультраосновных пород, главные из которых биотитовые пироксени-ты;

- главная фаза - расслоенный комплекс лейцитовых и щелочных сиенитов;

- вулканическая фаза - лейцитовые фонолиты и лампроиты с жильными тингуаитами;

- заключительная фаза - расслоенный силикатно-карбонатный комплекс с чароитовыми породами и карбонатита-ми.

Все магматические породы интенсивно раздроблены тектоническими движениями и подвержены гидротермальному процессу окварцевания и сульфидизации. Среди них выделяются и отдельные кварцевые жилы с рудной минерализацией.

:Сычев Василий Юрьевич, аспирант, инженер-геолог ФГУГП «Урангео», тел.: 89149454455, e-mail: vasya. sy4ev@yandex. ru

Sychey Vasily, Postgraduate, Engineer-Geologist of Federal State Unitary Geological Enteprise "UranGeo", tel.: 89149454455, e-mail: vasya. sy4ev@yandex. ru

Формирование Мурунского массива обусловлено мезозойской тектоно-магматической активизацией Алданского щита, а его положение контролируется узлом пересечения регионального северо-восточного Атбастах-Торгой-ского разлома с северо-западным Кеме-Кебектинским и субмеридиональными древнего заложения [6].

Магматические и вмещающие породы массива подвергнуты интенсивному тектоническому воздействию, следствием которого является наличие густой сети различно-ориентированных круто- и пологопадающих зон трещино-ватости, дробления и брекчирования, часть из которых являются рудоносными.

В процессе проведенных исследований масштаба 1:50 000 были выделены продуктивные на уран и рудное золото геологические формации [6, 7 ,8].

Главные геологические формации. Архейские формации. На архейском возрастном срезе в качестве таковых рассматриваются позднеархейские формации железоносной борсалинской серии и чародоканского комплекса.

Борсалинская серия в Чарско-Олекминской гранит-зеленокаменной области традиционно выделяется в качестве вулканогенного железисто-кварцитового метатолеит-дацитового комплекса или терригенно-вулкано-генной толеитовой коматиитсодержа-щей формации, продуктивной на золото-железорудный тип оруденения в связи с железистыми кварцитами.

Чародаканский комплекс на сопредельных площадях Чарско-Олек-минской области рассматривается в качестве рудогенерирующей и рудоносной гранитовой формации. С данной формацией генетически и парагенетиче-ски связаны ТЬ-И и редкоземельно-редкометалльные проявления порфирового типа в гранитах, пегматитах и кремнещелочных породах.

Позднепротерозойские (рифей-ские) формации. Все терригенные и

карбонатные формации среднего-верхнего рифея являются рудовмещаю-щими для мезозойского гидротермального ТЬ-И (с Аи) и ТЬ-редкоземельного (с И и Аи) оруденения.

Терригенные отложения основания рифейского разреза в объеме пестро-цветной углеродсодержащей песча-ник-алевросланцевой формации кумаху-лахской свиты и конгломерат-гравелит-песчаниковой кварцевой формации нижней подсвиты сеньской свиты также благоприятны для локализации оруденения золото-сульфидно-кварцевой формации.

В качестве рудоносных рассматриваются вышеназванная формация нижней подсвиты сеньской свиты (золотоносные конгломераты) и рифоид-ная биогермная доломит-известняковая формация торгинской свиты.

Венд-раннекембрийские формации. Определившейся рудоносной и ру-довмещающей является битуминозная и соленосная терригенно-карбонатная формация порохтахской свиты, вмещающая многочисленные мезозойские пластовые и жильные торий-урановые проявления (торий-урановая субформация в терригенно-карбонатных породах основания платформенного чехла).

Мезозойские формации в составе мурунского комплекса ультракалиевых щелочных пород являются основными продуктивными геологическими формациями для ТЬ-И (с Аи) оруденения мурунского типа, золотого оруденения золото-сульфидно-кварцевой, золото-медно-молибденовой порфировой и золотоносной полиметаллической формаций, а также для оруденения уранонос-ной и золотоносной ТЬ-редкоземельной формации.

В 60-ые годы в пределах массива было выявлено и разведано Торгойское урановое месторождение [5], состоящее из трех участков: Серединского, Андреевского и Иннокентьевского. Рудные тела месторождения, в основном жильной формы, имеют мощность 0,3-11 м,

протяженность 50-1800 м. Запасы месторождения 4,7 тыс. т со средним содержанием U 0,14%. В последующие годы съемочными и поисковыми работами была установлена и золотоносность массива. В 2011-2013 гг. на основе минералого-геохимических исследований получен новый фактический материал по вещественному составу, стадийности, морфологии и литолого-структурным особенностям локализации рудоподготовительных, рудосопро-вождающих и рудных минеральных ассоциаций. В стратиграфическом разрезе площади они локализуются в песчани-ково-сланцевой толще, в основании карбонатных венд-кембрийских отложений и среди интрузивно-эффузивных образований массива. Характерной особенностью золото-уранового орудене-ния является его приуроченность как к крупным разломам древнего заложения, активизированным в мезозое, так и к собственно мезозойским разрывам.

В процессе выполнения ревизион-но-поисковых работ актуализирована классификация рудных формаций радиоактивных полезных ископаемых и благородных металлов, проявленных и прогнозируемых на Мурунском массиве и соответствующих известным геолого-промышленным типам U и Au объектов [8, 9].

Урановорудные формации. Ведущей урановорудной формацией рассматривается золото-урановая формация, подразделяющаяся на 3 субформации: торий-урановую (с золотом) в мезозойских щелочных интрузиях, торий-урановую в терригенно-карбонатных породах основания платформенного чехла и золото-урановую в долгоживу-щих разломах кристаллического фундамента.

Оруденение первых двух субформаций пользуется площадным развитием на Торгойской площади. Оно представлено: торий-урановыми месторождениями и рудопроявлениями мурун-ского типа (Серединское, Иннокентьев-

ское и др.) в зонах дробления мезозойских ультракалиевых щелочных пород Маломурунского, Догалдынского и Большемурунского массивов и их экзо-контактов; урановыми и торий-урановыми рудопроявлениями (участки Молодежный, Ингаригда и др.) в зонах дробления венд-рифейских платформенных отложений.

Объекты с золото-урановым ору-денением эльконского геолого-промышленного типа контролируются зонами пирит-калишпат-карбонатных пород (гумбеитов) в разломах фундамента. Они известны в позднеархей-ском Тарыннахском железоносном троге (рудопроявление Александровское) и прогнозируются на участках Центральный и Догалдынский с благоприятной геолого-структурной обстановкой, где найдены многочисленные радиоактивные аномалии и пункты вторичной урановой минерализации в разломах Атба-стах-Торгойской зоны среди архейских образований.

Урановая формация в зонах структурно-стратиграфических несогласий (ССН) ранее рассматривалась в качестве прогнозируемой на Торгой-ской площади с ожидаемым оруденени-ем в зоне предрифейского ССН. Проведенные исследования показали отсутствие объектов с подобным типом уранового оруденения. Данная формация исключена из перечня перспективных на Торгойской площади.

На основе имеющихся данных при прогнозных построениях учитывается роль предрифейского ССН в качестве одного из благоприятных структурных факторов рудоконтроля при гидротермальном Th-U рудообразовании.

Золоторудные формации. Определившимися золоторудными рассматриваются золото-сульфидно-кварцевая и золото-медно-молибденовая порфировая формации, прогнозируемой - золо-то-джаспероидная формация.

Золото-сульфидно-кварцевая (малосульфидная) формация. Оруденение

этой формации пользуется площадным распространением и пространственно связывается с Т^и оруденением му-рунского типа, в частности, в известных золотоносных Т^и зонах Серединского рудного поля, участка Верхняя Ингари-гда и др.

Золото-медно-молибденовая порфировая формация. Медно-молибдено-вое (с Аи) порфировое оруденение, в том числе с кондиционными концентрациями Мо, выявлено на участке Молибденовый в Маломурунском массиве. Масштабы развития этого оруденения окончательно не выяснены. На основании полученных данных в составе этой формации могут быть выделены 2 минеральных типа оруденения: собственно Мо и Аи- Си-Мо.

Золото-джаспероидная формация в венд-нижнекембрийских терригенно-карбонатных породах плитного комплекса прогнозируется на участках Ле-воторгойский и Ингаригдинский, перспективы которых (и оруденения этого геолого-промышленного типа в целом) будут оценены после получения аналитических данных по результатам полевых работ 2012 г.

Ураноносные и золотоносные формации не играют существенной роли в концентрировании урана и золота, но являются свидетельствами проявленности разномасштабных рудоподго-товительных процессов на данной территории.

Золотоносная полиметаллическая формация предварительно была выделена как Аи-полиметаллическая формация в брекчиевых телах. Эта формация прогнозируется на участке Жерловый в связи с известным здесь полиметаллическим (галенитовым) оруденением.

Ураноносная и золотоносная торий-редкоземельная формация объединяет контактовые ^ (с и) и Аи-сульфидные проявления, распространенные в основном в эндо-экзоконтактовых зонах Маломурунско-го массива. Ранее эти объекты выделя-

лись в составе ураноносной торий-редкоземельной формации и формации золотоносных скарнов. Полученные аналитические данные показали повышенную золотоносность практически всех контактовых пород Маломурун-ского массива. Рассматриваемая объединенная формация, исходя из имеющихся данных, разделяется на 3 минеральных типа: собственно урановый (уран-циркониевый рудопроявления Подснежник), наиболее распространенный торий-редкоземельный (эканит-торитовый и др.), а также золото-медно-сульфидный (борнит-халькопиритовый) на участках сульфидизации скарнопо-добных пород.

Торий-урановая (с редкими металлами) формация в кремнещелочных породах и пегматоидах в образованиях завершающих стадий позднеархейской калиевой гранитизации имеет ограниченное распространение в крайней юго-восточной части Торгойской площади и в основном за ее пределами, где ассоциирует с массивами гранитов позднеар-хейского чародаканского комплекса.

Формация золотоносных конгломератов. В эту формацию включены пункты минерализации в песчаниках, гравелитах и конгломератах верхнери-фейской сеньской свиты. Известные объекты характеризуются низкими содержаниями золота и не представляют практического интереса.

В стадийности гидротермальных преобразований Мурунского массива в настоящее время выделяются дорудная, ранняя и поздняя рудные и заключительная пострудная стадии.

Дорудная стадия, имеющая широкое развитие, связана с воздействием высокотемпературного расплава - флюида на вмещающие породы, с этой стадией связано формирование торий-редкометалльного оруденения: торита, уранинита, апатита, циркона, сфена, брукита, анатаза, фосфатов редких земель и т.п.

Ранняя рудная стадия характеризуется золото-кварц-пиритовым и золото-полиметаллическим оруденением прожилково-гнездово-вкрапленного типа. Минеральные ассоциации: галенит, халькопирит, пирит с каплевидным золотом.

Поздняя рудная стадия характеризуется Au-U минерализацией, дающей самостоятельный тип промышленных месторождений с образованием вкрапленных, прожилково-вкрапленных и трещинно-жильных урановых руд (настуран, браннерит с сульфидами). Парагенетически и пространственно с ней связана золото-сульфидно-кварцевая (малосульфидная) формация. Золото в кварце свободное, мелкое, его содержание составляет первые г/т. Рудные процессы этой стадии охватывают сам массив и все стратиграфические уровни его обрамления.

Заключительная пострудная стадия гидротермального процесса проявлена прожилковой (редко жильной) минерализацией, для которой наиболее характерны: флюорит, кальцит, доломит, кварц, барит, дисульфиды Fe, сульфиды Pb, Zn, Cu.

Гидротермальное Au-U орудене-ние, имеющее основную практическую ценность, сопровождается рядом сопутствующих рудных элементов: Ag, Mo, Pb, Cu, Bi, Ti, As, Hg, W, которые образуют комплексные первичные и вторичные ореолы, являясь индикаторами Au-U оруденения, иногда формируя самостоятельные рудные скопления. [9].

По результатам комплексных геолого-геофизических работ выделены модальные обстановки рудообразова-ния, на которых были проведены более детальные исследования.

На участке Подснежник наземными поисками выявлена и предварительно изучена серия ураноносных зон субмеридионального, СВ и субширотного простирания шириной от первых метров до 10-20 м. С поверхности они проявлены развалами глыб брекчиро-

ванных на кварц-лимонитовом цементе лимонитизированных песчаников и трахитов с налетами и гнездами отенита и радиоактивностью от 100 до 3000 и более мкР/ч.

Песчаники и сланцы на площади Гавриловского рудопроявления подверглись многостадийным гидротермальным изменениям с дальнейшим многократным окварцеванием вдоль зон катаклаза и брекчирования. В заключительную стадию проявлено окварцева-ние, чаще прожилковое с массами бру-кита, пересекающее все ранние образования.

Урановая минерализация проявлена большими концентрациями (Ц>15%) урановых слюдок (метаураноцирцита, метаотенита), а также микрозернистым настураном, уранинитом, браннеритом. Настуран сильно окислен и сопровождается продуктами окисления - лучистыми агрегатами метаураноцирцита.

По предварительному минералогическому изучению рудных образцов и геохимических проб на участке наблюдаются единичные зерна галенита, бру-кита, циркона бурого цвета (торийсо-держащего). Сульфиды интенсивно окислены, замещены ярозитом, гетитом, гематитом. В протолочках проб установлены: брукит - до 1%, пирит, галенит, кристаллы барита. Урановая минерализация представлена фосфатом урана - отенитом в виде обильного заполнения пустот, трещин с лимонитом и реликтами почек настурана.

В целом, широкое проявление интенсивных гидротермальных процессов, большое количество рудных находок предполагает значительное количество разноориентированных, иногда ветвяшихся крутопадающих тектонических нарушений с образующих што-кверковую залежь на пересечении сближенных крутопадающих зон с пологими зонами в том числе вдоль поверхности несогласия и вблизи контактов штоков и силлов сиенит-порфиров.

Уран-ториевое оруденение на участке Жерловом получило развитие в западном эндоконтакте. Здесь на площади 400х400 м развита густая сеть взаимопересекающихся тектонических зон дробления и трещиноватости различной ориентировки, формируя што-кверкоподобную рудоносную структуру. Вмещающие породы подвергнуты интенсивным гидротермальным изменениям, а также неоднократным тектоническим воздействиям - катаклазу, брекчированию.

Гидротермальные изменения выражены неоднократным окварцеванием, апатитизацией, баритизацией, флюори-тизацией, пиритизацией, сульфидизаци-ей. Редкоземельная и ^ минерализация (торит, монацит) относятся к более ранним высокотемпературным процессам.

Рудовмещающей для золотого оруденения является верхняя часть лак-колитоподобного тела эруптивных брекчий. Оруденелые брекчии с поверхности дезинтегрированы, превращены в глинисто-щебеночную массу с лимонитом, каолином, окисленными сульфидами (пирит, галенит, молибденит). Видимая мощность измененных пород - от 20 до 50 и более метров вдоль линейной тектонической зоны.

Кварцевые жильные образования и окварцованные породы состоят на 60% из кварца двух генераций: крупнозернистого, друзовидного и мелкозернистого ксеноморфного, с которым связаны выделения апатита, барита, сульфидов и золота (до 3 г/т). Более поздним является фиолетовый флюорит, который выполняет зонки трещиноватости и пустоты выщелачивания сульфидов. Минералы сульфидов (галенит, халькопирит, пирит) подвержены сильному окислению и интенсивному выщелачиванию с образованием пустот, футляров, заполненных гидроокислами железа, пирит замещается ярозитом. [8,9].

Таким образом, на площади, которую занимает рассматриваемая вулканическая постройка, имеются высокие

перспективы выявления U-Th, Au-U, Au-полиметаллического оруденения.

Характер и масштабы проявленных в пределах Мурунского массива и его обрамления гидротермальных рудных и рудосопровождающих процессов, значительный их вертикальный размах (> 1000 м) дают основание прогнозировать наличие достаточно масштабных золото-урановорудных объектов.

Библиографический список

1. Владыкин Н.В., Царук И.И. Полезные ископаемые Мурунского ультращелочного массива // Вестник ГеоИ-ГУ. 2000. Вып. 1. С. 21-40.

2. Владыкин Н.В. Уникальный Му-рунский массив ультракалиевых агпа-итовых щелочных пород и карбонати-тов - магматизм и генезис // Генетические типы рудных месторождений. Прикладная геохимия". М.: ИМГРЭ, 2005. Вып. 7. С. 20.

3. Владыкин Н.В., Царук И.И. Геология, химизм и генезис Ba-Sr («бен-стонитовых») карбонатитов Мурунского массива // Геология и геофизика. 2003. Т. 44, № 4. С. 325-339.

4. Владыкин Н.В. Петрология К-щелочных лампроит-карбонатитовых комплексов, их генезис и рудоносность // Геология и геофизика. 2009. Т. 50, № 12. С. 1443-1455.

5. Петрология щелочно-вулкано-генно-интрузивного комплекса Алданского щита // Билибина Т.В., Допаков В.И., Дашкова А.Д. и др. Л.: Недра, 1967. 262 с.

6. Сычев В.Ю. Гидротермальная минерализация Мурунского массива // Всероссийская научно-техническая конференция "Геонауки-60": тезисы. Иркутск, 2012. C. 34-35.

7. Сычев В.Ю. Минеральные ассоциации и РТ условия образования гидротермальной стадии Мурунского массива // Международная конференция в рамках геохимической школы "Щелоч-

ной магматизм земли": тезисы. Судак, 2012. 43 с.

8. Сычев В.Ю. Минералого-геохимические особенности золото-уранового оруденения Мурунского ультращелочного массива // III Международный симпозиум "Уран - геология,

ресурсы, производство": тезисы. М., 2013. 56 с.

9. Сычев В.Ю. Гидротермальные образования Мурунского массива // Международная конференция в рамках геохимической школы "Щелочной магматизм земли": тезисы. М., 2013. 78 с.

Рецензент доктор геолого-минералогических наук, профессор Иркутского государственного технического университета А.П. Кочнев