metasomatism.ru

Золото зеленокаменного пояса Иломантси

(юго-восточная Финляндия и юго-западная российская Карелия).

   Зеленокаменный пояс Иломантси является частью крупной системы зеленокаменных поясов Ялонваара-Хатту-Тулос. Пояс Иломантси (по данным финских геологов) сложен осадочно-вулканогенными породами позднего архея (лопия — 2800-2750 млн лет). Среди вулканитов преобладают породы риолит-андезит-базальтовой и коматиит-базальтовой формаций, преобразованные до кристаллических сланцев и амфиболитов. В толщах ЗКП отмечены субвулканические тела и дайки риодацитов, базитов и ультрабазитов.
   В пределах рудного узла известны стратиформные колчеданные залежи, которые наблюдаются в виде прерывистой узкой полосы протяжённостью первые километры. Колчеданы сложены в основном пиритом, в меньшей мере пирротином, сфалеритом, галенитом и пентландитом. Вероятна интенсивная перекристаллизация сульфидных руд (не отмечена). Содержание золота в колчеданах на уровне кларка.
   Золоторудные обьекты с колчеданами по латерали обычно разобщены. Рудный узел (РУ) включает в себя 23 объекта золоторудной малосульфидной формации, в т. ч. шесть средних и мелких месторождений (Пампало, Хоско, Рамепуро, Мууринсуо, Кунвисто и Куиттила). Золото сопровождается железокарбонатными изменениями и отмечается в кварцевых и кварц-карбонатных жилах, в ряде случаев на контакте с субвулканическими телами и дайками. Мощность золотосодержащих крутопадающих зон до первых десятков метров.     В пределах и по периферии таких зон фиксируют высоко-среднетемпературные минералы — биотит, турмалин, иногда гранат и андалузит. Содержание золота до 15 г/т (без ураганных содержаний).
   Запасы и прогнозные ресурсы золота в шести разведанных месторождениях оценены в 35,2 т. На остальных 17 проявлениях проводились поисковые работы, по результатам которых геологическая служба Финляндии пришла к выводу, что эти объекты являются мелкими месторождениями с запасами 1-5т Au. Их суммарные прогнозные ресурсы оценены примерно в 51 т Au. В Финляндии для этого РУ рассчитанная удельная площадная рудоносность равна 100 кг/км².
   В российской части Карелии в этом же ЗКП (восточнее РУ Иломантси) известен Ялонваара-Пертинъярвинский РУ с колчеданами и малосульфидными золоторудными концентрациями. Здесь бурением вскрыта региональная зона (высоко)-средне-низкотемпературных изменений мощностью первые в сотни метров. Зона представлена широким развитием обычно редких маломощных карбонат-кварцевых прожилков иногда с сульфидами, в зольбандах и в массе пород (до 10%) отмечаются хлорит, карбонат и серицит. Полнопроявленные метасоматиты с сульфидами нередко фиксируются в контакте с субвулканическими риодацит-порфирами и имеют мощности первые метры при протяжённости до 500 метров, глубина по падению более 500 м. Состав метасоматитов зависит от состава замещаемых пород.   По породам кислого состава формируются кварц-серицитовые с карбонатом и хлоритом (березиты), по основным — кварц-кабонат-хлоритовые (хлоритолиты), а по ультраосновным — тальк-карбонатные (листвениты).
   Для рудоносных зон и их периферии (десятки метров) характерна более поздняя интенсивная биотитизация до 15-30% , тогда как содержание эпигенетического биотита в дальней периферии обычно колеблется от 1% до 10%. В рудоносных и околорудных зонах постоянно фиксируется также турмалин. Биотит и турмалин, вероятно, кристаллизовались за счёт аномального калия и бора, обычно сопровождающих рудоконцентрации золота, а эпидот (цоизит) и иногда гранат замещают карбонат. Т. е. (высоко)-среднетемпературные преобразования контрастно подчёркивают ранее созданную рудосопровождающую зональность.

Золото Киттиля

Месторождения золота структуры Киттиля расположены на сопредельной территории Финляндии в пределах раннепротерозойского Центрально-Лапландского зеленосланцевого пояса, приуроченного к зоне сочленения Лапландско-Карельского и Беломорского мегаблоков.

В этой структуре к настоящему времени в толеитовых и коматиитовых базальтах верхнеятулийско-людиковийского уровня (2.15-1.92 млрд лет) выявлено большое количество рудопроявлений, мелких и средних по размерам промышленных месторождений (6-12 т при содержаниях золота 3-4 г/т) и крупнейшее месторождение Суурикуусикко (>219 т; 3.7 г/т.)

Среди этих орогенных мезотермальных месторождений по характеру рудной минерализации выделяются два типа: 1) только Au (Суурикуусикко, Куотко, Пахтаваара и др.) и 2) Au-Cu±Co, U, Ni (Сааттопора и др.).

Рудоносная структура Киттиля представляет собой изометричной формы синклиналь размером 80×100 км. Выполняющий её существенно вулканогенный комплекс сложен, главным образом, массивными, шаровыми лавами и туфогенными образованиями, по химическому составу отвечающими толеитовым базальтам. В подчиненном объеме встречаются метапикриты, метакоматииты, метаандезиты и их туфы. Для туфогенных образований характерна тесная ассоциация с углеродистыми сульфидсодержащими сланцами, джеспилитами, яшмоидами, метаграувакками, метапелитами и карбонатными породами. Объем туфогенных и осадочных образований составляет до 50% всего объема комплекса. Мощность образований рудоносного комплекса по геофизическим данным превышает 1000 м.

Осадочно-вулканогенные образования комплекса прорываются многочисленными комагматичными телами альбитовых долеритов и кислыми дайками. В краевых частях структуры в большом объеме картируются массивы доорогенных тоналитов, гранодиоритов и гранитов с возрастом 1.96-1.91 млрд лет. Там же широко проявлены синорогенные интрузивные породы (монцониты, габбро, кварцевые диориты, тоналиты и трондьемиты) с возрастом 1.89-1.86 млрд лет, отвечающие возрасту руды, и позднеорогенные гранитоиды с возрастом 1.84-1.77 млрд лет.

В геологическом развитии структуры Киттиля выделяют несколько стадий деформаций и изменений пород рудоносного комплекса (K.Saalman, T.Niiranen, 2010):

1-я стадия — наиболее ранняя, дорудная, региональная; тектоническая расслоенность пород, альбитизация вулканогенно-осадочных образований и комагматичных даек, карбонатизация мафических магматических пород. Карбонатизация была либо сингенетичной, либо формировалась на самых ранних этапах деформации и метаморфизма. Альбитизация могла быть связана с внедрением доорогенных гранитоидов с возрастом 1.96-1.91 млрд лет. По мнению финских специалистов, она делала породы более компетентными и, таким образом, более благоприятными для процессов рудообразования.

2-я стадия— дорудная; складчатость (до изоклинальной со скалыванием), сдвиговые и надвиговые процессы, максимальный метаморфизм — представляют собой главную стадию тектонической эволюции региона. Вероятно, что в это время в структуре Киттиля сформировалась главная надвиговая «шер-зона» ЗСЗ простирания Sirkka Line и оперяющие её крутопадающие, от ЮЮЗ-ССВ до ЮЮВ-ССЗ направлений «шер-зоны» Hanhimaa, Kiistala и др., шириной до нескольких сотен метров (Рис. 5.29).

3-я стадия — золоторудная; возобновление сдвиговых деформаций в «шер-зонах» с развитием узких (до первых десятков м) зон трещиноватости и брекчирования, по которым происходили поступление золотоносных флюидов и гидротермально-метасоматическая деятельность, приведшая к локальному изменению пород (карбонатизация, окварцевание, хлоритизация, биотитизация, серицитизация, графитизация, сульфидизация и др.), внедрение золотоносных кварцевых и кварц-карбонатных жил, ориентированных согласно простиранию зон.

4-я стадия — пострудная; реактивация «шер-зон» с формированием мелковолнистой, плойчатой складчатости с простиранием осей складок СВ-ЮЗ.

Эта деформация затронула также комплекс осадочных пород группы Кумпу (<1.88 млрд лет), со стратиграфическим перерывом перекрывающий комплекс рудоносных вулканитов.

Золоторудные месторождения структуры Киттиля, рассматриваемые в качестве геолого-поисковой модели ожидаемого типа золотого оруденения на Пороярвинской площади, по своей формационной принадлежности разделяются на два типа: золото-сульфидный (арсенопиритовый) — Суурикуусикко и золото-кварцевый малосульфидный — Куотко и Пахтаваара.

Месторождение Суурикуусикко (Suurikuusikko) расположено в центральной части структуры Киттиля и контролируется региональной «шер-зоной» Kiistala субмеридионального простирания.

Рудоносная зона этого месторождения приурочена к горизонту вулканогенно-осадочных пород, расположенному между существенно вулканогенными толщами железистых и магнезиальных толеитов. В строении этого горизонта участвуют туфы основного и среднего состава, метаграувакки, аргиллиты, углеродистые сланцы, яшмоиды и джеспилиты. Вмещающими породами, при этом, чаще всего являются туфы среднего состава и углеродистые сланцы. В пределах рудоносного горизонта отмечается большое количество даек дорудных альбитовых долеритов, мощностью от десятков сантиметров до первых метров.

В рудоносной зоне мощно проявлены сдвиговые деформации, брекчирование, рассланцевание и гидротермально-метасоматические изменения пород (карбонатизация, окварцевание, графитизация, хлоритизация, сульфидизация и др.), сопровождающиеся золоторудной минерализацией. Наиболее интенсивные изменения пород наблюдаются на контактах вулканических и осадочных пород.

Рудоносная зона в пределах «шер-зоны» Kiistala фиксируется понижениями общего магнитного поля. Экстремально низкие значения его, вероятно, связаны с участками дорудной интенсивной альбитизации пород. Максимумы на карте магнитного поля соответствуют неминерализованным пирротинсодержашим метаосадкам. Линейные зоны низкого удельного сопротивления коррелируются с минерализованными зонами брекчирования и рассланцевания, насыщенными сульфидсодержащими вулканогенно-осадочными породами и углеродистыми сланцами.

Главные рудные минералы на месторождении — арсенопирит, пирит и герсдорфит; второстепенные — пирротин, сфалерит, тетраэдрит, галенит, борнит, рутил, электрум, мальдонит, самородный висмут.

Рудная зона месторождения Суурикуусикко протягивается с юга на север на расстояние около 4.5 км при мощности 120-150 м. Она представлена серией субвертикальных, пластообразных, эшелонированно расположенных сульфидсодержащих тел мощностью 3-50 м и протяженностью от сотен метров до более километра. В связи с высоким эрозионным срезом, большинство рудных залежей лишь частично выходит на поверхность, трассируясь небольшими по размерам линзами (Рис. 5.30, 5.31, 5.32). По падению рудная зона прослежена на глубину до 1 км.

Почти всё золото месторождения (96%) «упорное», находится в химически связанном виде и в микровключениях в арсенопирите, а также в пирите и герсдорфите; остальное — в виде свободного золота и электрума.

Руды обогащены As, Ag, Те, Sb, К, Rb, S ±B, Ba, Bi, Hg, Se, W.

Содержания золота варьируют от 0.1 г/т до 29.8 г/т, при этом по данным бурения отмечаются интервалы с содержаниями 12.0 г/т на 26.3 м, 7.9 г/т на 76.3 м и др.

Запасы и ресурсы золота в Суурикуусикко составляют на сегодняшний день 219.3 т при содержании 3.74 г/т (P.Eilu,2012).

Характерные околорудные изменения — альбитизация, карбонатизация и хлоритизация датируются свекофеннским возрастом ( 1.89-1.82 млрд.лет). Возраст оруденения — 1852-1890 млн лет.

Мелкое, потенциально промышленное месторождение Куотко (Kuotko) расположено на севере структуры Киттиля и контролируется той же региональной «шер-зоной» Kiistala, что и месторождение Суурикуусикко, в узле её пересечения северо-западной «шер-зоной» более высокого порядка.

Вмещающими породами являются туфогенные образования толеитовых метабазальтов, метаморфизованные в зеленосланцевой фации.

Интрузивные образования представлены дорудными и рудоносными кислыми дайками, а также пострудными дайками лампрофиров.

Жильные образования представлены золотоносными кварц-карбонатными±сульфиды жилами мощностью до нескольких метров и пустыми, пострудными кварцевыми жилами.

Основные изменения пород — карбонатизация, серицитизация и сульфидизация.

Главные рудные минералы — арсенопирит, пирит и пирротин; второстепенные — халькопирит, галенит, герсдорфит и др.; нерудные — кварц, анкерит/доломит.

Золото свободное самородное и в виде микровключений в арсенопирите

В настоящее время вскрыты 4 субпараллельные рудные залежи шириной до 15 м, прослеженные бурением по простиранию более 150 м и по падению на 100-300 м. Лучшие подсечения: 17.4 г/т на 1.8 м; 7.35 г/т на 5.25 м; 8.84 г/т на 2.2 м.

Установленные на сегодняшний день запасы и ресурсы месторождения составляют 3.8 т при среднем содержании 3.4 г/т. Руды обогащены As, Ag, Te, Bi, W, Hg, K, S.

Разрабатываемое в настоящее время месторождение Пахтаваара (Pahtavaara) расположено на восточной окраине структуры Киттиля в зоне развития коматиитовых, в подчиненном объеме базальтовых лав и их туфов. Оно приурочено к узлу пересечения шер-зон субширотного и северо-западного простирания и тяготеет к контактовой зоне между лавами и туфами.

Месторождение представлено серией субпараллельных, эшелонировано расположенных рудных тел северо-западного простирания мощностью 5-10м и протяженностью в первые сотни метров. Падение на север крутое под углом 70-80о.

Общие ресурсы золота на сегодняшний день составляют 15.2 т при среднем содержании 4.3 г/т. Лучшие пересечения: 6.5 м — 32.6 г/т; 10 м — 11.7 г/т; 6 м — 10.7 г/т;7 м — 6.6 г/т.

Почти всё золото является свободным, самородным и находится в межзерновом пространстве силикатов, карбонатов и барита, реже — в виде включений в магнетите. Менее 10% золота присутствует в виде включений в пирите и халькопирите.

Главные рудные минералы на месторождении — магнетит (до 5-10%, особенно в интенсивно биотитизированных коматиитах) и пирит (до 1%); второстепенные — халькопирит, рутил, пентландит, пирротин, виоларит, миллерит, кубанит и меренскит.

Руды обогащены Ag, B, Ba, K, Mn, S, Sr; для отдаленных частей характерны

Te и W.

Наблюдаются два типа жил: дальние и средние — тальк-карбонатно±пиритовые и ближние — кварц-баритовые±карбонатные с турмалином и золотом.

Возраст золоторудной минерализации оценивается в 1840-1870 млн лет.

На Пахтавааре были описаны три основных стадии изменений вмещающих пород (Hulkki,1990; Korkiakoski,1992; Eilu,1997). 1) Альбитизация и, частично, карбонатизация, предшествовавшие золотой минерализации. Эта стадия, вероятно, подготовила почву для золотой минерализации, сделав измененные породы более компетентными, чем неизмененные, и, следовательно, структурно более благоприятнымидля проникновения минерализованных флюидов и осаждения золота. 2) Биотитизация, образование нематобластического тремолита в зонах брекчирования и рассланцевания, и частично дополнительная карбонатизация с формированием большого количества кварцевых жил соответствует пику золотой минерализации. На этой стадии образовалась ассоциация биотит-тальк-доломит/анкерит-тремолит/актинолит-кварц-пирит-рутил±альбит, рихтерит, барит, магнетит, турмалин. 3) Образование тремолитовых порфиробласт происходило после золотой минерализации.

На российской территории изучен ограниченный обьем шлифов в пределах вулканогенно-осадочной Южно-Печенгской структуры людиковия с малосульфидными золоторудными концентрациями (участок Пороярви, материалы СФ «Минерал»). В основании структуры кроме гранитоидов отмечают вулканогенно-осадочные толщи лопия с рассеянными сульфидами. Золотосодержащяя зона фиксируется в туфогенно-осадочной пачке вдоль контакта с существенно вулканической толщей людиковия. Петрографически изученный буровой профиль не выходит за рамки крутопадающей зоны (карбонат)-(тальк)-(серицит)-хлоритовых изменений с рассеянными сульфидами мощностью более 300 метров и протяжённостью километры. Здесь отмечаются локальные (до первых десятков метров) золотосодержащие железисто-карбонатные метасоматиты часто с сульфидами, тальком и серицитом по бречированным осадочным породам. По всему профилю в породах фиксируется более поздняя биотитизация (1-5%) и по периферии рудоносных зон редкий турмалин. Увеличения интенсивности биотитизации в пределах и по периферии рудоносных зон не зафиксировано, вероятно в силу ограниченности шлифового материала.
Вмещающие породы, рудосопровождающие изменения и ассоциация элементов-спутников золоторудной минерализации Пороярви (As, Sb, W, Bi, As, Ag, Te, Se и Mo) подобны установленным на известных золоторудных месторождениях структуры Киттиля в Финляндии. Ведущим элементом-спутником является As.

Схематический разрез золоторудной зоны. Масштаб 1:3000.

Условные обозначения. 1-четвертичные отложения, 2-5-эпигенетические образования; 2-слабо проявленные флогопит(?)-биотитовые, 3-интенсивные (карбонат)-(тальк)-(серицит)-хлоритовые, 4-зоны дробления с железистым карбонатом, сульфидами и кварц-карбонатными прожилками, 5-золоторудные тела вне масштаба.

  Заключение. Таким образом в вулканогенно-осадочных структурах поздего архея и раннего протерозоя Карелии промышленные рудоконцентрации золота фиксируются в региональных зонах низкотемпературных изменений (лиственит-хлоритолит-березит) с наложенными (высоко)-среднетемпературными (вероятно метамофогенными). Ширина зон более 300 метров, протяжённость километры. Появление в позднеархейских зонах западной Карелии турмалина указывает на близость золотосодержащих метасоматитов.
Интересно, что в людиковии Онежского прогиба при схожести рудосопровождающих (железистые карбонаты) и пострудных (биотит) изменений известны промышленные рудоконцентрации существенно иного состава (Cu- Mo- ванадиевые с золотом и ураном). Возможно это следствие различий состава и металлогенической специализации блоков фундамента, на которых формируются вулканогенно-осадочные структуры.