Серебряная минерализация в аргиллитах Кирченовского месторождения (Забайкалье)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Серебряная минерализация в аргиллитах Кирченовского месторождения (Забайкалье)

Т.С. Якимов, С.А. Фёдоров, В.Ю. Калгин

Изучены пробы рудоносных аргиллитов, отобранные на Кирченовском месторождении (Забайкальский край). Показано, что они богаты благородными металлами. Определены рудообразующие минералы. Последующие исследования в этом направлении могут привести к открытию концептуально нового типа золото- и серебросодержащих пород.

Silver mineralizations in argillites from the Kirchenovsky gold-silver mine (ZabaikalskyKrai).

Authors investigated the samples of ore-bearing argillites, which are selected on the Kirchenovsky gold-silver mine, ZabaikalskyKrai. It is shown, that they are rich with precious metals. Ore-forming minerals are defined. The subsequent researches in this direction can lead to opening of conceptually new type of gold-silver-containing rocks.

Key words: silver, sulphidic mineralization, Kirchenovsky gold-silver mine, ore-bearing argillites.

Изучение месторождений, содержащих рудную минерализацию, в особенности благородных металлов, в аргиллитах, в настоящее время является весьма актуальным. Особый интерес представляет золотосеребряноеоруденение, которое исследовано не в полной мере. К таким месторождениям, включающим данный тип оруденения, относится Кирченовское в Забайкальском крае (Оловяннинский район).

Кирченовское месторождение входит в состав Тургинского рудного узла Кукульбей-ского рудного района. Оно приурочено к сложной зоне окварцевания, пропилитизации и березитизации в экзоконтакте шахтаминских гранитоидов(y5₂J₂₃s) (рис. 1). Рудоносные зоны вмещают крутопадающие кварцевые жилы протяженностью от 25 до 2500 м. В целом на месторождении можно выделить 6 типов руды: 1) рудоносные золотосеребряные кварцевые жилы, 2) вмещающие их метасоматиты (березиты), 3) кора выветривания, 4) аргиллиты, 5) кварц-углеродистые и 6) углеродистые метасоматиты. Нами исследовались аргиллиты, где рудные минералы представлены золотом, самородным серебром, аргентитом, арсенопиритом, галенитом, пиритом, сфалеритом, халькопиритом и блеклой рудой, а в зоне окисления - церусситом, скородитом и англезитом. Содержание Au в рудах - 1,57-2,04, Ag - до 84,4 г/т.

рудоносный аргиллит золотой серебросодержащая порода

Рис. 1. Схема геологического строения Кирченовскогоместорождения (Оловяннинский район, Забайкальский край) [Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. Изд. 2-е. Серия Приаргунская. Лист М-50-IX(Калангуй): объясн. зап.СПб.: ВСЕГЕИ, 2001. 156 с.].

1 - аллювиальные (a) пески, галечники, валунно-галечные отложения, суглинки, глины (до 35 м);

2 - пролювиально-делювиальные (pd) супеси, пески, суглинки, глины (до 15 м); 3 - икагийская свита: алевролиты, аргиллиты, песчаники, хлидолиты, в основании дресвяники, гравелиты, конгломераты (650-1000 м); 4 - таменгинская свита: песчаники, авлеролиты, аргиллиты, хлидолиты, линзы конгломератов (2000-2500 м); 5 - газимурозаводская свита: кварцево-слюдистые сланцы, мраморы (800 м); 6 - гранодиориты, граносиениты(ys₂), кварцевые монцодиориты(qu₂), граниты (Y2), кварцевые диориты (q§2);7 - вторая фаза кукульбейского гранит-лейкогранитного комплекса: литионит-амазонит-альбитовые граниты (Y2); 8 - граниты, лейкограниты(fy Y2); 9 - граниты, лейкограниты(IY3); 10 - березиты; 11 - дайки гранитов (y^); 12 - контактовые роговики и ороговикованные породы; 13 - разломы; 14 - Кирченовское месторождение; 15 - морские беспозвоночные

Аргиллиты на Кирченовском месторождении присутствуют в виде небольшого слоя мощностью до 0,5 м вблизи рудоносных кварцевых жил (рис. 2). Породы относятся к таменгинской свите нижней юры (Jjtm), имеют голубовато-серую окраску и слабую слоистость. Аргиллиты имеют гранолепидобластовую структуру и сложены гидрослюдой (80-85 %) и небольшим количеством кварца (до 10 %). Сами рудные минералы составляют 5-10 % объема аргиллитов, представлены пиритом и арсенопиритом, образующими многочисленные вкрапленники (3-4 мм) и линзы (до первых сантиметров).

Материалом для изучения послужили пробы аргиллитов, отобранные авторами в летний период работ 2017 г. Анализ пород осуществлялся в Институте геологии и геохимии УрО РАН (аналитик Д.В. Киселёва) с помощью электронного микроскопа JSM 639LV с энергодисперсионным анализатором EDSX-max80, а также масс-спектрометра квадру-польного с индуктивно связанной плазмой ELAN 9000.

Рис. 2. Схематическая зарисовка горизонта № 920, где были обнаружены углефицированные аргиллиты.

1 - гранитоиды с пойкилитовой структурой, 2 - углефицированные аргиллиты, 3 - переходная зона изменений от гранитоидов до углефицированных аргиллитов, 4 - березитизированныегранитоиды, 5 - кварцевый прожилок

Масс-спектрометрический анализ (ICPMS) аргиллитов выявил довольно богатое содержание в них благородных металлов: 5,8 г/т Au, около 700 г/т Ag и порядка 2 г/т Pd. Результаты анализа приведены в табл. 1.

Таблица 1Содержание рудных и сопутствующих элементов в аргиллитах Кирченовского месторождения по результатам анализа ICPMS

В аргиллитах присутствуют также такие полезные компоненты, как As(до 5 %), Pb(до 1 %) и Cu(до 0,1 %). Эти данные указывают на комплексность сырья и богатую рудную минерализацию.

Под сканирующим электронным микроскопом помимо основных сульфидов - пирита и арсенопирита - было выявлено еще 10 минералов: сульфид серебра, ялпаит, фрейбергит, арсенат Agи Cu, ковеллин, галенит, мацапелит, карминит, скородит и англезит. Для каждого минерала был определен химический состав (в точке) с помощью энергодисперсионной приставки, а для сульфидов рассчитана кристаллографическая формула. В расчетах указаны минимальное и максимальное содержания Ag, при его отсутствии - содержания Asи Pb. Рассчитанные формулы приведены в табл. 2.

Таблица 2Кристаллохимические формулы сульфидов, установленных в аргиллитах Кирченовского месторождения

Два минерала (сульфид Agи арсенат Agи Pb) остались неопределенными, так как для их идентификации требуются другие специальные методы анализа.

Главный рудный минерал - пирит - образует кубические и пентагондодекаэдрические кристаллы размером до 3-4 мм. Минерал преимущественно мышьяковистый: среднее содержание Asв нем составляет 1 %.

Арсенопирит наблюдается в виде псевдоромбических и призматических кристаллов размером не более 1 мм, часто образует скопления, содержит небольшую примесь сурьмы (до 0,4 %). В процессе окисления с поверхности арсенопирит замещается скородитом и мацапелитом (рис. 3, г, д). С арсенопиритом нередко ассоциируют минералы серебра, в частности сульфид серебра (Ag₂S), который обволакивает его, в том числе окисленные зерна, образуя тонкую, в 3-4 мкм, рубашку (рис. 3, г). В результате образуются зерна размером 20-40 мкм, центральная часть которых сложена арсенопиритом, средняя - скородитом, периферия - сульфидом серебра. Это указывает на соответствующую последовательность минералообразования (арсенопирит-скородит-сульфид серебра) и на то, что сульфид серебра является более поздним минералом. Значительная часть золота ассоциирует с арсенопиритом [Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. Изд. 2-е. Серия Приаргунская. Лист М-50-IX(Калангуй): объясн. зап.СПб.: ВСЕГЕИ, 2001. 156 с.].

Галенит образует изометричные и каплевидные включения в пирите (рис. 3, е), часто располагающиеся на периферии. Размер включений не превышает 4-5 мкм. Минерал содержит значительное количество железа (до 10 %), в отдельных выделениях присутствует примесь золота (до 2 %). Некоторые зерна галенита частично (с поверхности) или полностью замещаются англезитом. Последний образует мелкозернистые агрегаты размером до 10 мкм.

На месторождении выявлено четыре вида минералов основного рудного компонента - серебра (сульфид серебра, ялпаит, фрейбергит, арсенат серебра и свинца) и два вида серебросодержащих минералов (ковеллин и скородит). Что касается второго основного компонента - золота, то его форма нахождения авторами пока не установлена.

Рис. 3. а - зерна и скопления зеренсульфида серебра (1) в общей рудной массе; б - скопление изометричных, псевдоромбических зерен карминита (2) в зернистом агрегате мацапелита; в - скопление псевдоромбических зерен арсенопирита, с поверхности замещаемого мацапелитом; г - зерна арсенопирита в рубашке из скородита (4) и сульфида серебра (1), лежащие на крупном кристалле пирита; д - псевдокубические кристаллы арсенопирита, замещенные с поверхности мацапелитом (3), мелкие каплевидные включения в мацапелите - ялпаит (6); е - каплевидные включения галенита в кубических кристаллах пирита.

Усл. обозначения на снимках: 1 - сульфид серебра (Ag₂S); 2 - карминит; 3 - мацапелит; 4 - скородит; 5 - фрейбергит; 6 - ялпаит; 7 - англезит; Cv- ковеллин; Ser- серицит; Apy- арсенопирит; Py- пирит; Gn- галенит. Снимки получены на СЭМ в режиме BSE

Преобладающим среди минералов серебра является сульфид Ag₂S(рис. 3, а), который образует зерна изометричной, близкой к ромбической, формы, а также их скопления, вплоть до зернистых агрегатов. Размер зерен не превышает 5 мкм, агрегатов - 100 мкм. ВAg₂Sколичество серебра по расчетам достигает 0,3 формульной единицы, присутствуют примеси Fe(табл. 2). Минерал один из поздних, заполняет интерстиции междузернами и образует рубашки на них (преимущественно на скородите и арсенопирите). Хороший пример иллюстрирует рис. 3, в, где сульфид серебра проходит тонкой жилкой между зернами арсенопирита и местами заполняет оставшееся пространство. В литературе он описан как аргентит [1], но это касается минерала кварцевых жил в метасоматитах исследуемого месторождения. В аргиллитах точная температура образования минерала пока не установлена, а значит, минеральный вид нельзя точно диагностировать без применения специальных методов анализа.

Ялпаит(Ag₃CuS₂) встречается намного реже сульфида серебра, образует тонкие вкрапленники (4-5 мкм) каплевидной формы в мацапелитовой рубашке арсенопирита (рис. 3, д), содержит небольшие примеси Feи As.

Фрейбергит наблюдается в формах, близких к тетрагональным (треугольные сечения, рис. 3, г), размер зерен достигает 20 мкм. Как и арсенопирит, этот минерал покрывается рубашкой из Ag₂S. Часто ассоциирует с арсенопиритом и пиритом, содержит небольшую примесь цинка.

Арсенат Agи Pbявляется продуктом вторичного изменения сульфидов. Он довольно редкий и встречается в виде маленьких (1-2 мкм) немного удлиненных зерен в ассоциации с зернистым агрегатом карминита.

Серебросодержащий ковеллин образует тонкопластинчатые агрегаты размером до 200 мкм. Содержание примеси серебра в минерале значительно (достигает 9 %).

Среди вторичных минералов лишь один содержит серебро. Это скородит (Fe(AsO₄) ^{х х}2H₂O), который, как уже отмечалось ранее, развивается по арсенопириту, образуя окислительную корочку толщиной до 5-6 мкм. Содержание серебра в минерале достигает 7 %. Наблюдаются примеси свинца и серы.

Более активно арсенопирит замещается, предположительно, мацапелитом(Ca₂Fe₃[AsO₄]₃O₂* 3H₂O), который образует корочки на поверхности и по трещинам первого, а то и вовсе может полностью замещать кристаллы, формируя тонкозернистые псевдоромбические агрегаты размером до 1 мм (рис. 3, в, д).

Карминит(PbFe₂[AsO₄]₂(OH)₂) в аргиллите наблюдается исключительно в виде скоплений и агрегатов зерен псевдоромбической и призматической форм, размером 5-8 мкм (рис. 3, б). Иногда образует радиально-лучистые агрегаты. Встречается редко. Находится в тесной ассоциации с мацапелитом.

Таким образом, в результате исследования в аргиллитах Кирченовского месторождения установлено 12 рудообразующих минералов, в том числе 6 серебряных и серебросодержащих. Ведущими минералами серебра выступают сульфид Ag₂S, в подчиненном количестве присутствуют фрейбергит и ялпаит, редко - арсенат Agи Pb, а также серебросодержащий скородит. Все эти минералы (за исключением фрейбергита) вторичные, образовались в результате гипергенногопроцесса изменения основных сульфидов. Причем главным рудным минералом является сульфид серебра - самая поздняя генерация, которая формируется после вторичного изменения сульфидов (тонкая «оболочка» Ag₂S вокруг скородита с арсенопиритом).

Ранее серебряная минерализация аргиллитов Кирченовского месторождения не была изучена ни в спектральном, ни в минеральном отношениях. На данный момент аргиллиты можно считать самыми богатыми, после кварцевых жил, рудами месторождения, которые требуют дальнейшего изучения. В минеральном аспекте два минерала (сульфид серебра, арсенат серебра и свинца) не были определены. Для их идентификации необходимы исследования с применением других методов анализа. Детальное изучение аргиллитов может привести к открытию концептуально нового типа золото- и серебросодержащих пород.

Размещено на Allbest.ru