Стратиформное оруденение типа SEDEX в углеродисто-кремнисто-сланцевых разрезах дают супергигантские месторождения свинца, цинка, серебра [3,4]. Достаточно отметить, что комплексные месторождения этого типа (Ред Дог на Аляске) содержат объекты мирового класса с суммарными запасами и ресурсами цинка свыше 140 млн т. (средние содержания в рудах цинка - 16,6 %, свинца - 4,6 %). Львиную долю свинцово-цинковых руд в мировом балансе составляют месторождения типа SEDEX [1]. Венд-кембрийский уровень развития вулканогенных, терригенно-вулканогенных и кремнисто-углисто-вулканогенных образований Горного Алтая, Салаира и Тувы распространены в регионе широко и вмещают многочисленные проявления слоистых руд в терригенно-сланцевых, кремнисто-углеродисто-карбонатных разрезах. Процессы типа SEDEX с образованием стратиформного оруденения в регионе отмечаются в проявлениях, относящихся к типичным объектам свинцово-цинково-серебряного, серноколчеданного и золото-черносланцевого.
Цель настоящего исследования - провести сравнительное изучение всех объектов в регионе, в составе которых отмечаются продукты процессов типа SEDEX, и классифицировать их в рамках существующих представлений. Прогнозно-поисковый комплекс месторождений типа SEDEX имеет специфицеские особенности и предполагает значительную роль в нём картирования аутигенной и диагенетической минерализации в рудовмещающих металлотектах и их использование для палеореконструкций с выделением благоприятных локальных палеовпадин с признаками эксгаляций на морское дно.
Остановимся на кратком обзоре проявлений указанных типов.
Шлаттер-Катунское полиметаллическое проявление расположено в правом борту р. Катуни (Горный Алтай), юго-восточнее с. Быстрянка на г. Рудник. Рудовмещающий металлотект представлен углисто-кремнисто-глинисто-карбонатным разрезом эдиганской (V-Є1) и метабазальтами манжерокской свит (Є1). Проявление представлено слоистыми, полосчатыми, линзовидно-полосчатыми рудами в углеродистых силицитах и глинистых сланцах, обогащённых карбонатным материалом, и локализуется среди образований эдиганской свиты. Густая вкрапленность пирита, реже сфалерита, галенита, халькопирита образует обогащённые прослои и гнёзда, местами сопровождаемые кварц-баритовыми оторочками мощностью до 1-2 см. Мощность обогащённых прослоев варьирует от 1 до 20 см. Мощность зоны с такими рудами от 2 до 12 м. Отмечаются 3 генерации пирита. Самая ранняя представлена неправильными зёрнами и линзочками мучнистого пирита, имеющего микроглобулярное строение. Вторая генерация локализуется по периферии линзочек микроглобулярного пирита и представлена метакристаллами кубического габитуса, иногда сопровождающиеся тонкостебельчатым кварцем и удлинёнными чешуйками гидробиотита. Третья генерация дисульфида железа отмечается в прожилках кварца, кварца с карбонатом и представлена кубическими и пентагон-додекаэдрическими кристалликами. Мощность прожилков варьирует от 2 до 8 мм. Местами отмечается микроплойчатость рудных слойков, указывающая на складчатость и метаморфизм первичных эксгаляционно-осадочных накоплений сульфидов. Со стороны лежачего бока рудной залежи отмечаются конкреции сидерита размерами от 0,5 до 3,5 см, содержащие пирит и пирротин. Редко наблюдаются мелкие септарии размером до 3,5 см, сложенные сидеритом, баритом с пиритом, пирротином, редко галенитом и сфалеритом. Сфалерит, галенит и халькопирит присутствуют в виде вкрапленности и гнёзд также и в слойках пирита в ритмично-слоистых рудах. Содержания элементов в рудах составляют: цинка - от 0,05 до 1,5 %, свинца - от 0,08 до 3,5 %, меди - от 0,03 до 0,4 %, серебра от 15° до 1560 г/т.
Со стороны висячего бока стратиформной залежи наблюдается жила кварца мощностью 1,5 м, содержащая вкрапленность и линзочки пирита, галенита, редко сфалерита, халькопирита. Содержания металлов в жиле: свинца - 3,75-6,87 %, серебра - 65-1620 г/т, цинка - 0,2-0,8 %, меди - 0,1-0,2 %. Вероятно, жила представляла собой подводящий канал для эксгаляций на морское дно, залеченное впоследствии кварцевой жилой.
Солонцовое медно-цинковое проявление расположено в правом борту р. Ангуреп (Салаирсксий кряж) и приурочено к пачке углеродистых кремнисто-карбонатных сланцев верхней толщи ангурепского полиметаморфического комплекса (PZ1). Представлено зоной вкрапленных и реже массивных слоистых сульфидных руд, претерпевших метаморфизм. Пирит, пирротин, редко сфалерит, галенит, арсенопирит и халькопирит образуют линзовидные и полосчатые агрегаты среди углеродистых кремнисто-карбонатных сланцев. Сульфиды сопровождаются гнёздами и прожилками кварца, барита, анкерита. Выше слоистых руд отмечаются согласные линзы барита мощностью от 0,2 до 1,8 м. Местами в барите отмечаются прожилки кварца с вкрапленностью галенита. Содержания цинка от 0,1 до 1,5 %, свинца от 0,2 до 2,8 %, меди от 0,05 до 0,5 %. Пачка оруденелых пород прослеживается на 4 км по простиранию и сопровождается ореолами цинка, бария, меди, марганца, серебра, мышьяка.
На территории юго-западной части Тувы в 60-70 годы было выявлено весьма перспективное стратиформное полиметаллическое оруденение. Перспективное проявление Сарыгиматейское выявлено в 1956 г. Проявление приурочено к северо-восточному крылу Сарыгиматейской антиклинали в месте её осложнения флексурным перегибом и сменой широтного простирания на юго-восточное. Центральная часть проявления сложена толщей светлых, серых, желтоватых слоистых, плитчатых мраморов курайской свиты (Є1). Простирание толщи 280-300°. Она смята в крутые складки с размахом крыльев в сотни метров. В северо-восточной и юго-восточной частях проявления на толще карбонатных пород залегают переслаивающиеся тонко косослоистые, рассланцованные алевропесчаники, алевролиты, известковые алевролиты и песчаники с прослоями серых, тёмных известняков. В юго-восточной части в тектонических блоках появляются ортосланцы и отдельные линзы рассланцованных долеритовых порфиритов (Є1). Полиметаллическое оруденение приурочено к пачке серых до тёмно-зеленовато-серых песчанистых алевролитов с прослоями алевритистых кварцевых песчаников, отдельными горизонтами свтло-серых и тёмных мраморизованных известняков. Мощность пачки около 100-120 м. По простиранию она прослежена на 5 км. Отложения балхашской свиты шириной 0,5-3 км прослеживаются на расстоянии более 20 км и в западном направлении уходят в пределы Горного Алтая.
В пределах Белатр-Сарыгиматейской полиметаллической рудной зоны выделяются 3 подзоны: Центральная, Восточная и Западная.
Центральная подзона протягивается в северо-западном (290-300°) направлении вдоль правого борта р. Сарыг-Ыйматы на 2 км при ширине около 100-110 м и пространственно совпадает с выходами рудовмещающей пачки. В юго-восточной части подзоны выявлено рудное тело №1 (северное). Прослеженная длина тела около 600 м, мощность не менее 24 м. Канавы не вышли из рудного тела. Руды сложены тонкозернистыми, тонкослоистыми сфалерит-галенитовыми образованиями, интенсивно окисленными. Мощность первичных слойков сульфидов варьирует от долей мм до первых мм, протяжённость от 0,5 до 3 см. Они группируются в визуально различимые слойки существенно галенитового или сфалеритового состава. Микроскопические исследования показали последовательность выделения сульфидов: пирит 1 - галенит 1 + сфалерит 1 - сфалерит 2 + галенит 2. Вмещающие породы метаморфизованы и превращены в сланцы серицит-мусковит-кварц-хлоритовые с обильной насыщенностью рудными минералами (галенитом, сфалеритом, пиритом, редко пирротином). Содержания свинца колеблются от 0,5 до 12,6 %, цинка от 0,3 до 4,6 %. На мощность 14 м средние содержания элементов составляют: свинца 5,21 %, цинка - 2,78 %. С рудным телом совпадает отрицательная аномалия естественного поля интенсивностью (-100) - (-250 мв) протяжённостью 1750 м и шириной 80-200 м. Рудное тело сопровождается 4 ореолами свинца (0,1-1 %), цинка (0,04-0,06 %), бария (0,2-0,4 %) от 300 до 600 м в поперечнике в аномальную зону протяжённостью около 2,5 км при ширине от 200 м до 1 км.
Восточная рудная подзона протягивается в юго-восточном направлении от водораздела руч лагерного и Аржан на 200 м при ширине 100-300 м. В северо-западной части подзоны выделено рудное тело №2, приуроченное к контакту пачки светлых известняков с пачкой тёмных, часто переслаивающихся косослоистых песчаников и алевролитов, локализуясь в последних. Рудное тело имеет пластовый характер протяжённостью 14 м и мощностью 1,8 м. Фланги рудного тела перекрыты осыпями. Рудное тело окислено и имеет зональное строение. Лежачий бок выполнен оолитообразными агрегатами каламина. Центральная часть сложена кварц-баритовой и барит-целестиновой массой с целестином и вкрапленностью галенита. Висячий бок выполнен розовым кальцитом, смитсонитом с оторочкой натёчных корок пиролюзита и лимонита. Текстуры руд - вкрапленные и полосчато-вкрапленные. На продолжении рудного тела обнаружены обломки массивных мелко-тонкозернистых галенит-сфалеритовых руд (типа свинчаков), окисленных с поверхности, а также выходы коренных окисленных руд размерами 1×0,5 м. Общая протяжённость пластового тела с учётом свалов и отдельных выходов руд составляет 350 м. Содержания компонентов в рудном теле №2 составляют (%): свинца от 1,17 до 8,08 (среднее 4,59), цинка - 21, меди - 0,12, индия - 0,1, кадмия - 0,0025, серебра - 0,0015. Рудному телу соответствует отрицательная аномалия ЕП интенсивностью до 300-600 мв протяжённостью 2,5 км при ширине 250-300 м. В юго-восточной части рудной подзоны к восточному флангу аномалии ЕП тяготеет первичный ореол свинца и цинка с содержанием более 1 %. В эпицентре аномалии при проходке 2 канав вскрыты 3 пласта мощностью 20-30 м рассланцованных тонко-косослоистых алевропесчаников с убогим стратиформным оруденением колчеданного типа (пирротин, реже халькопирит и сфалерит) с содержанием до 0,8-1 % меди. Западная рудная подзона располагается в междуречье Сарыг-Ыйматы- Борт-Адыр. Подзона выделяется по серии литохимических и шлиховых ореолов и потоков рассеяния свинца и цинка, а также по отдельным находкам вторичных полиметаллических руд при ширине около 700 м и протяжённости до 2 км. Подзоне соответствуют 19 ореолов свинца (0,1-1 %), цинка (0,08-0,1 %), бария (0,1-0,2 %) размерами от 50×50 м до 2500×300 м. Ореолы не проверялись.
Выходы балхашской и курайской свиты протягиваются на территорию Горного Алтая до пос . Акташ в северо-западном направлении, а также на территорию Монголии - в юго-восточном. Общая протяжённость рудовмещающей курайской свиты составляет 180 км при средней ширине выходов 2 км. На этой площади выделяется Акташ-Сарыгиматейская рудная зона со стратиформным оруденением в терригенных комплексах типа SEDEX (аналог - филизчайский тип на Кавказе). Удельная рудоносность суммы свинца и цинка филизчайского типа для ранга рудного района составляет 0,0425 млн/км2. Для Акташ-Сарыгиматейской рудной зоны площадью 360 км2 и коэффициенте геологического подобия 0,7 прогнозные ресурсы свинца и цинка категории Р3 составят: 360⋅0,0425⋅0,7 = 10,7 млн т, что соответствует одному крупному по запасам месторождению.
Серноколчеданное проявление Нижнекуюсское расположено в правом борту р. Катунь (Горный Алтай), приурочено к кремнисто-черносланцевым образованиям эдиганской свиты (кремнисто-глинистые сланцы с прослоями силицилитов). Наблюдаются 3 зоны серноколчеданной минерализации на интервале 200-250 м. Первая зона шириной 37 м имеет субширотное простирание и представлена линзами и гнёздами пирита первой генерации, тонким переслаиванием пирита «мучнистого» и кремнистых углеродистых сланцев (вплоть до рудного флиша). Размеры гнёзд и линз от 0,5×1,5 до 3×7 см. Вторая генерация пирита представлена метакристаллами пирита кубического габитуса размерами до 1,5 мм, образующими такие же по размерам гнёзда и линзы. Метаморфогенный пирит в прослоях образует микроплойчатость. Местами он ассоциирует с пирротином в виде вкрапленности и линзочек. Третья генерация пирита приурочена к кварцевым прожилкам мощностью от 1-3 мм до 3-5 см и гнёздам. Внутри зоны ближе к центру отмечается зона брекчии и милонитизации мощностью до 3 м. В брекчии обломки представлены кремнистыми сланцами, силицилитами с густой вкрапленностью пирита и пирротина. Изредка ближе к висячему боку зоны отмечаются конкреции сидеритового и сидерит-пиритового состава размерами от 0,5 до 2 см. Пирит в конкрециях кубического габитуса, как правило, имеет зональное строение. В центре кристаллов пирита изредка наблюдается глобулярный дисульфид железа с углеродистой матрицей, а по периферии - кристаллическая разность без углеродистой составляющей, образующая тонкую каёмку.
Две другие зоны мощностью до 5-12 м расположены севернее первой. Они имеют принципиально аналогичные состав, строение и залегание. В целом содержание пирита в зонах варьирует от 5 до 25 %, редко отмечаются массивные линзы пирита размерами 10×40 см. Проявление имеет типичное экслаляционно-осадочное происхождение в углеродисто-кремнисто-терригенных разрезах типа SEDEX.
«Мучнистый пирит» представляет собой наиболее раннюю генерацию дисульфида железа и образует микроглобулярную структуру. Он тесно ассоциирует с карбонатом и углеродистым веществом. Как правило, повышенные концентрации пирита первой генерации позитивно коррелируют с магнезиально-железистым карбонатом и тонко рассеянным углеродистым веществом. С более поздними тремя генерациями пирита ассоциируют сульфиды и золото, редко - платиноиды.
Сходная минерализация наблюдается в кембрийских терригенно-углеродистых сланцах Сиинско-Коуринской золоторудной зоны в Горной Шории. Также наблюдаются повышенные концентрации платины, паладия, родия. Золото, преимущественно, находится в сульфидах. В пирите его концентрации колеблются от 2 до 18,7 г/т, в арсенопирите от 95 до 140 г/т. Реже встречается свободное золото размерами от 0,01 до 2 мм. Рудные зоны сопровождаются березитами, фельдшпатолитами и комплексными геохимическими аномалиями Au, As, Sb, Pb, Zn, Cu. В пирите 1 генерации, имеющем фрамбоидальную микроструктуру, величина δ34S варьирует от +12,13 до +12,21 ‰. Вероятно, увеличение в составе серы концентраций тяжёлого изотопа происходило за счёт сульфатов морской воды. В метаморфогенном пирите 3 генерации δ34S соотношение составляет 18,17 ‰, что, вероятно, связано с заимствованием тяжёлого изотопа серы из подстилающих пород. Аналогичное золото-черносланцевое оруденение развито в прогнозируемых Сокпанды-Чичкитерекском, Устюбино-Каянчинском рудных узлах и Учекском рудном поле.
Сунгайская рудоносная зона в Салаире приурочена к венд-кембрийскому стратиграфическому уровню. Стратифицированные вкрапленные и слоистые сульфидные руды имеют специфические особенности. Иногда они образуют своеобразный «рудный флиш», в котором прослои сульфидов образуют полосы мощностью 0,5-2 см, чередующиеся с полосами углисто-глинисто-кремнистых сланцев такой же мощности. Нередко силикатные прослои хлоритизированы и эпидотизированы. Нижнекембрийский уровень приурочен к океаническим разрезам, формировавшимся в обстановках, близких к современным симаунтам, а нижнедевонский - к бассейнам седиментации трансформной континентальной окраины, генерированным в процессе рифтогенного растяжения. Слоистые сульфидные руды локализуются в чёрных углисто-глинистых сланцах с содержанием Сорг от 2 до 5 %, реже - свыше 5 %. Сульфиды представлены пиритом нескольких генераций, пирротином, реже - сфалеритом, халькопиритом, спорадически - арсенопиритом. Они ассоциируют с кварцем, баритом, доломитом, иногда - афросидеритом и скаполитом. Наличие последнего указывает на высокие концентрации хлора в составе эксгаляций. Мощности горизонтов слоистых руд варьируют от 5 до 70 м. Такие руды характеризуются повышенными концентрациями Au (0,05 - 15 г/т), Cu (0,03 - 0,6 %),
Zn (0,03 - 0,9 %), Pt (0,02 -1,12 г/т), Pd (0,05 - 0,34 г/т), Rh (0,05 - 0,23 г/т). Отмечаются аномальные содержания Pb, W, Mo, V, Ag, Co, Ni. Золото приурочено к кварцу и углистому материалу. Оно также присутствует в сульфидах в тонкодисперсной форме в количествах от 0,8 до 6,4 г/т. Углисто-глинисто-кремнистые сланцы, вмещающие слоистые руды, имеют молекулярные отношения S/C от 0,14 до 0,16, обнаруживая близкие значения этого показателя в пелагических осадках Чёрного моря, образовавшихся в условиях сероводородного заражения придонных вод. Аутигенный пирит I генерации представлен фрамбоидами с низкоупорядоченным композиционным типом строения. Соотношение изотопов серы (δ34S) фрамбоидального пирита варьирует от +10,76 до +12,21 ‰, близкие к таковым в эксгаляционно-осадочных месторождениях типа SEDEX. Установлена значительная реювенация и ремобилизация золота и платиноидов в процессе метаморфизма и наложения гидротерм. Увеличение концентраций благородных металлов в таких процессах на участках Ушпа (Горный Алтай), Сунгай (Салаир) происходит в 1,8 и более раз относительно первоначальных содержаний в рудах. Проведено моделирование фракционирования изотопов серы, содержаний золота и других элементов в процессе ремобилизации всех компонентов слоистых руд. Установлена положительная корреляция содержаний золота и платиноидов на этапах метаморфизма и позднего гидротермального процессов. Установлена высокая мобильность благородных металлов при этих процессах. Повышенная золотоносность слоистых руд региона указывает на то, что палеоокеанский и островодужный рудогенез в разрезах венда - нижнего кембрия мог формировать и самостоятельное золотое оруденение типа Эксиал Симаунт и Южное Эксплорер Ридж, обнаруженные на Галапагосских симаунтах, где оно ассоциируется с проявлениями колчеданов эксгаляционного типа и марганцевым оруденением [2]. Характерно, что многие проявления стратифицированных руд с повышенной золотоносностью описываемого региона АССО ассоциируют с марганцевым оруденением, также широко распространённым в обстановках океанического дна (Сунгай, Ушпа, Сия). Многие участки развития золотоносных эксгаляционно-осадочных слоистых руд региона сопровождаются россыпями золота (Cунгай, Сия, Кубань).
Таким образом, в регионе проявлено стратиформное оруденение SEDEX довольно широко и имеет различное наполнение металлами - от серноколчеданного с незначительными содержаниями благородных и цветных металлов до комплексных свинцово-цинково-серебряных с медью и существенно золото-черносланцевых с повышенными концентрациями платиноидов и золота. Во всех случаях главный рудоконтролирующий фактор накопления эксгаляционно-осадочной основы сводится к наличию локальных палеовпадин со своеобразным восстановительным режимом осадконакопления.
Список литературы
- Goofellow W.D., Lydon J.W., Turner R.J.W. Mineral Deposit Modeling. - Canada, 1995. - P. 201-252.
- Hannington M.D., Peter J.M., Scott S.D. / Economic Geol. - 1986. - Vol. 81, № 8. - Р. 1867-1883.
- Kelley K., Johnson C., Leach D. // 32-nd IGC Florence. - 2004 - Scientific Sessions: abstracts (part.1). - P. 656.
- Large R.R., McGoldrick P.J // Journal of Geochemical Exploration. - 1998. - Vol. 63, №1. - Р. 37-56.