Золото и другие элементы-примеси в пирите Березовского месторождения, Средний Урал

Объект исследования. С помощью современных методов исследовались кристаллы пирита – одного из главных минералов-концентраторов золота на Березовском месторождении.

Материалы и методы. Материал для анализа был отобран из лестничных сульфидно-кварцевых жил и сопутствующих им березитов Ильинской, Первопавловской, Второпавловской даек Березовского месторождения. Руды были изучены с помощью оптической микроскопии, рентгеноспектрального микроанализа (РСМА), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), а также (в основном пирит) методом LA-ICP-MS. Помимо пирита изучались блеклая руда, галенит и редко встречающиеся айкинит, козалит, тетрадимит, цумоит.

Результаты. По данным точечного и профильного анализа, а также картирования по площади зерна, основными элементами-примесями являются Co, Ni и As, их распределение имеет зональный характер с тенденцией увеличения количества Co и Ni и уменьшения As к центру зерен. Cu, Zn и Pb отмечены в пирите в виде микровростков их сульфидов и как равномерно распределенная примесь. В поздней генерации пирита Первопавловской дайки установлена золотоносность с зональным распределением Аu в количестве до 22 г/т. Для золотоносной разновидности пирита характерно аномально низкое содержание Co и Ni и повышенное содержание As (до 8000 г/т).

Выводы. Общий характер распределения основных элементов-примесей в пирите Ильинской, Второпавловской и Первопавловской даек свидетельствует о сходных условиях его кристаллизации. Наличие в лестничных жилах Первопавловской дайки поздней генерации пирита с тонкодисперсным золотом указывает на неоднородное распределение золотой минерализации, вероятно обусловленной ее многостадийностью, и может быть индикатором концентрационных рудных столбов, но это требует дополнительного изучения. 

1. Бородаевский Н.И., Бородаевская М.Б. (1947) Березовское рудное поле. М.: Металлургиздат, 264 с.

2. Викентьев И.В. (2015) Исследование форм нахождения золота в сульфидах. Технологическая минералогия природных и техногенных месторождений. Сб. ст. IX сем. по технолог. минералогии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 71-76.

3. Викентьев И.В., Абрамова В.Д., Иванова Ю.Н., Тюкова Е.Э., Ковальчук Е.В., Бортников Н.С. (2016) Микропримеси в пирите золото-порфирового месторождения Петропавловское (Полярный Урал) по данным LA-ICP-MS. Докл. АН, 470(3), 326-330.

4. Прохоров В.Г. (1970) Пирит (к геохимии, минералогии, экономике и промышленному использованию). Новосибирск: Наука, 188 с.

5. Рапопорт М.С., Бабенко В.В., Болтыров В.Б. (1994) Березовское золоторудное месторождение. Изв. вузов. Горн. журн., (6), 86-96.

6. Сидорова Н.В., Абрамова В.Д. (2018) Микропримеси в галените (LA-ICP-MS) сульфидно-кварцевых жил золотоносных метасоматитов Березовского месторождения, Средний Урал. Металлогения древних и совр. океанов-17, 24, 154-158. https://elibrary.ru/item.asp?id=32870275

7. Таусон В.Л., Пастушкова Т.М., Бессарабова О.И. (1998) О пределе и форме вхождения золота в гидротермальный пирит. Геология и геофизика, 39(7), 924-933.

8. Ballhaus C., Bockrath C., Wohlgemuth-Ueberwasser C., Laurenz V., Berndt J. (2006) Fractionation of the noble metals by physical processes. Contrib. Mineral. Petrol., 152, 667-684.

9. Clark L.A. (1960) The Fe-As-S system phase relations and applications. Р. I, II. Econ. Geol., 55, 1345-1381, 1631-1652.

10. Cook N.J., Ciobanu C.L., Meria D., Silcock D., Wade B. (2013) Arsenopyrite-pyrite association in an orogenic gold ore: tracing mineralization history from textures and trace elements. Econ. Geol., 108, 1273-1283.

11. Danyushevsky L., Robinson Ph., Gilbert S., Norman M., Large R., McGoldrick P., Shelley M. (2011) Routine quantitative multi-element analysis of sulphide minerals by laser ablation ICP-MS: Standard development and consideration of matrix effects. Geochem.: Explor., Environ., Analysis, 11(1), 51-60.

12. Large R. R., Danyushevsky L., Hollit C., Maslennikov V., Meffre S., Gilbert S., Bull S., Scott R., Emsbo P., Thomas H., Singh B., Foster J. (2009) Gold and trace element zonation in pyrite using a laser imaging technique: implications for the timing of gold in orogenic and Carlin-style sediment-hosted deposits. Econ. Geol., 104(5), 635-668.

13. Paton C., Hellstrom J., Paul B., Woodhead J., Hergt J. (2011) Iolite: Freeware for the visualisation and processing of mass spectrometric data. J. Analyt. Atom. Spectrom., 26, 2508-2518.

14. Springer J. (1983) Invisible gold. The Geology of Gold in Ontario. Miscell. Pap. 110. Ontario Geol. Surv., 240-249.

15. Tardani D., Reich M., Deditius A.P., Chryssoulis S., Sanchez-Alfaro P., Wrage J., Roberts M.P. (2017) Copper-arsenic decoupling in an active geothermal system: A link between pyrite and fluid composition. Geochim. Cosmochim. Acta, 204, 179-204.

16. Thomas H.V., Large R.R., Bull S.W., Maslennikov V., Berry R.F., Fraser R., Froud S., Moye R. (2011) Pyrite and pyrrhotite textures and composition in sediments, laminated quartz veins, and reefs at Bendigo gold mine, Australia: insights for ore genesis. Econ. Geol., 106, 1-31.

17. Vikent'eva O.V., Bortnikov N.S., Vikentyev I.V., Groznova E.O., Lyubimtseva N.G., Murzin V.V. (2017) The Berezovsk giant intrusion-related gold-quartz deposit, Urals, Russia: Evidence for multiple magmatic and metamorphic fluid reservoirs. Ore Geol. Rev., 91, 837-863.

18. Watling R.J., Herbert H.K., Abell I.D. (1995) The application of laser ablation - inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) to the analysis of selected sulphide minerals. Chem. Geol., 124(1-2), 67-81.