Реконструкция петрофизической зональности золоторудного месторождения Благодатное в Енисейском кряже: геодинамический и физико-химический аспекты

Объект исследования. Петрофизическая зональность золото-сульфидного месторождения Благодатное в Енисейском кряже.

Материалы и методы. Исследованы физические поля методами магниторазведки, электроразведки и гамма-спектрометрии, петромагнитная неоднородность и минералого-геохимические (нейтронно-активационный анализ содержания редкоземельных и радиоактивных элементов, петрохимический рентгено-флуоресцентный анализ, электронно-зондовый микроанализ пиритов) особенности образований полиметаморфических комплексов, метасоматитов и руд.

Результаты. Синколлизионное складчато-надвиговое нарушение (785 млн лет) подготовительного этапа обеспечило структурный контроль рудоносной минералообразующей системы. Признаками зон дислокационного метаморфизма являются магнитные и электрические геофизические аномалии, обусловленные пирротиновой и графитовой минерализацией зон кливажа на крыльях складок; удельного электрического сопротивления зон окварцевания в замках складок. Метасоматизм дорудного (753 млн лет) и рудного (698 млн лет) этапов осуществлялся в обстановке рифтогенеза. Дорудные кварц-мусковитовые и хлоритовые метасоматиты с углеродной минерализацией и надфоновыми содержаниями Au формировались под действием восстановительных растворов, в неизмененном виде они сохранились в непродуктивном блоке месторождения. Им свойственны повышенные содержания радиоактивных элементов и естественная электрохимическая поляризуемость. На рудном этапе Au концентрировалось благодаря флюидам гидрокарбонатно-сульфидного состава в нарушениях сбросо-сдвиговой кинематики, что привело к значительным петрофизическим преобразованиям продуктивного блока месторождения. Ранние углеродные метасоматиты в подрудных и корневых участках рудных тел были обеднены U, но сохранили свою электрохимическую активность. Уран накапливался на верхних горизонтах продуктивного блока, породы которых утратили поляризуемость вследствие проявления в них рассеянной карбонатной минерализации. В составе сульфидов кристаллизовался магнитный пирротин с закономерным увеличением его доли в корневых участках рудных тел. На заключительном этапе (368 млн лет) минерализованная зона была разбита взбросами на серию блоков с неодинаковыми вертикальными перемещениями и уровнями эрозионного среза. Это привело к выходу на дневную поверхность разноглубинных участков с контрастными петрофизическими характеристиками.

Выводы. В формировании месторождения Благодатное выделено четыре этапа: подготовительный, два рудогенерирующих и заключительный. Петрофизические характеристики продуктов каждого этапа составили основу эволюционной петрофизической модели, апробация которой предполагается на материалах геофизических исследований территорий Енисейского кряжа.

1. Верниковская А.Е., Верниковский В.А., Сальникова Е.Б., Даценко В.М., Котов А.Б., Ковач В.П., Травин А.В., Яковлева С.З. (2002) Гранитоиды Ерудинского и Чиримбинского массивов Заангарья Енисейского кряжа – индикаторы неопротерозойских коллизионных событий. Геология и геофизика, 43(3), 259-272.

2. Верниковская А.Е., Верниковский В.А., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Ковач В.П., Травин А.В., Палесский С.В., Яковлева С.З., Федосеенко А.М., Ясенев А.М. (2003) Неопротерозойские постколлизионные гранитоиды глушихинского комплекса Енисейского кряжа. Петрология, 11(1), 54-68.

3. Верниковская А.Е., Верниковский В.А., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Ковач В.П., Травин А.В., Вингейт М.Т.Д. (2007) Лейкогранитный магматизм А-типа в эволюции континентальной коры западного обрамления Сибирского кратона. Геология и геофизика, 48(1), 2-21.

4. Верниковский В.А., Верниковская А.Е. (2006) Тектоника и эволюция гранитоидного магматизма Енисейского кряжа. Геология и геофизика, 47(1), 35-52.

5. Верниковский В.А., Верниковская А.Е., Черных А.И., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Ковач В.П., Яковлева С.З., Федосеенко А.М. (2001) Порожнинские гранитоиды Приенисейского офиолитового пояса – индикаторы неопротерозойских событий на Енисейском кряже. Докл. РАН, 381(6), 806-810.

6. Верниковский В.А., Метелкин Д.В., Верниковская А.Е., Матушкин Н.Ю., Казанский А.Ю., Кадильников П.И., Романова И.В., Вингейт М.Т.Д., Ларионов А.Н., Родионов Н.В. (2016) Неопротерозойская тектоническая структура Енисейского кряжа и формирование западной окраины Сибирского кратона на основе новых геологических, палеомагнитных и геохронологических данных. Геология и геофизика, 57(1), 63-90.

7. Врублевский В.В., Покровский Б.Г., Журавлев Д.З., Аношин Г.Н. (2003) Вещественный состав и возраст пенченгинского линейного комплекса карбонатитов, Енисеский кряж. Петрология, 11(2), 145-163.

8. Горячев Н.А., Викентьева О.В., Бортников Н.С., Прокофьев В.Ю., Алпатов В.А., Голуб В.В. (2008) Наталкинское золоторудное месторождение мирового класса: распределение РЗЭ, флюидные включения, стабильные изотопы кислорода и условия формирования руд. Геология рудн. месторождений, 50(5), 414-444.

9. Иванов И.П., Шаповалов Ю.Б., Каширцева Г.А. (2004) Термодинамический анализ парагенезисов минералов на основе системы Fe–S–O2–H2O. Экспериментальная минералогия: некоторые итоги на рубеже столетий, Т.1, М.: Наука, 283-297.

10. Константинов М.М., Данковцев Р.Ф., Симкин Г.С., Черкасов С.В. (1999) Глубинное строение и закономерности размещения месторождений Северо-Енисейского золоторудного района (Россия). Гелогия рудн. месторождений, 41(5), 425-436.

11. Коробейников А.Ф., Нарсеев В.А., Пшеничкин А.Я., Арифулов Ч.Х. (1993) Пириты золоторудных месторождений. М.: ЦНИГРИ, 213 с.

12. Лиханов И.И., Ревердатто В.В. (2011) Нижнепротерозойские метапелиты северной части Енисейского кряжа: природа и возраст протолита, поведение вещества при коллизионном метаморфизме. Геохимия, (3), 239-267.

13. Лиханов И.И., Ревердатто В.В. (2014) P–T–t эволюция метаморфизма в Заангарье Енисейского кряжа: петрологические и геодинамические следствия. Геология и геофизика, 55(3), 385-416.

14. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Зиновьев С.В., Ножкин А.Д. (2013а) Возраст бластомилонитов Приенисейской региональной сдвиговой зоны как свидетельство вендских аккреционно-коллизионных событий на западной окраине Сибирского кратона. Докл. АН, 450(2), 199-203.

15. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С., Зиновьев С.В. (2013б) Неопротерозойский дайковый пояс Заангарья Енисейского кряжа как индикатор процессов растяжения и распада Родинии. Докл. АН, 450(6), 685-690.

16. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С., Травин А.В. (2010) Верхнерифейский возраст кианит-силлиманитового метаморфизма в Заангарье Енисейского кряжа (по 40Ar-39Ar данным). Докл. АН, 433(6), 522-527.

17. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С., Хиллер В.В. (2013в) Реконструкция неопротерозойской метаморфической истории Заангарья Енисейского кряжа по данным Th–U–Pb-датирования монацита и кенотима в зональных гранатах. Докл. АН, 450(3), 329-334.

18. Наумов Г.Б. (1998) Миграция урана в гидротермальных растворах. Геология рудн. месторождений, 40(4), 307-325.

19. Неволько П.А. (2009) Геологические и физико-химические условия формирования сурьмяной минерализации на золоторудных месторождениях Енисейского кряжа: Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Новосибирск: ИГМ СО РАН, 16 с.

20. Невский В.А., Гинзбург А.И., Козлова П.С., Онтоев Д.О., Апельцин Ф.Р., Куприянова И.И., Кудрин В.С., Эпштейн Е.М. (1972) Геология постмагматических ториево-редкометалльных месторождений. М.: Атомиздат, 408 с.

21. Новожилов Ю.И., Гаврилов А.М. (1999) Золото-сульфидные месторождения в углеродисто-терригенных толщах. Золото-сульфидные месторождения основных промышленных типов. Золото-сульфидносурьмяный (ртутно-фольфрам-сурьмяный) тип. Месторождение Олимпиадинское. М.: ЦНИГРИ, 175 с.

22. Ножкин А.Д., Борисенко А.С., Неволько П.А. (2011) Этапы позднепротерозойского магматизма и возрастные рубежи золотого оруденения Енисейского кряжа. Геология и геофизика, 52(1), 158-181.

23. Ножкин А.Д., Дмитриева Н.В., Лиханов И.И., Серов П.А., Козлов П.С. (2016) Геохимические и изотопно-геохронологические свидетельства субсинхронного островодужного магматизма и терригенной седиментации (Предивинский террейн Енисейского кряжа). Геология и геофизика, 57(11), 1992-2014.

24. Ножкин А.Д., Качевский Л.К., Дмитриева Н.В. (2013) Поздненеопротерозойская рифтогенная метариолит-базальтовая ассоциация Глушихинского прогиба (Енисейский кряж): петрогеохимический состав, возраст и условия образования. Геология и геофизика, 54(1), 58-71.

25. Ножкин А.Д., Попов Н.В., Дмитриева Н.В., Стороженко А.А., Васильев Н.Ф. (2015) Неопротерозойские коллизионные S-гранитоиды Енисейского кряжа: петрогеохимческие особенности, U-Pb, Ar-Ar и Sm-Nd изотопные данные. Геология и геофизика, 56(5), 881-889.

26. Ножкин А.Д., Постников А.А., Наговицин К.Е., Травин А.В., Станевич А.М., Юдин Д.С. (2007) Чингасанская серия неопротерозоя Енисейского кряжа: новые данные о возрасте и условиях формирования. Геология и геофизика, 48(12), 1307-1320.

27. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Баянова Т.Б., Бережная Н.Г., Ларионов А.Н., Постников А.А., Травин А.В., Эрнст Р.Е. (2008) Неопротерозойский рифтогенный и внутриплитный магматизм Енисейского кряжа как индикатор процессов распада Родинии. Геология и геофизика, 49(7), 666-688.

28. Пальянова Г.А., Колонин Г.Р. (2007) Геохимическая подвижность Au и Ag в условиях гидротермального переноса и отложения (термодинамическое моделирование). Геохимия, (8), 814-828.

29. Петров В.Г. (1974) Условия золотоносности северной части Енисейского кряжа. Новосибирск: Наука, 138 с.

30. Полева Т.В., Сазонов А.М. (2012) Геология золоторудного месторождения Благодатное в Енисейском кряже. М.: Экон. газ., 290 с.

31. Русинова О.В., Королев Ю.М., Васильева М.Е. (1996) Рентгенографические характеристики углеродистого вещества золоторудных месторождений в черносланцевых толщах. Литология и полезн. ископаемые, 31(1), 89-96.

32. Рыженко Б.Н., Барсуков В.Л., Князева С.Н. (1996) Химические характеристики (состав, pH, Eh) системы порода–вода. I. Система гранитоиды–вода. Геохимия, (5), 436-454.

33. Сазонов А.М. (1998) Золоторудный процесс в метаморфических толщах. Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. М.: ИМГРЭ, 58 с.

34. Сазонов А.М., Гертнер И.Ф., Тишин П.А., Звягина Е.А., Врублевский В.В., Краснова Т.С. (2003) Возрастные рубежи формирования золото-сульфидного рудопроявления Благодатное (Енисейский кряж). Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенеза. СПб: ЦИК, 447-450.

35. Сазонов А.М., Некрасова Н.А., Звягина Е.А., Тишин П.А. (2016) Геохронология гранитов, вмещающих сланцев и руд месторождения золота “Панимба” (Енисейский кряж). Журн. СФУ, 9(2), 174-188.

36. Сазонов А.М., Романовский А.Э., Шведов Г.И., Леонтьев С.И., Звягина Е.А. (1994) Ведугинское золотосульфидное месторождение (Енисейский кряж). Руды и металлы, (2), 86-97.

37. Свешникова Е.В., Семенов Е.И., Хомяков А.П. (1976) Заангарский щелочной массив, его породы и минералы. М.: Наука. 80 c.

38. Tишин П.А., Гертнер И.Ф., Сазонов А.М., Звягина Е.А., Колмаков Ю.В., Леонтьев С.И. (2004) Структурная эволюция метаморфогенной золотосульфидной минерализации на примере месторождения Благодатного (Енисейский кряж). Петрология магматических и метаморфических комплексов. Томск: ЦНТИ, 283-289.

39. Томиленко А.А., Гибшер Н.А. (2006) Флюидные включения в золотокварцевых жилах рудопроявления Благодатного (Енисейский кряж, Россия). Золото Сибири: геохимия, технология, экономика. Мат-лы IV Междунар. симпоз. Красноярск: КНИИГиМС, 30-31.

40. Томиленко А.А., Гибшер Н.А., Травин А.В. (2006) 40Ar/39Ar возраст серицитов из золотоносных и безрудных кварцево-жильных зон Советского месторождения, Енисейский кряж, Россия. Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма. М.: ГЕОС, 345-349.

41. Хоментовский В.В. (2007) Верхний рифей Енисейского кряжа. Геология и геофизика, 48(9), 921-933.

42. Чугаев А.В., Белов А.Н., Чернышов И.В. (2001) Изотопный состав Sr и эволюция источника гидротермальных растворов (на примере золоторудного месторождения Ведуга, Енисейский кряж). Докл. АН, 377(5), 680-683.

43. Gertner I., Tishin P., Vrublevsky V., Sazonov A., Zvyagina E., Kolmakov Y. (2011) Neoproterozoic Alkaline Igneous Rocks, Carbonatites and Gold Deposits of the Yenisei Ridge, Central Siberia: Evidence of Mantle Plume Activity and Late Collision Shear Tectonics Associated with Orogenic gold Mineralisation. Resource Geol., 61(4), 316-343.

44. Likhanov I.I., Reverdatto V.V., Savko K.A. (2017) Bimodal Intraplate Magmatism of the Yenisei Ridge as Evidence of Breakup of Rodinia and Opening of the Paleoasian Ocean at the Western Margin of the Siberian Craton. Dokl. Earth Sci., 476(2), 1217-1221.

45. Mernagh T.P., Bierlein F.P. (2008) Transport and precipitation of gold in Phanerozoic metamorphic terranes from chemical modeling of fluid-rock interaction. Econ. Geol., 103, 1613-1640.

46. Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The continental crust: its composition and evolution. Blackwell, Oxford. 312 p.

47. Wood S.A. (1990) The aqueous geochemistry of the rare-earth elements and yttrium: 2. Theoretical predictions of speciation in hydrothermal solutions to 350ºC at saturation water vapor pressure. Chem. Geol., 88(15), 99-125.