Золото в фосфоритах: формы накопления и практическая значимость

Объект исследований. В статье рассматривается золотоносность современных (океанических) и древних промышленных типов фосфоритовых руд, включая афанитовые, микрозернистые, зернистые, желваковые, ракушечные и карстовые. Цель исследования состоит в объективной оценке способности фосфоритов накапливать золото до промышленных концентраций. Этот вопрос в последние годы активно обсуждается в геологическом сообществе в связи с появлением высокоточных методов исследования вещества. Фактическим материалом послужили многочисленные отечественные и зарубежные публикации, фондовые источники, а также авторские данные, собранные за тридцатилетний период изучения фосфоритов. Результаты обобщения и анализа собранных материалов показали, что золото в фосфоритах присутствует крайне неравномерно и не является обязательным их компонентом. По размерности оно видимое и нанодисперсное. По происхождению – полигенное, но обычно смешанного характера: седиментационное (обломочное), диагенетическое (хемогенно-сорбционное), а также эпигенетическое, связанное с наложенными процессами магматической и гидротермальной деятельности. Золотины обломочного золота со следами окатывания, остальные – сложной конфигурации. Средой-носительницей и осадительницей золота для аутигенных его форм служат углеродисто-фосфатная и глинисто-глауконитовая минеральные матрицы. Среди них основным сорбентом металла является битумоидная фракция органического вещества, которое заключено в фосфоритах. В гидротермально измененных породах главным концентратором дисперсного золота становится пирит. Выводы. Условия для возможного совместного накопления фосфатов и золота проявлены в черносланцевых бассейнах, а также на шельфовом мелководье с глауконит-песчаными фациями. Однако из-за значительных различий природных особенностей золота и фосфатов промышленные их скопления формируются обособлено друг от друга. Об этом свидетельствуют незначительные накопления фосфора в рудах месторождений золота черносланцевых формаций, а также малозначимые его концентрации в промышленных фосфоритовых пластах фосфоритоносных бассейнов. Для золота фосфориты выступают только в роли временных коллекторов, продуктивность которых зависит от сочетания многих, часто случайных и мало связанных факторов.

1. Анкушева Н.Н., Паленова Е.Е., Панкрушина Е.А., Шанина С.Н. (2019) Условия образования рудных и безрудных кварцевых жил месторождения золота Красное (Восточная Сибирь) по данным термобарогеохимии и изотопии. Минералогия, 1(5), 58-71.

2. Базарова Ж.Г., Доржиева С.Г., Амгалан Ж., Татаринов А.В., Энхтуяа Д., Яловикт М.И., Карманов И.С. (2009) Изменение химического состава золотоносных фосфоритов при механической активации. Вестн. БГУ, (3), 90-97.

3. Батурин Г.Н., Асавин А.М., Колесов Г.М. (2006) Благородные металлы в современных и древних фосфоритах. Докл. АН, (407), 384-387.

4. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т. (1979) Микроструктуры океанских фосфоритов. М., 199 с.

5. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т. (2006) Формы золота и платины в фосфоритах шельфа Намибии. Докл. АН, 206(5), 659-662.

6. Батурин Г.Н., Колесов Г.М. (2009) Благородные металлы в Fe-Mn и фосфатных отложениях океана. Мат-лы XViii Междунар. науч. конф. М., 232-235.

7. Белницкая Г.А., Петров О.А., Соболев Н.Н. Рифовые, соленосные и черносланцевые формации России (2015). Тр. ВСЕГЕИ, 355, 624.

8. Беневольский Б.И., Иванов В.Н. (1999) Минеральносырьевая база золота на рубеже XXI в. Минеральные ресурсы России: экономика и управление, (1), 9-16.

9. Блисковский В.З. (1983) Вещественный состав и обогатимость фосфоритовых руд. М., 200 с.

10. Бондаренко С.В., Золотарева Г.С. (2018) Распределение попутного золота в титан-цирконовых песках россыпи “Центральная” (Тамбовская область). Вестн. ВГУ, сер. геология, (3), 66-73. https://doi.org/10.17308/geology.2018.3/1621

11. Брюханов Н.Н. (2015) Геохимия рассеянного органического вещества в золоторудных месторождениях черносланцевых формаций. Докл. АН, 463(6), 692-695. https://doi.org/10.7868/S0869565215240160

12. Бугина В.М., Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2016) Литохимическая характеристика отложений карстовой фосфоритовой залежи Харанурского месторождения (Юго-Восточные Саяны). Вестн. ИГ Коми НЦ УрО РАН, (8), 33-37. https://doi.org/10.19110/2221-1381-2016-8-33-37

13. Будяк А.Е., Горячев Н.А., Развозжаева Э.А., Спиридонов А.М., Соцкая О.Т., Евсеев В.В., Немеров В.К., Серебренникова О.В. (2015) Геохимия рассеянного органического вещества в золоторудных месторождениях черносланцевых формаций. Докл. АН, 463(6), 692-695.

14. Бушинский Г.И. (1969) Формация Фосфория. М.: Наука, 112 с.

15. Варшал Г.М., Велюханова Т.К., Корочанцев А.В. и др. (1995) О связи сорбционной емкости углеродистого вещества пород по отношению к благородным металлам с его структурой. Геохимия, (8), 1191-1198.

16. Вуд Б.А., Попов Н.П. (2006) Гигантское месторождение золота Сухой Лог (Сибирь). Геология и геофизика, 47(3), 315-341.

17. Георгиевский А.Ф., Бугина В.М. (2019) Афанитовый генетический тип промышленных фосфоритов и условия их формирования в Окино-Хубсугульском бассейне. М., 294 с.

18. Горенков Н.Л., Турлычкин, В.М. Певзнер Г.Н. (1998) Изучение металлоносности фосфоритоносных глауконитовых песков на золото, уран, редкие и рассеянные элементы Уколовского месторождения. Тула, 57 с.

19. Гребенщикова В.И., Матель Н.Л. (1998) Новые данные об условиях отложения и составе рудообразующих флюидов золото-платинового оруденения месторождения Сухой Лог. Докл. АН, 371(1), 88-92.

20. Долженко В.Н. (2008) Новые данные о геохимии россыпей Унечского месторождения и перспективы их золотоносности. Вестн. Брянского ун-та, (4), 128-131.

21. Дьячков Б.А., Мизерная М.А., Рафаилович М.С. (2011) Крупные месторождения золота в черносланцевых толщах. Условия формирования, признаки сходства. Алматы, 272 с.

22. Евсеев В.В., Немеров В.К., Серебренникова О.В. (2008) Особенности состава органического вещества и распределение редких металлов в древних черносланцевых формациях Сибири. Нефтегазовое дело, c. 1-9. http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Evseev/Evseev_1.pdf

23. Занин Ю.Н. (1992) Петрография фосфоритов. Новосибирск: Наука, 188 с.

24. Занин Ю.Н., Замирайлова А.Г., Эдер В.Г. (2009). Микроэлементы в фосфатных породах Софроновского месторождения на Полярном Урале: особенности распределения и экологическая оценка. Литосфера, (6), 95-106.

25. Иванов А.И., Алексеев Я.В., Черных А.В., Наумов Е.А. (2022) Российские золоторудные месторождения – аспекты открытия. Отеч. геология, (3), 1-21. https://doi.org/10.47765/0869-7175-2022-10012

26. Иконников Н.Н. (1987) Россыпные продуктивные формации осадочного чехла Русской плиты. Мат-лы 8-го совещания по геологии россыпей. Киев, 249-251.

27. Иконников Н.Н., Осауленко О.В., Прокофьева Н.И. (1991) Опытно-методические работы по разработке методики поисков и технологии обогащения фосфатных титан-циркониевых россыпей на примере объектов юго-западной части Московской синеклизы (Брянская область). М., 190 с.

28. Ильин А.В. (2004) Хубсугульский фосфоритоносный бассейн (новые данные и представления). Литология и полезн. ископаемые. (5), 523-538.

29. Ильин А.В., Волков Р.И. (1978) Верхнерифейский Дархатско-Хубсугульский рифт. Докл. АН СССР, 238(6), 1422-1425.

30. Кабанова Е.С., Плотникова Л.Я. (1973) Геохимия элементов-примесей в фосфоритах. Итоги науки и техники, (7), ВИНИТИ АН СССР,143-191.

31. Кальниенко С.С., Иванов Н.М., Филиппов В.П. (1995) Основные типы золотосодержащих месторождений осадочного чехла центральной части Восточно-Европейской платформы. Руды и металлы, (6), 5-13.

32. Карпенко И.А., Черемисин А.А, Куликов Д.А. (2008) Морфология, условия залегания, и внутреннее строение рудных тел на месторождении Сухой Лог. Руды и металлы, (2), 11-16.

33. Кизильштейн Л.Я. (2017) Золото и органическое вещество земной коры. Природа, 1226(10), 63-65.

34. Кизильштейн Л.Я. (2000) Роль органического вещества в образовании месторождений золота (на примере черных сланцев). Росс. хим. журн., XLIV(3), 108-114.

35. Коваленко Д.Н., Латиш У.К. (1973) К вопросу о золотоносности фосфоритов Украины. Докл. АН УССР, 5(10), 885-887

36. Коваленко Д.Н., Сеенов В.Г. (1964) Фосфориты Укрiни. Киiв: Наук. думка, 179 с.

37. Константинов В.М., Казаков А.А., Новиков В.М., Трубкин Н.В. (2005) Золото в фосфоритах Кингисеппского месторождения Русской платформы. Отеч. геол., (6), 48-51.

38. Константиновский А.А. (1999) Потенциал золотоносности платформенных кварцево-песчаных формаций. Руды и металлы, (1), 48-51.

39. Лаверов Н.П., Дистлер В.В., Митрофанов Г.Л. (1999) Платина и самородные металлы месторождения Сухой Лог. Наука в России, (2), 128-130.

40. Лаверов Н.П., Прокофьев В.Ю., Дистлер В.В., Юровская М.А., Спиридонов А.М., Гребенщиков В.И., Матель Н.Л. (2000) Новые данные об условиях рудоотложения и составе рудообразующих флюидов золото-платинового месторождения Сухой Лог. Докл. АН, 371(1), 88-92

41. Литовченко Н.И., Клеймёнов В.М., Горецков Н.Л. (2001) Отчет о результатах работ по объекту “Изучение вскрышных пород Уколовского месторождения фосфоритов с целью их использования в народном хозяйстве”. Курск: Тульское НИГП, 535 с.

42. Лоскутов В.В. (1998) Геохимические аномалии в осадочном чехле Воронежской антеклизы и их связь с зонами фанерозойской тектонической активности. Вестн. ВГУ. Сер. геология, (6), 250-255.

43. Лушаков А.В., Быховский Л.В., Тигунов Л.П. (2001) Нетрадиционные источники попутного получения золота: проблемы и пути решения. М.: ВИМС, 82 с.

44. Марченко Л.Г. (2017) Нанотехнология извлечения благородных металлов из тонкодисперсных руд месторождений “черносланцевого” типа – природоподобная технология. Золото и технологии, 37(3), 138-148.

45. Мельникова А.В. (2000) Золотосодержащие фосфориты центральной части Русской платформы – своеобразный тип промежуточного коллектора. Хii Международное совещание по геологии россыпей и кор выветривания. М., 234 c.

46. Миронов А.А., Миронова Е.А. (2017) Геологическое строение и полезные ископаемые Харанурского рудного поля. Разведка и охрана недр, (9), 17-27.

47. Миронов А.А., Шуляк Г.Б. (2010) Золотоносные коры выветривания горной Бурятии. Золотодобыча, (135), 4-7.

48. Ненахов В.М., Золотарева Г.С., Дубков А.А. (2021) Черные сланцы сухоложского типа и их благороднометальный потенциал: современное состояние изученности, технологические реалии и перспективы. Вестн. ВГУ. Сер. геология, (1), 53-64. https://doi.org/10.17308/geology.2021.1/3337

49. Ненахова Е.В., Сахно В.Г., Калашников Ю.Д., Ненахов В.М., Кузнецов А.Ю. (2018) Самосборка нанодисперсных форм платиноидов как метод их извлечения на примере золотосеребряных руд Милоградовского проявления (Приморский край). Вестн. ВГУ. Сер. геология, (4), 102-106.

50. Патык-Кара Н.Г, Левченко Е.Н., Стехин А.И. (2008) Минеральные ассоциации титано-циркониевых песков месторождения Центральное (Восточно-Европейская платформа). Геол. руд. месторождений, (3), 246-270.

51. Попова М.В., Развозжаева Э.А., Митрофанова А.Ю., Плотникова Л.П. (2002) Органическое вещество как источник золота при формировании месторождений Центрального Алдана. Геохимия, (11), 1209-1217.

52. Прямоносов А.П., Степанов А.Е., Телегина Т.В., Кузнецов В.И., Григорьев В.В., Абатурова И.В., Кузнецова Э.Я. (2001) Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. Изд-е второе. Сер. Полярно-Уральская. Лист Q-41-XII. Объяснительная записка. СПб., 213 с.

53. Савко А.Д. Шевырев Л.Т. (2010) Геохимические особенности ультратонкого золота и интерметаллидов из осадочного чехла Воронежской антеклизы. Изв. ВУЗов. Геология и разведка, (5), 14-21.

54. Савко А.Д., Шевырев Л.Т. (2001) Ультратонкое золото. Тр. НИИ геологии ВГУ, (6), 151.

55. Савко А.Д., Шевырев Л.Т., Ильяш В.В., Божко Е.Н. (1996) Золото и редкие минералы в осадочном чехле Воронежской антеклизы. Вестн. ВГУ. Сер. геология, (1), 133-137.

56. Савко А.Д., Шевырев Л.Т., Ильяш В.В., Лоскутов В.В. (2000) Эксгаляционно-осадочная металлоносность Воронежской антеклизы – новые горизонты поисков рудных месторождений в осадочном чехле Вестн. ВГУ. Сер. геология, 5(10), 126-136.

57. Тагиров Б.Р. (2020) Поведение благородных металлов (Au, Pd, Pt) в гидротермальных флюидах. Дисс. … докт. геол.-мин. наук. М.: ИГЕМ РАН, 204 с.

58. Турлычкин З.М., Горенков НЛ. (1999) Фосфориты – адсорбенты золота и восстановители до свободно-металлического. Геол. вестник центральных районов России, (3), 14-17.

59. Федосеев И.И. (2014) Палеогеографические условия формирования попутных месторождений россыпного золота бассейна верхней Оки. Дисс. … канд. геогр. наук. М.: МГУ, 125 с.

60. Фелицын С.Б. (2006) Содержание золота в фосфоритовых конкрециях венд-кембрия Восточно-Европейской платформы. Литология и полезн. ископаемые, (5), 468-474. https://doi.org/10.1134/S0024490206050026

61. Фелицын С.В., Алфимова Н.А. (2022) Золото в биогенных апатитах Прибалтийско-Ладожского фосфоритоносного бассейна. Зап. Горн. ин-та, 255, 470-475. http://dx.doi.org/10.31897/PMI.2022.47

62. Фелицин С.Б., Пшеничнова Т.Г. (1992) Содержание золота в органическом веществе и глинистых сланцах некоторых опорных разрезов верхнего венда Русской платформы. Докл. АН СССР, 324(6) 1304-1308.

63. Фомичев В.И. (2006) Особенности строения и локализации оруденения золото-платинового гиганта Сухой Лог с позиций тектонофациального анализа. Геол. и полезн. ископаемые мирового океана, (4), 126-136.

64. Холодов В.Н., Блисковский В.З. (1976) Геохимия элементов-примесей в фосфоритоносных формациях. Литология фосфоритоносных отложений. М., 29-42.

65. Черепанов А.А., Бердников Н.В., Штарева А.В. (2019) Редкоземельные элементы и благородные металлы в фосфоритах проявления Гремучий (Малый Хинган, Дальний Восток России). Тихоокеан. геология, 38(6), 99-107. https://doi.org/10.30911/0207-4028-2019-38-6-99-107

66. Черешинский А.В. (2014) К проблеме эндогенного рудообразования Воронежской антеклизы. Вестн. ВГУ. Сер. геология, (4), 66-72.

67. Черешинский А.В., Шевырев Л.Т., Савко А.Д. (2021) Ультратонкое золото в осадочном чехле Воронежской антеклизы. Вестн. ВГУ. Сер. геология, (1), 4-25. https://doi.org/10.17308/geology.2021.1/3334

68. Шатров В.А., Сиротин В.И., Войцеховский Г.В. (2002) Конкреции осадочного чехла Воронежской антеклизы как геохимические индикаторы зон повышенной проницаемости земной коры. Докл. АН, 385(4), 521-523.

69. Ширшов А.А., Иконников Н.И., Краснов А.А., Шмелькова Ю.Ф., Асипов А.А. (1990) Геолого-минералогические особенности верхнемеловых фосфоритовых руд Центральной части Восточно-Европейской платформы. Эпохи промышленного фосфатообразования и перспективы развития сырьевой базы. Черкассы, 57-59.

70. Школьник Э.Л., Абдель Могхин М.В. (2012) Золото и серебро в мезо-кайнозойских фосфоритах Северной Африки. Уральский геол. журн., (5), 14-12.

71. Юдович Я.Э. (2000) Черные сланцы в рудогенезе золота: ресурс или барьер? Минеральное сырье Урала, 6(72), 3-11.

72. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (1988) Геохимия черных сланцев. Л.: Наука, 272 с.

73. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (1994) Элементы-примеси в черных сланцах. Екатеринбург: Наука, 304 с.

74. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Мерц А.В. (1990) Геохимия и рудогенез золота в черных сланцах. Сыктывкар: Геонаука, 51 с.

75. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. (2020) Геохимия фосфора. Сыктывкар: Геопринт, 511 с.

76. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. (2018) Фосфориты и глауконит: причина парагенезиса. Вестн. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН, 11(287), 43-47. https://doi.org/10.19110/2221-1381-2018-11-43-47

77. Яншин А.Л., Занин Ю.Н., Соколов А.С. (1979) Вещественный состав фосфоритов. Новосибирск: Наука, 193 с.

78. Ясырев А.П. (1964) Микроэлементы в пластовых и желваковых фосфоритах некоторых месторождений Центральных районов РСФСР. Литол. и полезн. ископаемые, (3), 66-76.

79. Ясырев А.П. (1971) Желваковые фосфориты Русской платформы – промежуточный коллектор золота при россыпеобразовании. Докл. АН СССР, 199(2), 452-455.

80. Ясырев А.П. (1967) Золото и серебро в фосфоритах Русской платформы. Тр. ЦНИГРИ, 72, 123-158.

81. Ясырев А.П. (1968) О золотоносности мезозойских желваковых фосфоритов Русской платформы. Докл. АН СССР, 165(6), 1354-1357.

82. Ясырев А.П. (1969) Элементы-примеси в мезо-кайнозойских фосфоритах русской платформы. Автор. дисс. … канд. геол.-мин. наук, Тула: ЦНИГРИ, 28 с.

83. Claypool G.Е., Love A.Н., Maughan E.К. (1978) Organic Geochemistry, Incipient Metamorphism, and Oil Generation in Black Shale Members of Phosphoria Formation, Western Interior United States. Geol. AAPG Bull., 62(1), 98-120. https://doi.org/10.1306/C1EA4801-16C9-11D7-8645000102C1865D

84. Ketris M.P., Yudovich Ya.E. (2009) Estimations of Clarkes for carbonaceous biolithes: World averages for trace element contents in black shales and coals. int. J. Coal. Geol., 78(2), 135-148. https://doi.org/10.1016/j.coal.2009.01.002

85. Lillis P.G., Selby D. (2013) Evaluation of the rhenium-osmium geochronometer in the Phosphoria petroleum system, Bighorn Basin of Wyoming and Montana, USA. Geochim. Cosmochim. Acta, 118, 312-330. https://doi.org/10.1016/j.gca.2013.04.021

86. Maughan E.K. (1983) Geological setting of oil shales in the Permian phosphoria formation and some of the geochemistry of these rocks. Conf. Paper USGS Publ. Warehouse, 28(1), 74-76.

87. McKelvey V.E., Strobell Jr. J.D., Slaughter A.L. (1986) The vanadiferous zone of the Phosphoria Formation in western Wyoming and southeastern Idaho. U.S. Geological Survey professional paper, Washington: UNITED STATES government printing office, 27 p. https://doi.org/10.3133/pp1465

88. Moore-Nall A.L., Tsosie R.L. (2017) Possible involvement of Permian Phosphoria Formation Oil as a Source of REE and other metals associated with complex U-V mineralization in the Northern Bighorn Basin Minerals, 7(12), 232. https://doi.org/10.3390/min7120232

89. Perkins R.B., Foster A.L. (2004) Mineral affinities and distribution of selenium nd other trace elements in black shale and phosphorite of the Phosphoria formation. handbook of Exploration and Environmental Geochemistry, 8, 251-295. https://doi.org/10.1016/S1874-2734(04)80012-3

90. Piper D.Z., Medrano M.D. (1994) Geochemistry of the Phosphoria Formation at Montpelier Canyon, Idaho. united States Geol. Surv. Bull. 2023-B, 28. https://doi.org/10.3133/b2023B

91. Piper D.Z., Perkins R.B., Rowe H.D. (2007) Rare-earth elements in the Permian Phosphoria Formation: Paleo proxies of ocean geochemistry. Deep-Sea Res. ii, 54, 1396-1413. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2007.04.012

92. Wardlaw B.R., Collinson J.W. (1986) Paleontology and deposition of the Phosphoria Formation. Contributions to Geology – University of Wyoming, Laramie. Rocky Mount. Geol., 24(2), 107-142.