Самородное золото в Полдневском месторождении демантоида

Объект исследования. Жильные карбонат-магнетит-серпентиновые породы с гнездами ювелирного граната (демантоида) среди антигоритовых серпентинитов Коркодинского массива на Среднем Урале. Цель. Охарактеризовать состав самородного золота и физико-химические условия его образования в ранее не описанном типе золотой минерализации в ультраосновных породах. Материалы и методы. Исследовались зерна самородного золота из карбонат (кальцит)-серпентиновых (клинохризотил) жил с демантоидом и вмещающих серпентинитов с по[1]мощью сканирующей электронной микроскопии (JSM-6390LV фирмы Jeol), рентгеноспектрального микроанализа (Cameca SХ 100 с пятью волновыми спектрометрами). Результаты. Выявлены существенные различия в морфологии и химическом составе зерен самородного золота из серпентинитов и карбонат-серпентиновых жил. В серпентините оно представлено Au-Cu-интерметаллидами – аурикупридом AuCu3 и тетрааурикупридом AuCu. Составы интерметаллидов близки к стехиометрическим с избытком меди до 0.1 ф.е. В тетрааурикуприде присутствуют редкие включения электрума (37–44 мас. % Ag, пробность 555–617‰), а в аурикуприде – сульфидов меди и никеля. Включения сульфидов представлены срастаниями дигенита (Cu/S = 1.88) с пентландитом, а также дигенита с пламеневидными вростками борнит-дигенитового твердого раствора. В краевых частях зерен аурикуприда отмечены гипергенные каймы мощностью до 100 мкм. Гипергенное золото в отраженном свете имеет бурый цвет, по[1]ристое, колломорфное или монолитно-трещиноватое строение. Для него характерны низкие содержания Cu (1.4–10.6 мас. %) по отношению к первичному составу аурикуприда (50.7–52.3 мас. % Cu), дефицит суммарного содер[1]жания компонентов, варьирующийся от 1.5 до 20.0 мас. %, и присутствие на EDX-спектрах линии кислорода. Зерна самородного золота из жильной карбонат-серпентиновой массы сложены частицами Au-Ag твердых растворов и относятся к высокопробному золоту (913–961‰, 4–10 мас. % Ag), реже более низкопробному (808–866‰, 13.0–19.4 мас. % Ag). Минеральные включения в серебристом золоте не обнаружены. Выводы. Различия в составе самородного золота из жильной массы и серпентинита отражают изменчивость физико-химических условий его образования. Отложение Au-Cu интерметаллидов происходит из флюидов с низкой фугитивностью кислорода и серы: log fS₂ = –8…–20, log fO₂ = –26…–39, а Au-Ag твердых растворов – при более высоких значения фугитивности серы и более окисленных условиях. Предполагается, что медистое золото сопряжено с антигоритовой серпентинизацией, когда тело гипербазитов находилось на глубине. При его подъеме к поверхности и декомпрессии восстановительные условия сменяются окислительными, а флюид становится углекислотным. В этих условиях образуются карбонат-серпентиновые жилы с демантоидом и самородным серебристым золотом. Наличие продуктов гипергенного замещения аурикуприда колломорфного, пористого и трещиноватого строения, а также присутствие в EDX-спектрах линии кислорода свидетельствуют как о процессах перераспределения микропор, образованных при выносе меди, так и о возможности формировании оксидов или гидроксидов золота и меди.

1. Знаменский С.Е. (2023) Минералогия и Р-Т условия образования метасоматических пород Вознесенского месторождения золота (Южный Урал). Литосфера, 23(3), 430-446. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2023-23-3-430-446

2. Знаменский С.Е., Знаменская Н.М. (2022) Вознесенское золоторудное месторождение (Южный Урал): геологическое строение, геохимия рудовмещающих пород, геодинамические условия образования. Литосфера, 22(3), 391-403. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2022-22-3-391-403

3. Карасева Е.С., Кисин А.Ю., Мурзин В.В. (2021) Полдневское месторождение демантоида (Средний Урал): Геология и минералогия. Литосфера, 21(5), 681-696. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-5-683-698

4. Карасева Е.С., Кисин А.Ю., Мурзин В.В., Озорнин Д.А., Селезнев С.Г. (2019) Первая находка самородного золота на Полдневском месторождении демантоида. Уральская минералогическая школа – 2019. XХV Всерос. науч. конф. Екатеринбург: Универсальная типография “Альфа Принт”, 67-69.

5. Кисин А.Ю., Мурзин В.В., Карасева Е.С., Огородников В.Н., Поленов Ю.А., Селезнев С.Г., Озорнин Д.А. (2020) Проблемы структурного контроля демантоидной минерализации на Полдневском месторождении. Изв. УГГУ, 2(58), 64-73. https://doi.org/10.21440/2307-2091-2020-2-64-73

6. Мурзин В.В. (2009) Золотое оруденение в ультрамафитах Урала. Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. III Междунар. конф. Т. 2. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 61-64.

7. Мурзин В.В., Варламов Д.А. (2015) Минералогия золотоносных тальк-карбонатных пород Кировского месторождения на Южном Урале. Вестн. Уральского отд-ния Рос. минералог. общ-ва. Вып. 12. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 84-95.

8. Мурзин В.В., Варламов Д.А., Карасева Е.С., Кисин А.Ю. (2023) Минералогия, условия образования и генезис агрегатов самородных и сульфидных минералов Полдневского месторождения демантоида (Средний Урал). Геология руд. месторождений, (6), 528-550. https://doi.org/10.31857/S0016777023060060

9. Мурзин В.В., Варламов Д.А., Пальянова Г.А. (2017) Условия образования золотоносных магнетитхлорит-карбонатных пород Карабашского массива гипербазитов (Южный Урал). Геология и геофизика, 58(7), 1006-1020.

10. Мурзин В.В., Варламов Д.А., Шанина С.Н. (2007) Новые данные о золото-антигоритовой формации Урала. Докл. АН, 417(6), 810-813.

11. Мурзин В.В., Малюгин А.А. (1987) Типоморфизм золота зоны гипергенеза (на примере Урала). Свердловск: УНЦ АН СССР, 96 с.

12. Некрасов И.Я. (1991) Геохимия, минералогия и генезис золоторудных месторождений. М.: Наука, 304 c.

13. Покровский П.В., Мурзин В.В., Берзон Р.О., Юников Б.А. (1979) К минералогии самородного золота месторождения Золотая Гора. Зап. Всесоюз. минералог. об-ва, 108(3), 317-326.

14. Рахимов И.Р., Савельев Д.Е., Шагалов Е.С., Анкушева Н.Н., Панкрушина Е.А. (2022) Геология, минералогия, геохимия и условия формирования золотокварцевого месторождения Тукан (Худолазовская мульда, Южный Урал). Литосфера, 22(2), 200-218. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2022-22-2-200-218

15. Щегольков Ю.В. (2013) Образование тонких пленок оксидов золота на самородном золоте в природных условиях. Зап. РМО, (1), 126-132.

16. Щегольков Ю.В., Амосов Р.А. (2000) Окисление самородного золота в россыпях. Докл. АН, 370(4), 520- 523.

17. Einaudi M.T., Hedenquist J.W., Inan E.E. (2003) Sulfidation state of fluids in active and extinct hydrothermal systems: transitions from porphyry to epithermal environments. Volcanic, geothermal and ore-forming fluids: Rulers and witnesses of processes within the Earth. (Soc. Econ. Geol. Spec. Publ., 10, 285-314).

18. Murzin V., Chudnenko K., Palyanova G., Varlamov D. (2019) Formation of Au-bearing antigorite serpentinites and magnetite ores at the massif of ophiolite ultramafic rocks: Thermodynamic modeling. Minerals, 9, 758. https://doi.org/10.3390/min9120758

19. Murzin V.V., Chudnenko K.V., Palyanova G.A., Varlamov D.A., Naumov E.A., Pirajno F. (2018) Physicochemical model of formation of Cu-Ag-Au-Hg solid solutions and intermetallic alloys in the rodingites of the Zolotaya Gora gold deposit (Urals, Russia). Ore Geol. Rev., 93, 81-97. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.12.018