Особенности вещественного состава и условия формирования медной минеральной ассоциации Бараньевского эпитермального месторождения (Центральная Камчатка)

Abstract

Актуальность настоящего исследования обусловлена дефицитом информации о поведении и формах нахождения нетрадиционных видов полезных ископаемых в качестве рассеянных металлов (-идов), таких как теллур, висмут, селен (TBS-микроэлементов), задействованных в современных отраслях промышленности, а также ограниченностью сведений об объектах, в которых они способны концентрироваться в промышленно-значимых объемах, в том числе совместно с золотом. Одним из вариантов таких важных и перспективных объектов являются эпитермальные (низкотемпературные) Au-Ag месторождения. При этом на долю России в общем балансе эпитермальных месторождений в настоящий момент приходится небольшая часть, хотя в отдельных регионах, таких как Арктический, Сибирский и Дальневосточный, они приобретают промышленно-важное значение. Целью проведенного исследования является изучение вещественного состава и условий формирования золота и TBS-микроэлементов в «медной минеральной ассоциации» эпитермального Бараньевского Au-Ag месторождения (Центральная Камчатка). Объектами исследования являются руды и вмещающие их метасоматические породы в виде керновых, штуфных и сколковых проб. Рудная минерализация и вмещающие ее метасоматиты проанализированы методами оптической и электронной микроскопии c энергодисперсионной спектроскопией, а также методами рентгено-дифракционного анализа, микротермометрии, рамановской и инфракрасной спектроскопии. Полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что основной объем «медной минеральной ассоциации» с золотом, обогащенной теллуром, селеном, висмутом связан с иллит-мусковитовыми кварцитами, образованными в современных околорудных метасоматитах плейстоцен-плиоценового возраста. Медная минерализация представлена сульфидами меди (гееритом (Сu8S5), иногда с примесями Pd (до 0,8 мас. %) и Te (до 1,9 мас. %), халькопиритом, борнитом, блеклой рудой тетраэдритового ряда с примесями Bi (до 11,16 мас. %), виттехенитом (Cu3BiS3), эмплектитом (CuBiS2), михараитом (PbCu4FeBiS6), айкинитом (СuPbBiS3), высокопробным золотом (Au920-980), теллуридами золота и серебра, теллуроселенидами Bi и Pb, в том числе нестихиометричными (неизвестными), в меньшей степени пиритом, спорадически обогащенным примесью Cu (до 0,9 мас. %), галенитом, обогащенным примеcью Se (до 8,5 мас. %). По результатам изучения газовожидких включений в кварце и кальците гидротермально-рудный процесс протекал при температурах 250…305 °С и солености 0,5…1,2 мас. % экв. NaCl. В результате изучения вещественного состава рудной и жильной минерализации предполагается, что в процессах рудообразования участвовали водные H3TeO3 + и H2TeO3, хлоридные BiCl3(aq) (III) растворы, а также углекислота.

The relevance of this study is determined by lack of information of the behavior and accumulation of non-conventional metals (-oids), such as tellurium, bismuth, selenium (TBS-microelements), involved in modern industries, as well as the limited information about deposits, in which they are able to accumulate significant concentrations, including in association with native gold. Such objects are represented by some epithermal deposits. Russia's share in the total balance of these deposits accounts for a negligible number, although in some regions, such as the Arctic, Siberian and Far East, they have a significant role. The key task of this research is to investigate the material composition and conditions of gold and TBS-microelements formation in an exotic for the low sulfidation type «copper mineral association» of the Baranyevskoe Au-Ag epithermal deposit (Central Kamchatka). The objects of the research are ores and their host altered rocks in the form of core-, hand-and-chip-samples. Research methods. Minerals, ores, and host altered rocks were studied by electron and optical microscopy, as well as by X-ray diffraction analysis, microthermometry, Raman and infrared spectroscopy. To determine the temperatures of phase transitions, salinity and composition of gas-liquid inclusions, microthermometry and Raman spectrometry of bipolished plates were carried out. It was established that the main volume of the «copper mineral association» with gold enriched in tellurium, selenium, bismuth is associated with illite-muscovite quartz formed in modern altered rocks of late Miocene-Holocene age. The composition of copper mineralization is represented by copper sulfides (geerite (Сu8S5), sometimes with impurities of Pd (up to 0,8 wt. %) and Te (up to 1,9 wt. %), chalcopyrite, bornite, tetrahedrite fahlore with Bi impurities (up to 11,16 wt. %), wittechenite (Cu3BiS3), emplectite (CuBiS2), miharaite (PbCu4FeBiS6), aikinite (CuPbBiS3), finegrade gold (Au 920-980), gold and silver tellurides, telluro-selenides Bi and Pb, including non-stoichiometric (unknown), to a lesser extent, pyrite sporadically enriched in Cu (up to 0,9 wt. %), galena enriched in Se (up to 8,5 wt. %). As a result of the data obtained, it was established that the gas-liquid inclusions in quartz and calcite, the hydrothermal-ore process proceeded at temperatures of 250…305 °C at a salinity of 0,5…1,2 wt. % NaCl equiv. As a result of studying the material composition of ore and vein mineralization, it is assumed that aqueous H3TeO3 and H2TeO3, chloride BiCl3(aq) (III) solutions, and carbon dioxide participated in ore formation.