Syktyvkar, Syktyvkar, Russian Federation
Russian Federation
UDK 549 Описательная минералогия. Специальное минераловедение
In the Puyva region, located in the southeastern part of the Subpolar Urals, several gold-bearing placers and placer occurrences are known; however, information on gold itself is not complete enough, which makes the research relevant. The study of stream gold from the alluvium of the Khartes, Sertynya, Oika, Dorozhny, and Borovoy areas, has revealed that the gold is predominantly small; the particle shape is lamellar, thickened-lumpy, and complex. Gold roundness is medium; the portion of unrounded and well-rounded particles is insignificant. Silver is almost always present in gold, copper is less often noted. In some samples, electrum of a high silver content is found along with gold. Single gold particles have narrow, discontinuous high-fineness rims due to the removal of silver under exogenous conditions. Placer gold is gold of close wash-down; its original sources are probably represented by hydrothermal gold-sulfide-quartz veins localized in rocks of different composition and age.
gold, alluvium, the Puyva region, the Subpolar Urals
Введение
На Приполярном Урале золото довольно широко распространено в аллювиальных отложениях. В Кожимском, Хобеинском, Маньинском районах имеется ряд промышленных россыпных месторождений, в том числе разрабатывавшихся. В ходе геолого-съемочных и поисковых работ выявлены коренные золотосульфидные и золотосульфидно-кварцевые рудопроявления — Караванное, Синильга, Лапчавож, Радейта и мелкие месторождения — Сосновое, Тэлаиз, Воргавож, а также проявление, связанное с корами выветривания, наложенными на зоны развития золотосульфидной минерализации, — Каталамбинское. Кроме того, в Кожимском районе, в водораздельной части хребта Малдынырд открыто золоторудное месторождение Чудное, характеризующееся ассоциацией золота с фукситом и минералами палладия при почти полном отсутствии сульфидов. Сведения о россыпной и коренной золотоносности региона, минералогии золота изложены в работах В. П. Водолазской, Н. М. Риндзюнской, Л. В. Акимова, А. И. Ладыгина, Н. М. Макова, А. А. Малюгина, М. Б. Тарбаева, А. Ф. Карчевского, Л. И. Ефановой, С. А. Онищенко, Г. И. Бойчевского, Н. В. Повонской и других геологов.
Большой интерес представляет выявление региональных рудно-минералогических закономерностей, касающихся, в частности, россыпного золота. Форма и величина частиц золота, степень окатанности, состав и содержание элементов-примесей несут важную генетическую информацию и способствуют решению прогнозно-поисковых задач. Несмотря на значительный объем ранее проведенных исследований, изученность россыпного золота ряда районов остается неполной.
Пуйвинский район расположен в юго-восточной части Приполярного Урала, на его восточном склоне, и охватывает обширную территорию верховьев и среднего течения рек Манья, Няртаю, Пуйва, Щекурья, в пределах которой имеются золотоносные россыпи. В 2011–2013 гг. геологами Патокской партии ООО «Кратон» С. И. Кириллиным, В. Н. Ивановым, И. Ю. Курзановым, Г. Я. Казанцевой, Г. А. Васильченко с участием К. Г. Пархачевой и других сотрудников проведено геологическое доизучение района, включая его золотоносность. В ходе этих работ были рассмотрены шлиховые пробы аллювиальных отложений ряда водотоков. Цель исследований заключалась в получении сведений о морфологических особенностях и составе золота в связи с оценкой дальности переноса, установлением генетических типов коренных источников.
Геологическое строение района
В геологическом строении Пуйвинского района принимают участие породы разного состава и возраста (рис. 1). Западная часть района, относящаяся к Центрально-Уральскому поднятию, составлена отложениями рифея – венда. Выделяются няртинская, маньхобеинская, щокурьинская, пуйвинская, мороинская свиты, представленные в основном гранат-биотит-мусковитовыми гнейсами, кристаллическими сланцами, кварцевыми гравелитами и конгломератами, кварц-хлорит-серицитовыми сланцами с прослоями и линзами кварцитов, доломитов, известняков, вулканогенными отложениями основного состава. В восточной части района рифейско-вендские породы перекрываются отложениями ордовика, девона, силура: кварцевыми конгломератами, гравелитами и песчаниками, филлитовидными сланцами, алевросланцами, кремнисто-глинистыми, известняково-глинистыми сланцами.
Интрузивные образования представлены разнообразными породами, состав которых варьирует от ультраосновного до кислого. По возрасту они предположительно делятся на ранневендские, поздневендско-раннекембрийские, позднекембрийские, ордовикские и силурийские, сформировавшиеся в байкальский и каледоно-герцинский тектономагматические этапы. К наиболее крупным относятся массивы гранитов и гранодиоритов сальнеро-маньхамбовского и парнуксого комплексов позднего рифея – кембрия. Отмечаются многочисленные дайки основного состава, прорывающие рифейские сланцевые толщи.
Весьма характерны складчатые структуры разного порядка, разновозрастные и разноранговые разрывные нарушения, среди которых выделяются региональные надвиги и разломы глубинного заложения, имеющие северо-восточное простирание. В восточной части района прослеживается Главный Уральский надвиг. Вдоль разрывных нарушений породы нередко сильно катаклазированы, рассланцованы, милонитизированы. Все породы региона претерпели метаморфизм зеленосланцевой фации, проявившийся в послеордовикское время. При этом раннерифейские породы ранее уже были метаморфизованы в условиях эпидот-амфиболитовой фации.
Широко развиты гидротермальные и гидротермально-метасоматические образования, представленные хрусталеносными кварцевыми жилами, сульфидно-кварцевыми жилами. Отмечаются зоны вкрапленной, прожилково-вкрапленной сульфидной минерализации. Известны кварцево-жильно-хрусталеносные проявления и месторождения (Додо, Пуйва, Зейка, Нижний Кефталык, Стеклянные поля и др.), рудопроявления и пункты минерализации меди, свинца, цинка, молибдена, вольфрама, олова, висмута, редких металлов. В некоторых сульфидно-кварцевых жилах отмечаются повышенные содержания Au и Ag, хотя золото в самородном виде не установлено. Вместе с тем золото довольно часто встречается в аллювии различных водотоков, в северной части района имеется несколько золотоносных россыпепроявлений и небольших промышленных россыпей: Няртаю, Яроташор, Золотошор и др. Золото сосредоточено в основном в отложениях пойменной и надпойменной террас четвертичного возраста, представленных песчано-глинистым, песчано-гравийным, галечно-валунным материалом. В шлиховых пробах одного из участков правобережья р. Народы обнаружены единичные частицы самородной платины.
Материал и методы исследования
Исходным материалом служили шлиховые пробы аллювиальных отложений, отобранные на участках Хартес, Дорожный, Ойка, Боровой, Сертынья. Аналитические исследования выполнены в Институте геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (ЦКП «Геонаука»). Проводился минералогический анализ тяжелой фракции проб, выделялись монофракции золота. Частицы золота изучались с поверхности и в полированных срезах под оптическим микроскопом и сканирующим электронным микроскопом JSM-6400. Оценивалась величина частиц золота, морфологические особенности, окатанность, минеральные включения. Содержание элементов-примесей в золоте определялось в полированных срезах с использованием энергетического рентгеновского спектрометра фирмы Link.
Результаты и обсуждение
Участок Дорожный расположен в восточной части района в долине р. Большая Полья. Изучены шлиховые пробы, отобранные из руслового аллювия и пойменных отложений. Тяжелая фракция шлиховых проб представлена в основном магнетитом, ильменитом, амфиболом, гранатом, эпидотом, титанитом, апатитом. В небольшом количестве встречаются циркон, рутил, турмалин, в единичных знаках — пирит, золото (11 знаков). Золото этого участка относится к очень мелкому и мелкому — до 0.5 мм. Форма частиц стержневидная, пластинчатая и комковидная (рис. 2). Поверхность шагреневая, мелкоямчатая и ямчато-бугорчатая. Встречаются частицы с ровной поверхностью и отпечатками от граней, предположительно кристаллов пирита. Окатанность слабая или средняя. В срезах золотин отмечаются включения титанита, турмалина, эпидота, хлорита.
Содержание Ag в золоте колеблется от 0 до 17.9 мас. %, Cu не обнаруживается (табл. 1). Встречаются частицы с содержанием Ag до 48.5 мас. %, что соответствует электруму. Интересно, что в таких частицах обнаруживаются мельчайшие единичные включения, по составу близкие к аргентиту — Ag2S. Иногда наблюдаются каймы, в которых Ag присутствует в незначительном количестве, либо вовсе не устанавливается (рис. 3). Пробность золота колеблется от 813 до 1000 ‰. Пре-обладает весьма высокопробное золото.
Участок Хартес расположен в юго-западной части района и включает верховья р. Хартес с притоками — р. Средний Хартес, Правый Хартес и Керасынгья. Здесь из пойменных отложений отобраны шлиховые пробы, из которых выделено 34 частицы золота. Тяжелая фракция шлиховых проб представлена магнетитом, ильменитом, эпидотом, гранатами, апатитом, титанитом, роговой обманкой. В единичных знаках отмечаются турмалин, гематит, циркон, монацит, анатаз.
Золото в основном мелкое — до 0.25 мм, встречаются частицы, величина которых достигает 1 мм. Форма частиц золота довольно разнообразна, большинство из них обладает комковатой и пластинчатой формами. Присутствуют частицы стержневидной и сложной (амебообразной, утолщенной с ответвлениями) форм. На отдельных частицах наблюдаются хорошо сохранившиеся гранные формы. Поверхность золотин в основном шагреневая, мелкоячеистая и ямчато-бугорчатая. Нередко отмечаются следы деформаций в виде царапин, изогнутости, смятия. Окатанность частиц золота преимущественно слабая и средняя. В небольшом количестве встречаются неокатанные частицы. Ямчатые углубления нередко выполнены гидроксидами железа и марганца. В срезах отдельных частиц золота обнаруживаются включения халькопирита, мусковита, эпидота.
Из примесных элементов в золоте почти всегда присутствует Ag, содержание которого колеблется от 0 до 26.4 мас. % (табл. 2). В единичных частицах отмечаются узкие прерывистые каймы, характеризующиеся относительно низким содержанием Ag %. Нередко в золоте устанавливается Cu — до 2.9 мас. %. Обнаружена частица золота с содержанием Cu, варьирующим от 3.7 до 8.2 мас. %. Столь высокое содержание и неравномерное распределение Cu, возможно, связано со слабо выраженными и нами не наблюдавшимися пластинчато-решетчатыми структурами распада твердого раствора Au-Ag-Cu. Как показано в работе [11], образование таких структур происходит при содержании в золоте Cu более 2.5 мас. %, при меньшем содержании меди золото остается гомогенным.Пробность золота варьирует от 736 до 1000 ‰ и составляет в среднем 965 ‰. Преобладает практически чистое, весьма высокопробное золото.
Участок Ойка расположен восточнее участка Сертынья. Он включает небольшой участок р. Сертынья и ее притока Ойка, а также верховья р. Соимшор. Отобраны шлиховые пробы из пойменных отложений. В состав тяжелой фракции шлихов входят в основном магнетит, эпидот, амфибол и ильменит. В небольшом количестве присутствуют пироксены, циркон, рутил, хромшпинелиды. В единичных знаках встречаются монацит, анатаз, золото (7 частиц). Золото относится к очень мелкому, величина большинства частиц не превышает 0.25 мм. Форма частиц пластинчатая, сложная и комковидная, поверхность ямчато-бугорчатая с ровными участками (рис. 4). Отмечаются пленки и ямчатые скопления гидроксидов железа и марганца. Наблюдаются следы деформаций в виде скрученности, изогнутости, смятия. Окатанность золота средняя, присутствуют слабоокатанные частицы. Содержание Ag в золоте колеблется от 0 до 22.8 мас. %, Cu не устанавливается (табл. 3). Пробность варьирует от 765 до 1000 ‰. Преобладает высокопробное золото.
Участок Сертынья расположен в юго-восточной части района в верховьях р. Сертынья. На этом участке отобраны шлиховые пробы из пойменных отложений. В тяжелой фракции шлихов преобладают магнетит, эпидот, ильменит, роговая обманка, гранаты, пироксен, апатит, титанит. В небольшом количестве и в единичных знаках отмечаются рутил и циркон, турмалин и пирит, золото (15 частиц). Золото относится к мелкому и очень мелкому (до 0.25 мм). Форма частиц в основном пластинчатая. Встречаются частицы стержневидной, комковидной и чешуйчатой форм. Поверхность ямчато-бугорчатая, шагреневая и ровная. Окатанность слабая и средняя. Отмечаются включения мусковита. Содержание Ag в золоте варьирует от 0 до 9.5 мас. % (табл. 4). Медь устанавливается не всегда, ее содержание не превышает 1.1 мас. %. Пробность колеблется от 908 до 1000 ‰ и в среднем составляет 950 ‰. Наиболее характерным является весьма высокопробное золото.
Участок Боровой расположен в северо-восточной части района. Он включает площади долин р. Лемпуаю, Лонгла, верховье р. Сараньусынья. Изучены шлиховые пробы аллювиальных отложений р. Лемпуаю. Тяжелая фракция шлиховых проб состоит в основном из магнетита, гранатов, амфиболов, ильменита, эпидота, титанита, апатита. В небольшом количестве встречаются циркон, рутил, в единичных знаках — хромшпинелиды, турмалин, золото (6 частиц). Золото относится к очень мелкому и мелкому (до 0.5 мм). Форма частиц пластинчатая, комковидная, стержневидная и чешуйчатая (рис. 5). Поверхность шагреневая, мелкоямчатая и ямчато-бугорчатая, иногда ровная. Окатанность слабая, некоторые частицы вовсе не окатаны. Отмечаются включения кварца, калиевого полевого шпата. Содержание Ag в золоте колеблется от 0 до 16.3 мас. %, в единичных случаях устанавливается Cu — до 0.9 мас. % (табл. 5). Пробность золота варьирует от 844 до 1000 ‰. В основном золото весьма высокопробное.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о достаточно высоком сходстве золота различных участков по форме, величине, степени окатанности. Преобладает золото средней и слабой окатанности, вместе с этим отмечаются неокатанные и — изредка — сильно окатанные частицы. Вероятнее всего, золото поступало в аллювиальные отложения из коренных источников, удаленных на разное расстояние от участков проведенного нами шлихового опробования.
Интересен состав элементов-примесей в золоте, позволяющий судить о некоторых особенностях его генезиса [3, 7, 10, 13]. В изученном нами золоте в большинстве случаев фиксируется лишь Ag. Содержание его заметно варьирует, но наиболее часто встречается высокопробное золото с содержанием Ag до 6–8 мас. % (рис. 6). Такое золото широко распространено и характерно, в частности, для золотосульфидных месторождений.
Обращает на себя внимание присутствие Cu в золоте участков Хартес, Сертынья, Боровой. При этом Cu отмечается лишь в золоте с низким содержанием Ag (рис. 7). Как отмечалось ранее многими авторами, медьсодержащее золото связано преимущественно с породами основного или ультраосновного состава [9, 12, 15]. В связи с этим еще раз отметим, что в рассматриваемом районе достаточно широко развиты дайки основного состава, а в зоне Главного Уральского разлома, в частности в пределах участков шлихового опробования, имеются небольшие тела основного-ультраосновного состава, вероятно влиявшие на состав рудообразующих растворов при их фильтрации по трещинам.
Высокопробные каймы у частиц золота являются результатом того, что в экзогенных условиях происходит вынос Ag из близповерхностных участков. Отсутствие или весьма слабое развитие высокопробных каём у изученных частиц золота свидетельствует об их весьма слабом преобразовании, отсутствии в корах выветривания и, вероятно, о геологически относительно непродолжительной экзогенной истории.
Золото рассматриваемого района похоже на золото других приполярноуральских россыпей, морфологические особенности и состав последнего описаны в ряде работ [1, 5, 6, 8, 14]. Оно также похоже на золото Кыввожского района Среднего Тимана, хотя в этом районе чаще встречаются частицы с хорошо выраженными высокопробными экзогенными каймами [4].
Полученные нами данные подтверждают ранее уже высказывавшиеся представления, согласно которым россыпное золото Пуйвинского района связано в основном с зонами вкрапленной и прожилково-вкрапленной сульфидной минерализации, сульфидно-кварцевыми жилами. Это могут быть небольшие рудопроявления, подобные таким известным в регионе проявлениям, как Радейта (Торговский район), Караванное, Лапчавож, Лебединое (Кожимский район) и другим [5]. Для них характерна слабая золотоносность, сульфиды представлены в основном пиритом, галенитом, халькопиритом, сфалеритом.
Одним из ключевых является вопрос возраста сульфидной и сульфидно-кварцевой минерализации Пуйвинского района, как и других золотоносных районов Приполярного Урала. Можно допустить их позднерифейско-вендский (или раннекембрийский) возраст, что согласуется с интенсивным проявлением в это время магматических процессов. Вместе с тем обращает на себя внимание тот факт, что сульфидная минерализация контролируется зонами рассланцевания (кливажом) северного или северо-восточного простирания, прослеживающимися как в рифейских, так и ордовикских породах. На наш взгляд, формирование золоторудной минерализации, вероятнее всего, происходило в позднепалеозойско-триасовое время. Этому времени отвечает широкое проявление процессов регионального метаморфизма зеленосланцевой фации и гидротермальных процессов, обусловивших, в частности, образование хрусталеносных кварцевых жил и метасоматитов, что подтверждается изотопно-геохронологическими данными [2]. Следует, однако, заметить, что золоторудные проявления в ордовикских породах не обнаружены, хотя известны единичные находки золота в хрусталеносных кварцевых жилах. В олигоцен-четвертичное время за счет эрозии коренных золоторудных объектов произошло формирование золотоносных россыпей.
Заключение
Золото из опробованных аллювиальных отложений Пуйвинского района преимущественно мелкое, форма частиц пластинчатая, утолщенно-пластинчатая, комковидная, сложная. Окатанность частиц средняя с незначительной долей неокатанных и хорошо окатанных. В составе золота почти всегда присутствует серебро, реже отмечается медь. Медь наиболее характерна для золота с низким содержанием серебра. В единичных случаях в пробах наряду с золотом встречается электрум. В виде мельчайших минеральных включений отмечаются халькопирит, мусковит, турмалин, эпидот, титанит, эпидот, хлорит, аргентит. У отдельных частиц золота наблюдаются узкие высокопробные каймы, обусловленные выносом серебра в экзогенных условиях. По морфологическим особенностям, составу и содержанию элементов-примесей золото Пуйвинского района подобно наиболее широко распространенному в аллювиальных отложениях золоту других районов Приполярного Урала и Среднего Тимана. Коренные источники аллювиального золота представлены, вероятнее всего, зонами развития золотоносной вкрапленной и прожилково-вкрапленной сульфидной минерализации, золотосульфидно-кварцевыми жилами, локализованными в породах разного состава и возраста.
1. Boychevskiy G. I. Tipomorfnyye osobennosti shlikhovogo zolota na Pripolyarnom Urale (Typomorphic features of slip gold in the Subpolar Urals). Razvedka i okhrana nedr (Exploration and protection of mineral resources). 1988, No. 4, pp. 8-12.
2. Bukanov V. V. Gorny khrustal Pripolyarnogo Urala (Rock crystal of the Subpolar Urals). Leningrad: Nauka, 1974, 212 p.
3. Gaskov I. V. Glavnyye elementy-primesi samorodnogo zolota i svyaz ikh s usloviyami yego obrazovaniya na primere mestorozhdeniy skladchatykh poyasov Azii (The main elements-impurities of native gold and their connection with the conditions of its formation on the example of deposits of folded belts of Asia). Geologiya i geofizika (Geology and Geophysics). 2017, V. 58, 9, pp. 1359-1376.
4. Glukhov Yu. V., Kuznetsov S. K., Savelyev V. P., Kotrechko Ye. Yu. Zoloto iz allyuvialnykh otlozheniy Srednego Kyvvozha (Volsko-Vymskaya gryada, Timan) (Gold from alluvial deposits of the Middle Kyvvozh (Volsko-Vymskaya ridge, Timan)). Proceedings of Komi SC UB RAS, 2018, No. 1 (33), pp. 49-59.
5. Kuznetsov S. K., Tarbayev M. B., Mayorova T. P., Sokerin M. Yu., Chuprov G. V. Blagorodnyye metally zapadnogo sklona severa Urala i Timana (Noble metals of the western slope of the northern Urals and Timan). Syktyvkar, Geoprint, 2004, 48 p.
6. Mayorova T. P. Mineralogiya rossypnogo zolota Timano-Severouralskoy provintsii (Mineralogy of alluvial gold in the Timan-Severouralsk province). Yekaterinburg, 1998, 148 p.
7. Murzin V. V. Khimicheskiy sostav samorodnogo zolota kak pokazatelʹ usloviy yego otlozheniya (na primere Urala) (The chemical composition of native gold as an indicator of the conditions of its deposition (on the example of the Urals). Metallogeniya drevnikh i sovremennykh okeanov (Metallogeny of ancient and modern oceans). 2010, No. 1, pp. 155-159.
8. Murzin V. V., Malyugin A. A. Tipomorfizm zolota zony gipergeneza (Typomorphism of gold in the hypergenesis zone). Sverdlovsk. USC AS USSR, 1987, 80 p.
9. Murzin V. V., Sazonov V. N. Proiskhozhdeniye orudeneniya s medistym zolotom v alʹpinotipnykh giperbazitakh (Origin of mineralization with cuprous gold in alpine-type ultramafic rocks). Doklady Earth Sciences, 1999, V. 366, No. 6, pp. 797-798.
10. Nikolayeva L. A., Yablokova S. V. Tipomorfnyye osobennosti samorodnogo zolota i ikh ispolzovaniye pri geologorazvedochnykh rabotakh (Typomorphic features of native gold and their use in geological exploration). Rudy i metally (Ores and metals), 2007, No. 6, pp. 41-57.
11. Onishchenko S. A., Kuznetsov S. K. Raspad tverdogo rastvora v sisteme Au-Ag-Cu v bogatoy zolotom oblasti (Decomposition of a solid solution in the Au-Ag-Cu system in a gold-rich region). Geochemistry, 2022, V.67, No. 7, pp. 639-654.
12. Palyanova G. A., Murzin V. V., Zhuravkova T. V., Varlamov D. A. Au-Cu-Ag mineralizatsiya rodingitov i nefritoidov Agardagskogo giperbazitovogo massiva (Yuzhnaya Tuva, Rossiya) (Au-Cu-Ag mineralization of rodingites and nephritoids of the Agardag ultramafic massif (Southern Tuva, Russia)). Geologiya i geofizika (Geology and geophysics), 2018, V. 59, No. 3, pp. 300-321.
13. Petrovskaya N. V. Samorodnoye zoloto (obshchaya kharakteristika, tipomorfizm, voprosy genezisa) (Native gold (general characteristics, typomorphism, issues of genesis)). Moscow: Nauka, 1973, 348 p.
14. Silayev V. I., Mayorova T. P. Tipokhimizm samorodnogo zolota Yevropeyskogo Severo-Vostoka (Typochemistry of native gold of the European Northeast). Syktyvkar, 1986, 16 p.
15. Spiridonov E. M., Pletnev P. A. Mestorozhdeniye medistogo zolota Zolotaya gora (o «zoloto-rodingitovoy» formatsii) (Copper gold deposit Zolotaya Gora (about the «gold-rodingite» formation). Moscow: Nauchnyy mir, 2002, 220 p.
