Общие сведения о золотоносных корах выветривания

В бурых железняках Учалинского месторождения отмечено высокое отношение кобальта к никелю (2-23), что может быть использовано для распознавания бурых железняков по сульфидным рудам от таковых по ультрабазитам, где отношение обратное.

Вышеотмеченная золотоносность выходящих на поверхность околорудно измененных пород, объем которых значительно превышает таковой колчеданной залежи, обосновывает перспективы линейно-площадной коры выветривания, вмещавшей богатые окисленные руды. Часть потенциально золотоносных образований дресвяно-песчано-глинистой коры выветривания складирована в отвал вскрыши карьера разработки окисленных руд. Валовой пробой ГУП УКГЭ «Уралзолоторазведка» весом 200 кг в них установлено содержание золота 0,7 г/т.

По данным Х.А.Шафеева (1941 ф), площадная кора выветривания, сложенная ярко-красными, желтыми, розовыми, охристыми, пятнистыми щебнистыми глинами, мучнистыми, пористыми и жирными, широко развита на север и юг от месторождения. В составе коры наряду с гидрослюдой, кварцем, реликтами силикатов (хлоритом, серицитом и др.) развиты новообразованный полупрозрачный опаловидный кварц, нередко с образованием окремненных горизонтов, а также ярозит, лимонит, каолин, монтмориллонит. Принимая во внимание избирательное развитие коры выветривания по раздробленным сульфидизированным породам, несомненно обогащенным золотом, зона гипергенеза Учалинского рудного поля в целом представляет значительный интерес и заслуживает поисковой оценки. По аналогии с залежами окисленных руд традиционного типа «железных шляп», можно ожидать перераспределение золота в коре выветривания по вертикали, с его максимальным накоплением в окремнелых горизонтах в низах разреза.

Приведенные факты обосновывают прогноз гипергенной золотоносности на значительной площади рудного поля к югу и северу от месторождения.

До недавнего времени единственным промышленным типом гипергенного золотого оруденения в элювии (корах выветривания) были зоны окисления сульфидных месторождений. Под воздействием атмосферного кислорода, углекислоты, грунтовых вод, локальных сернокислотных процессов происходит вторичное обогащение золотоносных сульфидных руд с образованием «как бы новых месторождений с иным распределением металлов и иными минеральными соединениями». Масштабная добыча рудного золота на Южном Урале, а также Алтае и юге Западной Сибири (Салаирский кряж) началась преимущественно с освоения зон вторичного обогащения в окисленных сульфидных рудах.

В Башкортостане до последнего времени промышленные концентрации золота в зоне гипергенеза также связывались исключительно с зонами окисления сульфидных (колчеданных, золото-сульфидных, барит-полиметаллических) месторождений, представленных богатыми золотом и, как правило, серебром «железными шляпами», баритовыми и кварцевыми «сыпучками», например, на месторождениях Учалинское, Сибайское, Куль-Юрт-Тау, Муртыкты, Бакр-Тау и др. Эти руды хорошо изучены, их балансовые запасы большей частью отработаны, за исключением месторождений Юбилейное, Красная Жила, Восточно-Семеновское, Туба-Каин и ряд других, более мелких. Перспективы прироста запасов окисленных руд традиционного облика по Башкирскому Зауралью в целом не велики.

В связи со значительной выработанностью этих легко распознаваемых геологами и осваиваемых горняками месторождений зоны окисления постепенно теряют прежнее приоритетное значение. Однако отечественная и мировая практика разведки и освоения месторождений золота показывает, что перспективы окисленных руд золота далеко не исчерпаны. В Бразилии, в давно обжитом и освоенном старателями районе в 1984 г. открыто богатейшее по содержанию золота месторождение Сьерра-Пелада в коре выветривания, развитой по рядовым по содержанию золота рудам эпитермального типа в штоке субвулканических риолитов. В Испании, на месторождении Рио-Тинто, где масштабная добыча золота начата еще античными римлянами, в 1988 г. разведано 100 т золота в ожелезненной коре выветривания по пиритовой залежи (Калинин и др., 2001). Запасы золота в окисленных рудах месторождения Джилт Идж (штат Южная Дакота, США) составляют 88 т при среднем содержании золота 12,4 г/т. Подобные открытия типичны и для других регионов с вековой добычей золота, где, казалось бы, всё давно известно. Открытие крупных запасов золота в коре выветривания на месторождениях Олимпиада (Енисейский кряж), Покровское, Пионер, Белая Гора (Амурская область), Васильковское (Сев. Казахстан), Светлинское (Челябинская обл.) и др. способствовало более глубокому пониманию основных закономерностей гипергенного золотого оруденения. Примеры недавно открытых крупных месторождений золота гипергенного генезиса приведены в табл. 1

Таблица 1

Примеры месторождений золота формации коры выветривания

Месторождение, район	Запасы золота и его содержания в г/т (в скобках)	Источник
Олимпиадинское, Енисейский кряж	Общие запасы золота 750 т, в том числе ¼ от них в коре выветривания (1,76 г/т в первичных рудах, 10,6 г/т в окисленных)	Беневольский, 1995
Васильковское, Казахстан	Общие запасы золота 400 т, в том числе 50 т в коре выветривания (2 г/т в первичных рудах, 3,7 г/т в окисленных)	Росляков, 1981, Шиганов, 1997
Светлинское, Челябинская обл.	Общие запасы золота около 200 т, в том числе около 1/2 от них в коре выветривания (2,6 г/т в окисленных рудах)	Беневольский, 1995
Воронцовское, Свердловская обл.	Общие запасы золота 75 т, в том числе 1/3 от них в коре выветривания (4,9 г/т в первичных рудах, 7,5 г/т в окисленных)	Беневольский, 1995
Боддингтон, Западная Австралия	115 т в латеритной коре выветривания (2,9 г/т)	Калинин и др. 2001
Бронзевинг, Западная Австралия	94 т в латеритной коре выветривания (4,6 г/т)	Калинин и др. 2001
Каноуна Бил, Западная Австралия	76 т в латеритной коре выветривания (5,3 г/т)	Калинин и др. 2001

Итогом изучения этих и других подобных месторождений является вывод о том, что перспективные золотосодержащие коры выветривания могут развиваться не только по богатым рудам, но и слабо золотоносным (1-2 г/т, и даже менее 1 г/т) гидротермально измененным породам эндогенных ореолов сульфидных и сульфидно-кварцевых месторождений, а также минерализованным зонам с бедным прожилково-вкрапленным золотым оруденением. В литературе описаны примеры концентрации золота до промышленного содержания в корах выветривания, развитых по карбонатизированным гипербазитам (12), сульфидизированным магнетитовым скарнам (Калинин и др. 2001), окварцованным гранитоидам (Калинин, 2001), пиритизированным, окварцованным черным сланцам и вулканогенно-осадочным породам (Капусткин и др., 1990, Росляков и др., 1982) с содержанием золота в субстрате 0,4-1,0 г/т. Золотоносность установлена в корах выветривания минерализованных зон Приднепровья (Хрипков, 1973) Украинского щита (Заруцкий, 1984), Салаирского кряжа (Росляков и др. 1995). Эти факты свидетельствуют о широкой распространенности золотоносных кор выветривания (Калинин и др. 2001)

В значительной степени интерес к золотосодержащим корам выветривания в Башкортостане подогрет динамичным прогрессом в развитии гидрометаллургических способов золотодобычи, в частности, скважинного подземного выщелачивания, позволяющего с высокой рентабельностью отрабатывать окисленные руды с содержанием золота менее 1 г/т. В результате происходит радикальный пересмотр прежних кондиций месторождений. Вчерашние забалансовые окисленные руды, запасы которых подсчитаны по бортовому содержанию золота 1,5-2,0 г/т, превращаются в своего рода рудные столбы на фоне убогих, но тем не менее промышленных концентраций с бортовым ограничением 0,2-0,3 г/т во вмещающих корах выветривания, которые раньше вообще не рассматривались в качестве потенциальных золотосодержащих образований. Исследования, проведенные в рамах настоящего проекта, свидетельствуют о значительных перспективах подобного оруденения в Башкортостане.

Золотоносные коры выветривания совместно с продуктами своего ближнего переотложения развиваются на фоне региональных кор и приурочены к определенным климатическим эпохам корообразования, специфическим литолого-фациальным, петрографическим, тектоническим и палеогеоморфологическим зонам, обладают только им свойственным минерагеническими и геохимическими чертами. В связи с новизной выделения в РБ золотоносных кор выветривания, как самостоятельной рудной формации, они представляют собой новый, нетрадиционный для региона геолого-промышленный тип.

Среди главных золотоконцентрирующих факторов выделяются: 1) содержание золота в субстрате коры, масштаб и тип эндогенной минерализации, 2) формы нахождения золота в исходных породах и минералах и их устойчивость к выветриванию, 3) условия миграции золота и геохимические барьеры, контролирующие его гипергенное накопление, 4) стадийность образования, площадные масштабы и интенсивность процессов выветривания, 5) степень сохранности кор выветривания от эрозии.

Для эндогенного золотого оруденения Башкортостана характерна пространственная сопряженность различных формационных и структурно-морфологических типов. В частности, для Учалинского района типичны сочетания в пределах одного рудного узла и даже одного рудного поля золотосодержащего медноколчеданного и жильного сульфидно-кварцевого (развитие золото-кварцевых жил на проявлениях Карагайлы и Поисковый участок № 2 на восточной и западной периферии Учалинского месторождения, южнее сменяемых золото-барит-полиметаллическим оруденением Утлыкташской зоны), золото-кварцевого и золото-сульфидного вкрапленного (Красножильная площадь), золото-кварцевого в интрузивах, золото-сульфидного в минерализованных зонах по эффузивам и золото-известково-силикатного на контактах ультрабазитов и базальтоидов (Орловская, Балбукская, Краснохтинская площади). В Баймакском рудном районе золото-кварцевые жилы, питающие россыпи, сопряжены с золото-барит-полиметаллическим оруденением.

Все названные типы сопровождаются различными по контрастности и масштабам эндогенными ореолами золота. В частности, содержания золота на уровне 0,7 г/т установлены опробованием ГУП УКГЭ «Уралзолоторазведка» в околорудных пирит-серицит-кварцевых метасоматитах Учалинского месторождения, до 7,5 г/т – месторождения Южное Тубинской группы, до 2,0 г/т – Уваряжского месторождения, 0,7-0,9 г/т в штоках измененных сиенитов балбукского комплекса, 0,3-2,2 г/т в мощной зоне околожильных изменений Вознесенского золото-кварцевого месторождения и т.д. Фоновые содержания золота в обширных ореолах гидротермально измененных пород по разломам в Учалинском и Баймакском рудных районах нередко составляют nх0,1 г/т, что на 2 порядка превышает кларковый уровень (данные пробирного анализа, пробы ГУП УКГЭ «Уралзолоторазведка» 1998-2001 гг.). По данным НА. Рослякова (1981), такой концентрации золота в исходных породах при благоприятных условиях достаточно для создания элювиальных промышленных концентраций золота. Подобные месторождения, обладающие значительными площадными параметрами, представляют собой промежуточные образования между региональной корой выветривания и локальной зоной окисления богатых руд. Помимо глинистых минералов, в них всегда присутствуют продукты окисления сульфидов – лимонит, гетит, гидрогетит, гематит, ярозит, малахит, азурит, церуссит, англезит, скородит, оливенит, самородная сера и др., а также кварц, опал, барит, гипс, реликты хлорита, серицита, пирофиллита, талька. Широкое распространение таких кор выветривания в Башкирском Зауралье, при их слабой поисковой и общей геологической изученности, должно стимулировать целенаправленные работы на выявление значительных по масштабам месторождений золота гипергенного типа.

Распространенность золотоносных кор выветривания контролируется двумя основными факторами: 1) развитием и сохранностью региональных кор химического выветривания и 2) их пространственной и генетической связью с золотоносными породами и рудами.

В районе отчетных исследований крупные по площадным параметрам коры выветривания развиты в Башкирское Зауралье, прежде всего в Учалинском, Баймакском и Хайбуллинском районах. Изученная нами восточная часть Белорецкого района (хребет Крака и его подножья) практически лишена кор выветривания, в резко расчлененном Абзелиловском районе сохранились лишь небольшие фрагменты линейных кор. Площадные коры распространены в Хайбуллинском районе, характеризующемся наименьшим гипсометрическим уровнем, слабой эрозионной расчлененностью поверхностей выравнивания, наличием предгорной впадины – Таналыкской депрессии. Здесь мощные континентальные и морские отложения юрско-мелового и кайнозойского возраста «запечатали» продукты триасовой, наиболее древней эпохи корообразования, отличавшейся наибольшей интенсивностью химического выветривания, имеющего ярко выраженный каолиновый профиль с некоторыми чертами латеритного (локальное развитие бокситов).

В денудационной зоне остальной части РБ сохранились лишь линейные и линейно-площадные коры выветривания с глубиной залегания подошвы до 50-100 м, приуроченные к сульфидизированным зонам разломов, в то время как вне этих зон коры имеют мощность несколько метров, либо вовсе отсутствуют. Максимальные площадные параметры и мощность имеют коры, развитые на сложных сопряжениях разнонаправленных разломов (Мало-Каранско-Александровская и др.).

На современной поверхности сохранились гипергенные образования преимущественно гидрослюдистого профиля с подчиненным количеством монтмориллонита, и еще меньшим – каолина. Специальные минералогические исследования состава глин на большей части изученного района не проводились. Поэтому суждения о преобладающем региональном профиле кор выветривания базируются на единичных лабораторных диагностиках гипергенных мпинералов. Низкая степень зрелости кор выветривания в Учалинском и Баймакском районах доказывается также отсутствием явных признаков гипергенного «облагораживания» частиц самородного золота, которые в коре выветривания практически целиком наследуют типоморфные особенности золота первичных руд (низкая пробность золота в зоне окисления месторождений Муртыкты, наличие электрума и теллуридов в коре выветривания Тубинской рудного поля и др.).

Минералогическая зональность изучена автором в ходе маршрутных исследований некоторых кор Баймакского района (рудные поля месторождений Уваряж, Юлалы, Тубинской группы). Выходы коры выветривания сульфидных руд и минерализованных метасоматитов визуально фиксируются заметным ожелезнением коровых глин, появлением медной зелени и сини, высыпками щебня обеленных и обохренных пород с пустотами выщелачивания сульфидов, обильной кварцевой, реже баритовой и гетитовой сыпучкой. Глины близ рудных выходов приобретают яркую, пеструю окраску. В наиболее прочных породах (яшмах, жильном кварце) реликты сульфидов нередко сохраняются даже на поверхности. Окислы марганца развиты по всему разрезу околорудной коры, снизу доверху. Таким образом, в потенциально золотоносных линейно-площадных корах выветривания характерна не только традиционная вертикальная, но и горизонтальная зональность по отношению к выходам первичных руд.

От вышеописанных кор существенно отличаются линейно-площадные коры по минерализованным зонам дробления в офиолитовом поясе Сакмаро-Вознесенской зоны, изученным в ходе отчетных работ на примере Чингизовского и Вознесенского рудных полей. Для них не характерны ярко окрашенные разности глин, гранулометрический состав характеризуется преобладанием желтовато-серых и зеленовато-серых частиц алеврито-песчано-дресвяно-щебнистой размерности. В минеральном составе доминируют реликты дезинтегрированных силикатов (серпентина, талька, хлорита, слюдистых агрегатов, кварца и др.), магнезита с умеренным количеством глин и железистых охр. Реликты сульфидов (пирит, арсенопирит, сфалерит, халькопирит, борнит) встречаются на поверхности в виде редкой вкрапленности в кварце, тальк-карбонатных породах и силикатах измененных пород – хлорите, актинолите и др. Глинистые минералы представлены в основном гидрослюдой, реже ревдинскитом, асболаном, нонтронитом.

Вышеприведенные особенности кор района определяют неприменимость традиционных попыток судить о глубине эрозионного среза кор выветривания, их перспективности и других характеристиках по наличию или отсутствию выщелоченных пород, зон ожелезнения, кварцевой сыпучки, реликтов сульфидов.

Геохимические особенности золотоносных кор выветривания предопределены вещественным составом исходных пород и руд. Так, для кор выветривания, развитых в рудных полях колчеданных и барит-полиметаллических месторождений, характерны повышенные концентрации меди, цинка, свинца, бария – до nх0,1 %. Корам выветривания в офиолитовом комплексе присущи концентрации никеля и кобальта, близкие к промышленным для силикатных руд этих металлов, а также аномалии хрома, марганца, титана. Для месторождений золотосодержащих сульфидных руд, характерной микропримесью которых является ртуть, устанавливается повышенный фон ртути, фиксируемый газортутометрической съемкой. Содержания серебра в околорудных корах обычно составляют 1-3,5 г/т, в то время как в исходных породах и рудах нередко достигают уровня в десятки грамм на тонну. Очевидно, химизм гипергенных процессов в корах выветривания Башкирского Зауралья не способствует накоплению или хотя бы сохранению исходных концентраций серебра.

Низкая зрелость большинства кор на изученной территории определяет не только сохранение в них заметных концентраций цветных металлов, иногда препятствующих применению цианидов для обогащения, но и относительно невысокое среднее содержание золота на массу (порядка 0,5-2,0 г/т), сопоставимое с таковым в субстрате. Вместе с тем природная окисленность и дезинтегрированность пород в золотосодержащих корах выветривания позволяет перерабатывать их с помощью кучного и подземного выщелачивания даже и при таких низких содержаниях. Установленное отчетными работами наследование корами выветривания принципиальной золотоносности широких (до нескольких десятков и даже сотен метров) ореолов метасоматитов, окружающих рудные тела традиционного колчеданного, колчеданно-полиметаллического, прожилково-вкрапленного золото-сульфидного типов, с улучшением технологических качеств исходных убогих руд, должно привлечь к первым приоритетное внимание.

О роли кор выветривания в образовании россыпей золота можно судить, исходя из таких соображений. На изученной отчетными исследованиями площади развития кор выветривания все известные коренные месторождения по материалам имеющихся оценок относятся к разряду мелких. Суммарное количество добытого из них золота несопоставимо мало по сравнению с объемом россыпной добычи. Даже с учетом версии о значительном эрозионном срезе золоторудных объектов их нельзя считать единственным источником металла в россыпях. В районе исследований известно множество элювиально-делювиальных россыпей - “верховиков”, головки которых “упираются” в контуры рассланцованных пород, насыщенных тонкими прожилками кварца, вкрапленностью окисленного пирита, на поверхности превращенных в линейные и линейно-площадные коры выветривания. Планомерного опробования на золото этих возможных источников россыпей не проводилось, однако по данным металлометрического опробования, отдельным точечным, керновым и бороздовым пробам в них нередко устанавливаются валовые содержания золота на уровне 0,4 - 2,0 г/т, сопоставимые с содержанием золота в россыпях или превосходящие его. Принимая во внимание крупные параметры принципиально золотоносных линейно-площадных кор, широкое их распространение и возможную значительную величину эрозионного среза, их следует считать одним из главных источников россыпей золота. Крупные самородки, обнаруживаемые в россыпях, несомненно, сформированы в богатых кварцево-жильных столбах, обогащенных в зоне окисления, в корах выветривания нередко превращенных в кварцевую сыпучку.

Известны элювиальные и делювиальные и делювиально-пролювиальные россыпи с высоким содержанием золота, тесно связанные с зонами окисления месторождений Семеновское, Восточно-Семеновское, Уваряж, Бакр-Тау, Ольховское, Александровское и др., отработанные мускульным способом в XIX веке.

Вещественные особенности, продуктивность и сохранность кор выветривания в значительной степени определяются их структурно-геоморфологической (морфоструктурной) позицией.

В пределах горных сооружений Южного Урала выделяются разновозрастные поверхности выравнивания, снизу вверх: условно плиоценовая, миоценовая и палеогеновая. Каждой из них в той или иной мере коррелятны отложения склонового и флювиального рядов, базами которым служат образования синхронной зоны гипергенеза. Таким образом, возраст кор выветривания в Учалинском, Баймакском, Белорецком и Абзелиловском районах может быть сопоставлен с возрастом поверхностей выравнивания. Последний устанавливается в соответствии с таковым коррелятных отложений, которые с достаточной степенью условности (без фаунистических и надежных флористических данных) датированы, как олигоценовые и миоценовые. Столь молодой возраст преобладающей части кор выветривания объясняет общую низкую степень зрелости их состава, геоморфологическую позицию (преимущественное развитие на склонах, седловинах, вдоль элементов древней гидросети, при полном отсутствии на водоразделах господствующих хребтов) и доминирующий линейный и линейно-площадной морфологический тип.

Гранулометрический состав золотоносных кор выветривания в пределах отдельно взятых районов довольно однообразен. Для кор выровненного Хайбуллинского района характерно преобладание пластичных пестро окрашенных глин с довольно высоким содержанием каолина, нередко сохраняющих реликтовую ориентировку, текстуру и структуру исходных пород. В остальных районах состав кор характеризуется сопоставимыми количествами частиц глинистой, песчано-алевритовой и дресвяно-щебнистой размерности, с вариациями в пользу той или иной разности в зависимости от геоморфологического положения, степени раздробленности субстрата и уровня эрозионного среза.

Дата добавления: 2014-01-07