книги из ГПНТБ / Шер, С. Д. Металлогения золота (Евразия, Африка, Южная Америка)

физико-химической или тектонической обстановки его формиро­ вания.

На основе общего металлогенического подхода можно затро­ нуть только отдельные стороны сложной и многоплановой про­ блемы генезиса золотого оруденения, в основном относящиеся к источнику рудного вещества.

Важной общей особенностью золоторудных месторождений является их гетерогенность. В рудах каждого золоторудного ме­ сторождения можно выделить две серии компонентов:

1)элементы или соединения, испытавшие при формировании руд лишь незначительные, в основном латеральные, перемещения или не перемещенные;

2)элементы или соединения, поступавшие в руды с более глу­ боких уровней.

Из малоперемещенных компонентов золотых руд наиболее рас­ пространены кремнезем и железо. Наличие латерально переме­ щенного, а не привнесенного извне кремнезема в золоторудных месторождениях доказывается сопоставлением состава пород, вме­ щающих рудные тела, с составом их аналогов в околорудных ореолах. Такие сопоставления, проведенные автором (Шер, 1968) более чем по 50 месторождениям золота, показывают, что при наибо­ лее распространенных околорудных изменениях березито-листвени- товой и некоторых других формаций из пород вблизи существенно кварцевых жил происходит значительный вынос кремнезема. Вы­ свобождающееся количество его не только вполне достаточно для формирования жильного кварца, но весь процесс происходит на фоне общего выноса кремнезема.

Железо, входящее в состав золотых руд, также большей частью относится, по-видимому, к компонентам, перемещенным по латерали, а не привнесенным из более глубинных уровней. В околоруд­

ных ореолах на месторождениях золота происходит вынос железа с замещением железосодержащих силикатов (биотита, амфиболов, хлоритов) не содержащими железа минералами (светлые слюды, гидрослюды, глинистые минералы).

К элементам, привнесенным извне при формировании золотых руд, большей частью относятся сера и мышьяк, хотя в случаях приуроченности месторождений к сульфидизированным осадочным толщам часть серы несомненно так же, как и кремнезем и железо, перераспределяется по латерали.

Для привнесенной с более глубоких уровней серы в ряде случаев есть основания предполагать не магматический, а переотложенный генезис. Источником серы могут быть как осадочные суль­ фиды нижележащих погребенных толщ, так и слои гипса или ан­ гидрита в этих отложениях. Последний источник серы доказан с использованием данных изотопного анализа для комплексных

221

лоторудных месторождений проводилось пока в крайне ограничен­ ном объеме.

В отношении очень распространенного компонента золотых руд — мышьяка предположения о перераспределении его из оса­ дочных или вулканогенных толщ менее вероятны. В тех случаях, когда удавалось выяснить состав заведомо осадочной сульфидной вкрапленности в рудовмещающих толщах, арсенопирита в ее со­ ставе, как правило, не оказывалось. Более того, сульфиды железа и других металлов осадочного генезиса большей частью обеднены мышьяком, что установлено для сульфидно-вкрапленных и квар­ цевожильных месторождений.

Вопрос об источнике в золоторудных месторождениях самого золота очень сложен. В табл. 4 учтены только главные способы накопления золота в месторождениях, и приводимые данные не могут считаться во всех случаях бесспорно доказанными. Предло­ женные способы накопления золота далеко не равнозначны, а не­ которые из них гипотетичны. Вместе с тем наличие подобной свод­ ной таблицы полезно с позиций общей оценки возможных путей образования золотых руд. В таблице автор счел необходимым по­ казать не только главные источники, но и возможные способы концентрации золота.

Первичным источником золота, как и любых других элементов, является мантийное вещество Земли. Судя по имеющимся данным о содержании рассеянного золота в метеоритах, а также в ультраосновных породах (см. ниже), кларк золота в мантийном ве­ ществе повышенный, однако предположить непосредственное фор­ мирование промышленных месторождений за счет воздействия на мантию сквозьмагматичееких растворов или тем более за счет ре­ акций в мантии нет оснований. Во всяком случае, примеров таких промышленных месторождений золота неизвестно.

Ювенильные магматические расплавы, так же как и анатектические вторичные расплавы, несомненно, представляют собой весьма распространенные источники промышленных эндогенных место­ рождений золота. Следует отметить возможную разнообразную природу анатектических магматических расплавов, которые могут формироваться за счет переплавления ювенильных магматических пород, образованных при их разрушении осадочных толщ, а также ранее сформированных вторичных магматических пород. Вероятно, можно выделить различные циклы или порядки анатексиса и формирования связанных с ним золоторудных месторождений, но материалов для этого пока нет.

Наряду с магматическими расплавами источником золота могут являться также ранее сформированные магматические по­ роды (ювенильные или палингенные) и осадочные толщи. Вопросы о формировании промышленного золотого оруденения за счет выноса растворами золота, рассеянного в различных породах, последнее время широко обсуждаются в печати. По-видимому, такой механизм действительно происходит, однако анализ извест-

222

ных золоторудных месторождений свидетельствует об его сравни­ тельно ограниченном значении. Нередко выводы о ведущей роли гидротермального перераспределения золота для формиро­ вания месторождений делаются на основании доказательства такого перераспределения для других компонентов руд, в част­ ности для кремнезема. Не следует, однако, забывать совершенно различные условия концентрации главных рудообразующих и рас­ сеянных элементов.

Против формирования золоторудных месторождений за счет выщелачивания золота гидротермальными растворами из вмеща­ ющих пород говорит ряд факторов: устойчивая стадийность ору­ денения с сохранением его минерального состава в различных месторождениях независимо от характера вмещающих пород и наличие переходов рудных тел из одних пород в другие с сохра­ нением содержания золота и состава руд.

Заимствование золота для формирования его промышленных месторождений гидротермальным путем из вмещающих пород ма­ ловероятно, но не может быть исключено окончательно. Такое заимствование может, по-видимому, происходить из следующих пород: 1) вулканитов и вулканогенно-осадочных толщ основного состава и 2) из черных углистых или графитистых сланцев с сингенетичной сульфидной (обычно пиритовой или пирротиновой) ми­ нерализацией. Предположения о возможном переотложении зо­ лота из этих пород основываются на частой приуроченности к ним золоторудных месторождений и на их повышенном частном кларке золота.

В. Мармо указывает (1970), что «черные сланцы» Финляндии могут быть источниками свинца, цинка, меди, золота и других металлов, причем он распространяет свои выводы за пределы не­ посредственно изученных им территорий. Хотя приводимые этим исследователем данные кажутся логичными, следует отметить отсутствие, во всяком случае для золота, крупных месторождений, связанных с черными сланцами. Известные проявления в них золотого оруденения носят наложенный гидротермальный характер, и отчетливых признаков непосредственного заимствования золота из вмещающих пород не отмечается.

Таким образом, прямое заимствование золота из вмещающих пород воздействием на них гидротермальных растворов с сегрега­ ционным формированием промышленного оруденения вряд ли имеет сколько-нибудь существенное значение. Роль тех же пород в качестве источников золота, но не непосредственно, а через анатексис и магмаобразование может быть гораздо более значи­ тельной.

От описанных выше процессов следует отделять процессы, где происходит первоначальный привнос золота ранними порциями гидротермальных, растворов с созданием первичных ореолов рас­ сеяния и последующим перераспределением и концентрацией золота более поздними порциями растворов того же магматиче-

224

ского очага. Указанием на подобный способ формирования про­ мышленного оруденения могут служить повышенные кларки зо­ лота в пределах широких ореолов ранних гидротермальных преоб­ разований пород и развитие среди этого повышенного золотого фона более локальных концентраций, сопровождаемых отрица­ тельными аномалиями. Такие явления описаны и такой ме­ ханизм формирования промышленного оруденения предполага­

Особо рассматриваются в качестве источника золота в его про­ мышленных месторождениях ранее существовавшие месторожде­ ния. Как известно, очень большое значение регенерации ранее сформированных месторождений придает Г. Шнейдерхён. Большую роль переотложения ранее сконцентрированного золота подчерки­ вали некоторые исследователи и специально для золота.

Вероятно, роль переотложения золота из древних месторожде­ ний в более молодые переоценивается. Случаи непосредственного совмещения разновозрастных эндогенных месторождений золота, при которых можно было бы говорить о прямом переотложении золота, весьма редки. При этом месторождения или проявления оруденения очень резко различаются по размерам. Часто наблю­ даются настолько резкие отличия в минеральных ассоциациях, что обойтись для их объяснения без дополнительного привноса веще­ ства не представляется возможным. Так, например, на крупней­ шем месторождении Хоумстейк в США золото-арсенопирит-пирит- пирротиновое оруденение имеет докембрийский возраст, что дока­ зывается наличием кластогенного золота в нижнекембрийских конгломератах. Более молодое оруденение, которое можно было бы считать регенерированным, несопоставимо менее значительно по масштабам, а в составе его руд распространены чуждые древней золотоносности элементы.

В работе не рассматриваются специальные вопросы образова­ ния золотоносных россыпей за счет их коренных источников. Соот­ ношение масштабов золотоносности и особенности взаимного размещения коренных и россыпных месторождений очень разнооб­ разны. Особые условия формирования седиментогенных месторож­ дений золота образованных за счет более древних месторождений, существовали, по-видимому, в мезохроне.

В таблице 4 отражены не только возможные источники форми­ рования промышленных концентраций золота, но и возможные способы такой концентрации: концентрация путем реакций в маг­ матических расплавах (кристаллизационная дифференциация, ликвация и т. д.), концентрация путем метаморфических реакций в твердом состоянии, перенос в растворах с последующим отло­ жением за счет реакций с вмещающими толщами и между от­ дельными компонентами растворов, а также процессы осадконакопления. Может показаться излишним помещение в таблицу всех этих способов, так как (не считая осадочных процессов), оче-

to

го Т а б л и ц а 5

о

Группировка главных золотоносных магматических формаций

видно, перенос золота и формирование его месторождений проис­ ходит в основном в гидротермальных растворах. Однако имеются высказывания и представления о концентрации и переносе золота также при региональном метаморфизме и гранитизации без пол­ ного расплавления или растворения вещества. Роль этих процес­ сов для формирования промышленных месторождений золота, очевидно, незначительна.

Формирование месторождений золота за счет процессов в маг­ матических расплавах происходит редко. Этим путем образуются лишь комплексные золотосодержащие месторождения типа Но­ рильска в СССР или рифа Меренского в ЮАР.

Соотношение сквозьмагматических, постмагматических и внемагматических растворов в качестве Переносчиков золота далеко не ясное, так как сами растворы редко выступают в «чистом» виде и, как правило, являются смешанными. Главная роль в фор­ мировании золоторудных месторождений принадлежит, по-види­ мому, постмагматическим растворам, ибо для них, как это показано Д. С. Коржинским, характерно наиболее отчетливое на­ правленное изменение кислотности — щелочности, являющееся не­ обходимой предпосылкой для рудоотложения.

Таким образом, золоторудные месторождения могут формиро­ ваться за счет всех трех главных групп источников рудообразования: ювенильных, ассимиляционных и фильтрационных (Смирнов, 1970). Главным источником золота в его промышленных эндоген­ ных месторождениях являются магматические расплавы, поэтому рассмотрим связь золотого оруденения с магматическими источни­ ками несколько подробнее (табл. 5).

Золотое оруденение может быть связано со всеми тремя выде­ ляемыми обычно типами магм: ультрабазитовой и базальтоидной ювенильными и гранитоидной анатектической. Отнесение всех месторождений только к продуктам гранитоидного магматизма, ведущее свое начало от известных представлений В. Эммонса, вряд ли правильно.

В таблице 5 отмечена большая роль для формирования место­ рождений золота магм смешанного типа, формирующихся при сложном и во многом еще неясном взаимодействии базальтоидной магмы с порождаемыми ее внедрением анатектическими расплавами. Если базальтоидная магма является, по-видимому, главным «по­ ставщиком» золота из более глубоких геосфер, то процессы анатексиса, безусловно, способствуют, а возможно, и обусловливают формирование и отделение золотоносных постмагматических флюидов. Там, где базальтоидная магма поднимается в верхние структурные этажи без следов активного взаимодействия с вме­ щающими толщами, она дает однородные по составу породы и не образует золоторудных концентраций. С другой стороны, очаги анатексиса «в чистом виде» вне путей поступления базитовых магм также обычно бесплодны в металлогеническом отношении, во всяком случае в отношении золота. Эти положения не могут

228

быть достаточно полно объяснены на данной стадии изученности процессов магмаобразования, но они достаточно отчетливо уста­ навливаются эмпирическим путем по анализу размещения прояв­ лений золотоносности по отношению к различным группам магма­ тических пород.

Ведущая роль базальтоидного магматизма в формировании золотого оруденения подтверждается близостью геохимической ха­ рактеристики золота с такими определенно связанными с основ­ ной магмой элементами, как никель, кобальт, платина. Это было показано Ю. Г. Щербаковым (1967), который предложил для гео­ химической классификации элементов использовать их частные кларки в генетически связанных геологических системах.

На рис. 50 сведены данные о частных кларках некоторых ме­ таллов. Диаграмма составлена на основании цифр, приведенных А. А. Сауковым с некоторой корректировкой их для золота в гранитоидах по материалам Ю. Г. Щербакова. Применение логариф­ мического масштаба позволило нанести на диаграмму данные по элементам, кларки которых отличаются на восемь порядков (от золота до железа). На ней четко выделяется группа элементов, характеризующихся уменьшением частных кларков от метеоритов, через ультраосновные и основные к кислым изверженным поро­ дам, в которую входят железо, никель, кобальт, платина и золото.

Золоторудные месторождения связаны как с эффузивными, так и с интрузивными проявлениями магматизма, а также с вулкано­ плутоническими ассоциациями пород. Установлена достаточно от­ четливая сходимость фаций глубинности магматических пород и проявлений золотоносности, что подтверждает связь золотого ору­ денения с магматизмом. Конкретные формы связи золотого ору­ денения с магматизмом очень разнообразны, причем только в отдельных очень редких случаях можно говорить о прямой гене­ тической связи оруденения непосредственно с теми магматиче­ скими телами, которые вскрыты на одном с ними уровне эрозион­ ного среза.

Как глубинные, так и близповерхностные месторождения зо­ лота, как правило, сопровождаются дайковыми фациями магмати­ ческих пород, причем это положение справедливо как для плутоногенных, так и для вулканогенных месторождений золота. Очевидно, способность магматических очагов к дайкообразованию говорит о благоприятной структурной обстановке для формирова­ ния эндогенного оруденения, и в частности, для образования золо­ торудных месторождений.

ЭВОЛЮЦИЯ ГЕНЕЗИСА ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ В ХОДЕ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ

Кратко рассмотрев источники золота в месторождениях, целе­ сообразно вернуться к вопросу об изменении во времени соотно­ шений месторождений и их отдельных черт, относящихся

229

к различным подразделениям формализованной классифи­ кации. Остановимся вначале на соотношениях во времени эндогенных и экзогенных на­ коплений золота. В ходе раз­ вития Земли четко намечается два крупнейших этапа накоп­ ления золота в экзогенных ус­ ловиях.

Первый из них относится к мезохрону, когда формиро­ вались месторождения типа золотоносных конгломератов, а также многочисленные стра-

как это рассмотрено выше, предполагать осадочный гене­ зис. Второй этап относится к новейшей геологической ис­ тории — концу неогена — на­ чалу четвертичного времени, когда формировались главные золотоносные россыпи.

Если принять общее коли­ чество золота, сосредоточен­ ного в месторождениях зем^ ного шара за 100%, то со зна­ чительным приближением эндо- и экзогенная золотоносность будут распределяться следую­ щим образом: древнейшие эн­ догенные месторождения в ар-

Рис. 50. Сопоставление частных клер­ ков главных металлических элементов в метеоритах (1), ультраосновных (2), основных (3) и кислых (4) извержен­ ных породах. Масштаб логарифмичес­ кий. Диаграмма составлена по дан­ ным А. А. Саукова и Ю. Г. Щерба­

кова.

1 — э л е м е н т ы , к л а р к и к о т о р ы х п о н и ж а ю т ' с я о т о с н о в н ы х к к и с л ы м п о р о д а м ; 2 — э л е ­ м е н т ы с п о в ы ш а ю щ и м с я к л а р к о м о т о с ­ н о в н ы х к к и с л ы м п о р о д а м ; 3 — э л е м е н т ы с н е ч е т к и м и и з м е н е н и я м и к л а р к о в

/ЕЕЕЬ ЕЕЕЬ

накопление золота в мезохроне — 40%, резко преобладающая эн­ догенная золотоносность в неохроне и эпинеохроне— 25% и россцти неогеновой — начала четвертичного периода— 15%■

Приведенные цифры отнюдь нельзя считать точными как из-за вероятных находок новых различных по генезису месторождений, так и из-за невозможности учесть более древние уничтоженные эрозией месторождения, но порядок величин они определяют. От­ сутствие экзогенных накоплений золота в образованиях других этапов развития Земли объясняется в значительной степени пер­ вичными причинами, а не только размывом включавших их отло­ жений. Поиски экзогенных скоплений золота в отложениях, не относящихся к указанным этапам, пока ни в одном случае не при­ водили к находкам крупных скоплений. Известные палеозойские конгломераты или мезозойские ископаемые россыпи не велики по размерам и не определяют металлогеническое лицо соответствую­ щих регионов.

Таким образом, в ходе общего развития земной коры намеча­ ется цикличность первого порядка в чередовании эндо- и экзоген­ ного золотого оруденения. При этом циклы не являются простым повторением один другого. В первом и втором циклах значительно различаются соотношения эндо- и экзогенных месторождений зо­ лота. В мезохроне накопление экзогенных концентраций золота было более значительным, чем в новейшее время. Существенно раз­ личным был и механизм концентрации. Для мезохрона наиболее характерны лагунные или прибрежно-морские накопления экзоген­ ного золота, частично формировавшиеся не механическим, а хими­ ческим путем. На это указывает приуроченность стратиформного золотого оруденения мезохрона к морским отложениям и присут­ ствие в них почти исключительно мелкого золота, тесно ассоци­ ирующего с сульфидами. Это благоприятствовало переотложению золота при метаморфических процессах. В новейшее время резко преобладают континентальные россыпи, а накопление в них золота происходит практически почти исключительно механическим путем.

Эволюция во времени генетически различных эндогенных кон­ центраций золота также, несомненно, происходит, но картина здесь значительно сложнее приведенной выше для экзогенных концентраций. Если рассматривать эволюцию во времени источников золота в его эндогенных месторождениях, то отчетливо видно уве­ личение роли вещества коры при формировании золотого оруде­ нения более молодых геохронов. На наиболее раннем этапе раз­ вития, в археохроне, главную роль играют месторождения золота, генетически связанные с эволюцией очагов базитовой магмы при весьма подчиненном участии процессов анатексиса и палингенеза сиалического слоя. В неохроне подобные связи золотого орудене­ ния с магматизмом характерны только для раннегеосинклинальных этапов, когда формировались в основном золотосодержащие колчеданные месторождения. На орогенных этапах развития в нео­ хроне главное Золотое оруденение обнаруживает наиболее тесную

2 3 1