Рудогенерирующие формации золоторудных месторождений.

Золото - уникальный металл, имеющий огромное историческое значение (искусство, деньги, предмет накопления богатства). За всю историю человечества утрачено не более 10% золота, все остальное хранится, оберегается, используется.

Первая геологическая карта была связана золотом (13-14 век до н.э. - время царствования Рамзеса II). Была изображена местность, гора, дороги, море, река, месторождения. Древние разработки золота в России есть на Урале, Алтае, Забайкалье, Дальнем Востоке. В 10 веке в России при князе Владимире началась чеканка золотых монет из привозного золота. До 18 века в России добычей золота и не пахло, а потребность была высока. Только Петр I (1721 г.) объявил, что в России начал функционировать первый золотой завод - результат успешного окончания Северной войны, когда был получен выход к Балтийскому морю. Но золото это было получено из очистки серебра. В 1745 г. было обнаружено первое коренное месторождение золота в России - Березовское месторождение на Урале. Устойчивая добыча золота на этом месторождении началась в 1757 г. В 1769 г. Екатерина II подписала манифест о введении бумажных ассигнаций, которые разменивались на ходовые медные монеты (тогда чеканка золотых момент была приостановлена). На тот момент 100 руб. весили 62,5 пуда. С 1845 г. были открыты россыпные месторождения золота на Урале, после чего пошел мощный поток золота. В это время Россия вышла на первое место в мире по добыче золота (в основном из россыпей). Так продолжалось до конца 19 века.

До наших дней было добыто всего 120 тыс. тонн золота, причем добыча постоянно нарастала: до 12 века было добыто 12 тыс. тонн, до 19 века - 11 тыс. тонн, за 20 век - 80 тыс. тонн. Большая часть добытого золота находится в государственных золотых запасах и в запасах частных лиц.

Мировые ресурсы - 110-180 тыс. тонн. Добытое золото в США составляет 8,5 тыс. тонн, Германии - 3 тыс. тонн, Франции - 2,5 тыс. тонн. Россия из недр извлекла всего 10-12 тыс. тонн. В настоящее время Россия добывает золото в количестве 200 тонн в год (третье место по добыче и запасам). Подтвержденные запасы золота оценены в 104 странах мира - 54 тыс. тонн. Ведущее место по запасам занимает ЮАР (29,5%), затем Австралия (10%), США (8%), Узбекистан. Российские запасы не особо афишируются. Ведущие 10 стран обладают почти 80% запасов золота, остальные 94 страны - 21%. Производство золота оценивается в 2,5 тыс. тонн в год (Австралия, ЮАР, США, Россия). В основном золото в мире (кроме России) добывают из коренных месторождений (55%), в меньшей степени из россыпных (16%) и из комплексных месторождений (24%). В России насчитывается 5800 месторождений: 94% - россыпные, 4% - коренные, 2% - комплексные. Средняя цена на золото сильно колеблется: от 9,5-10 до 14-15$ за грамм. Самая высокая себестоимость золота - в ЮАР. 100 и более тонн - крупное месторождение.

Золото в природе встречается в основном в самородном виде. Оно содержит много примесей (40 типов - серебро, платиноиды, медь, уран, вольфрам, теллур, бериллий и др.).

Показателем качества золота является его пробность: количество золота на 1000 единиц массы. Пробность золота увеличивается от молодых месторождений к древним, от малоглубинных к глубинным, от низкотемпературных к высокотемпературным, она возрастает и в переотложенных месторождениях.

Размерность выделений золота:

· Самые тонкие выделения золота (дендриты, нитки, проволоки) для многих месторождений составляют основу.

· Дисперсное золото - меньше 10 микрон.

· Мелкое - до 0,1 мм.

· Среднее - до 1 мм.

· Крупное - до 5 мм.

· Самородки - более 5 мм (Желанная Незнакомица 60 кг, Плита Холтермана 93,3 кг).

Минералы золота: часто это интерметаллические соединения, сплавы

· Самородное золота

· Электрум, кюстеллит - сплавы золота с серебром.

Золотые месторождения формируются в связи с магматизмом разной степени кислотности, как и медь. Это разделено на эпохи развития земной коры:

1. AR - подкоровые, мантийные источники (базальты).

2. PR - континентальная кора (кислые породы).

3. PZ - разнообразие золотых месторождений.

Золото достаточно широко проявляется и в осадочном процессе - молодые стратиформные месторождения.

Основные эпохи накопления золота:

1. AR (3,5-2,5 млрд. лет) - месторождения зеленокаменных поясов древних платформ.

2. PR (2,2-1,8 млрд. лет) – стратиформные месторождения (Витватерсранд).

3. Позднекаледонский этап (200-300 млн. лет) - плутоногенные гидротермальные месторождения.

4. MZ-KZ - плутоногенные и вулканогенные гидротермальные месторождения, руды являются золотосеребряными.

Геолого-промышленные типы: докембрийские золотоносные конгломераты, золотосодержащие меднопорфировые, гидротермальные плутоногенные в докембрийских зеленокаменных поясах, вулканогенные гидротермальные золотосеребряные, россыпные, стратиформные (карлинского типа).

Основные генетические типы месторождений золота:

1. Скарновые. Руды в основном золото-сульфидного типа. Месторождения связаны с гранитоидными формациями геосинклиналей в карбонатных и вулканогенно-осадочных породах.

· Ольховское месторождение (Западная Сибирь). Район сложен карбонатными и песчано-туфогенными породами, сложно дислоцированными. Широко развиты ордовикские гранитоиды, дайки диабазов, диоритовых порфиритов, аплитов. Скарны проявлены на севере, на них наложено сульфидное оруденение. Рудные тела образуют линзы, трубы, жилы. Золото здесь ассоциируется с полиметаллическими рудами, сложенными халькопиритом, сфалеритом, галенитом, блеклыми рудами. Проявлены скарновые эффекты - грейзенизация. Месторождение среднеглубинное и среднетемпературное, пробность 300-600.

2. Плутоногенные гидротермальные. Чаще всего они относятся к золото-кварцевой (+ КПШ, альбит, биотит, турмалин, кальцит) и золото-кварц-сульфидной (+ пирит, анкерит, турмалин, кальцит, халькопирит) формациям. Собственно золотые месторождения достаточно простые. Рудоносными являются гранитоидные батолиты средней стадии геосинклинального цикла, малые гипабиссальные интрузии поздней стадии, гипабиссальные интрузии активизации платформ. Рудные тела имеют форму жил, штокверков. Изменения вмещающих пород: листвениты, березиты.

· Мурунтау (Узбекистан) - уникальное по запасам. Ежегодная добыча - 14 тонн/год. Складированные отходы сейчас содержат 1,2 г/тонну золота, их запасы составляют 155 тонн - крупное техногенное месторождение. Это древняя толща (верхний протерозой - нижний палеозой) - мощные флишоидные толщи песчаников и сланцев. Вмещающие породы характеризуются повышенной углеродитостью. Вблизи месторождения находится штоки и дайки гранодиоритов, с которыми связаны руды. Вся толща сильно дислоцирована, в одном месте располагается золотоносный штокверк, выполненный кварцево-рудным материалом. Сульфидов здесь не более 1,5% (пирит, арсенопирит), есть ороговикованные вмещающие породы. Штокверк необычный, т.к. большая часть жил распределены по плоскостям напластования (указывает на возможно метаморфогенную природу). Золото мелкое и дисперсное, есть примеси Ag, Hg, Bi, Cu. Месторождение может и не являться плутоногенным гидротермальным, а может быть изначально осадочными, а затем преобразованным под воздействием гидротермальных процессов.

· Бендиго (Австралия) - месторождение золото-кварцевой формации. Структура уникальная - седловидные кластические золото-кварцевые жилы. Это песчано-сланцевая толща нижнего ордовика, смятая в сильные напряженные складки с разломами. В районе месторождения есть девонские гранитоиды и более молодые дайки. Площадь 25х5 км, развиты рудоносные параллельные антиклинали - 13-15 штук с расстоянием между осями 200-400 м. В шарнирах и располагаются кварцевые жилы с золотом. Ярусов жил насчитывается около 24, уходящих на глубину на 1400 м, длина тел по перегибам составляет км, мощность достигает 10 м (в перегибе), ширина - 7-15 м. Сульфиды составляют не более 2% (арсенопирит, пирит, галенит), есть небольшое количество карбонатов, альбит, серицит. За 100 лет эксплуатации здесь добыто 660 тонн золота. Раньше были россыпи. Содержание золота 5-25 г/т. Одни из гипотез формирования - связь с альпийскими жилами, т.е. заполнение шарниров рудой происходило одновременно со складкообразованием, нет изменений вмещающих пород, и источником золота являлись сами вмещающие породы. Альпийские жилы - это кварцевые жилы среди песчано-сланцевых толщ, не дают вокруг себя изменений вмещающих пород, образуются при метаморфизме, когда в трещины поступают растворы и кристаллизуются. Т.е. в них не участвовал привнос вещества, а оно исходило собственно из метаморфизующихся пород. Другая концепция формирования – метаморфическая.

· Березовское - золото-кварц-сульфидная формация. Находится к северо-востоку от Екатеринбурга. Это девонские толщи вулканогенно-осадочной формации - песчаники, сланцы, туфы, базальты. Есть небольшие тела серпентинитов и перидотитов. Проходит серия крупных даек плагиогранитпорфиров, лампрофиров. Протяженность даек - до 8 км, ориентированы на северо-восток. Расстояние между поясами даек - 80-100 м, между отельными дайками - до 5 м. Кварцевые жилы здесь имеют лестничное строение, расположенные нормально к простиранию даек. Жил здесь около 70 тысяч, мощностью от 5 см до 1 м. Содержание золота - до 150 г/т. Есть еще красичные жилы, которые располагаются между поясами даек. Всего было добыто 25,5 тонн золота. Температурный интервал образования золото 60-420⁰C. Золото есть и во вмещающих породах во вкрапленном виде. Березиты - измененные дайки кислого состава, кварц-серицит-пиритовые породы. Листвениты - измененные основные породы, тальк, слюды, карбонаты, пирит.

· Дарасун (Забайкалье) – золото-кварц-сульфидная формация, жилы приурочены к штокам плагиогранит-порфиров в системе перекрестных сколов.

· Колар (Индия) – серия жил, согласных с вмещающими метавулканитами. Есть и золото-кварцевые, и золото-кварц-сульфидные жилы.

3. Вулканогенные гидротермальные. Больше сульфидов. Это в основном золото-серебряные месторождения, как собственно золотые, так и собственно серебряные. Это месторождения в архейских офиолитовых поясах и месторождения, связанные с поясами андезито-риолитового вулканизма (Тихоокеанский пояс).

· Карамкен (Охотско-Чукотский ВПП) – золото-серебро-кварц-адуляровая формация. Приурочено к реликтам вулканических сооружений, жилы расположены в краевых частях кальдер. Кальдера рассечена разломами на блоки, развиты радиальные и полукольцевые трещины. Рудная минерализация – полиметаллическая с баритом, блеклыми рудами, серебром, селенидами золота.

· Балей (Забайкалье) – золото-кварц-сульфидная формация, приурочено к грабену, представлено штокверком в гранитах и терригенных породах.

· Крипл-Крик (Колорадо) – эродированный очаг вулкана среди древних гранитов. Это жилы, брекчии и трубообразные тела.

4. Метаморфогенные. Группы:

· Метаморфизованные золотоносные конгломераты: Витватерсранд – спорно, относят еще и к россыпному типу.

· Метаморфизованные месторождения в углеродистых терригенных и карбонатно-терригенных толщах. Это метаморфизованные стратиформные месторождения. Вмещающие толщи свойственны вулканогенно-осадочным сериям раннегеосинклинального этапа, формациям миогеосинклиналей, молассовым комплексам. Далее месторождения флюидно-метаморфогенного типа:

o Мурунтау

o Хоумстейк (США, Южная Дакота) - руда в черносланцевой толще, древнее. Первоначально это были россыпи. Главная черта - сравнительно небольшая по мощности толща черных сланцев, она претерпела 2 этапа складчатости разнообразного направления. Сейчас это очень сложный по морфологии объект. Оно считается осадочным. Есть молодые излияния монцонитов и риолитов, с которыми связана метаморфическая зональность. Рудные тела приурочены к осям складок и имеют трубообразную форму. Это полностью хлоритизированные участки сланцев с жилами кварца.

o Карлинский тип - рудные тела локализуются в черносланцевых толщах, золото тонкодисперсное. Это месторождения США, штат Невада (Невадийский тип коренных месторождений). Нижнесилурийские тонкослоистые глинистые доломитизированные алевролиты и сланцы перекрыты девонской толщей известняков. На контакте этих почти согласно залегающих толщ, осложненных небольшими подвижками - оруденение со следами окварцевания, серицитизации, карбонатизации, баритизации (влияние гидротермальных процессов). В районе месторождения есть дайки кварцевых порфиров, небольшие интрузивы диоритового состава. Рудные тела – пластовые пологие согласные залежи сульфидных вкрапленных руд. Золото - в виде тонкодисперсной вкрапленности, извлекаемой способом кучного выщелачивания, рассеяно в глинистой массе. Вблизи рудных зон известняки выщелочены, образуются тела типа джаспероидов. Его освоение началось в 70-х годах, 1979 - добыто 79 кг золота, через 3 года - 750 кг, а стоимость была достаточно низкой. Добыто уже 1500 тонн золота, сейчас добывается около 300 тонн в год. Месторождения типа Карлин связаны с черносланцевыми толщами. Попутные компоненты: уран, ванадий, молибден, свинец, цинк, медь. Карлин - это недоделанный Мурунтау.

o Промежуточный тип между Мурунтау и Карлинским - Сухой Лог - Байкало-Патомская складчатая область, Бодайбинский синклинорий. Это позднепротерозойские кварцевые, полимиктовые песчаники, черные, углистые сланцы, известняки, доломиты, метаморфизованные до зеленосланцевой фации. Толща смята в интенсивные складки. Само месторождение - изоклинальная опрокинутая антиклиналь. В ее осевой части - зона трещиноватости, протягивающаяся на 15 км. Мощность рудоносной зоны - от 15 до 150 м, это пластообразная залежь прожилково-вкрапленных руд, а распределение золота носит столбообразный характер. В верхнем крыле складки располагаются крутопадающие секущие кварцевые жилы с золотом более низкого содержания. Прожилково-вкрапленные руды приурочены к породам с углеродистым веществом и сульфидами. Общее количество сульфидов - 1,5-2,5%, это в основном пирит, сфалерит, галенит, халькопирит. Содержание золота - 2,5 г/т, пробность 890-950. Элементы гидротермального воздействия - окварцевание, серицитизация, карбонатизация. Запасы - 1450 тонн.

5. Россыпные. Наибольшее значение имеют аллювиальные россыпи, источником являются коренные месторождения. Образуются ленто-, линзо- и гнездообразные залежи. В результате формирования россыпей происходит увеличение золотин и освобождение золота от примесей.

· Месторождение Витватерсранд - крупный рудный район в ЮАР, размеры 350х200 км. Это крупные блок архейских пород, на которых в протерозое произошло накопление мощных толщ конгломератов, песчаников, песков, карбонатов, вулканитов, это были широкие конусы выноса дельтовых фаций. В настоящее время - это кварциты, метаморфизованные конгломераты, сланцы, вулканогенные породы. Суммарная мощность этих образований превышает 14 км. В этом комплексе выделяется несколько стратифицированных подкомплексов, обогащенных золотом - 4 золотоносных комплекса конгломератов протяженностью до 7-8 км. В этих конгломератах выделяются отдельные рудоносные пачки - рифы, по существу, это древние россыпи. Сами руды располагаются в нижних частях конгломератовых пачек, где галька не превышает 5-6 см в диаметре. Рудоносные породы: окатанная галька кварца диаметром менее 5-6 см, сланцы мощностью от первых см до 3-х м. Цемент рудоносных пород преобразован в зеленокаменной фации, т.е. развиты хлоритовые, серицитовые, кварцевые образования. Первичная природа пород затушевана. Самое простое объяснение - древняя россыпь, но все не так просто. Дело в том, что многие гальки в этих конгломератах растресканы, в трещинах - кварцево-сульфидные прожилки с золотом, т.е. золото либо переотложено, либо привнесено первично. Основное количество золота на этом месторождении гидротермального происхождения. Помимо золота имеется масса других россыпных минералов: касситерит, монацит, гранат, алмаз, рутил, апатит. В промышленном масштабе извлекаются серебро, платиноиды, уран, алмазы. Уран тут необычный - пластогенный, его обломки соединялись с углистым веществом и образовывались срастания (тухолиты). Витватерсранд - один из типов урановых месторождений (ураноносные конгломераты). Содержания золота были очень высокие (до 20 г/т, в среднем 10 г/т), наиболее дорогие руды золота - именно оттуда, с глубоких горизонтов. Золото высокопробное - 935.

6. Стратиформные.

Месторождения золота, связанные с породами основного и ультраосновного состава:

· Сульфидно-медно-никелевые месторождения

· Медно-колчеданные месторождения

Месторождения золота, связанные с гранитоидами:

· Золото-медно-порфировые месторождения

Месторождения золота по запасам:

1. Докембрийские золотоносные конгломераты (Витватерсранд) - 47% мировых запасов.

2. Золото-медно-порфировые - 14-15%.

3. Золотоносные руды зеленокаменных поясов - месторождения колчеданного класса, 9-10%.

4. Эпитермальные золото-серебряные - связаны с вулканизмом, локализуются в вулканических аппаратах, 9%.

5. Россыпи - 4-5%.

6. Карлинский тип.

7. Сухой Лог.

В России имеется несколько крупных месторождений золота, их запасы исчисляются десятками и сотнями тонн: Сухой Лог (1450 тонн). Всего коренных месторождений в России насчитывается 132 (52% запасов). Комплексных месторождений - 113 (28% запасов).

Потребление золота.

o Более 80% золота идет на ювелирную промышленность.

o Все остальное: электротехника, чеканка монет, в золотые запасы, технические цели: Япония, США, Германия, Южная Корея, Швейцария, Франция, Великобритания.

Наибольшие потребители золота: Индия, Италия, США, Китай, Турция, Индонезия.

Сейчас погашение запасов в 2 раза превысило рост запасов. Обеспеченность золотом закончится через 7-10 лет.