Наиболее известным золотым оруденением в Горном Алтае является золото-медно-скарновое (Синюхинское, Ульменское, Чойское Баячнихинское и другие) [2]. Обнаружение нового не традиционного для региона комплексного оруденения уран-золото-редкометалльного представляется весьма важным в свете поисков подобных типов оруденения в Горном Алтае. Это связано с тем, что проявления золота и сопутствующих металлов обнаруживает пространственную связь с дайковой серией пород шошонитового типа, характеризующегося обилием летучих компонентов, являющихся переносчиками золота в гидротермальных растворах. Подобные аномальные структуры с магматизмом шононитового типа в регионе имеется значительное количество. Известно, что с гранитоидами шошонитового типа связано и супергигантское месторождение Мурунтау в Узбекистане [4]. Этим и объясняется актуальность проведенных исследований. Цель исследования – систематизировать сведения по новому типу комплексного оруденения золота и его связи с рудогенерирующим магматизмом, дизъюнктивными структурами.
Новый тип золото-уран-редкометалльного оруденения
На юге Горного Алтая в пределах Тархатинского золото-серебряного рудного узла распространено сложное по составу золото-уран-редкометалльное оруденение, контролируемое разломами восток-северо-восточной ориентировки. Оно приурочено к группе цепочечных грабенов, контролируемых глубинным Тара-Ирбистинским разломом. К субширотному Джазатерскому разлому приурочен небольшой Аютинский грабен, в пределах которого известно золото-ртутное оруденение. Магматические образования представлены дайками монцодиоритов, лампрофиров, монцонитов, гранит-порфиров шошонитовой серии [3]. Оруденение представлено гидротермальными жильными и штокверковыми образованиями золото-шеелитового и шеелит-золото-уранового состава, объединяемые в единый золото-уран-редкометалльный тип. Околорудные метасоматиты представлены эйситами, пропилитами, березитами реже грейзенами.
Перспективное проявление Елангаш-1 расположен в верховьях р.мЕлангаш в 3 км южнее участок Нижний Елангаш и располагается в 3 км от оз. Атакуль. На участке были вскрыты и опробованы бороздой рудоносные зоны с золото-урановой минерализацией, при этом содержание золота не превышало 2 г/т, а в единичных штуфных пробах, отобранных из гнезд с почками урана с видимым золотом, содержание последнего установлено от 1-2 до 10 г/т (по спектрохимическому анализу). Из сотен бороздовых проб анализы на золото приведены лишь по единичным. В геологическом строении участка принимают участие песчаники, алевролиты и сланцы низов катунской свиты (кембрий), дайка диоритов, гидротермально измененные породы и кварцево-карбонатные жилы. Все породы в значительной степени ороговикованы, но наибольшим изменениям подверглись песчаники, которые также в значительной степени эпидотизированы, часто окварцованы и альбитизированы. Степень ороговикования возрастает с востока на запад. Дайка диоритов мощностью 5-8 м внедрилась согласно слоистости и прослеживается с востока на запад более, чем на 300 м, где заворачивается вместе со слоями на ЮЗ. Она разбита многочисленными поперечными нарушениями на целый ряд мелких блоков, амплитуды смещения по которым достигают 5-7 м. Диориты обычно темно-серые, мелкокристаллические, состоящие из роговой обманки, плагиоклаза и кварца. Последний часто более поздний и сопровождается медной минерализацией. Предполагается, что дайка имела значительную роль для экранирования гидротермальных растворов и оруденения. Гидротермально измененные породы образовались за счет переработки всех петрографических разностей и образовались в три разновозрастные и разнотемпературные стадии. Наиболее ранними являются альбититы и слюдистые грейзенизированные породы высокотемпературной стадии, образованные растворами, несущими калий, натрий и кремнекислоту. Затем образовались окварцованные и серицитизированные породы с пиритом, халькопиритом и галенитом, что соответствует среднетемпературной стадии и щелочно-кремнистому составу растворов, очевидно с переменным режимом. И завершающим этапом явилась карбонатизация пород и образование анкерит-сидеритовых жил с обилием халькопирита и проявлениями настурана. С выпадением последнего завершился гидротермальный процесс. Морфологические формы гидротермальных проявлений находятся в прямой зависимости от характера и особенностей расположения и распределения трещинной тектоники. На участке преобладают и хорошо выражены разрывные нарушения субширотного и субмеридионального направлений. Интенсивность их развития приблизительно одинакова. Более молодыми являются субмеридиональные трещины, они имеют сколовый характер и слабоминерализованы. Падения их крутые (70-90°) в обе стороны. Субширотные нарушения представляют собой разрывные трещины, полого падающие на север под <50-40°, реже 50-70°. Все они интенсивны минерализованы: большая часть рудоносных жил связана с этой системой. Трещинные зоны и нарушения СЗ и СВ направлений менее развиты и являются оперяющими по отношению к широтной системе. Помимо тектонических трещин в породах широко развиты трещины отдельности, отслоения и т. п. Большинство зон гидротермально измененных пород имеют линейно вытянутые формы, располагаясь вдоль наиболее крупных нарушений и зон повышенной трещиноватости, а также послойно, как оперяющие образования в сторону от дизъюнктивов. В местах пересечения разнонаправленных трещин образованы округлые неправильные тела гидротермальных метасоматитов и крабовидные жилы железистых карбонатов. Золоторудная минерализация парагенетически связана с проявлениями настурана в карбонатных жилах. Рудоносные жилы почти все сконцентрированы со стороны лежачего бока дайки монцодиоритов и приурочены к системе трещин субширотного направления. Единичные жилы карбонатов, содержащие незначительные включения золота и урана встречаются также к югу от дайки и приурочены к пологопадающим на север зонам дробления и карбонатизации. Золото в зернах настурана визуально отмечается в виде мелких червеобразных вростков, каплевидных, точечных включений размером до 1 мм. Местами отмечаются дендритовидные образования. Гнезда и почки настурана располагаются между кристаллами железистых карбонатов, заполняя небольшие (до 1-2 мм) пустоты. Отмечаются единичные гнездовые скопления до 5х15 см. По данным химических анализов бороздовых проб золото установлено в следующих количествах – 7 г/т в 1 пробе, 1,6 г/т – 1 пробе, 0,2-0,8 г/т в 19-ти пробах, следы – в 13-ти. Концентрации урана варьируют от 0,01 до 1,5 %. Минералогическим анализом проб-протолочек и „ хвостов” бороздовых проб, кроме золота и настурана также установлены магнетит, халькопирит, пирит, гематит, сидерит, кварц, серицит, циркон, апатит, рутил, роговая обманка, турмалин, мусковит, единичные зерна – галенита, киновари, борнита, шеелита, куприта. В одной пробе – содержание шеелита до 90% веса тяжелой фракции. Радиоактивность достигает значений 7000 мкр/час. Выделено 3 основных золоторудных тела приуроченных к жилам мощностью до 0,2 м и протяженностью до 1,5-5 м, содержание золота соответственно 7,16 и 2 г/т. Бороздовые пробы дополнительно анализировались на серебро и медь. Максимальные содержания серебра 124,2 г/т установлено в пробе, отобранной из зоны окварцевания и серицитизации среди роговиков; прослеженная длина зоны в пределах расчистки – 12 м. Содержание серебра от 10 до 100 г/т отмечено в 11 пробах, до 10 г/т – в 28 пробах, в 12-ти пробах анализ не проводился. Повышенные содержания серебра приурочены к зонам окварцевания и серицитизации. Содержание меди от 1 до 14,6% установлены в 7 пробах. Спектральным анализом в единичных пробах отмечены аномальные содержания свинца (0,02-0,05 %), молибдена (0,001-0,005 %), никеля (0,02 %), иттрия от 10 до 50 г/т, иттербия от 5 до 40 г/т, гафния от 5 до 120 г/т, скандия от 10 до 100 г/т. По данным анализа 102 проб, отобранных по литолого-геохимическому профилю длиной 760 м установлено, что повышенные содержания золота, урана и меди не выходят за пределы зон дробления и гидротермального изменения пород. Золото дает отчетливые положительные «всплески» содержаний до 1-7 г/т в карбонатных зонах и жилах. Ширина ореола значений 0,1-1 г/т в сторону экрана рудопроявления составляет около 50 м. Общий ореол прерывистого характера имеет ширину 820 м. То же самое характерно и для ореолов меди. В трех пробах обнаружен вольфрам в количествах 0,005-0,5 %.
Проявление Нижний Елангаш находится в 50 км к ЮЗ от с. Кош-Агач и располагается на левом склоне долины р. Елангаш, охватывая площадь около 2 км в приустьевой части первого сверху левого притока. Участок сложен монотонными, частично ороговикованными, хлоритизированными песчаниками и алевролитами катунской свиты кембрия, ритмично переслаивающимися и смятыми в крупную асимметричную антиклинальную складку (Елангашская антиклиналь), ось которой ориентирована субширотно. Складка осложнена дизъюнктивами субширотного направления. На западном фланге участка выявлены две дайки гранит-порфиров и одна жила светло-серых мусковитовых пегматоидных гранитов мощностью 0,5-3 м, длиной до 20 м субширотного направления, залегающие послойно среди орговикованных песчаников. Гранитоды отностся к шошонитовому типу и их флюиды характеризуются насыщенностью летучими компонентами – фтором, бором. Макроскопически отмечается много турмалина в виде черных розеток до 1 мм в поперечнике. Вольфрамовые проявления расположены в непосредственной близости от даек. К ЮВ от этих даек в осевой части антиклинали среди роговиков располагается штокообразное тело своеобразных метасоматических альбититов фельзитоподобного облика, состоящих из полевых шпатов и кварца, светло-серой окраски, иногда с постепенными переходами во вмещающие ороговикованные породы. В плане они занимают площадь около 500 кв. м, образуя округлое тело. Кварцевые жилы хорошо развиты, но особых сгущений не образуют. Наибольшее их количество в шарнирной части антиклинали, характеризующейся повышенной трещиноватостью. Преобладающая ориентировка жил – субмеридиональная и субширотная, большинство приурочено к горизонтам песчаников. В секущих жилах отмечается резкое их выклинивание при выходе из песчаника. Мощность жил от нескольких см до 0,3-0,6 м, протяженность от 1 до 15 м. Шеелитовая минерализация отмечается в единичных жилах часто в ассоциации с халькопиритом и полевым шпатом, иногда со скаполитом, располагаясь в виде мелких и мельчайших вкраплений, нитевидных коротких прожилков, проникая, как в массу жил, так и в массу вмещающих ее пород на расстояние до 1-2 см по мелким трещинам. В кварцевой массе жил шеелит развит незначительно, также располагаясь по трещинам. По данным штуфного опробования содержание вольфрама в зальбандах жил достигает 0,1-1 %, в то время как основная часть жил содержит его не более долей %. «Штокверковые» рудопроявления вольфрама располагаются в сравнительно хорошо обнаженной восточной части участка. Здесь породы ороговикованы слабо, но песчаники эпидотизированы и осветлены. Сравнительно маломощные горизонты песчаников (0,5-2 м) и пространственно и генетически тесно связаны со сложно построенными кварцевыми жилами мощностью до 0,3 м и протяженностью до 15м. Вблизи контактов жил распространены маломощные (от нитевидных до 1 см) прожилки кварца, часто с эпидотом. Прослеженная длина штокверков до 15-20 м, мощность определяется мощностью вмещающих песчаников. Шеелит в них присутствует в тонко рассеянном состоянии, реже образует единичные зерна (до 0,3 мм). В жилах кварца иногда отмечается пирит и халькопирит, не проникающий в зоны «штокверков». Зоны дробления с медно-вольфрамовой минерализацией располагаются в западной части участка. Канавами вскрыто 3 зоны. Первая располагается согласно слоистости вмещающих пород (азимуту 225 ЮВ <70°). Изученная часть зоны имеет среднюю мощность 5,7 м, длину 150 м. Вторая зона представляет собой тектоническое нарушение, по которому отделены ороговикованные песчаники и альбититы, падение субвертикальное. Мощность от 2,5 до 10 м, прослеженная длина – 125 м. Третья зона имеет субширотное падение. Мощность её 3 м, вскрыта одной канавой. В шлихе, взятом непосредственно над зоной, обнаружены 25 зерен шеелита и 7 золота размером до 0,1-0,4 мм. В зонах 1 и 3 породы интенсивно окварцованы. Обильные мелкие тонкие прожилки полевошпатокварцевого, реже карбонат-кварцевого состава, содержат вкрапленность шеелита, халькопирита, пирита и гематита. Шеелит отмечается в единичных кварцевых прожилках в виде единичных очень мелких вкраплений, нитевидных прожилков длиной до 1,5 см и пленок. По данным спектрохимического анализа золото обнаружено в содержаниях от 0,001 до 0,2 г/т. Максимальное содержание приурочено к зоне дробления и окварцевания с вкрапленностью халькопирита и шеелита мощностью 1 м. Аналогичные содержания отмечены в единичных геохимических пробах, отобранных из кварцевых жил. В двух пробах обнаружены содержания 1 и 3 г/т Au. Мощность жил до 0,2 м, длина до 3 м. Золото в них, очевидно, парагенетически связано с медной минерализацией. В единичных случаях золото в количестве до 2 зерен установлено в хвостах бороздовых проб.
Юго-восточнее и восточнее описанных проявлений расположена аномальная зона приразломных узких грабенов, приуроченных к Тара-Ирбистинскому глубинному разлому В-С-В простирания. Последний контролирует карбонатно-терригенные образования уландрыкской свиты (D1-2), содержащей прослои сланцев и туфов, а также рои даек лампрофиров, диоритов, аплитов разной ориентировки. Все дайки по составу относится к шошонитовому типу [3]. Здесь локализуются не доизученные участки Тара I, Тара II, Ирбисту, Азъек, Джанкуль. В пределах участков проявлены зоны прожилково-вкрапленной и жильной кварцевой, кварц-карбонатной, кварц-баритовой минерализации, содержащих Cu, Bi, Co, Au, Pb, As. В жилах помимо пирита отмечены теннантит, халькозин, шеелит, галенит, борнит, халькопирит, кобальтин, зигенит. Содержания меди достигают 1,5 %, золота от следов до 5 г/т. В шлихах отмечено золото. На участке Азъек по двум случайным бороздовым пробам содержания золота составили 5 и 10 г/т.
Интерпретация результатов
Комплексная золото-уран-редкометалльная минерализация в изученном районе тесно пространственно и парагенетически связана с дайковой серией пород шошонитового типа, имеющих возраст P2 – T1 – время функционирования Сибирского суперплюма. Дайковая серия представляет собой верхнюю часть общей магмо-рудно-метасоматической колонны, на глубине которой, вероятно, располагается гранитодное тело, о чём свидетельствуют мощные роговики и метасоматиты и особенности геофизических полей. По соотношениям изотопов свинца 206Pb/204Pb – 207Pb /204Pb фигуративные точки галенитов из проявления Елангаш и галенита из дайки лампрофира Ирбисту попадают в поле мантийных значений (рис. 1).
Это указывает на то, что источником свинца в комплексных золото-уран-редкометалльных проявлениях участка Елангаш являлась мантия.
На диаграмме 206Pb/204Pb – 207Pb /204Pb устанавливается, что часть свинца в галенитах Елангашского участка имеет нижне-коровую природу (рис. 2).
Полученные данные свидетельствуют о сложном мантийно-коровом взаимодействии в процессе формирования рудогенерирующего магматизма и оруденения. Свинец галенитов имел мантийную и нижнекоровую природу.
Для рудного процесса в целом намечается последовательность формирования минерализации в три стадии: 1 – редкометалльную с шеелитом, молибденитом и сульфидами; 2 – настурановую; 3 – золоторудную. Судя по дендритовидным выделениям золота, завершающий рудный процесс протекал при низких температурах.
Описанные проявления весьма интересны своей комплексностью и, вероятно, аналогичны месторождениям и проявления уран-золото-редкометалльной формации, выделяемой А.А. Поцелуевым, Л.П. Рихвановым, С.Л. Николаевым в Северо-Казастанской урановорудной провинции [6].
Заключение
Таким образом, генерация оруденения и рудогенерирующего магматизма происходила в процессе мантийно-корового взаимодействия в результате функционирования Сибирского суперплюма. Известно, что участие процессов плюмтектоники определяет в значительной степени масштаб оруденения [1]. Рудогенерирующий магматизм относится к шошонитовой серии. Оруденение формировалось в 3 стадии: от ранней редкометалльной к средней – настурановой и заключительной – золоторудной.
Рис. 1. Свинцовая изотопная эволюция для нижней и верхней коры, мантии и орогена для отношений 208Pb/204Pb – 206Pb/204Pb для плюмботектонической версии в галенитах участка Елангаш. Границы источников: Upper crust – верхней коры, Lower crust – нижней коры, Orogene – орогена, Mantle – мантии по [7]. 1 – галенит проявления Елангаш, 2 – галенит из прожилка в дайке лампрофира (Ирбисту)
Рис. 2. Диаграмма 207Pb/204Pb – 206Pb/204Pb в галенитах участка Елангаш. REMA – превалирующая мантия; DM – деплетированная мантия; HIMU- компонент мантии, обогащённый радиогенным свинцом; EM I – обогащённая мантия нижнекоровым компонентом; EM II – обогащённая мантия верхнекоровым компонентом; MORB – океанические базальты; BSE – валовый состав Земли; LCC, UCC – нижне и верхнекоровый компоненты; Geochron Chondr – хондритовая геохрона; NHRL – положение изотопной корреляционной диаграммы в северной полусфере от проверочной линии. Остальные условные см. на рис. 1