Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2020, T. 492, № 2, стр. 39-43

Приморье относится к числу наиболее старых районов золотодобычи России. Россыпное золото здесь добывалось задолго до прихода первых русских землепроходцев [1]. Длительная эксплуатация экзогенных месторождений привела к истощению их геологических запасов, что не могло не сказаться на резком снижении объемов добычи благородных металлов (БМ). К настоящему времени большинство россыпей БМ практически полностью исчерпали свой ресурсный потенциал. В этих условиях укрепление сырьевой базы региона связано с выявлением комплексных россыпепроявлений. Именно к ним относятся титаноносные россыпи Сихотэ-Алинского орогенного пояса, в которых минералы БМ являются попутными компонентами. Большинство из них пространственно и генетически связано с синорогенными интрузиями базит-ультрабазитов. Примером могут послужить промышленно значимые ильменитовые россыпи Ариадненского массива, в которых авторами впервые обнаружены самородное золото и платина. Изучению их типоморфных свойств посвящены наши исследования, выполненные с применением электронно-зондового микроанализатора “Jeol Superprobe” JXA 8100 с системой “INCA Energy” 350 Oxford Instruments и электронного сканирующего микроскопа EVO-500XVP с системой “INCA Energy” 350 Oxford Instruments.

Ариадненский массив базит-ультрабазитов, расположенный в среднем течении р. Малиновка (площадь водосбора р. Уссури, притока р. Амур), относится к группе дифференцированных интрузий Ариадненского металлогенического пояса, приуроченных к Самаркинскому террейну юрской аккреционной призмы. В геологическом строении Ариадненского рудно-россыпного узла (рис. 1), совпадающего с контурами одноименного массива, принимают участие верхнеюрские турбидиты и олистостромы аккреционной призмы с включениями позднепалеозойских и нижнемезозойских океанических кремней, сланцев, известняков и базальтов, которые прорваны Ариадненской интрузией базит-ультрабазитов раннемелового возраста. Ее южная часть сложена перидотитами и оливиновыми пироксенитами, к северу преобладают ильменитовые и роговообманковые габбро, переходящие в диориты, монцодиориты и сиениты. Вышеперечисленные стратифицированные и магматические образования, в свою очередь, прорваны поздними гранитоидами, дайками основного и кислого состава позднемелового возраста [2].

Рис. 1.

Схема геологического строения Ариадненского рудно-россыпного узла. Составлена авторами с использованием материалов В.М. Лосива (1990) и И.В. Кемкина с соавторами [11]. А – местоположение изученной площади; Б: 1 – четвертичные аллювиальные отложения; 2 – верхнеюрские турбидиты и олистостромы аккреционной призмы с включениями позднепалеозойских и нижнемезозойских океанических кремней, сланцев, известняков и базальтов; 3 – дайки основного (а) и кислого (б) состава (K₂); 4 – диориты, кварцевые диориты, гранодиориты (K₂); 5–8 – породы Ариадненского массива (K₁); 5 – диориты, монцедиориты и сиениты; 6 – габбро; 7 – ильменитовые габбро со шлирами перидотитов; 8 – перидотиты; 9 – разрывные нарушения; 10 – границы разновозрастных стратиграфических и интрузивных образований: достоверные (а), фациальные (б); 11 – ильменитовые россыпи (а), точки отбора проб (б).

Одной из отличительных черт ариадненских ультрабазитов является присутствие первичной (магматической) благороднометальной минерализации. Как показали наши исследования, в диоритах содержания золота достигают 1.6 г/т, палладия – 1.4 г/т, серебра – 0.3 г/т. В самородном золоте распределение значений пробности носит бимодальный характер. Высокопробные частицы (900–930‰) отмечены в ассоциации с силикатами, а низкопробные (760–810‰) чаще фиксируется в срастаниях с пиритом. В неизмененных ультраосновных породах отмечено [3] присутствие сперрилита, золота высокой и низкой пробы. Высокопробные зерна (Au – 93.53 и Ag 6.6 мас. %) встречаются совместно с ильменитом, а низкопробные (Au – 50.59, Ag – 49.7 и Pd – 0.011 мас. %) – с поздними сульфидами.

С ильменитовыми габбро связано Ариадненское рудопроявление ильменитовой минерализации. Рудные тела имеют сложную морфологию, северо-восточное простирание и протяженность до 2200 м при ширине до 400 м. По падению они прослежены до 400 м. Среднее содержание (мас. %) TiO₂ в руде составляет 6.16; V₂O₅ – 0.086; Fe₂O₃ – 13.28; Sc – 0.0045. С глубиной в рудных телах отмечается увеличение концентрации Cu и Ni, достигающих соответственно 0.1 и 0.3 мас. % (фондовые материалы В.М. Лосива, 1990 ).

В верховьях р. Падь Тодохова широко развита сеть северо-восточных разрывных нарушений, контролирующих положение кварцевых жил с золото-сурьмяной минерализацией Тодоховского рудопроявления. Большей частью они приурочены к экзоконтакту ультраосновных пород с песчаниками и алевролитами. По простиранию они, по данным В.М. Лосива (1990), прослежены до 4000 м, по падению – до 400 м. Главный рудный минерал – антимонит, реже встречаются арсенопирит, пирит, марказит.

Ариадненские базит-ультрабазиты продуцирует ряд крупных титаноносных россыпей. Так, судя по фондовым материалам Д.В. Андросова и Е.А. Слободян (2017), протяженность россыпей р. Тодохова и ее правого притока руч. Потапова россыпей составляет, соответственно, 4.8 и 1.2 км при ширине до 520 и 280 м, средней мощности продуктивного пласта 7.4 м и содержанием ильменита до 375.5 кг/м³ (рис. 1). В процессе технологических исследований пять крупнообъемных проб исходных песков (весом до 500 кг) прошли стадию предварительного концентрационного обогащения с последующей электромагнитной сепарацией. Полученный гравитационный концентрат характеризуется высоким выходом магнитной фракции (93–95% общей массы) и низким – немагнитной (5–7%). Основу первой из них составляет ильменит, в небольших количествах фиксируется титаномагнетит. Отличительными чертами материала фракции (ильменитового концентрата) являются высокие содержания (мас. %) TiO₂ (49.5), а также незначительные примеси SiO₂ (1.02) и Cr (0.2), что вполне отвечает требованиям промышленного производства [4]. Нельзя не отметить высокий уровень присутствия в концентрате массовой доли (до 300 г/т) таких высокотехнологичных металлов, как Nb, Nd, Co, Сu. Немагнитная фракция, в сущности, представляет собой смесь анортита, кварца, роговой обманки, сфена и циркона. В незначительных количествах присутствуют монацит, рутил и апатит. Из рудных минералов преобладают сульфиды (единичные зерна пирита, арсенопирита, антимонита и галенита) и самородные металлы (золото, платина). Составные компоненты фракции можно подразделить на две группы. Первая из них включает дефицитные для промышленности металлы Hf, Y (до 900 г/т). Во вторую входят Au и Pt, концентрации которых варьируют в пределах 0.5–3.0 г/т.

Особый интерес вызывают первые находки самородных золота и платины в россыпях узла. Все золотины, выделенные из немагнитной фракции, по особенностям химизма можно разделить на три группы: серебристую, ртутистую и медистую. В первую, наиболее распространенную группу, включающую до 70% всех изученных образцов (91 зерно), входят низко- и высокопробные, в понимании [6], разновидности золото-серебрянных соединений. Макроскопически низкопробные фазы – мелкие (менее 0.25 мм) пластинчатые, иногда комковидные частицы желтого цвета. Поверхность золотин – мелкоямчатая, окатанность – средняя, иногда хорошая. Они характеризуются сравнительно узким диапазоном колебаний пробы от 670 до 740‰. На периферии зерен довольно часто наблюдаются гипергенные высокопробные оболочки толщиной 30–50 мкм, где концентрации Ag (1.6–1.8 мас. %) значительно понижены по сравнению с центральной частью. Переход от матрицы к кайме резкий и хорошо прослеживается. Появление этих оболочек, по-видимому, связано с выносом примесей из золота в зоне гипергенеза. В отдельных зернах металла наблюдаются мелкие вростки арсенопирита. Химический состав этого минерала (Fe – 32.3; As – 42.6; S – 19.6 мас. %) отличается избытком серы и дефицитом мышьяка по отношению к стехиометрии. Другая разновидность золота характеризуется высокими значениями пробы (до 970–999‰).

Сопоставление шлихового и рудного золота указывает на активную роль ультрабазитов в процессе формирования россыпей. А находки антимонита и сростков золота с арсенопиритом отражают участие в россыпеобразовании проявлений золотосурьмяной минерализации.

Другая группа состоит из 22 золотин, примечательных постоянным присутствием примеси Hg (мас. %) от 3.47 до 4.31. Концентрации Au и Ag колеблются, соответственно, от 53.72 до 55.37 и от 39.1 до 41.45. Морфологически ртутистое золото образует зерна изометричных, комковатых очертаний. Размер их варьирует от 0.1 до 0.3 мм. Ртутистые фазы отличаются невысокой гипергенной устойчивостью (рис. 2а). Своеобразие вторичных преобразований выразилось в образовании высокопробной пористой диффузионной зоны, в которой практически полностью отсутствует Hg (рис. 2б). Схожие изменения претерпевало гипогенное ртутистое золото в процессе формирования многих россыпей Урала [6], характеризующееся, как и в нашем случае, пониженными значениями пробности, монолитным (плотным) внутренним строением.

Рис. 2.

Гипергенные преобразования ртутистого золота. Изображение: а – в обратных электронах; б – в рентгеновских лучах Hg.

Медистое золото (26 зерен) представлено тонкими (менее 0.1 мм) изометричными выделениями ярко-желтого цвета с красноватым оттенком. Типоморфной примесью этих золотин средней пробности (850–900‰) можно считать Cu (0.1–3.2 ат. %). В процессе микрозондовых исследований установлен неравномерный характер распределения этого элемента. Размер гомогенных участков редко превышает первые десятки микронов.

Самородное золото ртутистого и медистого состава неоднократно отмечалось в рудо-россыпепроявлениях, тяготеющих к базит-ультрабазитам Урала [7], Приамурья [8]. В пользу “ультрабазитового” типа коренного источника в нашем случае свидетельствует близость макросоставов шлихового золота и его аналогов из ультраосновных пород. Факт сохранения геохимических характеристик россыпных золотин первично-магматического генезиса имеет принципиальное значение, поскольку может использоваться при металлогенических построениях, а также оценке перспектив ресурсного потенциала территорий не только юга Дальнего Востока, но и других регионов.

Минералы металлов платиновой группы присутствуют в шлихах по сравнению с золотом в гораздо меньших количествах. Шлиховая платина обычно встречается в виде комковатых обособлений неправильной или овальной, уплощенной формы, в поперечнике не превышающих 0.3 мм (рис. 3). Анализ изученных восьми зерен показывает, что они представлены твердыми растворами Fe–Pt, где ведущим минералообразующим элементом является Pt (87.1–90.8 мас. %). Их можно отнести, используя известную номенклатуру [9], к изоферроплатине с концентрацией Fe+Cu в интервале 25.7–27.9 ат. %. Минералы системы Fe–Pt близкого состава наблюдались авторами и в других платиноидно-золотых россыпях Приморья, тяготеющих к интрузиям базит-ультрабазитов [10].

Рис. 3.

Морфология зерен изоферроплатины.

Результаты проведенных исследований дают основания полагать, что ариадненские базит-ультрабазиты активно участвовали в формировании россыпей, поставляя в них ильменит, серебристое, медистое и ртутистое золото, платину, а также широкий круг стратегических металлов. Основу шлихового материала составляет ильменитовый концентрат с высокой примесью V, Nb, Nd, Co, отвечающий нормам промышленного производства. Немагнитный концентрат примечателен, кроме промышленных концентраций Au и Pt, присутствием таких дефицитных для промышленности металлов, как Hf и Y. Представляется, что комплексное использование титаноносных россыпей, связанных с базит-ультрабазитами Сихотэ-Алиня, в значительной мере поможет удовлетворить потребности страны по целому ряду стратегических видов минерального сырья.