Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2021, T. 496, № 2, стр. 132-136

Золото-серебряные месторождения в докембрийских комплексах – это весьма редкие рудные объекты, ранее на Фенноскандинавском щите известные только на территории Финляндии и Швеции. Полученные нами новые данные по минералогии, геохимии и составу флюидных включений Оленинского Au–Ag-месторождения в зеленокаменном поясе Колмозеро-Воронья позволили по новому подойти к вопросу генезиса и классифицировать его как метаморфизованное месторождение, связанное с порфировыми интрузиями. Минералогические исследования проведены в ГИ КНЦ РАН (Апатиты), с использованием оптического микроскопа Axioplan, сканирующего электронного микроскопа LEO-1450 с энергодисперсионными приставками Röntec и “Bruker” X Flash-5010 и электронно-зондового микроанализатора MS-46 “CAMECA” (аналитик Е.Э. Савченко). ICP‒MS-анализ пород на малые элементы выполнен в ИГЕМ РАН (Москва) и в Институте геологии и геохимии УрО РАН (Екатеринбург). Валовый анализ состава флюидов включений выполнен в ЦНИГРИ по методике, описанной в [1] (аналитик Ю.В. Васюта).

Оленинское месторождение приурочено к толще амфиболитов хр. Оленьего, которая содержит силлы гранит-порфиров мощностью от 0.1 до 6 м (рис. 1б). Крупный массив гранит- и гранодиорит-порфиров, вмещающий Cu–Mo-порфировое рудопроявление Пеллапахк, расположен в 2 км к северо-западу (рис. 1а) [2].

Рис. 1.

Схематическая геологическая карта северо-западного фрагмента зеленокаменного пояса Колмозеро-Воронья (а) и схема геологического строения участка месторождения Оленинское (б). 1–6 – породы зеленокаменного пояса: 1 – глиноземистые плагиосланцы, 2 – толща чередования глиноземистых плагиосланцев и амфиболитов, 3 – метавулканиты и туфолавы кислого и среднего состава, лептиты, 4 – амфиболиты хр. Оленьего, 5 – плагиоамфиболиты по метабазальтам, 6 – метаосадочные плагиогнейсы, 7 – гнейсо-плагиограниты Мурманского блока и Кольско-Норвежского домена, 8 – гнейсо-плагиограниты, гнейсогранодиориты, 9 – дайки долеритов, габбро-перидотитов, 10 – пегматитовые жилы, 11 – турмалиновые и плагиомикроклиновые граниты, 12 – метаперидотиты, метапироксениты, 13 – габбро, 14 – комплекс габбродиорит-, диорит- и гранит-порфиров, 15 – зона биотитизации и диопсидизации амфиболитов, 16 – контакт пегматитовой жилы, 17 – сланцеватость, 18 – тектонические нарушения (разломы), 19 – месторождения и рудопроявления: 1 – Пеллапахк, 2 – Оленинское, 20 – участки развития богатой золото-арсенопиритовой минерализации.

Рудная зона Оленинского месторождения представляет собой серию эшелонированных линз, размещение которых контролируется сдвигами северо-западного простирания на площади 900 × 50 м (рис. 1б) [3]. Богатые руды локализованы в экзоконтактовых зонах силлов гранит-порфиров, где породы максимально изменены. Более детально геологическое строение месторождения рассмотрено в [3–5].

Геохимическая ассоциация элементов месторождения включает Au–As–Ag–Sb–Cu–Pb–W (рис. 2). Для сравнения на рисунке приведена ассоциация элементов рудопроявления Пеллапахк, в которую входят Mo–Cu–Bi–Ag–W.

Рис. 2.

Распределение основных микроэлементов в рудах Au–Ag-месторождения Оленинское и Cu–Mo-рудопроявления Пеллапахк (столбики гистограммы; содержания нормированы по отношению к средним значениям для верхней коры [6]) и концентрация малых элементов во флюидных включениях в кварце Оленинского (график).

Валовый анализ флюидных включений в продуктивном кварце показал высокую общую соленость флюидов (120–410 г/кг H₂O) с преобладанием хлоридов и сульфатов Ca (21–62 г/кг H₂O) и Na (10–47 г/кг H₂O) и с аномально высоким содержанием As, Sb, Cu, Pb, Zn, Ag (рис. 2).

Геохимические особенности руд хорошо согласуются с их минеральным составом. Широко развиты минералы As, Pb, Ag, Cu, Sb, Au, отмечено свыше 20 минералов Au и Ag [3, 5]. Отношение Au/Ag менее 0.2. Установлена многостадийность минералообразования, в частности, выделено 5 генераций минералов ряда Au–Ag, а состав интерметаллидов варьирует от самородного Ag до высокопробного Au.

Перечисленные выше особенности руд отличают Оленинское от других известных месторождений и рудопроявлений золота в северной части Фенноскандинавского щита, где преобладают объекты орогенического типа [7], что связано с иным генезисом рассматриваемого месторождения.

Известно, что в фанерозойских комплексах порфировые интрузивы, кристаллизующиеся на глубине от 1 до 6 км, являются материнскими для порфирово-эпитермальных рудных систем, реализующихся в малоглубинной и приповерхностной обстановке. Эти системы характеризуются зональностью распределения связанных с ними месторождений, от центра к краю: (Mo, Cu)–(Cu)–(Pb, Zn)–(Au, Ag, As, Sb), которая может проявиться полностью или фрагментарно [8, 9]. Подобные рудные системы могли формироваться и в докембрии, хотя вероятность того, чтобы они сохранились, а не были выведены в дальнейшем на поверхность и эродированы, невелика.

Приведенные выше геохимические и минералогические особенности руд Оленинского месторождения говорят о его генезисе под воздействием магматических флюидов с высоким окислительным потенциалом; флюиды с такими характеристиками мог сгенерировать интрузив гранит-порфиров [10]. Таким образом, мы имеем единую порфировую рудную систему, к центральной “высокотемпературной” зоне которой относится Cu–Mo-рудопроявление Пеллапахк (рис. 1), а к внешней “низкотемпературной” – золото-серебряное месторождение Оленинское, локализованное во вмещающих интрузив толщах.

О правомерности такой типизации Оленинского месторождения говорят пространственная и генетическая связь минерализации золота и серебра с силлами гранит-порфиров, особенности состава флюидов, геохимическая ассоциация рудных элементов, преобладание Ag над Au в составе руды (отношение Au/Ag меньше 0.2), сложный минеральный состав руд, содержащих большое разнообразие сульфосолей и других соединений Sb и Ag. Не противоречат этому геолого-структурное положение месторождения в сдвиговой зоне, морфология и параметры рудных тел, масштаб месторождения, зональность и интенсивность метасоматического изменения околорудных пород.

Если рассматривать Оленинское как один из объектов порфирово-эпитермальной рудной системы, то возраст первичной минерализации следует принять близким к возрасту гранит-порфиров 2828 ± 8 млн лет [11]. Поскольку породы пояса Колмозеро-Воронья претерпели региональный метаморфизм амфиболитовой фации в неоархее (T = 550–600°С, P = 3–4 кбар) и в палеопротерозое (T около 530°С, P около 5.5 кбар) [12], то руды месторождения должны нести признаки метаморфизма. О наложенном метаморфизме говорят практически полное отсутствие хлорита и слабое развитие карбоната во вмещающих измененных амфиболитах, отсутствие пирита при широком развитии пирротина, появление структур кристаллизации сульфидного расплава соединений легкоплавких металлов Ag, Pb, Sb, Te, Cu (рис. 3) – явление сульфидного анатексиса, описанное нами подробно в [13]. Признаки сульфидного анатексиса отмечены были также в рудах Cu–Mo-рудопроявления Пеллапахк [13].

Рис. 3.

Продукт кристаллизации сульфидного расплава – срастание пирротина (Po), ульманита (Ul) и пираргирита (Pyr) в краевой части зерна аргентотетраэдрита (Atd) и галенита (Gal). Изображение в обратно-рассеянных электронах. Рамка на рисунке слева показывает участок, в увеличенном виде представленный справа.

С метаморфизмом руд Оленинского месторождения, вероятно, связаны приведенные выше особенности состава флюидных включений в кварце – весьма высокая общая соленость и аномально высокие содержания металлов во флюиде, поскольку при метаморфизме в условиях амфиболитовой фации, когда из пород в значительной мере удаляются вода и CO₂, состав флюидных включений должен был переуравновеситься.

Выделение нового для Карело-Кольского региона генетического типа месторождений расширяет перспективы золотоносности северо-восточной части Фенноскандинавского щита и указывает на необходимость разработки дополнительных поисковых критериев при постановке поисково-оценочных работ на благородные металлы в регионе.