Геохимия, 2021, T. 66, № 3, стр. 262-274

ВВЕДЕНИЕ

Золотые россыпи в Западном Прибайкалье известны с середины XIX в. в верховьях Лены и ее притоков (руч. Чанчур, Большой Анай) и по рекам Правая, Средняя, Малая Иликта. Формирование золотоносного аллювия связано с развитием древних долин на западном фланге Байкальского рифта (Мац, 2010). Приурочены россыпи в основном к верхней части аллювиальных отложений палеодолин. Золото хорошо окатано и отличается высокой пробностью (920–940). Мощность золотоносных пластов небольшая – 0.5–2.5 м, протяженность – 0.1–4.0 км, ширина – 10–400 м при содержании золота от единичных знаков до 2–3 г на 1 т породы. В россыпях встречались самородки массой до 100 г и более. За весь период золотодобычи в Прибайкалье было извлечено около 1 т золота. (Винокуров, Суходолов, 1999). В настоящее время все продуктивные россыпи уже практически отработаны.

Коренное золото в Западном Прибайкалье обнаружено спустя несколько десятилетий после открытия россыпей сначала в Ленском районе, затем в Восточном Саяне (Винокуров, Суходолов, 1999). Позднее было выдвинуто предположение о том, что золотоносные россыпи Прибайкалья сформированы за счет разрушения углеродсодержащих первично-осадочных метаморфических пород (углистых сланцев) и находящихся в них сульфидно-кварцевых золотоносных жил (Буряк, 1966; Устинов, Рыбаков, 1983; Коновалов, 1991).

Активно разрабатываемые в настоящее время месторождения Ленского золоторудного района и их детальное изучение позволили получить информацию о генетической принадлежности золото-сульфидной минерализации к черносланцевым толщам (Буряк, 1966). В середине 1990-х годов появились данные о платиновой минерализации, обнаруженной в крупном золоторудном месторождении Сухой Лог (Буряк, 2000; Дистлер и др., 1996; Дистлер и др., 2003).

Золотое оруденение в породах сарминской серии впервые рассматривается в работах И.В. Коновалова (1991). Большинство золоторудных проявлений Западного Прибайкалья объединяет общность геологической и структурной обстановки, однотипность морфологии тел и формационная принадлежность. В вопросе генезиса геологи придерживались мнения о гидротермальном происхождении рудного золота. Основанием для этого является довольно четкая приуроченность групп проявлений к зонам повышенной проницаемости в интенсивно трещиноватых участках на пересечениях зон глубинных разломов. Различия в минеральных ассоциациях объясняются наложением разновременных процессов по одним и тем же зонам проницаемости. Рудное золото приурочено к зонам дробления в углистых сланцах, к интенсивно окварцованным песчаникам и жилам кварца в приконтактовой области пород иликтинской свиты и гранитов приморского комплекса. Средние содержания золота по отдельным участкам составляют до 1 г на тонну породы (Винокуров, Суходолов, 1999). Малые параметры тел и низкое содержание металла в руде не позволяют на сегодняшний день считать Прибайкальский район перспективным для золотодобычи. Серебро как сопутствующий элемент благороднометальной минерализации отмечен на всех изученных золоторудных участках, но практического интереса также не имеет в виду его непромышленной концентрации. Элементы группы платины на территории Западного Прибайкалья до настоящего времени не изучались.

В настоящее время признана существенная роль углерода в процессах концентрирования, переноса и переотложения рудного вещества в осадочно-метаморфических породах, но определение низких содержаний благородных металлов (БМ), в том числе элементов платиновой группы, в геологических образцах с повышенным содержанием углерода является нетривиальной аналитической задачей. Поэтому для изучения пород сарминской серии (Западное Прибайкалье), наряду с традиционно применяемыми методами химического анализа и рентгеновского микрозондового исследования пород и минералов, использовали метод дуговой сцинтилляционной атомно-эмиссионной спектрометрии (САЭС), который позволяет без сложной пробоподготовки одновременно определять низкие валовые содержания золота, серебра и всех элементов платиновой группы, а также количество, размер и элементный состав частиц, содержащих эти металлы (Васильева и др., 2018). Информация, полученная методом САЭС позволит связать формирование благороднометальной минерализации с определенными типами пород и может способствовать выделению минералого-геохимических критериев поиска месторождений благородных металлов.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования являлись метаморфизованные углеродсодержащие породы сарминской серии PR₁ в южной части Байкальского выступа фундамента Сибирского кратона (рис. 1).

Рис. 1.

Схема геологического строения участка работ в пределах Байкальского выступа фундамента Сибирского кратона. 1 – русловые отложения KZ; 2 – карбонатно-терригенные отложения байкальской серии R; 3 – терригенные и вулканогенные образования акитканской серии PR₁; образования сарминской серии PR₁: 4 – иликтинская свита, 5 – хулуртуйская свита; 6 – граниты Приморского комплекса PR₁; 7 – точки отбора образцов из углеродсодержащих сланцев сарминской серии; 8 – проявления: а – окварцевания, б – пиритизации; 9 – разломы: а – установленные, б – предполагаемые.

На большей части этой территории развиты образования иликтинской свиты, метаморфизованные в условиях зеленосланцевой фации и представленные метаэффузивами основного, среднего, редко кислого состава, хлорит-кварцевыми, серицит-хлорит-кварцевыми, углисто-кварц-серицитовыми сланцами и микросланцами, филлитами, известняками, песчаниками – полевошпатово-кварцевыми, полимиктовыми, кварцевыми, гравелистыми и туфопесчаниками. Породы прорываются гранитами приморского комплекса, на контакте с которыми претерпевают слабое ороговикование. В зонах тектонических нарушений породы иликтинской свиты издроблены, милонитизированы и подвергнуты углеродизации. Углеродное вещество (УВ) сланцев иликтинской свиты в основном характеризуется дисперсным рентгеноаморфным состоянием. В некоторых выделениях УВ проявлена сильная люминесценция, свидетельствующая о присутствии в составе битумообразующих компонентов (Савельева и др., 2019).

Образцы для исследований отбирались из коренных обнажений в зонах дробления и рассланцевания, где тектонические процессы проявлены наиболее интенсивно (рис. 1, обр. 64/15, 37/17, 28/17, 43/17). На отдельных участках прослежено окварцевание, которое в основном сопровождается сульфидизацией (рис. 1, обр. 68/15, 72/15, 26/17, 30/17, 38/17). В верхнем течении р. Правая Иликта, р. Курга отобраны углисто-кварц-серицитовые сланцы (рис. 1, обр. 78/151, 78/153) из золотоносного аллювия (Мац, 2010).

В районе поселков Онгурен и Большое Кочериково выделяется блок площадью около 60 км², сложенный породами амфиболитовой фации метаморфизма, относимыми к хулуртуйской свите сарминской серии (Устинов, Рыбаков, 1983). Это, главным образом, биотитовые, роговообманково-биотитовые, роговообманковые и редко гранат-биотитовые гнейсы и мигматиты, амфиболиты, кварциты и карбонатные породы. Взаимоотношения между свитами не ясны; по контакту хулуртуйской и иликтинской свит наблюдается мощная зона дробления, по обе стороны от которой фиксируется азимутальное несогласие в простирании пород (Устинов, Рыбаков, 1983). Породы хулуртуйской свиты интрудированы синметаморфическими гранитами кочериковского комплекса, дайками габбро-диабазов и карбонатитов (Савельева и др., 2016).

На многих участках Хулуртуйского блока метаморфические породы и прорывающие их гранитоиды и диабазы несут следы деформаций, сопровождавшихся изменением первоначального минерального состава: замещением биотита мусковитом и хлоритом, роговой обманки актинолитом и хлоритом, плагиоклаза серицитом. В срастаниях с новообразованным мусковитом часто наблюдается углеродное вещество. УВ здесь представлено явно- и микрокристаллическим графитом с остаточными углеводородными радикалами (Савельева и др., 2019). В южной части блока в обрывах оз. Байкал (рис. 1, обр. 19/13, 32/14) в катаклазированных мигматитах и рассланцованном хлоритизированном диабазе (рис. 1, обр. 29/14) наблюдаются крутопадающие зоны рассланцевания мощностью до 6 м, сложенные кварц-мусковит-углеродистыми динамосланцами с примесью хлорита и альбита. Рассланцеванием затронута также краевая часть дайки диабаза, который преобразован в кварц-мусковит-хлорит-углеродистый динамосланец. Выходы углеродистых динамосланцев встречаются и на других участках Хулуртуйского блока, где приурочены к зонам субмеридионального и северо-восточного простирания (рис. 1, обр. 9/13 и 12/13).

МЕТОДЫ

Макро- и микроэлементный составы акцессорных рудных минералов установлены методом рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) с использованием сканирующего электронного микроскопа TESCAN VEGA 3 (Чехия) с энергодисперсионной приставкой Oxford Instruments X-Max в ЦКП “Геонаука” ИГ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар. Исследование состава рудных минералов выполнено в свежих сколках горных пород в их естественном состоянии (высота образца не более 36 мм).

Содержания элементарного некарбонатного углерода (С_эл) определены весовым методом из навески 1000 мг порошка углеродсодержащей породы, выполнено в ЦКП “Геодинамика и геохронология” в ИЗК СО РАН, г. Иркутск.

На оборудовании ЦКП “Изотопно-геохимических исследований” ИГХ СО РАН (Иркутск) определены валовые содержания 50 петрогенных и примесных элементов в порошковых пробах методом атомно-эмиссионной спектрометрии с дуговым разрядом (АЭС ДР) по способу полного испарения 20 мг вещества из канала графитового электрода (Васильева и др., 2012). Содержания 22 микроэлементов определены количественно по методике АЭС-ДР по способу вдувания-просыпки из навески 300 мг. Повышение точности результатов и улучшение пределов обнаружения достигнуты применением многомерной обработки спектральной информации (Васильева и др., 2012).

Низкое содержание благородных металлов (БМ) в геологических образцах не позволило их обнаружить на этапе изучения элементного состава и рудной минерализации перечисленными методиками АЭС ДР и методом РСМА. Поэтому для определения валовых содержаний Au, Ag, Pt и Pd, подсчета числа и распределения их частиц по размерам в 600 мг каждой пробы использовали методику дуговой сцинтилляционный атомно-эмиссионный спектрометрии (САЭС) (Шабанова и др., 2012). По четыре спектра единичных навесок по 150 мг были зарегистрированы на комплексе, включающем установку “Поток”, спектрограф СТЭ-1 и МАЭС на основе четырех фотодиодных линеек БЛПП 369М4 при базовой экспозиции 4 мс. Поиск и установление элементных ассоциаций редких минеральных фаз, содержащих Au, Ag и все элементы платиновой группы (Pt, Pd, Ir, Os, Rh и Ru), выполнен в идентичных условиях по методике САЭС на усовершенствованном спектральном комплексе при регистрации в сцинтилляционном режиме атомно-эмиссионных спектров 20 элементов дополнительно (Васильева и др., 2018). Комплекс включал установку “Поток”, спектрометр “Гранд-1500” с МАЭС на основе фотодиодных линеек БЛПП 2000 (базовая экспозиция 3 мс). Установлен элементный состав найденных редких минеральных фаз и суммарное количество каждой в восьми спектрах каждой пробы (общая масса 1200 г).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящем исследовании изучение составов акцессорных рудных минералов с помощью сканирующего электронного микроскопа TESCAN VEGA 3 показало присутствие пирита и арсенопирита в окварцованных углистых сланцах иликтинской свиты из зон дробления и окварцевания. Размер исследованных зерен колеблется от 1 до 40 мкм. Рудные включения находятся в алюмосиликатной матрице, в трещинах и пустотах, наиболее часто встречены в сосредоточениях слабоокристализованной и кристаллической углеродной массы. Содержание элементарного некарбонатного углерода (С_эл) в породах иликтинской свиты составляет менее 3 мас. %. В мусковит-углеродистых динамосланцах Хулуртуйского блока содержание С_эл значительно выше – до 10–16 мас. %. В динамосланцах хулуртуйской свиты (обр. 9/13, 19/13, 32/14) среди графита установлены микровключения самородных металлов величиной 10–50 мкм и их скопления: самородные Ni (10–15 мкм) с примесью Fe, Sn, цинкистая медь и сложные соединения Fe–Ni, Ni–Fe–Ti, Ti–TR составов, а также сульфиды меди и свинца, рутил, монацит, циркон, барит (рис. 2). В рассланцованном хлоритизированном углеродистом диабазе (обр. 29/14) зафиксированы мелкие скопления зерен (5–10 мкм) барита, циркона, монацита с TR и оксидов Ce. Несмотря на целенаправленный поиск методом РСМА, в углеродсодержащих сланцах иликтинской свиты и динамосланцах Хулуртуйского блока минеральные фазы благородных металлов не были обнаружены.

Рис. 2.

Микровключения самородных металлов в углеродизированном динамосланце. (а) – самородный никель и соединение Ni–Fe; (б) – цинкистая медь Cu–Zn и соединение Cu–Zn–Fe. Свежий скол породы, изображение в упруго-отраженных электронах. Ms – мусковит, Gr – графит (С_эл).

По данным методик АЭС ДР (табл. 1) в углеродсодержащих сланцах повышены валовые содержания Fe, Mn, Ti, B, Ni, Li, Cr, V, W, Mo, Ga, As, Cu, Zn, Pb и Bi (табл. 1) по сравнению со средними содержаниями в литосфере (Wedepohl, 1967). По мнению M.P. Ketris, Ya.E. Yudovich (2009) концентрации B, V, W, Mo, Cu и Bi должны быть на порядок выше в черных сланцах кремнистого состава, что требует относить содержания этих элементов в изученных образцах иликтинской свиты к диапазону от повышенных до близких к средним содержаниям в литосфере. Повышенными содержаниями (г/т): Fe (40 000–80 000), Cr (77–260), W (6.3–8.4), Ga (27–50), As (54–500) характеризуются обогащенные рудными минералами милонитизированные углистые сланцы иликтинской свиты. Содержания V, Zn выше средних в литосфере (Wedepohl, 1967) отмечены в хлоритизированных сланцах иликтинской свиты. Во всех динамосланцах Хулуртуйского блока повышены Li г/т (26–95), Ga (18–50). Содержание Ni (82–140 г/т) повышено исключительно в кварц-мусковит-углеродистых динамосланцах. Повышенным содержанием Ti, V, Cr, W, Mo характеризуется только интенсивно деформированный пегматит с графитом. Общим результатом для всех проанализированных образцов, учитывая данные M.P. Ketris, Ya.E. Yudovich (2009), является близкие к средним и ниже средних содержаний в литосфере уровень элементов: P, Mo, Cu, Tl и Bi. В тоже время выделяются образцы с аномально высокими концентрациями отдельных элементов, г/т: Mn (>3000), B (>200), Сu (470), As (>500), что объясняется более высокой дифференциацией соединений этих элементов в углеродсодержащих породах и образованием крупных минеральных фаз.

Валовые содержания благородных металлов определены методом САЭС и варьировали (г/т): Au 0.013–0.79; Ag 0.03–1.7; Pt 0.04–0.1; Pd 0.002–0.008 (табл. 2); Ir, Os, Rh и Ru – в сумме не более 0.005. В милонитизированных углистых сланцах иликтинской свиты, обогащенных рудными минералами, содержания Au, Ag и Pt (г/т) составили (0.02–0.79), (0.03–1.7) и (0.05–0.1) соответственно. Во всех динамосланцах Хулуртуйского блока, включая измененные диабаз и пегматит, содержания благородных металлов (г/т): Au (0.01–0.02), Ag (0.13–1.3) и Pt (0.04–0.1). Для каждой пробы массой 600 мг получены распределения по размерам частиц Au, Ag, Pt и Pd, которые указывают на вариации крупности частиц только Au и Ag в иликтинской свите и только серебра в хулуртуйской. Все частицы, содержащие Pt и Pd, в обеих свитах имеют диаметр 2–6 мкм.

Методом САЭС в 11 пробах иликтинской свиты зарегистрировано более 270 тысяч частиц, в 5 пробах хулуртуйской свиты – более 118 тысяч частиц. В сцинтилляционных спектрах зарегистрировано более 15000 вариантов разных по элементному составу ассоциаций 28 элементов, представленных моно- и многоэлементными частицами; единичные частицы содержат до 8–14 элементов. В пробах иликтинской свиты число частиц-носителей БМ к общему числу найденных частиц составило 2.6%, для хулуртуйской свиты – 9.5% при среднем содержании С_эл 1.68 и 4.72% соответственно. Для установления элементного состава частиц сцинтилляционные эмиссионные спектры элементов обрабатывали в модуле “Корреляционный анализ” программы “Атом” (Васильева и др., 2018). Фрагменты обработки сцинтилляционных спектров и найденная частица сложного состава Pt–Fe–S представлены на рис. 3а и 3б, соответственно.

Рис. 3.

Фрагменты сцинтилляционных спектров на длинах волн Pt, Fe и S. Время появления сложной частицы Pt–Fe–S отмечено на 8.775 мс черным контуром (а). Элементный состав этой частицы установлен по спектрам (б).

Многочисленные частицы самородных неблагородных металлов и неметаллов зарегистрированы во всех пробах обеих свит, но их встречаемость и количество различны. Для 11 проб иликтинской свиты ряд элементов по убыванию количества моночастиц (в скобках указаны минимальное и максимальное число зарегистрированных частиц) имеет следующий вид:

S (1200–1900)–Fe (400–1400)–Mo (100–1200)–Sn (250–1000)–Cr (290–750)–Pb (130–600)–Se (180–550)–Ti (150–550)–Ni (75–400)–As (15–470)–Cu (90–180)–Nb (90–160)–Cd (50–130)–Sb (5–70)–Bi (5–40)–Ta (5–15)–W (3–10)–Te (1–15).

Для пяти проб хулуртуйской свиты ряд по убыванию числа моноэлементных частиц имеет иную последовательность элементов:

S (1200–1900)–Mo (300–1500)–Fe (400–1200)–Sn (400–800)–Ti (450–600)–Cr (380–570)–Ni (50–500)–Pb (200–450)–Se (160–550)–Cu (100–250)–Nb (100–200)–Cd (60–130)–As (10–30)–Sb (10–20)–Bi (9–20)–Ta (5–15)–Te (4–15)–W (2–10).

Самородные Co и Zn (до 150 частиц и 50 частиц соответственно) зарегистрированы в некоторых пробах иликтинской свиты, в трех пробах хулуртуйской свиты, найдено до 90 моноэлементных частиц каждого из этих металлов.

В общем количестве доля найденных частиц различного элементного состава для 15 металлов, перечисленных в рядах распространенности, сопоставима с числом частиц их сульфидов сульфосолей и арсенидов. Установлено присутствие в пробах частиц (минеральных фаз) интерметаллидов, сульфидов и сульфосолей Fe, Ni, Ti, Pb, Cu, Zn, которые также были определены методом РСМА. Кроме того, найдены БМ, вероятно, находящиеся в сростках или в пленках с этими соединениями на поверхности частиц разных размеров. Однако они не фиксируются методом РСМА вследствие того, что пределы обнаружения БМ в атомно-эмиссионной спектрометрии на 1–3 порядка лучше, чем в рентгеновской спектрометрии.

Число частиц одинакового элементного состава, содержащих БМ (табл. 3), в пробах двух свит варьирует значительно, составляя 30–60%, что свидетельствует о различной интенсивности физико-химических процессов их образования. Обе свиты характеризуются максимальным числом частиц самородного серебра и его интерметаллидов с другими БМ, но минимальным количеством частиц-носителей Ir, Au и Os (табл. 3). В пробах иликтинской свиты наибольшие вариации частиц самородных БМ отмечены для Au, Ir, Os и Ru при малой изменчивости числа частиц Pd, Pt и Rh и высокой вариабельности числа частиц самородных элементов Co, Zn, Sb, Pb и Bi. В пробах хулуртуйской свиты имеют высокую вариабельность, кроме самородных Ir, Os и Ag также Co, Zn, Mo и Ni при низкой вариабельности Au, Pd, Pt, Rh и Ru. Примерно равное количество частиц самородного иридия и соединений с ним найдено в обеих свитах. Кроме моноэлементных частиц серебра и элементов платиновой группы, найдены десятки и сотни частиц их интерметаллидов, среди которых преобладают соединения с серебром, родием, рутением, палладием и платиной, распределенные в порошках проб весьма равномерно. Интерметаллид Ag–Rh наблюдается в максимальных количествах во всех пробах обеих свит. Однако в иликтинской присутствует больше частиц интерметаллидов Ag–Pd, Ag–Pt, Ag–Os и Rh–Ru при отсутствии частиц Au–Rh и Pt–Ru, а в хулуртуйской – больше только Ag–Pt и Ag–Pd частиц, но не найдены частицы Os–Ir, Pd–Os, Rh–Ru и Rh–Ir. Таким образом, соответствующие ряды распространенности элементных ассоциаций моночастиц и интерметаллидов имеют следующий вид:

иликтинская свита: Ag $ \gg $ Rh ~ Ru > Pt ~ Pd > Ir ~ ~ Os > Au;

хулуртуйская свита: Ag $ \gg $ Rh > Pd ~ Pt > Ru > Ir ~ ~ Os > Au.

Сульфиды всех БМ присутствуют в пробах обеих свит при минимальном количестве сульфидов Ir, Os и Au. Ряды встречаемости частиц–сульфидов БМ идентичны рядам интерметаллидов. Распространенность ассоциаций БМ с неметаллами следующая: БМ–S, БМ–Se, БМ–S–Se и БМ–As с добавлением разных неблагородных металлов. Самое большое количество и разнообразие соединений установлено на основе серебра. Платина, палладий, осмий, родий и рутений преимущественно образуют соединения из двух элементов (Pt–As, Pd–S, Pd–Mo, Pd–Sn, Os–S, Os–Cr, Rh–Se, Ru–S и др.). Интерметаллические соединения и другие элементные ассоциации на основе золота и иридия крайне редки (1–15 частиц на пробу).

Образцы с максимальным содержанием золота (0.79 г/т) отмечены в кварцево-сульфидной жиле среди углистых сланцев иликтинской свиты. Углистые сланцы иликтинской свиты хлорит-кварцевого, серицит-хлорит-кварцевого, кварц-серицитового составов более золотоносны по сравнению с динамосланцами Хулуртуйского блока. Обнаружены самородные частицы золота размером более 22 мкм (табл. 2).

Крупные индивидуальные золотины найдены только в углисто-кварц-серицитовых сланцах с окварцеванием и сульфидизацией, в иликтинской свите. Частицы самородного золота и сложных соединений с ним, найдены в основном в пробах углистых сланцев иликтинской свиты, в минеральном составе которых присутствовали видимые вкрапления сульфидов, или образцы содержали кварц-сульфидные прожилки. Серебро является “сквозным” элементом для всего проанализированного материала и преобладает среди БМ как по числу самородных частиц, так и по разнообразию элементных ассоциаций. Палладий, интерметаллические соединения с ним и соединения с хромом, никелем, медью, оловом, цинком более характерны для хлоритизированных углистых сланцев иликтинской свиты и пород Хулуртуйского тектонического блока, где выделяются интенсивно деформированные углеродизированные и хлоритизированные диабазы. Нет основания считать высокообогащенными золотом и другими БМ образцы сланцев углисто-кварц-серицитового состава, отобранные из золотоносного аллювия в верхнем течении р. Правая Иликта, р. Курга. В них валовые содержания БМ близки к средним содержаниям в литосфере, (г/т): Au 0.02–0.024; Ag 0.03–0.13; Pt 0.03–0.05; Pd 0.005–0.006.

Серебро в повышенных концентрациях (1.2–1.7 г/т) отмечено во всех исследованных образцах Хулуртуйского блока и в интенсивно деформированных сланцах иликтинской свиты с пирит-арсенопиритовой минерализацией. Большинство серебряных частиц не являются моноэлементными, а находятся в элементных ассоциациях с благородными и другими металлами, серой, мышьяком, селеном. Размеры частиц самородного серебра и серебросодержащих соединений варьируют от 2 до 10–16 мкм. Валовые содержания элементов БМ коррелируют с количеством и размерами частиц конкретного металла, особенно это очевидно для серебра (1.7 г/т более 5000 шт.). Частицы платины и палладия имеют мелкие размеры 2–6 мкм. Максимальное число частиц, содержащих Os, обнаружены в пробах 38/17 и 28/17 интенсивно милонитизированных углисто-кварц ± хлорит-серицитовых сланцев иликтинской свиты с окварцеванием и сульфидизацией.

Валовые содержания и размеры частиц иридия, осмия, родия и рутения методом САЭС не определены из-за отсутствия градуировочных образцов состава адекватного пробам. По предварительным оценкам средние диаметры частиц самородных Ir, Os, Rh и Ru составляют 2–4 мкм.

В углистых сланцах сарминской серии байкальского выступа Сибирского кратона (Западное Прибайкалье) методом сцинтилляционной атомно-эмиссионной спектрометрии определены валовые содержания золота, серебра, палладия и платины. Уровень содержания золота (0.013 до 0.79 г/т) в 16 исследованных пробах соответствует или выше среднего содержания золота в черных сланцах мира – 0.0085–0.04 г/т (Wedepohl, 1967; Ketris, Yudovich, 2009). Содержания платины (0.004–0.1 г/т) в углеродсодержащих пробах варьируют от близких к средним в литосфере (0.005 г/т), в сравнении с данными (Wedepohl, 1967), до повышенных. Палладий во всех проанализированных пробах характеризуется пониженными содержаниями (0.0015–0.008 г/т) при средних содержаниях в литосфере 0.01 г/т (Wedepohl, 1967).

Методом САЭС в 17 пробах пород сарминской серии найдены и установлен элементный состав около 380 тыс. частиц редких минеральных фаз, более 18% из которых содержат БМ. Найдены частицы золота, серебра и всех элементов платиновой группы в виде самородных металлов, их двойных и тройных интерметаллидов друг с другом и неблагородными металлами, сульфидов, арсенидов, селенидов и сульфосолей. Аналогичные ассоциации типичны для черных сланцев Сухого Лога, Ленский золоторудный район (Дистлер и др., 1996, Лаверов и др., 1997; Васильева и др., 2018). Наиболее многочисленным оказался список зарегистрированных частиц серебра в разных элементных ассоциациях. Интерметаллид Ag-Rh найден во всех исследованных пробах обеих свит. Наименьшее число моноэлементных частиц и интерметаллических соединений зарегистрировано для частиц, содержащих Au, Ir и Os. Однако списки элементных ассоциаций частиц-носителей каждого благородного металла для разных свит совпадают только на 40–70%, что, вероятно, обусловлено отличием хулуртуйской свиты от иликтинской по валовым содержаниям углерода (увеличение в 2.8 раза) и железа (уменьшение в 2.5 раза).

В углисто-кварц-серицитовых сланцах иликтинской свиты более распространены ассоциации БМ в виде сульфидов, селенидов арсенидов Fe, Cu, Pb, Zn и т.д. Золото преобладает в самородном виде. В целом низкие содержания Au в контактовой полосе гранитов приморского комплекса на участке р. Курга и в верховьях руч. Миндей, позволяют рассматривать его лишь как зону рассеянной минерализации, где в приконтактовой области углистых сланцев иликтинской свиты и гранитов установлены зоны сульфидизации и окварцевания.

В деформированных углеродизированных, хлоритизированных диабазах и в углисто-кварц-мусковитовых динамосланцах вблизи выходов диабазов в южной части Хулуртуйского тектонического блока золотые частицы и соединения с ним найдены реже, чем в углистых кварц-мусковитовых сланцах иликтинской свиты. В тоже время Ag–Rh–Ru–Pt–Pd минерализация в динамосланцах более представительна по валовому содержанию Ag, Pd и Pt и числу частиц БМ. В динамосланцах Хулуртуйского блока на первые позиции в рядах элементных ассоциаций выходят интерметаллические соединения с Ti, Cr, Ni. Повышенные содержания и число частиц платины положительно коррелируют с содержанием элементарного углерода в исследуемом материале.

Осадконакопление и метаморфизм в иликтинской свите сопровождались сингенетической углеродизацией. Источниками самородных элементов в этих породах могли быть с одной стороны биотит, замещаемый мусковитом, с другой разрушающаяся в процессе метаморфизма биомасса черных сланцев. Участие биогенного вещества в формировании углистых сланцев иликтинской свиты подтверждено изотопным составом углерода δ¹³C от – 24.15 до – 27.72‰ (Савельева и др., 2019). Кроме того, известно много подтвержденных примеров концентрирования благородных и других металлов металлоорганическими соединениями при активной роли микроорганизмов. (Буслаева, Новгородова, 1989; Баранова и др., 1991; Ханчук и др., 2009; Развозжаева и др., 2011; Развозжаева, 2015). Полученные результаты согласуются с ранее опубликованными данными (Юдович и Кетрис, 1991; Варшал и др., 1995, Немеров и др., 2010 и др.), где в объектах черносланцевого типа отмечена связь благороднометальной минерализации с углеродным веществом, которое оказывает влияние на формирование, сорбирование, перенос и переотложение полезных компонентов.

Метаморфические и магматические породы Хулуртуйского блока фундамента Сибирской платформы претерпели наложенные деформации, сопровождавшиеся воздействием флюидов, из которых отлагался самородный углерод. Присутствие углеводородных радикалов в УВ динамосланцев позволяет предполагать, что отложение самородных углерода и металлов происходило из флюида, содержащего в значительном количестве углеводороды. По сравнению с УВ иликтинской свиты, значения изотопного состава углерода δ¹³С которого близки к изотопному составу живой биомассы, углерод динамосланцев Хулуртуйского блока более изотопно-лёгкий (Савельева и др., 2019). Он имеет значения изотопного состава углерода δ¹³С от –29.35 до –31.58‰, присущие жидким углеводородам нефти и битумов, которые встречаются в изверженных породах (Галимов, 1973; Руденко, Кулакова, 2006). Углеродизация в динамосланцах Хулуртуйского блока является эпигенетической, выполняет транспортную функцию для металлов и участвует в перераспределении и отложении полезных компонентов в интенсивно деформированных участках. В отличие от иликтинской свиты, углеродизация в динамосланцах Хулуртуйского блока сопровождалась дополнительным привносом элементов платиновой группы из глубинного источника флюида.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для изучения пород сарминской серии, наряду с традиционно применяемыми методами химического и рентгеновского микрозондового анализов, использован метод дуговой сцинтилляционной атомно-эмиссионной спектрометрии (САЭС), который позволил определить валовые содержания золота, серебра и элементов платиновой группы, а также оценить количество, размер и элементный состав частиц, содержащих-БМ и другие металлы. Полученная информация может быть полезна для исследователей и геологов-производственников, занимающихся прогнозом и поисками благороднометального оруденения в черносланцевых толщах.

Результаты минералого-геохимических исследований свидетельствуют о сингенетичном характере углеродной и благороднометальной минерализаций в филлитовидных хлорит-серицитовых сланцах иликтинской свиты. Метаморфические и магматические породы Хулуртуйского блока претерпели наложенные деформации и внедрение углеводородных флюидов. Очевидно, что при тектоническом преобразовании углеродсодержащих осадочных метаморфических пород сарминской серии, сопровождающимся деформациями, разрушением/растворением и перекристаллизацией минералов, углеродная составляющая пород играла важную роль в перераспределении золота и других БМ с обогащением ими отдельных участков. Ассоциация самородных металлов и интерметаллических соединений с углеродным веществом указывает на восстановительную обстановку минералообразования, что согласуется с выводом (Савельева и др., 2019) о присутствии углеводородов во флюиде.

По сравнению с месторождениями Ленского золотоносного района, где выделяют прожилково-вкрапленные кварц-сульфидные руды, залегающие в черносланцевых толщах – Сухой Лог, Голец Высочайший, Чертово Корыто, Западное и другие (Буряк, Хмелевская, 1997; Буряк, 2000; Вуд, 2006; Карпенко и др., 2008; Дистлер и др., 1996, 2003; Жмодик и др., 2008; Тарасова, 2016), углеродсодержащие породы Западного Прибайкалья в целом обеднены благородными металлами, но сопоставимы с ним по типу благороднометального оруденения.

Работа выполнена при финансовой поддержке проектов: Программа ФНИ IX.130, проект № 0346-2019-0003 при частичной поддержке РФФИ, проект № 17-05-00819 и интеграционного проекта ИНЦ СО РАН, блок 1.4; Программа IX.130.3, проект № 0350-2019-0032.