Геология рудных месторождений, 2020, T. 62, № 4, стр. 349-368

ВВЕДЕНИЕ

Месторождение Варваринское расположено в западном борту Торгайского прогиба в Костанайской области Казахстана в 100 км запад-юго-западнее г. Костанай в 4 км от границы с Россией (фиг. 1, врезка). Выявлено в 1979 г. Костанайской геолого-геофизической экспедицией как медно-колчеданный объект. Разведывалось Жетыгаринской ГРЭ, по договору с которой авторы занимались изучением минерального состава руд, околорудных изменений и их геохимии. В процессе работ выявилось необычное разнообразие распространенных на месторождении типов оруденения, большинство которых оказалось золотоносными. Поэтому в конце 1981 г. месторождение переведено в разряд медно-золотых. Балансовые запасы руд месторождения составили 52 315.6 тыс. т при содержании золота 1.21 г/т и содержании меди 0.35%. Запасы металлов – 172.6 тыс. т меди и 92 903 кг золота. Попутными компонентами являются никель (0.001–0.3%, среднее содержание 0.14%) и серебро (0.1–14.5г/т, среднее 4.6 г/т). В 1995 г. начата разработка месторождения открытым способом Варваринским СП АО российской горнорудной компании “Полиметалл”. Для подземной отработки выделены руды с содержанием золота 3 г/т и содержанием меди 0.94%. На 01.01.2016 г. добыто около10.5 т золота и 10.5 тыс. т меди. Попутно извлекается серебро.

Фиг. 1.

Схематическая геологическая карта палеозойского фундамента месторождения Варваринское (а) составлена с использованием материалов Жетыгаринской геологоразведочной экспедиции и схема распространения основных типов минерализации (б). На врезке (а) показано географическое положение месторождения. 1 – терригенные отложения карбона; 2–4 – вулканогенно-осадочные породы девона: 2 – вариолиты, базальты, андезито-базальты, туфы, 3 – алевролиты, алевропесчаники, 4 – известняки; 5–8 – интрузивные породы девона: 5 – диориты, 6 – диабазы, 7 – габбро, 8 – серпентиниты; 9 – рассланцованные амфиболизированные эффузивы, амфиболовые сланцы; 10 – роговики; 11 – прочие проявления термального метаморфизма; 12 – рудные зоны; 13–16 – типы рудной минерализации густо-вкрапленной до сплошных руд (а) и рассеянной (б): 13 – золото-халькопиритовый, 14 – прочие золото-медные сульфидные, 15 – сульфидно-арсенопиритовый, 16 – золото-медно-никелевые; 17 – разломы прослеженные и экстраполированные; 18 – контакты пород прослеженные, предполагаемые, условные; 19 – задокументированные авторами скважины.

По результатам наших исследований опубликован ряд статей, описывающих отдельные группы минералов (Павлова, Котельников, 1988; Павлова и др., 1991, 1992_1,2), и краткая статья с характеристикой месторождения в целом (Жуков и др., 1984). В данной работе мы приводим более детальное описание этого не имеющего аналогов в Казахстане месторождения с акцентом на выделенные типы рудной минерализации.

ФАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В процессе полевых работ авторами выполнено объемное минералого-петрографическое картирование месторождения. Задокументирован керн 105 разведочных, поисковых и картировочных скважин колонкового бурения общим объемом более 20 000 м с регулярным отбором образцов. Детальность исследований, характеризующая их достоверность, показана на фиг. 1. Из каждого образца изготовлены шлиф, аншлиф и отобрана проба на полуколичественный спектральный анализ, что обеспечивало надежную увязку между собой минералогических, петрографических и геохимических данных. Всего изготовлено и изучено 1700 прозрачных и более 1000 полированных шлифов. В лаборатории Института выполнено 1700 полуколичественных спектральных анализов и 636 количественных спектральных определений золота, серебра, висмута, мышьяка, сурьмы, олова. Отобрано и изучено спектральным и химическим методами более 300 мономинеральных проб. Для диагностики редких минералов использовались микрозондовый (микрозонд JCXA-733, более 300 определений) и в отдельных случаях рентгеновский (10) анализы. Все анализы выполнены в лабораториях Института геологических наук им. К.И. Сатпаева, г. Алматы.

ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Региональная геодинамическая позиция месторождения определяется приуроченностью к Федоровской средне-позднедевонской островодужной зоне (Акылбеков и др., 2007), сложенной вулканогенными породами среднего и основного состава с горизонтами и линзами терригенных и карбонатных осадочных пород (Бекжанов и др., 2000). Распространены девонские интрузии ультраосновного, реже основного и среднего состава. На отдельных участках вулканогенно-осадочные породы девона прорваны гранитоидами карбона, связанными с формированием карбоновой Валерьяновской островной дуги, образования которой распространены в основном восточнее Федоровской зоны.

Вся площадь месторождения перекрыта рыхлыми мезозой-кайнозойскими отложениями мощностью 20–50 м. Палеозойские образования представлены вулканогенно-осадочными и интрузивными породами девона (фиг. 1а). На отдельных небольших участках закартированы терригенные отложения карбона. Наиболее распространены на месторождении эффузивы основного и среднего состава. Встречаются также их лито-, кристалло- и витрокластические туфы. Линзы осадочных пород девона (известняки, алевролиты, песчаники) распространены преимущественно в центральной части участка, но в виде маломощных прослоев отмечаются по скважинам почти повсеместно. Простирание пород в центральной части участка северо-восточное при юго-восточном падении под углом 55°, в северо-восточном блоке простирание пород субмеридиональное, падение западное пологое.

Наиболее ранними интрузивными породами на участке являются габбро и серпентиниты. Тела серпентинитов встречаются повсеместно. Интрузия габбро выходит на поверхность палеозойского фундамента на западе центральной части участка, где она образует единое тело с серпентинитами. Распространены дайки и изометричные тела диабазов, которые в центре более крупных тел переходят в мелкозернистое габбро. Более поздними интрузивными образованиями являются диориты и порфировидные диориты, прорывающие остальные интрузии. На локальных участках они переходят в кварцевые диориты и плагиогранодиориты. Тела диоритов имеют преимущественно близмеридиональное простирание и восточное падение под углом 60°–80°.

На месторождении проявлен термальный метаморфизм пород, выраженный амфиболизацией эффузивов и туфов, диабазов, габбро, диоритов, образованием по ним плагиоклаз-амфиболовых и плагиоклаз-пироксеновых роговиков, а также амфиболитов и пироксенитов. Известняки обычно перекристаллизованы и местами скарнированы. Выделяются гранатовые, пироксен-гранатовые, реже эпидот-пироксен-гранатовые скарны. Изредка в скарнах встречается волластонит. Со скарнами связаны магнетитовые руды от густовкрапленных до сплошных.

Ореол термально метаморфизованных пород протягивается через весь участок полосой север-северо-восточного направления. Свободными от его проявлений остались юго-восточная и крайняя северо-западная части месторождения. С ним практически полностью совмещена площадь развития рудной минерализации. Степень термального метаморфизма неравномерна, она слабо проявлена в краевых частях полосы и усиливается к ее центру и с глубиной. Наиболее метаморфизованные породы, представленные роговиками, выходят на поверхность палеозойского фундамента на западе центральной части участка (фиг. 1а). С глубиной поле их развития расширяется. По-видимому, термальный метаморфизм связан с залегающей на глубине гранитоидной интрузией, более молодой, чем диориты, так как последние подвержены термальному метаморфизму наравне с эффузивами.

Интенсивно проявлена разрывная тектоника. Широко распространены тектонические брекчии, милониты. Преобладают разломы субмеридиональной и северо-западной ориентировки. На северо-востоке месторождения разломы имеют северо-восточное и субширотное простирание. Падение большинства разломов крутое, 60°–70°. Тектонические подвижки повторялись неоднократно. Совмещение в пространстве и времени проявлений термального и динамического метаморфизма привело к образованию амфиболовых сланцев и рассланцеванию амфиболизированных эффузивов. Выделяются дорудные и послерудные тектонические брекчии. В первых оруденение концентрируется, в основном, в цементе. Во вторых оно присутствует как в обломках, так и в цементе, при этом в цементе рудные минералы находятся преимущественно в виде мелких обломков.

На месторождении на фоне единого ореола рассеянной рудной минерализации и слабых околорудных изменений выделяются рудные зоны с интенсивной гидротермальной переработкой пород и густой вкрапленностью рудных минералов, нередко образующей сплошные руды. Наиболее характерны сплошные руды для рудных тел в известняках. Все рудные зоны находятся в полосе термально метаморфизованных пород. Рассеянная рудная минерализация встречается и за пределами ореола термального метаморфизма. Простирание рудных зон 40°–50°, падение на большей части участка юго-восточное под углами 45°–55°. И только на крайнем северо-востоке падение рудных зон северо-западное под углом 55°. Мощность рудных зон от первых метров до первых десятков метров.

В каждом сечении, поперечном простиранию, выделяются 2–3 рудные зоны. Разломами они разбиваются на ряд блоков, сдваиваются или растаскиваются в поперечном направлении. Протяженность не смещенных отрезков зон – до 500 м. Благодаря левостороннему смещению по разломам вся рудоносная полоса имеет север-северо-восточное простирание вместо северо-восточного, характерного для каждой зоны в отдельности. Общая длина рудоносной полосы превышает 3 км.

ТИПЫ РУДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ

По содержанию полезных компонентов на месторождении выделяются золото-медные и золото-медно-никелевые типы минерализации. Каждая группа, в свою очередь, подразделяется на сульфидные и сульфоарсенидные минеральные типы (табл. 1, фиг. 1б). Золото-медное оруденение приурочено к вулканитам, диоритам и осадочным породам, а золото-медно-никелевое – к серпентинитам. Со скарнами и скарнированными известняками связаны густо-вкрапленные и сплошные магнетитовые руды, которые за пределами рудных зон практически не содержат сульфидов. Зона окисления на месторождении проявлена слабо, и окисленные руды не выделены.

Золото-медные типы минерализации

Золото-медные типы минерализации представлены сульфидными типами: золото-халькопиритовым, халькопирит-марказит-пиритовым, пирротиновым, пиритовым и сульфоарсенидным золото-сульфидно-арсенопиритовым.

Золото-халькопиритовый тип минерализации (фиг. 2) приурочен к термально метаморфизованным вулканитам и диоритам, особенно к ороговикованным породам и роговикам. В небольшом количестве минерализация этого типа присутствует в амфиболизированных габбро. В серпентинитах, образованных по термально метаморфизованным габбро, она отсутствует. В целом интенсивность минерализации пропорциональна степени метаморфизма. На поверхности палеозойского фундамента она картируется на небольшой площади в центре участка в роговиках. Но с глубиной ореол ее распространения значительно расширяется, особенно к югу, где она прослежена более чем на 500 м от выхода на поверхность, постепенно погружаясь.

Фиг. 2.

Золото-халькопиритовый тип минерализации (а – образец, б–г – шлифы полированные): а – вкрапленность халькопирита (1) в биотитизированном и окварцованном (2) эффузиве; поздний прожилок карбоната (3); б – вкрапленность халькопирита (белое) в термально метаморфизованном эффузиве; в – срастания халькопирита (белое) с кварцем (1) и пренитом (2); г – выделения золота (1) в халькопирите (2).

Халькопирит, являющийся основным, а большей частью и единственным рудным минералом этого типа руд, образует тонкую неравномерную вкрапленность, реже – мелкие гнезда и совсем редко – короткие тонкие прожилки. В халькопирите часты включения золота размером в тысячные доли миллиметра, нередко до 0.05 мм. Золото часто образует срастания с теллуровисмутитом и неназванным теллуридом серебра и висмута (Ag_8.14Bi_2.84)Te₇. Редко встречается пирит и очень редко – молибденит. Элементы-примеси, имеющие в этом типе руд минеральные формы, представлены серебром, висмутом, теллуром, молибденом. Характерно полное отсутствие мышьяка и сурьмы, которые имеются во всех остальных типах руд месторождения (табл. 2).

Таблица 2.  

Элементы-примеси в основных типах руд

Типы минерализации	Число проб	Содержание элементов в г/т: $\frac{{{\text{от}} - {\text{до}}}}{{{\text{среднее}}}}$
		Bi	Ag	Ni	Co	Pb	Zn	Mo	Sn	Cr	As	Sb
Золото-халькопиритовый	38	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 100}}{{7.10}}$	$\frac{{0.1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 5}}{{1.42}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 700}}{{66.0}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 70}}{{29.0}}$	$\frac{{5{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 10}}{{9.4}}$	$\frac{{30{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 150}}{{27.0}}$	$\frac{{1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 15}}{{2.05}}$	$\frac{{1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 20}}{{6.58}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 700}}{{144}}$	нет	нет
Пирротиновый	57	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 70}}{{8.6}}$	$\frac{{0.1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 7}}{{1.2}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1500}}{{185.2}}$	$\frac{{7{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 350}}{{41.2}}$	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 10}}{{7.6}}$	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1500}}{{192}}$	$\frac{{1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 30}}{{1.3}}$	$\frac{{2{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 25}}{{5.7}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1500}}{{296}}$	$\frac{{100{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 7000}}{{242}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 250}}{{10.9}}$
Халькопирит-марказит-пиритовый	83	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 200}}{{13.4}}$	$\frac{{0.1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 10}}{{2.7}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1000}}{{100}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 500}}{{77}}$	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 20}}{{19.7}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1000}}{{139}}$	$\frac{{1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 30}}{{1.49}}$	$\frac{{1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{22.4}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1500}}{{224}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 3000}}{{220}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1000}}{{45}}$
Рассеянная халькопирит марказит-пиритовая минерализация	146	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{2.15}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 25}}{{0.78}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1000}}{{88.7}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{31}}$	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 70}}{{8.5}}$	$\frac{{30{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{83}}$	$\frac{{1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 30}}{{2.1}}$	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 30}}{{5.73}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1000}}{{264}}$	$\frac{{0 - 1500}}{{30}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 200}}{{3.3}}$
Пиритовый	193	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 100}}{{2.10}}$	$\frac{{0.1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 5}}{{0.46}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 700}}{{110}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{33}}$	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 50}}{{9.9}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 700}}{{63}}$	$\frac{{1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 30}}{{1.9}}$	$\frac{{1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 70}}{{6.35}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1500}}{{216}}$	$\frac{{50{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1000}}{{63.5}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 50}}{{2{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 35}}$
Сульфидно-арсенопиритовый	65	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 150}}{{14.6}}$	$\frac{{0.1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 30}}{{3.17}}$	$\frac{{15{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{65}}$	$\frac{{7{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{76}}$	$\frac{{5{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 30}}{{14.8}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{278}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 15}}{{0.83}}$	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 150}}{{28.4}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{86}}$	$\frac{{100{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 10000}}{{1089}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 300}}{{17.2}}$
Рассеянная сульфидно-арсенопиритовая минерализация	28	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 30}}{{5.07}}$	$\frac{{0.1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 7}}{{0.50}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 700}}{{136}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 250}}{{43}}$	$\frac{{3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 50}}{{5.0}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 100}}{{97}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 13}}{{0.96}}$	$\frac{{2{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 50}}{{6.78}}$	$\frac{{50{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 100}}{{254}}$	$\frac{{100{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 4000}}{{376}}$	нет
Пентландит-пирротиновый	8	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 3}}{{0.62}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 3}}{{0.63}}$	$\frac{{700{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1000}}{{950}}$	$\frac{{25{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 150}}{{51}}$	нет	$\frac{{70{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 150}}{{97.5}}$	нет	$\frac{{2{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 5}}{{2.5}}$	$\frac{{70{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1500}}{{1050}}$	$\frac{{100{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 2500}}{{407}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 100}}{{20}}$
Халькопирит-пентландит-пиритовый	19	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 15}}{{0.47}}$	$\frac{{0.3{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 10}}{{1.24}}$	$\frac{{70{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 2000}}{{568}}$	$\frac{{30{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 200}}{{105}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 20}}{{2.3}}$	$\frac{{30{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 400}}{{143}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 15}}{{0.21}}$	$\frac{{2{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 20}}{{4.26}}$	$\frac{{10{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 2000}}{{892}}$	$\frac{{100{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 2500}}{{395}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 100}}{{15.8}}$
Никелин-герсдорфитовый	51	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 30}}{{2.53}}$	$\frac{{0.1{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 5}}{{0.50}}$	$\frac{{30{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1500}}{{750}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 250}}{{72.4}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 7}}{{1.8}}$	$\frac{{30{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 700}}{{116}}$	$\frac{{0{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 15}}{{0.97}}$	$\frac{{2{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 10}}{{3.08}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 2000}}{{829}}$	$\frac{{200{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 3000}}{{661}}$	$\frac{{20{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 1000}}{{36.5}}$

Примечание. Анализы выполнены в лаборатории Института геологических наук им. К.И. Сатпаева, г. Алматы.

Околорудные изменения выражены биотитизацией, окварцеванием и пренитизацией. При этом пренит всегда находится в тесном срастании с халькопиритом, образуя пренит-халькопиритовую ассоциацию, характерную для медно-порфировых месторождений (Жуков, Филимонова, 1979).

Таким образом, минеральный состав данного типа рудной минерализации, характер ее распространения, околорудные изменения, геохимические особенности, выраженные в отсутствии ореолов мышьяка и сурьмы, развитие пренит-халькопиритовой ассоциации полностью аналогичны таковым в рудах щелочной стадии глубинных медно-порфировых систем (Жуков, Гойколова, 2013). Содержания меди также отвечают таковым в рудах щелочной стадии порфировых месторождений: они редко достигают 0.3–0.5% при относительно высокой золотоносности.

Пирротиновый тип оруденения (фиг. 3) наиболее проявлен в северной части участка, где имеются как рассеянная минерализация, так и густовкрапленные и сплошные пирротиновые руды. Последние залегают над сульфидно-арсенопиритовыми рудами, отделяя их от залегающих выше руд халькопирит-марказит-пиритовых. В центре участка этот тип оруденения встречается редко, а на юге отсутствует вообще. Вмещающими породами пирротиновой минерализации являются альбитизированные вулканиты и диориты, иногда скарны.

Фиг. 3.

Пирротиновый тип минерализации (а – образец, б–г – полированные шлифы): а – вкрапленно-гнездовые пирит-пирротиновые руды: пирротин (1) и пирит (2) в пирит-пирротиновых сростках в дробленном окварцованном (3) и карбонатизированном (4) основном эффузиве, поздний прожилок пирита (5); б – пирротин (1) с включением пирита (2) и марказита (3); в – деталь развития “почки” марказита (2) по пирротину (1); г – развитие графических пирит-магнетитовых новообразований по халькопириту.

Основным рудным минералом этого типа руд является моноклинный пирротин. Постоянно в небольшом количестве присутствует халькопирит, приуроченный к краям скоплений пирротина, к границам зерен в них и изредка в виде включений в зернах пирротина. Нередко встречаются кристаллы пирита. Видимое золото встречается редко, оно образует включения в халькопирите и, в единичных случаях, в пирротине. В отдельных мономинеральных пробах пирротина, по данным количественного спектрального анализа, содержание золота достигает 5 г/т, а в одной пробе – 70 г/т. В виде одиночных кристалликов встречаются скуттерудит и арсенопирит, и иногда в виде включений в пирротине висмут самородный. Элементы-примеси руд отображены в табл. 2.

Повсеместно, хотя и в различной степени, проявлена дисульфидизация пирротина. Наиболее интенсивно она прошла в нижней части пирротиновых руд, где среди них появились 2–4-метровые интервалы пористых серных колчеданов. Иногда пирротиновые руды полностью преобразованы в марказит-пиритовые агрегаты с магнетитом. Халькопирит в таких агрегатах остался почти неизмененным.

Околорудные изменения представлены окварцеванием и хлоритизацией. Хлорит замещает не только минералы исходных и термально метаморфизованных пород, но и биотит, связанный с золото-халькопиритовой минерализацией, что указывает на более поздний характер рассматриваемого типа оруденения по отношению к термальному метаморфизму и золото-халькопиритовой минерализации.

Халькопирит-марказит-пиритовый тип рудной минерализации (фиг. 4) является наиболее распространенным, что и послужило основанием для отнесения месторождения на начальной стадии изучения к медно-колчеданному типу. Он присутствует в большинстве рудных зон, целиком слагая многие из них, особенно в южной части месторождения. В северо-восточном блоке месторождения эти руды слагают верхние прикровельные части рудных зон, переходя ниже непосредственно или через пирротиновые руды в руды сульфидно-арсенопиритовые (фиг. 1б). Минерализация рассматриваемого типа – от гнездово-вкрапленной до сплошных руд в рудных зонах и прожилково-вкрапленная за их пределами. Вмещающими породами являются вулканиты, известняки, диориты, скарны. Оруденение сопровождается окварцеванием, хлоритизацией и доломитизацией пород и замещает продукты термального метаморфизма и биотит, связанный с золото-халькопиритовой минерализацией.

Фиг. 4.

Халькопирит-марказит-пиритовый тип минерализации (а, б – образцы, в, г – шлифы полированные): а – контакт сплошной халькопирит-марказит-пиритовой руды с известняком; б – гнездово-вкрапленная халькопирит-марказит-пиритовая руда в основных эффузивах: халькопирит (1), пирит (2); в, г – сплошная тонкозернистая халькопирит-марказитовая руда (1) сечется сеточкой кварц-пиритовых (2) и халькопиритовых прожилков (3).

В рассеянной халькопирит-марказит-пиритовой минерализации халькопирит тяготеет к кварцу, а дисульфиды железа – к хлориту, но часто они встречаются совместно, в единых выделениях. Интенсивность минерализации грубо коррелирует со степенью гидротермального изменения. При развитии густой вкрапленности и сплошных руд породы подвергаются полной гидротермальной переработке.

Сплошные руды этого типа, развивающиеся в известняках и скарнах, отличаются обилием марказита, тонкой зернистостью (менее 0.001 мм), плотностью и представляют собой срастания халькопирита с марказитом или с пиритом. Иногда в них встречаются включения магнетитовых руд. В нижних частях рудных тел появляется примесь редких минералов: арсенопирита, пирротина, висмута самородного, звездочек сфалерита в халькопирите, редко золота. В диоритах и вулканитах в связи с зонами окварцевания развиты сплошные пористые до кавернозных кристаллически-зернистые халькопирит-пиритовые руды с примесью сфалерита, пирротина, марказита, магнетита, кварца и сидерита.

В рудах рассматриваемого типа широко распространены продукты замещения пирротина и высокотемпературного (пластинчатого) халькопирита новообразованиями пирита и марказита. Наблюдаются все переходные стадии этого процесса, от появления в пирротине и халькопирите тонкой сыпи и овоидов дисульфидов железа до образования их тонкозернистой смеси в примерно равном соотношении. Это дает основание предполагать, что марказит возник как новообразование по халькопириту и пирротину. При замещении таких агрегатов кварцем им избирательно замещаются исходные минералы и образуются “сажистые” агрегаты, представляющие собой нерудный минерал с густой тонкой сыпью дисульфидов железа. Реликты таких агрегатов встречаются во всех типах руд месторождения.

Халькопирит-марказит-пиритовые руды отличаются от остальных типов руд более высокими, обычно более процента, содержаниями меди. Самородное золото в них встречается редко. Основные элементы-примеси представлены висмутом, серебром, кобальтом, оловом, молибденом, мышьяком и сурьмой.

Пиритовый тип рассеянной минерализации распространен очень широко, составляя внешний ореол по отношению к другим типам минерализации, но часто фиксируется и среди них. Он встречается во всех девонских породах и всегда сопровождается хлоритизацией. В большинстве случаев пирит-хлоритовая минерализация приурочена к зонам дробления и тектоническим брекчиям, образуя в них прожилки и гнезда, а при более интенсивных изменениях развивается метасоматически в недробленных породах. Количество пирита в хлорите колеблется от единичных зерен и их скоплений до густой вкрапленности, иногда преобладающей над хлоритом. Визуально хлорит-пиритовые агрегаты обычно имеют сажистый облик. Особенно часто такие сажистые прожилки, сложенные рыхлой хлоритовой массой с густой тончайшей сыпью пирита, встречаются в известняках.

В целом руды имеют почти чисто пиритовый состав с незначительной примесью марказита и единичных зерен халькопирита. Для пирита, помимо чрезвычайно мелких размеров (0.001–0.01 мм), характерен резко выраженный идиоморфизм кристалликов, отсутствие в них трещиноватости и включений других сульфидов. Этим руды обнаруживают сходство с пористыми серными колчеданами.

Сульфоарсенидный золото-сульфидно-арсенопиритовый тип минерализации (фиг. 5) распространен на севере и в центре участка, реже он встречается на юго-востоке его. Обычно он располагается в подошве халькопирит-марказит-пиритовых руд, переходя в них непосредственно или через пирротиновые руды. Вмещающими породами для него служат вулканиты, диориты, известняки и алевролиты. Изредка арсенопирит встречается в серпентинитах. Рудная минерализация сопровождается альбитизацией, окварцеванием, хлоритизацией и, иногда, карбонатизацией. Характер развития оруденения вкрапленный и вкрапленно-прожилковый. Часто сульфидно-арсенопиритовая минерализация совмещается с зонами халькопирит-марказит-пиритовых или пирротиновых руд и тогда принимает их облик.

Фиг. 5.

Золото-сульфидно-арсенопиритовый тип минерализации (а – образец; б–г – шлифы полированные): а – кварц-пирит (1)-арсенопиритовый (2) прожилок в диорит-порфирите; б – “почка” сажистого марказита (1) перекристаллизована с периферии в пирит (2) и сечется прожилками халькопирита (3) и арсенопирита (4); в – халькопирит (1) и кварц (черное) залечивают трещины в арсенопирите (2); в халькопирите по границе с арсенопиритом – каемка новообразованного пирита; г – золото (1) в арсенопирите (2).

Основными рудными минералами этого типа руд являются пирит, арсенопирит, халькопирит. Присутствуют также марказит, глаукодот, леллингит, скуттерудит. Характерна их высокая золотоносность. Распределение золота неравномерное. В чисто арсенопиритовых прожилках видимое золото не обнаружено, хотя содержание его в монопробах арсенопирита достигает 70–100 г/т. Рассеянная вкрапленность арсенопирита за пределами прожилков содержит многочисленные включения золота, не связанного ни с трещинами, ни с границами зерен.

Наиболее богаты золотом прожилки халькопирит-арсенопиритового состава. В них золото чаще всего связано с халькопиритом, залечивающим трещины в арсенопирите. В участках развития по халькопириту пылевидных новообразований марказита наблюдались густые россыпи ультрамикроскопических зерен золота. Обычно же размер золотин находится в пределах тысячных-сотых долей миллиметра.

Нередко золото сопровождается сульфидами и теллуридами висмута, который является одним из основных элементов-спутников руд месторождения. Другие элементы-спутники этого типа минерализации представлены мышьяком, сурьмой, серебром, теллуром, селеном, кобальтом.

Золото-сульфидно-арсенопиритовая минерализация в количественном отношении распространена меньше других основных типов, но является наиболее золотоносной и совместно с золото-халькопиритовым и золото-никелин-герсдорфитовым оруденением определяет золоторудный облик месторождения. К тому же содержание меди в рудах этого типа сравнимо с таковым в халькопирит-марказит-пиритовых рудах.

Золото-медно-никелевые типы минерализации

Все золото-медно-никелевое оруденение локализуется в гидротермально измененных серпентинитах, амфиболитах и пироксенитах. Только изредка отдельные минералы, характерные для медно-никелевых руд, встречаются в гидротермалитах по диоритам и вулканитам, примыкающим к оруденелым серпентинитам. Основная масса золото-медно-никелевых руд картируется на поверхности в центре западной части участка в связи с интрузией габбро и серпентинитов. На глубине оруденелые серпентиниты прослеживаются почти до южной границы участка. Интересно присутствие рассеянной минерализации этого типа, содержащей минералогическое золото, в теле серпентинитов на юго-востоке участка.

Как видно из табл. 1, каждому типу медной минерализации соответствует свой тип минерализации медно-никелевой. Исключение составляет золото-халькопиритовая минерализация, синхронная с термальным метаморфизмом, предшествовавшим серпентинизации, и поэтому отсутствующая в серпентинитах.

Пентландит-пирротиновый тип минерализации развит ограниченно (фиг. 6а, б). Он связан с тремолитизированными, оталькованными и хлоритизированными серпентинитами, причем рудные минералы тяготеют преимущественно к хлориту. Основным рудным минералом является пирротин при подчиненной роли пирита и халькопирита. Пирротин всегда включает лейсты пентландита. Изредка в сочетании и обычно в тесном срастании с пирротином присутствуют никелин и герсдорфит. Для этих срастаний характерно зональное строение – каемки герсдорфита на пирротине и включения пирротина в герсдорфите и, наоборот, включения никелина с каемками герсдорфита или без них в пирротине. Пирит в основном представляет собой продукт дисульфидизации пирротина.

Фиг. 6.

Сульфидные медно-никелевые руды (а, в – образцы, б, г – полированные шлифы): а – пентландит-пирротиновая руда в окварцованных и хлоритизированных серпентинитах (а – рудные минералы представлены пирротином с микроскопическими пластинками пентландита); б – пластинки пентландита (1) в пирротине (2), пирит (3); в – вкраплено-гнездовая пирит-миллерит-халькопиритовая руда в тремолитизированных серпентинитах (в – рудные минералы представлены тонкими сростками халькопирита с миллеритом и отдельными кристаллами пирита); г – халькопирит (1)-миллеритовая (2) руда с пиритом (3).

Минералогическое золото в рудах этого типа не встречено, но самородный висмут, постоянный спутник золота, встречается часто. Помимо висмута элементы-примеси представлены никелем, кобальтом, хромом, мышьяком и сурьмой.

Халькопирит-пентландит-пиритовый тип руд (фиг. 6в, г) связан с окварцеванием и хлоритизацией, которые развиваются по серпентинитам и образованным по ним тремолитовым и тальковым метасоматитам. Хлоритизация образует внешнюю зону колонки гидротермалитов, а окварцевание – центральную часть ее.

Руды, связанные с окварцеванием, обычно имеют прожилково-брекчиевидную текстуру. Основная масса рудных минералов сосредоточена в прожилках, образовавшихся по зонкам дробления. Но довольно густая рудная сыпь присутствует и по всей массе окремненной породы. Основными минералами являются пирит и марказит. Халькопирит здесь редок. Распространены рассеянные скопления зерен миллерита. В пирите присутствуют включения пентландита. Встречаются агрегаты мелкокристаллического герсдорфита с редкими реликтами никелина и редко самородное золото.

В зонах хлоритизации оруденение вкрапленное. Основными минералами являются халькопирит, пирит, пентландит, магнетит. Часто встречаются марказит, виоларит, миллерит. Халькопирит обладает ясно выраженной спайностью, свойственной высокотемпературным его разностям. Он замещается магнетитом, магнетит-пиритовыми и марказит-пиритовыми срастаниями. Магнетит развивается в халькопирите по спайности, а магнетит-пиритовые и марказит-пиритовые агрегаты – по всей его площади, часто до образования полных псевдоморфоз. Пентландит образует каемки на пирите, жилки и гнезда в халькопирите.

Золотоносность халькопирит-пентландит-пиритовых руд слабая, при содержании меди до процента. Элементы-примеси представлены никелем, хромом, серебром, мышьяком и сурьмой.

Пентландит-пиритовый тип минерализации распространен ограниченно. Он представлен тонкими ветвящимися прожилками кварца и зонками развития гранобластового кварцевого агрегата с реликтами хлоритизированного амфибола. Прожилки и зонки окварцевания включают вкрапленность и гнезда пирита с отдельными зернами минералов никеля. Содержания меди и золота низкие. Элементы-примеси представлены характерными для медно-никелевого ряда никелем, кобальтом, хромом, а также мышьяком и сурьмой.

Сульфо-арсенидный золото-никелин-герсдорфитовый тип оруденения (фиг. 7) развит в тремолитизированных и оталькованых серпентинитах и в пироксенитах и амфиболитах, реликты которых иногда встречаются в тремолитовых породах. Чистая никелин-герсдорфитовая минерализация развита только в тремолитовых и тальк-тремолитовых породах. Обычно же эти породы в различной степени хлоритизированы, и в связанных с ними рудах наряду с минералами никеля всегда присутствует пирит, количество которого отвечает степени хлоритизации. При интенсивной хлоритизации происходит замещение арсенидов никеля сульфоарсенидами, а затем сульфидами, и руды переходят в сульфидные, в которых арсениды сохраняются только в виде реликтов.

Фиг. 7.

Сульфо-арсенидный медно-никелевый тип оруденения (шлифы полированные): а – сульфидная медно-никелевая руда в окремненных серпентинитах, рудные минералы приурочены преимущественно к зонам дробления, в обломках присутствует только тонкая их вкрапленность. 1 – пирит, 2 – марказит, 3 – бравоит; б – пентландит (1) частично замещенный виоларитом (2) и окаймленный герсдорфитом (3) в пирите; в – каемки герсдорфита (белое) на халькопирите (серое) и вокруг включений нерудного (черное) в нем; г – никелин (светлое) в краях замещен герсдорфитом (серое), золото в никелине и герсдорфите по их границе.

Наиболее характерны руды, состоящие из халькопирита, герсдорфита, никелина, маухерита. Иногда в них встречаются пентландит, миллерит, кубанит и валлериит. Часто встречается золото. Довольно распространен магнетит, образовавшийся как до сульфидов и арсенидов, так и после них. Пирит с примесью марказита развивается как новообразование по халькопириту.

Как и сульфидно-арсенопиритовый тип, рассматриваемые руды отличаются высокой золотоносностью при повышенных содержаниях меди. Для них также характерно повышенное по сравнению с другими типами содержание никеля. Другие элементы-примеси представлены мышьяком, сурьмой, серебром, селеном, теллуром, висмутом.

Магнетитовые руды

Густовкрапленные и сплошные магнетитовые руды приурочены к скарнам и скарнированным известнякам, локализуясь преимущественно в подошве последних (фиг. 8). Реже они встречаются в скарнированных эффузивах. За пределами рудных зон они практически не содержат сульфидной минерализации. Соотношение магнетитовых и сульфидных руд лучше всего проявлено в скважине, вскрывающей рудное тело в крайнем юго-западном блоке известняков. Здесь на контакте с известняками находятся руды, на 70% сложенные дробленым магнетитом, который сцементирован карбонатом. В карбонатном цементе встречается редкая вкрапленность пирита, халькопирита, марказита, сфалерита, сульфида висмута Bi₃S₅ и золота (фиг. 8б). Ниже магнетитовые руды встречаются в виде реликтов в сменяющих их с глубиной сплошных халькопирит-марказит-пиритовых рудах. Магнетит частично гематитизирован и маггемитизирован, более интенсивно в нижней части рудного тела. Такая маггемитизация магнетита на контакте с замещающим его пиритом под воздействием освобождающегося при замещении кислорода наблюдалась нами на медно-колчеданном месторождении Приорском.

Фиг. 8.

Магнетитовые руды (а – образец, б – полированный шлиф): а – контакт марказит-пирит-халькопиритовых (1) и магнетитовых (2) руд, кварц (3), поздний прожилок карбоната (4); б – дробленая магнетитовая руда. К сидериту, цементирующему магнетит, приурочены сульфид висмута (1) и золото (2).

МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ РУД

Минеральный состав руд месторождения богат и разнообразен (табл. 3). Помимо основных рудных минералов: сульфидов железа, меди и никеля, широко представлены сульфоарсениды железа, никеля, арсениды никеля и кобальта, теллуриды и сульфотеллуриды висмута, серебра, меди, никеля. Распределение их по типам руд приведено в табл. 3. Кроме перечисленных в таблице, выявлено более двух десятков минералов, представленных единичными находками преимущественно в сульфо-арсенидных типах руд. Характеристика этих минералов приведена в публикациях Павловой и др. (Павлова, Котельников, 1988; Павлова и др., 1991, 1992_{1, 2}). В целом в рудах месторождения установлено более 80 рудных минералов, в том числе около десятка новых, но неназванных, так как незначительные размеры не позволили получить их надежные рентгенограммы. Результаты микрозондовых анализов золота и его минеральных форм приведены в табл. 4. Там же указаны типы руд, в которых эти минералы встречены. Результаты микрозондовых анализов других минералов содержатся в перечисленных выше работах и здесь не повторяются.

Основным полезным компонентом руд является золото. Оно присутствует во всех типах руд, но наиболее часто встречается в трех из них: золото-халькопиритовом, золото-сульфидно-арсенопиритовом и золото-никелин-герсдорфитовом. Основными концентраторами золота являются халькопирит, арсенопирит, герсдорфит, никелин, реже пирит и нерудные минералы, преимущественно кварц. Формы выделения золота показаны при характеристике типов руд и на фиг. 9 и 10.

Фиг. 9.

Золото в различных типах руд: а – сросток золота с петцитом в халькопирите золото-халькопиритовых руд; б – сыпь золота в участке пиритизации халькопирита из золото-сульфидно-арсенопиритовой руды; в – сросток золота с ингодитом Bi₂TeS, сфалеритом и неназванным сульфидом висмута Bi₃S₅ в пирротине пирротиновых руд; г – цепочка золотинок и зерно висмутина по границе халькопирита с арсенопиритом.

Фиг. 10.

Золото в сульфидно-арсенидных рудах: а – золото в арсенопирите золото-сульфидно-арсенопиритовых руд; б – цепочка золотинок по границе никелина с халькопиритом в золото-никелин-герсдорфитовой руде; в – прожилок золота в арсенопирите золото-сульфидно-арсенопиритовой руды; г – герсдорфит с включениями никелина и сыпью золота в золото-никелин-герсдорфитовой руде.

В халькопирите золото располагается внутри зерен и по границе с включениями других минералов. Часто оно встречается около развивающихся по халькопириту новообразований пирита и марказита, что позволяет предполагать наличие в халькопирите невидимого золота, которое укрупняется при его пиритизации. В арсенопирите золото чаще всего приурочено к трещинкам и участкам дробления, где тесно ассоциирует с кварц-халькопиритовым цементом, реже оно встречается внутри зерен арсенопирита. Есть основания предполагать наличие в арсенопирите невидимого золота, так как в некоторых арсенопиритовых прожилках с содержанием золота до 20 г/т его минеральных форм не обнаружено. В герсдорфите включения золота располагаются по границам с никелином и халькопиритом, реже непосредственно в герсдорфите.

Золото в основном высокопробное (табл. 4). Содержание серебра в нем редко превышает 10%. Зависимости его пробности от типа руд и вмещающих рудных минералов не наблюдается, и только в кварце его пробность отвечает электруму. Размеры золотин варьируют от тысячных до десятых долей миллиметра, но иногда достигают 0.1–0.2 мм. Часть золота, как отмечено выше, находится в невидимой форме.

Из элементов-примесей наиболее распространены серебро, висмут, теллур. Все они совместно с золотом составляют единую золото-теллуро-висмутовую ассоциацию, распространенную в кварц-сульфидно-арсенопиритовых прожилках в диоритах. В этой ассоциации установлено многообразие минеральных форм: самородное золото, мальдонит Au₂Bi, группа неназванных золото-висмутовых сульфидов типа Bi₅AuS₄, (Bi,Pb)₆AuS₃, (Bi,Au)₄S₅; самородный висмут, висмутин Bi₂S₃, икунолит Bi₄S₃, тетрадимит Bi₂Te₂S, жозеит-А Bi₄TeS_2, жозеит-В Bi₄Te₂S, ингодит Bi₂TeS, грюнлингит Bi₄TeS₃, теллуровисмутит Bi₂Te₃, цумоит Bi₂Te₂ и другие. Следует отметить, что золото-висмутовые сульфиды относятся к новой группе природных соединений, первые сведения о которых появились в 1988 г. (Некрасов и др., 1988).

В золото-медно-никелевых рудах обычными элементами-примесями, наряду с перечисленными, являются никель, хром, кобальт. Минералы элементов платиновой группы не обнаружены. Было выполнено 5 спектрографических определений платины и палладия с предварительным пробирным обогащением с чувствительностью на платину 10^–6% и на палладий 10^–7% (табл. 5). В тысячных долях г/т платина и палладий содержатся в медно-никелевых рудах в серпентинитах, а палладий – и в хлькопирит-марказит-пиритовых рудах в диоритах. Обращает на себя внимание некоторое обогащение этими элементами коры выветривания по оруденелым серпентинитам.

ОБСУЖДЕНИЕ

Многостадийность рудообразующего процесса и разнообразие вмещающих пород привели к не наблюдающемуся на других золоторудных месторождениях Казахстана совмещению различных типов минерализации и необычайному богатству их общего минерального состава – на месторождении выделено 10 типов рудной минерализации и выявлено более 80 рудных минералов. Жуков Н.М. с соавторами (Жуков и др., 1984) определяют тип месторождения как комбинированный. Аптикеев Е.Р. с соавторами на основании изучения вскрытого карьером пятидесятиметрового отрезка одной из рудных зон отнесли месторождение к скарновому типу, отмечая при этом незначительное распространение скарнов (Аптикеев и др., 2009).

По составу полезных компонентов нами выделены золото-медные и золото-медно-никелевые руды. Следует отметить, что медно-никелевые руды Варваринского месторождения существенно отличаются от руд типичных магматических медно-никелевых месторождений. На всех последних (за исключением Норильска) содержание никеля превышает содержание меди (Naldrett, 2010). Для них не характерна арсенидная и сульфоарсенидная минерализация, минералы никеля и меди в них всегда представлены сульфидами. Арсениды никеля распространены в гидротермальных жильных месторождениях в породах основного и ультраосновного состава, что и наблюдается на Варваринке. Образование медно-никелевого оруденения этого месторождения обусловлено тем же гидротермальным процессом, что и образование медных руд в других вмещающих породах: эффузивах, диоритах, известняках, скарнах. Об этом свидетельствует соответствие каждой разновидности медно-никелевой минерализации аналогичного типа медного оруденения и их положение в едином массиве гидротермально измененных пород. Этим же, по-видимому, объясняется отсутствие на месторождении минералов элементов группы платины. Очевидно, что появление никелевой минерализации здесь обусловлено извлечением никеля рудообразующими растворами непосредственно из вмещающих серпентинитов.

Наиболее ранним на месторождении является золото-халькопиритовый тип оруденения, не имеющий аналога в медно-никелевых рудах и по своему минеральному составу (халькопирит, часто с включениями золота, редко пирит и молибденит), текстурным особенностям (вкрапленность, мелкие гнезда, редкие прожилки), геохимическим особенностям (полное отсутствие мышьяка при его довольно высоком содержании в остальных типах руд) и околорудным изменениям (биотитизация, пренитизация, окварцевание) полностью аналогичный таковому внешней зоны гидротермалитов щелочной стадии глубинных медно-порфировых систем (Жуков, Гойколова, 2013; Антоненко и др., 2016). По-видимому, с этой же системой связано образование скарнов, которые характерны для порфировых систем, в сферу влияния которых попадают карбонатные породы (Sillitoe, 1973). Как показывает термодинамический анализ метасоматических процессов и изучение порфировых систем Казахстана (Жуков, 1991), а также данные по зарубежным порфировым месторождениям (Edwards, Atkinson, 1986), образование скарнов в порфировых системах связано именно со щелочной стадией рудообразования. Попытка связать образование скарнов Варваринки с диоритами, на наш взгляд, выглядит несостоятельно, так как сами диориты термально метаморфизованы вплоть до превращения в роговики, а редкие тела диоритов за пределами общего ореола термального метаморфизма следов термального воздействия на вмещающие эффузивы не несут. По-видимому, термальный метаморфизм обусловлен расположенной на глубине интрузией.

Появление оруденения порфирового типа в Федоровской средне-позднедевонской островодужной зоне не выглядит случайным, так как оно характерно для многих островодужных систем, в том числе для таковых рассматриваемого района. Прилегающая к Федоровской зоне с запада ордовик-силурийская островодужная зона характеризуется медно-порфировым и золотым оруденением (месторождения Спиридоновка и Тохтаровка соответственно), а к расположенной восточнее Валерьяновской зоне приурочены медно-порфировые (Бенкала, Баталы) и крупнейшие скарновые железорудные (Алешинское, Качарское и др.) месторождения. В Федоровской зоне все эти виды оруденения совмещены на одном месторождении.

На Варваринском месторождении собственно золотое оруденение во времени оторвано от золото-медно-порфирового. Оно наложено не только на продукты термального метаморфизма, но и на серпентиниты, которые образовались по термально метаморфизованым габбро. Сульфидные типы оруденения предшествовали сульфо-арсенидным, с которыми связана основная золотоносность месторождения. Но сульфидные руды также золотоносны, содержат редкие включения мышьяковистых минералов и характеризуются повышенными содержаниями мышьяка. Преобразования руд, выразившиеся в дисульфидизации пирротина и образовании пирит-магнетитовых агрегатов по халькопириту с укрупнением содержащегося в нем невидимого золота, продолжались и после отложения сульфоарсенидных руд.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разнообразие вмещающих пород и многостадийность рудообразующего процесса привели к не наблюдающемуся на других месторождениях Казахстана совмещению различных типов минерализации и необычайному богатству их общего минерального состава – на месторождении выделено 10 типов рудной минерализации и выявлено более 80 рудных минералов.

Выделяются сульфидные и сульфидно-арсенидные типы минерализации. Минеральный состав и геохимические особенности как сульфидных, так и сульфидно-арсенидных типов во многом определяются литологией вмещающих пород. В вулканитах, осадочных породах и диоритах распространено золото-медное оруденение, а в серпентинитах – золото-медно-никелевое. При этом каждой разновидности золото-медного оруденения соответствует свой тип золото-медно-никелевой минерализации, что свидетельствует в пользу единства процесса формирования золото-медных и золото-медно-никелевых руд. Такая зависимость состава оруденения, образовавшегося в процессе единого рудообразующего процесса, от литологии вмещающих пород, в свою очередь, свидетельствует о том, что рудное вещество, по крайней мере, частично, заимствовалось из вмещающих пород. Поэтому в золото-медно-никелевых рудах среди элементов-примесей присутствуют, помимо никеля, хром и кобальт, не характерные для золото-медных руд.

Выпадает из общего ряда золото-халькопиритовое оруденение, по своим характеристикам отвечающее оруденению щелочной стадии медно-порфировых месторождений. Оно близко синхронно с термальным метаморфизмом и предшествовало остальным типам оруденения, которые наложены на продукты термального метаморфизма и серпентиниты, образовавшиеся, в том числе, и по термально метаморфизованным габбро. Поэтому его аналоги в оруденении золото-медно-никелевого ряда отсутствуют.

На месторождении широко распространены продукты дисульфидизации пирротина и пиритизации халькопирита. По-видимому, халькопирит-марказит-пиритовый и халькопирит-пентландит-пиритовый типы оруденения являются продуктами гидротермального преобразования пирротиновых руд в условиях привноса серы, железа и меди. Структурные особенности этих руд свидетельствуют об их образовании вследствие полной дисульфидизации пирротина и развития по халькопириту тонкозернистых пирит-марказитовых и магнетит-пиритовых агрегатов. Общая масса сульфидов, особенно пирита, при этом увеличивается, что делает руды похожими на колчеданные. Этот процесс приводит также к укрупнению скрытого в раннем халькопирите невидимого золота.

Основным ценным компонентом месторождения является золото. Из 10 выделенных типов минерализации наиболее золотоносными являются три: золото-халькопиритовый, золото-сульфидно-арсенопиритовый и золото-никелин-герсдорфитовый. Халькопирит-марказит-пиритовый и халькопирит-пентландит-пиритовый типы руд отличаются повышенным содержанием меди.