Записки Российского минералогического общества, 2020, T. 149, № 3, стр. 18-37

Мальдонит, ютенбогаардтит и разновидности самородного золота из рудных проявлений Нижне-Мякитского рудно-россыпного узла (Северо-Восток России)

д. чл. И. С. Литвиненко 1*, Л. А. Шилина 1

1 Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВО РАН
685000 Магадан, ул. Портовая, 16, Россия

* E-mail: litvinenko@neisri.ru

Поступила в редакцию 24.10.2019
После доработки 18.03.2020
Принята к публикации 08.04.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

Описаны выделения мальдонита, ютенбогаардтита, губчатого и “горчичного” самородного золота из рудных проявлений связанной с гранитным интрузивом золоторудной системы (RIRGD-системы) в юго-восточной части Яно-Колымского золотоносного пояса. Мальдонит установлен в висмут-сульфотеллуридном минеральном типе оруденения рудопроявлений Фронт и Плацдарм, ютенбогаардтит – в сульфидно-сульфоарсенидном типе на рудопроявлении Плацдарм. В результате гипогенных преобразований произошло замещение части мальдонита губчатым высокопробным самородным золотом, ассоциирующим с оксидами висмута. Микропористые выделения “горчичного” золота, в поровом пространстве которого отмечается кераргирит, сформировались на рудопроявлениях Берентал и Плацдарм предположительно в результате гипергенного разложения ютенбогаардтита.

Ключевые слова: золотое оруденение, мальдонит, ютенбогаардтит, губчатое и “горчичное” золото

DOI: 10.31857/S0869605520030041

ВВЕДЕНИЕ

В статье приводятся результаты исследований мальдонита, ютенбогаардтита, губчатого и “горчичного” золота, выявленных на золоторудных проявлениях Нижне-Мякитского рудно-россыпного узла в юго-восточной части Яно-Колымского золотоносного пояса. Вследствие ограниченного распространения их новые находки, несомненно, представляют научный интерес.

Изученные минералы были установлены в штуфных, протолочных и шлиховых пробах. Протолочные и шлиховые (из элювиальных развалов рудных тел) пробы обогащались на лотке. Раздробленный до 1.0 мм материал штуфных проб последовательно растворялся в плавиковой и азотной кислотах. После каждой стадии растворения из полученного остатка проводился отбор минералов золота под бинокуляром.

Изучение состава зерен минералов золота выполнено в монтированных аншлифах методом локального микрорентгеноспектрального анализа на микрозондовом анализаторе Camebax 304 с энергодисперсионным спектрометром X-Mах 50 английской фирмы Oxford Instruments, программное обеспечение Inca Energy (СВКНИИ ДВО РАН, г. Магадан, аналитики Т.В. Субботникова и Е.М. Горячева). С целью подтверждения возможности присутствия в губчатом и “горчичном” золоте, помимо золота и серебра, значимых концентраций других элементов аншлифы также изучались на сканирующем электронном микроскопе EVO-50 германской фирмы Сarl Zeiss с рентгеновской системой энергодисперсионного микроанализа Quantax американской корпорации Bruker (СВКНИИ ДВО РАН, г. Магадан, аналитик О.Т. Соцкая). Исследование текстурного строения губчатого и “горчичного” золота выполнено на сканирующем электронном микроскопе EVO-50 (аналитик О.Т. Соцкая) и растровом электронном микроскопе SIGMA HD (ННЦМБ ДВО РАН, ЦКП “Дальневосточный центр электронной микроскопии”, г. Владивосток, аналитик Д.В. Фомин) при увеличениях до 10 тыс.

Микроэлементный состав (на 10 примесных элементов) золота изучался в монтированных аншлифах на микрозондовом анализаторе Camebax SX 1000 (ГЕОХИ РАН, г. Москва, аналитик Н.Н. Кононкова).

ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ НИЖНЕ-МЯКИТСКОГО РУДНО-РОССЫПНОГО УЗЛА

Нижне-Мякитский рудно-россыпной узел входит в состав Хурчан-Оротуканской золотоносной зоны на юго-восточном фланге Яно-Колымского золотоносного пояса. В тектоническом отношении он расположен в зоне юго-восточного замыкания Яно-Колымской складчатой системы Верхояно-Чукотской складчатой области вблизи ее границы с Охотско-Чукотским вулканогенным поясом (рис. 1).

Рис. 1.

Геологическая схема Нижне-Мякитского рудно-россыпного узла. Составлена на геологической основе В.В. Бурзайкина (1995 г.) с дополнениями и упрощениями. 1 – четвертичные аллювиальные отложения речных долин; 2 – триасовые терригенные и вулканогенно-терригенные отложения Балыгычанского поднятия Яно-Колымской складчатой системы; 3 – раннемеловые среднезернистые (а) и мелкозернистые (б) биотитовые граниты Берентальского штока; 4 – разрывные нарушения; 5 – минерализованные зоны дробления с прожилково-жильным окварцеванием и вкрапленно-прожилковой рудной минерализацией; 6 – золоторудные проявления (1 – Фронт, 2 – Плацдарм, 3 – Берентал); 7 – россыпи золота; 8–14 – геологические структуры на врезке: 8, 9 – Верхояно-Чукотская (8) и Корякско-Камчатская (9) складчатые области; 10 – Охотский (Ох) и Омолонский (Ом) срединные массивы; 11 – Омулевское (О) и Приколымское (П) поднятия; 12, 13 – Охотско-Чукотский (12) и Уяндино-Ясачненский (13) вулканогенные пояса; 14 – наложенные кайнозойские впадины; 15 – местоположение Нижне-Мякитского рудно-россыпного узла. Fig. 1. Geological scheme of the Nizhne-Myakitsky mineral district (after V. V. Burzaikin, 1995 year with additions and simplifications).

Рудно-россыпной узел приурочен к Берентальскому штоку и восточному крылу одноименной интрузивно-купольной структуры (рис. 1). Берентальский шток сложен лейкократовыми гранитами, относящимися к позднеюрско-раннемеловой гранодиорит-гранитной ассоциации I типа (Goryachev, Goncharov, 1995). На восточном крыле Берентальской структуры развиты раннетриасовые отложения, представленные глинистыми и песчано-глинистыми сланцами, алевролитами и аргиллитами с горизонтами песчаников.

В пределах Нижне-Мякитского рудно-россыпного узла установлено около 60 точек минерализации и мелких рудных проявлений. Исследованные минералы золота изучались на рудопроявлениях Фронт, Плацдарм и Берентал, связанных с Берентальской гранитной интрузией (рис. 1). Развитое на них оруденение соответствует типу месторождений золота, связанных с восстановленными интрузивами (Thompson, Newberry, 2000; Lang, Baker, 2001; Hart, 2007, и др.). В англоязычной литературе этот тип месторождений обозначается аббревиатурой RIRGD (Reduced Intrusive Related Gold Deposit).

Рудопроявление Фронт располагается в южной части Берентальского штока. Оно представлено пологозалегающей рудной зоной сульфидно-кварцевого прожилкования и березитизации. Богатая золоторудная минерализация связана с кварцевыми жилами и прожилками. В них выделяются две ассоциации рудных минералов: сульфидно-арсенидная и сульфотеллуридно-висмутовая (Горячев, Колесниченко, 1990). Сульфидно-арсенидная ассоциация представлена арсенопиритом, лёллингитом (с примесью самородного висмута и золота), пиритом, пирротином, сфалеритом. В составе сульфотеллуридно-висмутовой ассоциации выявлены висмутин, жозеит А и В, хедлейит, самородные золото и висмут (Горячев, Колесниченко, 1990).

В исследованной авторами штуфной пробе сульфотеллуридно-висмутовая ассоциация представлена самородным висмутом, висмутином, сульфотеллуридами висмута переменного состава, мальдонитом, самородным золотом, теллуридом золота (?). Золото преимущественно весьма мелкое (0.1–0.25 мм) и тонкое (менее 0.1 мм). Отмечаются две разновидности золотин: монолитные и губчатые с включениями оксидов висмута. Монолитные золотины в количественном отношении преобладают. Пробность их колеблется от 866 до 1000‰ (в основном 890–950‰). Губчатые зерна сложены золотом с пробностью около 1000 ‰. Оруденение отнесено к висмут-сульфотеллуридному минеральному типу (зона с Au–Bi–Te ± W “стилем” минерализации RIRGD-систем; Hart, 2007).

Рудопроявление Плацдарм локализовано в триасовых терригенных породах на восточном крыле Берентальской интрузивно-купольной структуры (рис. 1). Рудные тела представляют собой протяженные зоны смятия, сопровождающиеся прожилково-жильным окварцеванием и вкрапленно-прожилковой сульфидизацией.

В исследованной протолочной пробе из сульфидно-кварцевой жилы в днище долины руч. Плацдарм среди рудных минералов преобладает арсенопирит при подчиненной роли пирита и очень небольшом количестве сфалерита и самородного золота. В качестве микровключений в самородном золоте установлены серебро- и висмутсодержащий галенит (содержания Bi достигают 7.83 мас. %), ютенбогаардтит, сульфоарсениды серебра. Размер золотин не превышает 1.0 мм. Преобладают зерна с пробностью 700–750 и 800–850‰ (средняя – 799‰). В протолочной пробе из развитой здесь же серии сульфидно-кварцевых прожилков присутствуют пирит, в значительно меньшем количестве арсенопирит и халькопирит. Установлены два типа золота. Первый тип представлен зернами крупностью до 0.5 мм в сростках с сульфидами и кварцем. Пробность золотин колеблется от 727 до 900‰, средняя – 818‰. В низкопробных золотинах выявлен ютенбогаардтит. Второй тип включает золотины в сростках с кварцем и породой. Крупность золотин достигает 2.0 мм, пробность колеблется от 670 до 788‰, средняя – 713‰. В качестве включений в низкопробном золоте, помимо пирита и арсенопирита, установлены селенистый галенит, акантит, ютенбогаардтит, пирротин.

В опробованной авторами системе сульфидных прожилков на междуречье Плацдарм–Безрыбный мощность прожилков достигает 3–5 см. Сложены они арсенопиритом с вкрапленностью халькопирита, сфалерита и ковеллина. Арсенопирит несет следы выщелачивания, разбит на отдельные слабосвязанные между собой обломки, замещенные с поверхности оксидами и гидроксидами мышьяка и железа. Размер выделенных из штуфной пробы зерен золота менее 0.1 мм. Пробность их колеблется от 640 до 843‰ (при преобладании зерен с пробностью от 650 до 800‰), средняя пробность составляет 724‰. Около 20% зерен находятся в сростках с “горчичным” золотом.

По минеральному составу охарактеризованное оруденение отнесено к сульфидно-сульфоарсенидному минеральному типу (зона с As–Au “стилем” минерализации RIRGD-систем; Hart, 2007).

В исследованной штуфной пробе из системы карбонатно-кварцевых прожилков на междуречье Плацдарм–Безрыбный масса рудных минералов составила около 10%. В основном это арсенопирит, в единичных зернах – вольфрамит. Примерно в равных пропорциях выявлены зерна самородного золота и мальдонита (или его сростки с самородным золотом). Самородное золото представлено зернами размером менее 0.1 мм. Пробность золотин колеблется от 896 до 1000‰, средняя – 949‰. По аналогии с рудопроявлением Фронт данное оруденение можно отнести к висмут-сульфотеллуридному минеральному типу.

Рудопроявление Берентал представлено зонами сульфидно-кварцевого прожилкования в березитизированных гранитах в северной части Берентальского штока. Рудная минерализация в кварцевых жилах и прожилках составляет 5–30%. В протолочке из кварцевой жилы обнаружены магнетит и пирит, в небольшом количестве – арсенопирит, галенит, сфалерит, акантит, самородное золото; в аншлифах – арсенопирит, пирит, галенит, кобеллит и галеновисмутит (Кузнецов и др., 2011).

В исследованной авторами шлиховой пробе, отобранной из окисленных руд в минерализованной тектонической зоне, основная масса тяжелой фракции представлена сульфатом свинца в виде самостоятельных зерен и псевдоморфоз по галениту. В подчиненном количестве присутствуют оксиды и гидроксиды свинца, железа и марганца, выветрелые зерна биотита, галенит; небольшую долю составляют пирит, арсенопирит, гранат, ковеллин, самородные золото и свинец. В обломках рудного материала установлены галенит, сфалерит, халькопирит, пирит, арсенопирит, лёллингит, пирротин. Среди выделений золота в массовом отношении преобладают зерна класса 0.1–0.25 мм. Установлены две разновидности золотин: монолитные и микропористые. Монолитные золотины составляют 44.8%. Пробность золота в них колеблется от 499 до 934‰, средняя – 759‰. На микропористые выделения (“горчичное” золото), приходится 55.2%. Сложены такие зерна высокопробным (около 1000‰) золотом. Широкий интервал колебания пробности самородного золота указывает на связь оруденения с различными стадиями развития RIRGD-системы.

ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ И СОСТАВА МАЛЬДОНИТА, ЮТЕНБОГААРДТИТА, ГУБЧАТОГО И “ГОРЧИЧНОГО” ЗОЛОТА

Исследованные в рудных проявлениях Нижне-Мякитского рудно-россыпного узла минералы золота представлены мальдонитом, ютенбогаардтитом, губчатым и “горчичным” золотом.

Мальдонит выявлен на рудных проявлениях Фронт и Плацдарм в висмут-сульфотеллуридном минеральном типе оруденения. Помимо микровключений в самородном золоте, установлены две разновидности его выделений. Первая – это очень мелкие самостоятельные зерна, иногда фрагментарно покрытые с поверхности тонкой оболочкой высокопробного самородного золота. Ко второй относятся выделения мальдонита в сростках (в различных пропорциях) с очень высокопробным ветвисто-пористым самородным золотом, получившим в минералогическом обиходе название губчатого или золота с ветвисто-петельчатой, петельчатой “мозговидной” текстурой (Нестеренко, 1991) (рис. 2). В межпетельном пространстве присутствуют оксиды висмута. Характер таких сростков указывает на замещение мальдонита губчатым самородным золотом и находящимися с ним в мирмекитовых срастаниях оксидами висмута.

Рис. 2.

Сростки мальдонита (М) с губчатым золотом. Изображения в отраженном свете. Fig. 2. Maldonite (М) intergrowths with sponge native gold. Reflected light images.

Если учесть и самостоятельные губчатые золотины, образовавшиеся в результате полного замещения зерен мальдонита, то можно констатировать, что на ранней стадии рудообразования выделения мальдонита среди минералов золота играли существенную роль. На рудном проявлении Фронт они составляли примерно 25% от общего количества выделений мальдонита и самородного золота, на Плацдарме – около 45%. В дальнейшем произошло замещение части мальдонита губчатым золотом с оксидами висмута.

Состав мальдонита по данным микрозондовых анализов, как в различных проявлениях и отмеченных разновидностях, так и по площади среза зерен достаточно однороден и в целом отвечает теоретическому составу стехиометрического интерметаллического соединения Au2Bi (табл. 1). В качестве микропримесей отмечаются серебро (до 0.3 мас. %) и теллур (до 0.4 мас. %). Пробность выделений самородного золота, находящихся в сростках с мальдонитом, близка к 1000‰.

Таблица 1.  

Химический состав мальдонита (мас. %) Table 1. The chemical composition of maldonite (wt %)

Рудопроявление Форма выделений мальдонита
зерна
Элемент Сумма
Au Ag Bi Te
Фронт Самостоятельные зерна с фрагментарной каймой монолитного самородного золота 148-1 67.70 0.27 30.98 н. о. 98.65
67.31 0.05 32.28 н. о. 99.64
147-12 65.78 н. о. 33.14 н. о. 98.92
65.30 н. о. 33.57 н. о. 98.87
Реликты в губчатом золоте 148-21 67.63 31.42 н. о. 99.05
67.04 32.47 н. о. 99.51
147-7 65.17 н. о. 33.40 н. о. 98.57
147-9 65.77 н. о. 33.38 н. о. 99.15
147-17 65.66 н. о. 33.84 н. о. 99.5
147-24 66.04 н. о. 33.24 н. о. 99.28
65.31 н. о. 33.36 н. о. 98.66
147-19 65.67 н. о. 32.93 н. о. 98.60
Плацдарм Самостоятельные зерна 156-10 67.99 0.04 33.47 0.01 101.51
67.36 0.04 33.56 100.96
67.86 0.04 32.92 0.04 100.86
156-11 66.86 0.14 33.99 100.99
66.40 0.07 32.25 98.72
65.71 0.31 33.52 99.54
154-2 65.94 0.16 33.11 0.02 99.24
65.94 0.09 33.22 99.25
154-5 65.84 0.32 33.83 99.98
154-16 66.70 0.24 32.53 99.47
Самостоятельные зерна с фрагментарной каймой монолитного самородного золота 154-14 66.28 0.17 33.34 99.75
154-24 65.80 0.13 33.17 99.11
Самостоятельное зерно с прожилком “горчичного” золота 154-6 66.00 0.18 33.44 0.02 99.64
65.71 0.22 32.46 99.39
Самостоятельные зерна
с фрагментарной каймой “горчичного” золота
154-8 66.08 0.14 31.64 99.87
154-15 66.19 0.13 33.33 0.03 99.68
Сросток с монолитным самородным золотом 154-17 65.37 0.19 32.33 0.40 97.94

Примечание. Прочерк – элемент не обнаружен, н. о. – элемент не определялся.

Во всех классах крупности преобладают изометричные и уплощенно-изометричные образования мальдонита со ступенчатой, реже гладкой поверхностью (рис. 3). Они представлены интерстициальными выделениями, среди которых преобладают комковидно-угловатые и комковидно-гнездовые (без угловатых выступов) разновидности. При больших увеличениях на сканирующем электронном микроскопе видна трещиноватость зерен мальдонита, указывающая наряду со ступенчатостью сколов на хрупкость этого минерала, считавшегося некоторыми исследователями ковким (Минералы, 1960).

Рис. 3.

Морфология выделений мальдонита. Au – губчатое (ветвисто-петельчатое) самородное золото. Fig. 3. Maldonite morphology. Au – spongy (branched-looped) native gold.

Ютенбогаардтит был установлен совместно с самородным золотом в протолочных пробах из кварцево-сульфидной жилы и системы кварцево-сульфидных прожилков с сульфидно-сульфоарсенидным типом оруденения на рудопроявлении Плацдарм. В монтированных аншлифах он наблюдался в виде микровключений и фрагментарных кайм серого цвета на золотинах с пробностью 708–798‰ в ассоциации с галенитом и акантитом.

Химический состав ютенбогаардтита сильно варьирует. В ряде анализов концентрации элементов отвечают теоретическому составу ютенбогаардтита (табл. 2). В большинстве других анализов установлены пониженные содержания золота и избыточные концентрации серебра. По представлениям Г.А. Пальяновой и Н.Е. Саввы (2009), которые наблюдали золото-серебряные сульфиды подобного состава на месторождении Юное, это могут быть выделения ютенбогаардтита с субмикроскопическими включениями акантита. Анализы с избыточными концентрациями золота, вероятно, характеризуют выделения ютенбогаардтита с микровключениями самородного золота. Изменчивый состав ютенбогаардтита, характерный и для других рудных месторождений и проявлений, может быть связан с присутствием срастаний с ним минеральных образований состава Ag2 –хAuхS (Пальянова и др., 2011).

Таблица 2.  

Химический состав (мас. %) золото-серебряных сульфидов на рудопроявлении Плацдарм Table 2. Chemical composition (wt %) of gold silver sulphides in the Platsdarm ore occurrence

Номер зерна Элемент Минеральные соединения
Au Ag Te Se Fe S
170-30-1 14.1/6 70.8/56 0.6/1 0.9/1 13.5/36 Ag3AuS2 + Ag2S
170-30-2 3.3/11 65.1/55 11.7/34 Ag3AuS2 + Ag2S
171-19-5 16.0/7 71.9/59 12.1/34 Ag3AuS2 + Ag2S
171-19-1 18.5/9 66.8/56 2.1/1 0.5/1 11.8/33 Ag3AuS2 + Ag2S
171-19-1 18.5/8 67.7/57 1.4/1 0.9/1 11.5/33 Ag3AuS2 + Ag2S
171-19-4 19.3/9 68.7/57 12.0/34 Ag3AuS2 + Ag2S
171-19-6 19.4/9 66.9/54 13.7/37 Ag3AuS2 + Ag2S
  20.4/9 67.3/56 12.3/35 Ag3AuS2 + Ag2S
171-19-2 24.0/11 63.0/53 13.0/36 Ag3AuS2 + Ag2S
171-19-3 31.4/16 58.2/52 10.3/32 Ag3AuS2
171-19-7 31.7/16 58.4/53 10.0/31 Ag3AuS2
171-33-1 38.1/19 50.2/45 11.7/36 Ag3AuS2 + (Au,Ag)
171-33-1 34.6/17 53.6/48 11.8/35 Ag3AuS2
  39.9/20 49.5/46 10.6/34 Ag3AuS2 + (Au,Ag)
171-33-2 24.5/11 62.9/53 12.6/36 Ag3AuS2 + Ag2S
171-33-2 27.0/13 60.9/52 12.1/35 Ag3AuS2 + Ag2S

Примечание. Содержания элементов пересчитаны на сумму 100%. После наклонной черты жирным шрифтом дана концентрация элементов в ат. %. Прочерк – элемент не обнаружен.

В россыпных месторождениях узла низкопробное самородное золото, поступившее из серебро-полисульфидного минерального типа руд, играет существенную роль. При преобладании в нем микровключений галенита микровключения ютенбогаардтита имеют такой же уровень распространенности, как включения пирита, арсенопирита, сфалерита, акантита, самородного висмута и висмутовых сульфосолей свинца (Литвиненко, Шилина, 2017), что указывает на достаточно широкую распространенность ютенбогаардтита в золоторудных проявлениях Нижне-Мякитского рудно-россыпного узла.

Губчатое золото установлено в висмут-сульфотеллуридном минеральном типе руд на рудопроявлениях Фронт и Плацдарм. Как уже отмечалось, оно встречается как в виде самостоятельных зерен, так и в сростках в различных пропорциях с мальдонитом.

Губчатые золотины имеют преимущественно комковидный облик (рис. 4). Текстурное строение губчатых золотин, представляющих собой агрегат петельчатых выделений самородного золота, очень разнообразно. Во-первых, они различаются размером “петелек” самородного золота и межпетельного пространства, заполненного оксидами висмута (рис. 5). По этому признаку можно говорить о макро- и микроветвисто-петельчатой текстуре таких золотин (соответственно макро- и микрогубчатое золото). Более крупные золотины, как правило, характеризуются макроветвисто-петельчатой текстурой. Во-вторых, такие золотины различаются по соотношению суммарного объема (в плоскости среза таких золотин – суммарной площади) самородного золота, оксидов висмута и пустот. В исследованных зернах отношение суммарного объема самородного золота к суммарному объему пустот и оксидов висмута составляет от 1 : 1 до 4 : 1 (рис. 5).

Рис. 4.

Морфология выделений губчатого золота. М – мальдонит. Изображения во вторичных электронах. Fig. 4. The morphology of spongy gold grains. M – maldonite. SE images.

Рис. 5.

Макро- (а) и микрогубчатое (б) самородное золото (светло-серое) с чистым (темно-серое) и заполненным оксидами висмута (серое) поровым пространством. На фотографиях указаны соотношения суммарных площадей “петелек” самородного золота и оксидов висмута и пустот. Fig. 5. Macro- (a) and micro-sponge (б) native gold (light gray) with free pore spaces (dark gray) and bismuth oxides (gray). Summarized areas of native gold “reticules” vs. bismuth oxides and voids are shown.

В разных зернах взаимоотношения губчатого золота с реликтами мальдонита, в результате разложения которого оно образовалось, различаются. В одних случаях граница между губчатым золотом и мальдонитом резкая (рис. 2), в других – расплывчатая (рис. 6, левое изображение). Порой наблюдается неплотность границ губчатого золота с реликтами мальдонита (рис. 6, правое изображение).

Рис. 6.

Характер взаимоотношений реликтов мальдонита (М) с губчатым золотом. Левое изображение во вторичных, правое – в обратно-рассеянных электронах. Fig. 6. Maldonite relics (М) vs. sponge gold. Secondary-electron (left) and backscattered-electron (right) images.

Пробность самородного золота, слагающего “петельки” в макрогубчатых зернах, близка к 1000‰ (табл. 3). В качестве микровключений отмечаются выделения мальдонита. У половины исследованных макрогубчатых выделений межпетельное пространство полностью или частично заполнено минеральным веществом зеленовато-бурого цвета. Пустые поры покрыты пленкой зеленовато-бурого и бурого цвета. В химическом составе минерального вещества в порах преобладают висмут и кислород (табл. 3). Очевидно, это оксиды висмута ряда бисмита.

Таблица 3.  

Химический состав макрогубчатых золотин (мас. %) Table 3. The chemical composition of macroscopic gold grains (wt %)

Элемент Зерно 2-18 Зерно 2-15
“Петельки"
золота
Минеральное вещество в межпетельном пространстве “Петельки”
золота
Минеральное вещество в межпетельном пространстве
Au 98.7 99.8 0.8 2.6 100.5 98.5 0.4
Ag 0.5 0.4 0.1 0.3
Bi 83.7 82.7 79.4 83.6 73.2 85.1 79.4
As 0.9
Th 0.3 0.3
O 2.8 2.4 2.5 2.9 3.8 1.8 2.9
Сумма 99.2 100.2 87.6 85.4 84.5 86.5 100.6 98.8 77.0 86.9 83.7

Примечание. Прочерк – элемент не обнаружен.

В микрогубчатых выделениях в поровом пространстве минеральные образования наблюдаются реже, но так же, как и в макрогубчатом золоте, на поверхности “петелек” зачастую отмечается бурый (зеленовато-бурый) налет. Микрогубчатые зерна сложены золотом с пробностью близкой к 1000‰ (табл. 4). Присутствие в одном из анализов повышенного содержания висмута (см. табл. 4), очевидно, связано с наличием на “микропетельках” золота налета оксидов висмута.

Таблица 4.  

Микроэлементный состав (мас. %) самородного золота рудных проявлений Фронт и Плацдарм Table 4. Chemical composition (wt %) of native gold in Front and Platsdarm ore occurrences

Рудопроявление Разновидность золотин по текстурному строению
зерна
Элемент Сумма
Au Ag Fe As Zn Pb Cu Bi Te Sb Hg Se
Фронт Монолитные  22 89.14 10.25 0.03 0.04 0.06 0.03 0.02 0.07 0.04 0.36 100.05
    20 87.36 11.79 0.02 0.03 0.02 0.38 0.03 99.63
    19 98.71 0.67 0.04 0.05 0.04 0.02 0.29 99.82
    18 87.75 11.06 0.01 0.09 0.1 0.04 0.32 99.37
  17 87.73 11.3 0.04 0.03 0.11 0.12 0.08 0.49 99.89
    11 98.09 0.75 0.07 0.01 0.02 0.06 0.22 0.38 0.03 99.63
    12 88.21 11.25 0.03 0.03 0.09 0.09 0.14 0.14 99.98
    14 89.38 10.27 0.04 0.11 0.19 0.28 100.29
    15 91.02 8.30 0.08 0.07 0.12 0.01 0.19 0.03 99.81
  Микрогубчатые 23 73.29 0.77 0.06 0.06 0.06 0.05 0.08 0.81 0.01 75.20
16 81.68 0.69 0.03 0.16 0.06 3.35 0.1 0.25 0.02 86.35
Плацдарм  Монолитные 5 69.21 29.29 0.04 0.05 0.08 0.31 99.18
  13 65.56 34.14 0.03 0 0.05 0.05 0.03 99.87
16 93.48 5.63 0.01 0.04 0.09 0.06 0.04 99.35
  15 82.51 16.42 0.06 0.03 0.03 0.06 99.12
  2 60.79 37.09 0.06 0.03 0.03 0.03 0.1 0.14 0.01 98.28
    1 68.87 29.46 0.06 0.03 0.02 0.02 0.02 0.04 0.11 0.35 0.02 98.00
  Микропористые
(“горчичное” золото)
14 74.86 3.96 0.07 0.02 0.18 0.03 0.03 2.07 0.07 81.29
  12 86.24 1.87 0.01 0.05 88.17
  15 85.36 4.00 0.02 0.08 0.03 89.49

Примечание. Прочерк – элемент не обнаружен.

“Горчичное” золото. В рудных проявлениях Нижне-Мякитского рудно-россыпного узла выделены две разновидности “горчичного” золота: макропористое и микропористое.

К макропористому “горчичному” золоту отнесены выделения золота, пористое строение которых отчетливо наблюдается в сканирующем электронном микроскопе при увеличениях 500–1000. Макропористое “горчичное” золото в виде кайм на единичных зернах мальдонита и тонких прожилков в них установлено в висмут-сульфотеллуридном типе руд на рудопроявлении Плацдарм. В монтированных аншлифах “горчичное” золото характеризуется желто- и красно-бурым цветом. Оно имеет бессистемный разноразмерный сотовый каркас из практически чистого самородного золота (табл. 5). Повышенные содержания в анализах висмута указывают на возможность присутствия в порах его оксидов.

Таблица 5.  

Химический состав “горчичного” золота (мас. %) Table 5. The chemical composition of “mustard” gold (wt %)

Рудное
прояв-
ление

зерна
Форма выделения Элемент Сумма
Au Ag Bi Te S Сl O
Плац-
дарм
154-6 Прожилок в мальдоните 86.94 0.01 0.92 0.01 0.03 87.92
76.38 0.09 0.77 0.04 77.28
154-8 Кайма на мальдоните 92.22 0.03 1.82 0.04 0.07 94.82
Берен-
тал
175-6 Самостоятельное зерно
(неоднородное)
82.43 9.20 2.05 93.68
85.68 7.07 1.99 94.74
94.90 3.12 98.02
97.75 97.75
96.03 96.03
175-11 Самостоятельное зерно 98.70 98.70
175-12 Самостоятельное зерно 96.68 96.68
Оболочка самородного Au 102.70 102.70
175-13 Самостоятельное зерно 99.91 99.91
100.26 100.26
Прожилки самородного золота 99.75 99.75
101.97 101.97
175-15 Самостоятельное зерно 99.02 99.02
100.43 100.43
175-18 Самостоятельное зерно 99.95 99.95
98.51 98.51
175-19 Самостоятельное зерно 98.78 98.78
101.45 101.45
100.56 100.56
Оболочка самородного Au 100.21 1.86 102.07
175-23 Самостоятельное зерно                
Внешняя зона 98.79 98.78
97.12 97.12
Средняя зона 88.77 6.81 1.83 97.41
77.75 13.78 3.57 95.10
Центральная зона 98.91 98.91
175-26 Самостоятельное зерно 98.99 98.99
102.11 102.11
Кераргирит (сросток) 2.91 61.29 18.10 3.86 86.16
175-32 Сросток с самородным золотом 100.18 100.18
92.51 5.83 98.34

Примечание. Прочерк – элемент не обнаружен.

Микропористое “горчичное” золото в небольшом количестве выявлено в выветрелых рудах сульфидно-сульфоарсенидного минерального типа на рудопроявлении Плацдарм и в реликтах зоны окисления руд с полиметаллической минерализацией (предположительно серебро-полисульфидный минеральный тип оруденения) на рудопроявлении Берентал, где оно имеет широкое распространение.

При оптических исследованиях в монтированных аншлифах микропористое “горчичное” золото имеет вид монолитных выделений темно-бурого цвета. Под электронным микроскопом при увеличениях около 10 тыс. раз установлено, что они сложены сросшимися между собой в точках соприкосновения микрочастицами (глобулами) самородного золота, размер которых составляет десятые доли микрометра и менее (рис. 7). Микропористое “горчичное” золото выявлено в виде самостоятельных выделений и в сростках с монолитным низкопробным самородным золотом.

Рис. 7.

Выделения микропористого “горчичного” золота с трещинами “усыхания” (зерно 175-19) и неоднородным строением (зерна 175-23, 175-32). Cправа показано глобулярное строение выделений. Изображения в обратно-отраженных электронах. Au – монолитное выделение самородного золота (нижний индекс – пробность), ГК – “горчичное” золото с кераргиритом, ВП – высокопробные прожилки монолитного самородного золота. Fig. 7. Micropore “mustard” gold with desiccation cracks (grain 175-19) and zoning patterns (grains 175-23, 175-32). Globule textures of gold are shown on the right. BSE images. Au – solid native gold, fineness is indicated; ГК – “mustard” gold with cerargyrite; ВП – high-fineness rim and stringers of solid native gold.

Самостоятельные выделения микропористого “горчичного” золота представлены массивными комковидными зернами менее 0.1 мм с остроугольно-угловатыми очертаниями и мелкоямчатой поверхностью. С поверхности они имеют желтый, а на срезе в монтированном аншлифе – темно-бурый цвет. Желтый цвет их поверхности обусловлен наличием на ней тонкой пленки монолитного самородного золота с пробностью около 1000‰.

По текстурному строению выделяются три разновидности микропористого “горчичного” золота.

Наиболее распространена первая разновидность, которая представлена “массивными” однородными выделениями “горчичного” золота, сложенными глобулами с пробностью около 1000‰, и относительно чистым поровым пространством. Иногда они имеют зернистое строение, с прожилками монолитного самородного золота по границам зерен (рис. 8).

Рис. 8.

Выделение микропористого “горчичного” золота (серое) с прожилками монолитного золота (светло-серое). Изображение в обратно-отраженных электронах. Fig. 8. Micropore “mustard” gold (gray) with stringers of solid gold (light gray). BSE images.

Вторая разновидность характеризуется наличием трещин “усыхания”. Одна группа трещин протягивается от поверхности вглубь зерен, разбивая их на блоки. Другая группа трещин располагается субпараллельно поверхности (рис. 7, зерно 175-19). На их границах развиваются тонкие прожилки монолитного самородного золота. В химическом составе таких зерен установлено только золото (табл. 5, зерно 175-19).

Третья разновидность микропористого “горчичного” золота имеет неоднородное строение. В таких зернах, наряду с участками и зонами, в которых по данным микрозондовых анализов отмечается только золото, присутствуют участки и зоны, в которых, помимо золота, устанавливаются невысокие содержания серебра и хлора, а пористая текстура затушевана (табл. 5 и рис. 7, зерна 175-23 и 175-32). Поскольку в одном из зерен “горчичного” золота отмечалось его срастание с кераргиритом (табл. 5, зерно 175-26), то можно предположить, что в отмеченных выше участках и зонах поровое пространство в “горчичном” золоте заполнено именно кераргиритом, который образуется совместно с “горчичным” золотом при распаде ютенбогаардтита (Справочник-определитель…, 1988). В золотинах с концентрически-зональным строением на границах зон отмечаются тонкие прожилки монолитного самородного золота (рис. 7, зерно 175-23).

В микропористом “горчичном” золоте из сульфидно-сульфоарсенидного типа руд на рудопроявлении Плацдарм помимо серебра (до 4.0 мас. %) в отдельных случаях отмечается повышенное содержание ртути (табл. 4).

ВОПРОСЫ ГЕНЕЗИСА ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ

По вопросу о генезисе мальдонита нет единого мнения. Некоторые исследователи (Громова и др., 1978; Сахарова и др., 1983) полагают, что он образуется в раннюю, высокотемпературную стадию гидротермального процесса “при воздействии золотоносных растворов на ранее отложенный самородный висмут, возможно, также и на теллуриды, обогащенные висмутом, типа хедлейита” (Сахарова и др., 1983. с. 960). Другая группа исследователей (Гамянин и др., 1986; Некрасов, 1991) считает, что мальдонит кристаллизуется одновременно с сульфотеллуридами висмута и самородным золотом непосредственно из гидротермальных поликомпонентных малосернистых теллуридных растворов.

В исследованных зернах мальдонита реликтов самородного висмута или висмутовых минералов не выявлено. Это, а также наличие выделений мальдонита непосредственно в силикатной матрице и теллуровая специализация самородного золота (табл. 4) позволяют предполагать, что мальдонит отлагался непосредственно из гидротермальных растворов. Постоянное присутствие в мальдоните серебра, низкие концентрации (на пределе чувствительности анализа) в самородном золоте висмута могут указывать на несколько более раннее отложение мальдонита, чем самородного золота.

О происхождении ютенбогаардтита также нет единого мнения. Согласно разным авторам он образуется: 1) при окислении в корах выветривания Au(Ag)-содержащих пирита и арсенопирита (Barton et al., 1978; Castor, Sjoberg, 1993; Greffié et al., 2002; Савва, Пальянова, 2007, и др.); 2) в результате низкотемпературных гидротермальных процессов (Некрасов, 1991; Warmada et al., 2003; Пальянова, Савва, 2009; Пальянова и др., 2011, и др.); 3) при метаморфизме руд (Barton, 1980; Савва, 1995, и др.). Присутствие в рудных проявлениях Нижне-Мякитского узла микровключений ютенбогаардтита в золотинах явно гипогенного происхождения дает основание предполагать его гидротермальный генезис.

Полученные в ходе проведенных исследований материалы позволяют высказать ряд соображений по поводу процесса образования губчатого золота в результате разложения мальдонита. Губчатая ветвисто-петельчатая текстура выделений самородного золота обычно характерна для его гипергенных образований в окисленных рудах (Мурзин, Малюгин, 1987; Нестеренко, 1991, и др.). В то же время ряд исследователей считает, что замещение мальдонита самородным золотом и оксидами висмута может происходить в результате его разложения в гипогенных условиях (Гамянин и др., 1986; Некрасов, 1991).

Поскольку в штуфные пробы, из которых был извлечен мальдонит, попал рудный материал с очень слабыми следами химического выветривания, можно предположить, что процесс образования губчатого золота протекал в гипогенных условиях. Анализы ассоциирующего с мальдонитом макропористого “горчичного” золота, сформировавшегося по нашим представлениям в результате гипергенного разложения губчатого золота, содержат не только висмут, но и серу (табл. 5), которая не отмечалась в мальдоните (табл. 1). Механизм трансформации мальдонита в губчатое золото, очевидно, включал в себя описанный в работе К.Л. Чобану с соавторами (Ciobanu et al., 2010) распад мальдонита на золото и висмутин по реакции

$2{\text{A}}{{{\text{u}}}_{2}}{\text{Bi}} + 6{{{\text{H}}}^{ + }} + 3{\text{SO}}_{4}^{{2 - }} = 4{\text{Au }} + 4.5{{{\text{O}}}_{2}} + {\text{B}}{{{\text{i}}}_{2}}{{{\text{S}}}_{3}} + 3{{{\text{H}}}_{2}}{\text{O}}$
и последующее окисление висмутина до оксидов висмута11. На рудном проявлении Фронт разложение затронуло 90% выделений мальдонита, при этом 53% выделений разложилось полностью. Зерна мальдонита в кварце оказались полностью разложенными. Среди мальдонита, выделенного из сульфидов, такой стадии разложения достигло 26% зерен. На рудном проявлении Плацдарм разложению подверглось около 30% зерен мальдонита, половина их разложилась полностью.

По результатам исследований Г.Н. Гамянина с соавторами (1986) и И.Я. Некрасова (1991) сохранность мальдонита в гипогенных условиях определяется скоростью охлаждения рудной системы. При резком охлаждении мальдонит хорошо сохраняется, а при постепенном падении температуры легко разлагается на самородное золото и минералы висмута. Поскольку рудное проявление Фронт располагается непосредственно в Берентальском гранитном штоке, т.е. испытывало более медленное охлаждение, чем руды рудопроявления Плацдарм, находящегося на удалении от выходов штока, то процесс разложения мальдонита на рудном проявлении Фронт имел большие масштабы и интенсивность. Скоростью охлаждения, очевидно, объясняется и тот факт, что подвергшиеся разложению зерна мальдонита, как правило, более крупные (они менее резко охлаждались), чем сохранившиеся в виде самостоятельных выделений. С более крупным размером зерен связана и полная разложенность зерен мальдонита в кварце.

Образование макропористого и микропористого “горчичного” золота, очевидно, имело свои особенности (табл. 6).

Таблица 6.

Схема образования минералов золота в золоторудной системе, связанной с Берентальским интрузивом Table 6. Scheme of the formation of gold minerals in the Berental intrusion-related gold system

Минеральный тип оруденения Гипогенный этап Гипергенный этап
Серебро-полисульфидный
(зона Ag–Pb–Zn минерализации)
Монолитное самородное золото пробностью 350–700‰, ютенбогаардтит Микропористое “горчичное” золото
Сульфидно-сульфоарсенидный (зона As–Au минерализации) Монолитное самородное золото пробностью 700–850‰, ютенбогаардтит Микропористое “горчичное” золото
Висмут-сульфотеллуридный
(зона Au–Bi–Te±W минерализации)
Мальдонит, монолитное самородное золото пробностью 850–1000‰, губчатое золото Макропористое “горчичное” золото

Макропористое “горчичное” золото в виде прожилков и кайм отмечалось на выделениях мальдонита, извлеченных из штуфной пробы, отобранной из висмут-сульфотеллуридного типа руд на рудопроявлении Плацдарм. Присутствие на рудопроявлении Плацдарм реликтов коры химического выветривания эпохи планации рельефа и гипергенный генезис выявленных в россыпных месторождениях узла аналогичных выделений “горчичного” золота (Литвиненко, Шилина, 2017) позволяют предполагать гипергенное происхождение макропористого “горчичного” золота. Вероятно, его образование происходило на участках, где мальдонит в гипогенных условиях подвергся распаду с образованием субграфических срастаний самородного золота с минералами висмута. В процессе формирования коры выветривания происходило выщелачивание из образовавшихся агрегатов минералов висмута с постепенным перераспределением возникающих пустот и частичной перекристаллизацией самородного золота.

Микропористое “горчичное” золото выявлено в подвергшихся активному химическому выветриванию рудах с сульфидно-сульфоарсенидной и полиметаллической минерализацией. Его гипергенное происхождение, связанное с формированием коры химического выветривания, не вызывает сомнения. В сростках с “горчичным” золотом установлены кераргирит и низкопробное самородное золото. Это позволяет предполагать, что исследованное микропористое “горчичное” золото образовалось преимущественно в результате разложения ютенбогаардтита, который, как уже отмечалось, в процессе выветривания замещается “горчичным” золотом и кераргиритом (Справочник-определитель…, 1988). Особенности строения высокосеребристого золота (Сахарова и др., 1982) свидетельствуют о том, что распаду с образованием “горчичного” золота могло подвергаться и весьма низкопробное самородное золото.

Выявленное в ходе проведенных исследований глобулярное строение микропористого “горчичного” золота говорит о том, что его образование не связано с простым перераспределением вакансий, возникших в результате выщелачивания атомов Ag и S из кристаллической решетки исходного минерала. Оно указывает на отложение микропористого “горчичного” золота в результате осаждения атомов Au из водного раствора, включавшее нуклеацию и рост кристаллов. Очевидно, этот процесс протекал аналогично образованию “горчичного” золота при разложении калаверита, освещенному в работе Дж. Чжао с соавторами (Zhao et al., 2009). В случае присутствия в растворах хлора, в поровом пространстве формирующегося “горчичного” золота происходило отложение кераргирита. Наличие среди микропористого “горчичного” золота выделений с трещинами “усыхания” и полигональными структурами позволяет предполагать отложение части “горчичного” золота из коллоидных растворов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования позволили получить новые данные о распространенности мальдонита и ютенбогаардтита в рудных проявлениях на Северо-Востоке России, расширить известное ранее видовое разнообразие в них выделений золота, получить представления о генетических особенностях его губчатых и “горчичных” образований.

Показано, что на Северо-Востоке в связанных с восстановленными гранитоидными интрузивами золоторудных системах (RIRGD-системах) мальдонит является не экзотическим, а достаточно распространенным минералом. В Нижне-Мякитском рудно-россыпном узле на ранних стадиях формирования висмут-сульфотеллуридного типа оруденения в центральных частях RIRGD-системы, связанной с Берентальским интрузивом, мальдонит кристаллизовался совместно с самородным золотом и висмутовыми минералами. В последующем, в результате гипогенного разложения, значительная его часть была замещена практически беспримесным губчатым (ветвисто-петельчатой текстуры) самородным золотом, ассоциирующим с оксидами висмута. Размерность выделений мальдонита и положение оруденения относительно магматического очага определяли масштабы и глубину проявления данного процесса. Наибольшему разложению подверглись относительно крупные выделения мальдонита в рудном проявлении Фронт, расположенном непосредственно в гранитном штоке. Предположительно в дальнейшем в результате гипергенных преобразований мальдонита и продуктов его гипогенного разложения в коре выветривания эпохи планации рельефа сформировалась макропористая разновидность “горчичного” золота.

Сульфидно-сульфоарсенидный и серебро-полисульфидный минеральные типы оруденения в средней и периферийной частях Берентальской RIRGD-системы характеризуются достаточно широким развитием в них ютенбогаардтита. Его разложение в ходе формирования коры выветривания эпохи планации рельефа сопровождалось переводом золота в раствор с последующим образованием микропористого “горчичного” золота, представляющего собой срастания глобул практически чистого самородного золота размером десятые и сотые доли микрометра, в поровом пространстве которых присутствует кераргирит.

Список литературы

  1. Гамянин Г.Н., Некрасов И.Я., Самусиков В.П. Мальдонит из золоторудных проявлений Восточной Якутии // Минерал. журн. 1986. Т. 8. № 3. С. 65–71.

  2. Горячев Н.А., Колесниченко П.П. Граниты и грейзены Мякитского интрузива как пример локальной рудно-магматической системы / Рудно-магматические системы Северо-Востока СССР: сб. науч. тр. / под ред. Н.А. Шило, В.И. Гончарова. Хабаровск: Хабар. политехн. ин-т, 1990. С. 41–53.

  3. Громова Е.И., Завьялова Л.Л., Глотов А.М. Находки редко встречающихся минералов золота в рудах месторождения Зармитан (Чармитан) Западного Узбекистана // Зап. Узб. отд. ВМО. 1978. Вып. 31. С. 38–40.

  4. Кузнецов В.М., Горячев Н.А., Жигалов С.В., Савва Н.Е. Структура и рудоносность Мякит-Хурчанского рудно-россыпного узла // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2011. № 4. С. 37–51.

  5. Литвиненко И.С., Шилина Л.А. Гипергенные новообразования золота из россыпных месторождений Нижне-Мякитского рудно-россыпного поля (Северо-Восток России) // Руды и металлы. 2017. № 1. С. 75–90.

  6. Минералы. Справочник / под ред. Ф.В. Чухрова. М.: Изд-во АН СССР, 1960. Т. 1. 616 с.

  7. Мурзин В.В., Малюгин A.A. Типоморфизм золота зоны гипергенеза (на примере Урала). Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. 96 с.

  8. Некрасов И.Я. Геохимия, минералогия и генезис золоторудных месторождений. М.: Наука, 1991. 302 с.

  9. Нестеренко Г.В. Прогноз золотого оруденения по россыпям (на примере районов юга Сибири). Новосибирск: Наука, 1991. 191 с.

  10. Пальянова Г.А., Кох К.А., Сереткин Ю. В. Образование сульфидов золота и серебра в системе Au–Ag–S // Геолог. и геофиз. 2011. Т. 52. № 4. С. 568–576.

  11. Пальянова Г.А., Савва Н.Е. Особенности генезиса сульфидов золота и серебра месторождения Юное (Магаданская область, Россия) // Геолог. и геофиз. 2009. Т. 50. № 7. С. 759–777.

  12. Савва Н.Е. Принцип эволюционной систематики минералов серебра. Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 1995. 49 с.

  13. Савва Н.Е., Пальянова Г.А. Генезис cульфидов золота и серебра на месторождении Улахан (Северо-Восток России) // Геолог. и геофиз. 2007. Т. 48. № 10. С. 1028–1042.

  14. Сахарова М.С., Горшков А.И., Ряховская С.К., Трубкин Н.В. Новые данные об изоморфной смесимости золота и серебра в самородном золоте и его синтетических аналогах // ДАН СССР. 1982. Т. 264. № 2. С. 457–460.

  15. Cахарова М.С., Кривицкая Н.Н., Спиридонов Э.М. и др. Первая находка мальдонита в Сибири // ДАН СССР. 1983. Т. 270. № 4. С. 960–962.

  16. Справочник-определитель рудных минералов в отраженном свете / Т.Н. Чвилева, М.С. Безсмертная, Э.М. Спиридонов и др. М.: Недра, 1988. 504 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.