VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Проблема металлогении углеродистых формаций возникла еще в шестидесятые годы прошлого века, в связи с выявлением месторождений золота, серебра, урана, молибдена, ванадия и некоторых других металлов в черных сланцах. За прошедшее время была накоплена достаточно обширная информация по рудным объектам подобного рода, проведены их систематизация, типизация, разработаны концепции генезиса, методические подходы и принципы их прогнозирования [Будяк, Брюханова, 2012]. Тем не менее, несмотря на большое внимание, которое уделяется осадочным формациям, обогащенным углеродом и рудными металлами, углеродистое вещество остается наименее изученным компонентом рудовмещающих толщ.

К настоящему времени, в литературе широко представлен материал исследований углеродистого вещества в месторождениях черносланцевых образований и его связи с благороднометальной минерализацией [Паршин и др., 2013], что несомненно приблизило к решению фундаментального вопроса рудной геологии относительно участия углеродистого вещества в процессе рудогенеза.

Как известно, рассеянному углеродистому веществу (РУВ) являющемуся одним из породообразующих компонентов, принадлежит особая роль, на всем протяжении эволюционного развития осадочных отложений, начиная со стадии седиментации и диагенеза, к катагенетическим и метаморфическим преобразованиям.

Месторождение Дегдекан локализовано в пермских черносланцевых толщах Аян-Юряхского антиклинория Верхояно-Чукотской складчатой области [Литвиненко, 2009]. Исследования рассеянного углеродистого вещества (РУВ) углеродистых сланцев проводилось на технологической пробе месторождения Дегдекан (ИрГИрМет). Технологическая проба, исследуемая в данной работе, характеризует первичные руды, представленные в основном углистыми сланцами с преобладанием в составе прожилков карбонатов, кварца, с массовой долей сульфидов не более 3%. Текстура руд прожилковая и прожилково-вкрапленная.

Химический состав пород изучали с применением оптического спектрального, количественного рентгенофлюоресцентного и фазового атомно-абсорбционного методов анализа. Содержание драгоценных металлов определяли пробирным анализом исходной пробы, а также по балансу технологических опытов. По результатам спектрального анализа, проба состоит, в основном, из литофильных элементов, среди которых преобладает кремний. Масса железа находится на уровне 4 % (таблица).

Силикатным химическим анализом установлено, что в составе пробы присутствует, главным образом, оксид кремния, массовая доля которого составляет 67,6%. В меньшем количестве (19,1%) фиксируется оксид алюминия. Доля оксида калия находится на уровне 3,3%. Массовая доля общего железа – 4,12% при этом, количественно преобладает железо, присутствующее в оксидной форме, на долю которого приходится 71% от общей массы металла. Масса общей серы составляет 1,48% и она на 90 % находится в сульфидной форме. Что касается оксидной серы, то ее доля не превышает 0,15%.

Таблица. Результаты спектрального анализа пробы.

Элементы	Массовая доля, %	Элементы	Массовая доля, %
Ni	0,008	Sc	0,0005
Co	0,002	Be	0,0003
V	0,008		0,03
Cr	0,015	Ga	0,003
	0,003	La	0,003
Cu	0,006	Y	0,004
Zn	0,02	Yb	0,0004
W	0,001		0,05
Mo	0,0003	Ba	0,03
Zr	0,015	Sr	0,04
As	0,15	Li	0,006
	0,0008	Ge	0,0001

Содержание золота в технологической пробе из рудного горизонта месторождения варьирует от 0,93 до 1,12 г/т. Оно находится преимущественно в самородном виде и ассоциировано с кварцем и сульфидами. Валовое содержание углерода составляет 1,8–2,5%. Углерод присутствует в карбонатной (0,67%) и органической (1,82%) форме. На кривой дифференциально-термического анализа для углистой пробы зафиксировано два максимума экзотермической реакции, соответствующие 450⁰С и 580⁰С, что указывает на неоднородность углеродистого вещества и вероятность различного его генезиса. Изотопный состав углерода (δ¹³С) углеродистого вещества составляет в среднем –21,5%, что подтверждает его биогенное происхождение [Развозжаева и др., 2005].

Для более детального изучения органического вещества было проведено извлечение битумоида путем холодной экстракции спиртобензольной смесью [Мартихаева и др., 2001]. Выход битумоида составил 0,0004%.

По данным ИК-спектроскопии (прибор UR-1, ИХ СО РАН, Иркутск) спирто-бензольный битумоид исследуемой пробы характеризуется полосами поглощения метильных и метиленовых структур углеводородов (1390, 1460 см^-1), парафиновых цепей (2920, 2950-2970 см^-1), полос поглощения ароматических структур, кислородных функциональных групп карбонатных кислот, альдегидов, ароматических сложных эфиров нет.

Элементный анализ показал, что спиртобензольный битумоид состоит только из углерода 88,34% и водорода 11,86%, т.е. представлен углеродистыми фракциями (нормальные алканы и нафтеновые углеводороды). Геополимеры (смолы, асфальтеновая фракция) не зафиксированы, так как не обнаружены соединения с гетероэлементами (азот, кислород, сера).

На основании проведенных работ сделаны следующие выводы.

1. Проба характеризует золотокварцевый малосульфидный тип руд, локализованных в карбонатизированных углистых сланцах. Основными компонентами, входящими в ее состав, являются оксиды кремния и алюминия с резким преобладанием кремнезема, содержание которого составляет 67.6%. Золото находится преимущественно в самородном виде и ассоциировано с кварцем и сульфидами.

2. Битумоид пород локализованных в черносланцевых толщах, вне зависимости от возраста и типа месторождений с пиритовой, арсенопиритовой и кварцевой минерализацией, обогащен золотом [Виленкин В.А., 1983; Развозжаева и др., 2003]. Концентраторами золота и ряда сопутствующих компонентов V, Ni, Zn, Cu, Mn и др., в битумоидах являются преимущественно асфальтогеновые фракции и асфальтены [Немеров и др., 2009]. Согласно полученным данным битумоид с месторождения Дегдекан имеет углеродистый состав и не содержит (тяжелых фракций) асфальтенов. В связи с этим, предположение о формировании месторождения Дегдекан, связанного с миграцией благороднометальной составляющей совместно с катагенным флюидом (нафтиды и элизионные воды) в процессах катагенетических трансформаций и последующим его концентрированием в процессе метаморфизма (Сухоложский тип), на наш взгляд, маловероятно.

3. Нерастворимая часть углеродистого вещества, представляющая одну из минеральных фаз углистых сланцев месторождения Дегдекан, могла служить средой для концентрирования металла в процессе рудогенеза.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта №02.G25 31.0075 в рамках постановления Российской Федерации №218 от 09.04.2010г.

Литература:

1. Будяк А.Е., Брюханова Н.Н. Селен, висмут и ртуть месторождений золота различных генетических типов в черносланцевых формациях // Геохимия. 2012. №9, С.881-888.

2. Литвиненко И.С. Условие нахождения и типоморфизм самородного золота в рудах Дегдеканского (северо-восток России) месторождения в черносланцевых толщах // Геология и геофизика. 2009. Т.50. №6. С.691-697.

3. Мартихаева Д.Х., Макрыгина В.А., Воронцов А.Е., Развозжаева Э.А. Углеродистое вещество в метаморфических и гидротермальных породах // Новосибирск: ГЕО, 2001.

4. Паршин А.В., Абрамова В.А., Мельников В.А., Развозжаева Э.А., Будяк А.Е. Перспективы благородно и редкометалльного оруденения нижнепротерозойских отложений на территории Байкальской горной области // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 3 (74). С. 53-59.

5. Развозжаева Э.А., Спиридонов А.М., Белозерова Г.М., Мартихаева Д.Х. Рудные элементы в битумоидах черносланцевых образований // Геология минералогия юга Сибири. Вестник Гео ИГУ. 2005. № 4. С.110-114

6. Развозжаева Э.А., Спиридонов А.М., Таусон В.Л., Будяк А.Е. Высокодисперсное золото в рассеянном углеродистом веществе осадочно-метаморфических формаций юга Сибирской платформы // Мат. Всерос. конф. «Самородное золото: типоморфизм минеральных ассоций, условия образования месторождений, задачи прикладных исследований». 2010. Т.2. С.156-158.

Код для цитирования: Скопировать