Золото образует концентрации во всех эндогенных генетических группах рудных месторождений, исключая пегматиты, в двух группах экзогенных — выветривания и осадочной, а также в метаморфогенной. В магматических месторождениях золото иногда в повышенных концентрациях накапливается лишь в медно-никелевых ликвационных месторождениях. Контактово-метасоматические месторождения имеют относительно подчиненное значение; золото здесь заключается в наложенных на скарны пирите и других сульфидах. Крупные промышленные концентрации золота возникают в гидротермальных месторождениях, формирующихся при высоких, средних и низких температурах. Важное промышленное значение имеют месторождения экзогенные (зоны окисления сульфидных месторождений, россыпи) и образованные при процессах метаморфизма. В метаморфогенных месторождениях сосредоточена подавляющая масса запасов золотых руд.
Золоторудные месторождения объединяются в следующие промышленные типы:
1. Высоко-, средне- и низкотемпературные гидротермальные, подразделяющиеся на ряд формаций.
2. Метаморфогенные золотоносные конгломераты.
2. Золотоносные железные шляпы.
4. Современные и древние россыпи.
Высокотемпературные месторождения
Высокотемпературные месторождения принадлежат двум формациям; золото-скарновой и кварц-золото-сульфидно-силикатной.
Золото-скарновая формация
В месторождениях золото-скарновой формации обычно золото связано с сульфидами (пиритом, пирротином), наложенными на скарны. Они известны в США (Кейбл, Элкхорн, Спрингс-Хилл, Оурей), Мексике (Санта-Фе), Бразилии (шт. Минас-Жерайс), КНДР (Холтан, Суан). В СССР к этому типу относятся месторождения Ольховка, Чибижек (Западная Сибирь) и Акташ, Тарор и Рабинджанское (Средняя Азия).
В качестве типичных примеров охарактеризуем месторождения Холтан, Ольховка и Чибижек.
Месторождение Холтан (КНДР). Район месторождения сложен доломитами, известняками, хлорит-глинистыми и хлорит-серицитовыми сланцами и кварцитами, прорванными габбро, диабазами, гранитами и дайками кварцевых порфиров. Оруденение локализуется в зоне экзоконтакта гранитов с карбонатными породами. Скарноворудные тела имеют форму пласто- и линзообразных залежей, реже трубообразных тел. Протяженность рудных тел колеблется от 30 до 1200 м, мощность от 0,5—3 до 30—40 м (в среднем 6—15 м). По падению они прослеживаются, на расстояние от 100 до650 м. Всоставеруд преобладают гранат и геденбергит, в подчиненном количестве развиты волластонит, скаполит, магнетит, эпидот, амфиболы, слюды, шеелит, людвигит, котоит и ашарит. Из сульфидов отмечены халькопирит, борнит, висмутин, пирит, арсенопирит, пирротин, молибденит, галенит, сфалерит, золото и висмут самородный. Руды вкрапленные.
Месторождения Ольховка и Чибижек находятся в Западной Сибири. Оруденение размещается на контакте гранитоидов, прорывающих кембрийские сланцы и известняки, осложненные серией разрывных нарушений. Вблизи контакта состав гранитоидов меняется от адамеллитов до габбро- и кварцевых диоритов. Пространственно со скарнами совмещены колчеданные залежи, сложенные пирротином, пиритом и халькопиритом, ассоциирующими с кварцем. Все эти минеральные образования накладываются на скарны. Рудные тела вытягиваются вдоль разрывных нарушений и приурочиваются к тем их интервалам, где граниты в виде пластин оказываются как бы вдвинутыми в известняки, размещаясь на контакте этих двух пород. Помимо колчеданных залежей на месторождении развиты кварцевые жилы, залегающие только в гранитоидах и приуроченные к пологим разрывам. Колчеданные залежи на значительную глубину подвергнуты окислению и бурые железняки характеризуются повышенным содержанием золота. Повышенные концентрации золота отмечаются и в первичных колчеданных рудах, содержащих медь. Рассмотренные месторождения не являются типичными скарновыми, так как сульфидное и золотое оруденение наложено на скарны, а не связано с ними парагенетически.
Кварц-золото-сульфидно-силикатная формация
Месторождения данной формации залегают преимущественно в: докембрийских породах. В морфологическом отношении они характеризуются преобладанием простых и сложных жил, встречаются также штокверковые зоны с невысоким, но равномерным содержанием золота. Месторождения рассматриваемой формации играют важную роль в мировой добыче золота. К ним относятся Колар (Индия), Морру-Велью и Пассагем (Бразилия), Поркьюпайн (Канада), Болиден (Швеция), Калана (Мали), Баомухан (Сьерра-Леоне), Намойа (Заир), а в СССР Кочкарское (Урал), Коммунар (Сибирь), Дмитриевское (Забайкалье). В качестве примеров охарактеризуем месторождения Колар, Морру-Велью и Кочкарское.
Группа месторождений Колар находится на востоке плато Майсур и приурочена к узкому (3—4 км) и протяженному (80 км) меридиональному трогу, выполненному архейскими кристаллическими сланцами. Более чем за тысячелетний период отработки рассматриваемых месторождений извлечено 40 млн. т руды, из которой получено более 700 т золота. Достоверные запасы руды оцениваются в 3,8 млн. т при содержании 6—14 г/т. В трогообразном прогибе, возникшем на древнем гранито-гнейсовом основании, развиты различные амфиболиты, которые образуют сжатую синклиналь. Синклиналь в свою очередь осложнена серией поздних наложенных и кулисообразно расположенных складок северо-северо-западного и северо-восточного простирания и разбита продольными (по отношению к мелким складкам) и поперечными разрывными нарушениями.
Рудные залежи вытягиваются параллельно, отстоят друг от друга, на расстояние 60—18 м и приурочены к контактам амфиболитов с различной структурой (зернистым, волокнистым и массивным). Падение их крутое.
В восточной части рудного поля залегают кварцевые залежи, в западной — сульфидоносные. Главная залежь Чемпион-Риф (протяженностью более 8 км с глубиной отработки 3400 м) и другие кварцевые залежи представляют собой кварцевые жильные зоны мощностью от 0,05 до 15 м (средняя мощность 1,5 м), состоящие из ряда параллельных кулисообразных жил, линз и прожилков кварца мощностью от 2 см до 1,2 м. В кварце присутствуют в небольших количествах выделения шеелита, галенита, пирротина, магнетита и ильменита.
Сульфидоносные кварцевые залежи (Ориенталь и др.), достигающие мощности 3 м, характеризуются наличием сульфидов (10—20%), развитых в виде тонких жилок, линз и полос. Руды сульфидоносных залежей состоят из пирротина (75%), арсенопирита (20%), пирита и халькопирита. Они образуют гнезда и линзы.
Содержание золота в кварцевых телах (10—15 г/т) выше, чем в сульфидоносных (4—6 г/т). С глубиной оно существенно не меняется. Околорудные изменения выражаются в развитии зон слюдяных сланцев за счет первичных амфиболитов и в образовании тонких оторочек диопсида или роговой обманки и эпидота. Концентрация золота в рудных залежах неравномерная с образованием рудных столбов. Последние локализуются в замковых частях наложенных антиклинальных и синклинальных складок, осложненных разрывами. Процесс минерализации происходил в высокотемпературных условиях. Он характеризовался отложением силикатов, кварца, затем сульфидов. Золото выделялось после тектонического перерыва, приведшего к дроблению всех упомянутых минералов.
Месторождение Морру-Велью расположено в штате Минае-Жерайс (Бразилия) и является одним из крупнейших и богатых золоторудных месторождений в мире. В районе месторождения обнажаются переслаивающиеся докембрийские метаморфизованные осадочные и вулканогенные породы (слюдистые кристаллические сланцы, филлиты, железистые кварциты, линзы мраморов).
Эти породы на западе несогласно перекрываются кварцитами, сланцами, филлитами, конгломератами и карбонатными породами серии Минае. В пределах месторождения осадочные породы представлены граувакками, песчаниками, конгломератами, линзами кварцитов или карбонатно-силикатных гранулитов. Породы смяты в сжатые складки.
Оруденение приурочено к гранулитам, сидеритовым кварцитам (в их составе кварц и анкерит) и локализуется в замках складок. Главное рудное тело представляет собой уплощенный столб (ленту), погружающийся к востоку под углом от 45 до 15° (на глубине). Оно приурочено к зоне скалывания или сплющивания, вытянутой вдоль осевой поверхности сжатой складки. Мощность рудной залежи 14 м, ширина 180 м и протяженность 4,8 км (по падению).
Минеральный состав руд — кварц, арсенопирит и пирит. В подчиненном количестве встречаются халькопирит и еще реже вольфрамит, шеелит, борнит и сфалерит, турмалин, гранат, серицит, альбит и анкерит. Золото (в основном субмикроскопическое) распределяется в рудах равномерно и связано с арсенопиритом и пиритом, реже встречается видимое золото. Содержание его 8—9 г/т. Глубина разработки достигла 2700 м.
Кочкарское месторождение (Южный Урал) находится в северной части массива плагиогранитов (300 млн. лет) пересеченного дайками плагиогранит-аплитов и плагиогранит-пегматитов, а также метасоматическими образованиями по дайкам более основного состава, получившими название «табашек». «Табашки», простирающиеся в восток-северо-восточном, широтном и реже в субмеридиональном направлении, в целом образуют, штокверки. Сложены эти метасоматические образования турмалином, биотитом, эпидотом, хлоритом, актинолитом и другими минералами. Развиты также зоны рассланцевания, брекчирования и милонитизации восток-северо-восточного (60—70°), запад-юго-западного (105—110°) и близмеридионального простирания, разбивающие участок месторождения на ряд блоков.
Рудные жилы в виде пучков и кулисообразно расположенных серий развиваются вдоль разрывных нарушений, проходящих среди гранитоидов и по контактам даек и «табашек». Они имеют субширотное, восток-северо-восточное и запад-северо-западное простирание и крутое падение. «Табашки» в ряде случаев содержат сульфиды и золото. Вблизи субмеридиональных разрывов рудные жилы изменяют простирание и углы падения, затухают или, наоборот, увеличиваются в мощности.
В сложении кварцевых жил участвуют следующие минеральные ассоциации (в последовательности их выделения): арсенопирит-кварцевая и кварц-пиритовая, сфалерит-халькопирит-пирротиновая, золото-тетрадимитовая и кварц-карбонат-галенитовая. Золото в основном связано с кварцпиритовой ассоциацией, в которой оно присутствует в субмикроскопической форме. Минеральные ассоциации располагаются зонально. Арсенопирит преимущественно распространен во внешней зоне, в то время как пирит — во внутренней зоне месторождения. Размещение более поздних продуктивных ассоциаций контролируется разрывными нарушениями, ограничивающими блоки (вблизи разрывов — ограничителей). Наблюдаемая зональность оруденения обусловлена сочетанием зональности отложения, проявившейся в раннюю стадию (арсенопирит, пирит), с зональностью прерывистого поступления растворов на фоне приоткрывания разрывов, проявившихся в заключительные моменты рудообразования.
Кочкарское месторождение по составу относится к золото-кварц-сульфидной формации. На долю сульфидов приходится 5—7%, на отдельных участках до 40—45%. Формирование месторождения происходило в интервале температур от 490 до 270° С. Золото-сульфидная минерализация протекала после метаморфизма жильного кварца в условиях средних температур (270—300°С).
Среднетемпературные месторождения
В группе среднетемпературных гидротермальных месторождений, выделяются четыре основные формации: золото-кварцевая, золото-карбонатная, золото-сульфидная и золото-меднопорфировдя.
Золото-кварцевая формация
Месторождения данной формации распространены в различных районах. Залегают они как в осадочных, так и в изверженных породах. Представлены кварцем, преимущественно отложенным в несколько стадий. В кварце содержится убогая вкрапленность пирита, арсенопирита, галенита, сфалерита, шеелита, иногда теллуридов золота (мало). Золото видимое, частично связанное с сульфидами. Из жильных минералов помимо кварца часто развит альбит, иногда карбонат. Околорудное изменение выражено в окварцевании и березитизации вмещающих пород.
На рудоносных площадях нередко распространены дайки диабазовых порфиритов, лампрофиров и кислых пород. Последние часто оказываются оруденевшими и в них развиваются так называемые лестничные жилы. В ряде рудоносных провинций месторождения золото-кварцевой формации тесно связаны со штоками интрузивных пород. Среди рассматриваемых месторождений выделяются три основных структурных типа: 1) месторождения, залегающие в шарнирах складок; 2) жильные месторождения, развитые преимущественно вдоль сколов; 3) лестничные жилы. Типичным месторождением, приуроченным к шарнирам складок, является Бендиго в Австралии.
Месторождение Бендиго. Главное рудное поле, именуемое Западная Виктория, сложено силурийскими сланцами и песчаниками, пересеченными дайками лампрофиров. Массив гранитов, прорывающих осадочную толщу, отстоит на расстоянии 8 км от месторождения. Осадочные толщи смяты в серии сжатых антиклинальных и синклинальных складок близмеридионального простирания. Всего закартироровано 14 антиклинальных складок, отстоящих на расстояние 200—400 м друг от друга.
В интервале до глубины 350 м выявлено около 24 горизонтов, несущих кварцеворудные жилы седловидной формы. В горизонтальном направлении ширина седел 7—15 м, по падению (на крыльях) они прослеживаются на 30—90 м. Седловидные жилы, мощность которых колеблется от первых метров до 10 м и более, сложены кварцем, содержащим убогую (1—2% от объема руды) вкрапленность сульфидов (пирит, сфалерит, галёнит, пирротин и арсенопирит). Образованы они частично выполнением открытых пустот, частично метасоматическим путем. Протяженность некоторых седловидных жил достигает почти 3 км. В лежачих боках этих жил залегают сланцы, а в висячих — песчаники. Мощность сланцев в шарнирах в 6 раз больше, чем на крыльях.
В пределах рудного поля прослеживаются надвиги, ориентированные параллельно слоистости, но в шарнире они пересекают слоистость и при этом несколько выполаживаются. Вдоль надвигов залегают пластовые и другие рудные тела, от которых отходят по трещинам отрыва апофизы, именуемые шпорами. Надвиги, падающие на восток, смещают надвиги, падающие на запад. Характерно, что дайки лампрофиров протягиваются вдоль осевых плоскостей складок и выполняют трещины отрыва, возникшие в результате растяжений. Различают три морфологических типа рудных тел:
- седловидные жилы, приуроченные к шарнирам антиклинальных и очень редко синклинальных складок;
- пластообразные залежи, вытягивающиеся вдоль согласных надвигов;
- неправильные жилы и системы жил, секущие слои.
Глубина разработки на месторождении достигла 1400 м. Среднее содержание золота в рудах 5—25 г/т. Структура и морфология рудных тел месторождения Бендиго настолько типичны, что в мировой литературе по рудным месторождениям седловидные жилы даже получили название жилы «типа «Бендиго». Однако много вопросов по геологии этого месторождения осталось неизученными: возраст, связь оруденения с магматизмом и т. п. Жилы «типа Бендиго» отмечены на Балларате (США) и др.
Жильные месторождения золото-кварцевой формации широко распространены. Рудные тела представлены кварцеворудными жилами с низким или умеренным содержанием сульфидов. Рассмотрим месторождение Калгурли в Австралии.
Месторождение Калгурли. Золото-теллуровые месторождения рудного района Калгурли находятся в восточной части архейского блока Иолгари в пределах меридионально ориентированного золотоносного пояса Западной Австралии. В пределах этого пояса широко развиты гранитизированные архейские породы, образующие пологие поднятия. Между поднятиями располагаются геосинклинальные троги или рвы, выполненные зеленокаменными вулканогенными породами, смятыми в пережатые изоклинальные складки с уменьшенными мощностями пород на крыльях и раздутыми в сводовых частях. Все золоторудные месторождения размещаются линейно вдоль синклинальных трогов, а их позиция определяется складками второго порядка и поперечными разрывами [Шер С. Д., 1972].
В районе выделяются две зеленокаменные свиты, которые известны как «древняя» и «молодая». Верхняя свита несогласно залегает на нижней. «Древние» зеленокаменные породы представлены основными и кислыми лавами и туфами с редкими маломощными прослоями осадочных отложений и силлами кислого состава. «Молодые» зеленокаменные породы сложены вулканическими породами основного состава и интенсивно метаморфизованными интрузивными силлами кварцевых долеритов. Многочисленные небольшие кислые и основные по составу дайки, силлы и некки интрудируют породы обеих свит. Залегающие выше осадочные породы серии Блэк-Флег развиты в восточной и западной частях района. Они представлены туфами, лавами, песчаниками, сланцами и кварцитами общей мощностью 3000 м. Золото-теллуровое оруденение приурочено в основном к хлоритизированным кварцевым долеритам, принадлежащим к свите «молодых» зеленокаменных пород. В них локализуется наибольшее число промышленных рудных тел. Но известны сравнительно богатые рудные столбы в известковистых кристаллических сланцах (карбонатизированных «древних» зеленокаменных породах) и в порфирах.
«Сердце» рудного района — месторождение Голден-Мейл — расположено в пределах S-образной синклинали, ядро которой сложено кварцевыми долеритами. На месторождении выделяются две системы жильных залежей (Западная и Восточная), состоящие из крупных и более многочисленных мелких рудных тел. Жильные тела в известковистых кристаллических сланцах на границе Восточной жильной залежи также имеют промышленное значение (рудник Норт-Калгурли). К контактовой зоне известковистых сланцев приурочены некоторые богатые рудные тела, такие, как знаменитый рудный столб Ороя и залежь Федерал-Лод. Столб Ороя представляет собой полого падающую (20°) рудную трубу протяжением 1400 м и максимальной мощностью 25 м, приуроченную к пересечению двух сколов на крыле синклинали Калгурли.
В пределах рудного поля Калгурли выделяются два типа золоторудной минерализации: 1) золото-теллуровая — золото-пирит-теллуровые рудные залежи, локализующиеся в крутопадающих сколах (с явлением окремнения в зальбандах); 2) золото-кварцевая — золотоносные кварцевые жилы, лишенные теллуридов. Пирит в жилах более крупнозернистый и содержание золота в нем незначительно. Золотокварцевая минерализация, хотя и имеет очень небольшое промышленное значение (на ее долю приходится всего 2% всей добычи золота) характеризуется более широким площадным распространением, прослеживаясь до 15 км вдоль золоторудного пояса. Возрастное соотношение этих двух типов минерализации пока не выяснено.
Рудные минералы представлены пиритом, халькопиритом, самородным золотом и теллуридами. Сопутствующие минералы — галенит, сфалерит, энаргит, пираргирит, лёллингит, магнетит, спекулярит, флюорит, турмалин, карбонат и др. Из теллуридов наиболее распространенными являются колорадоит, калаверит и креннерит. Реже встречаются алтаит, мелонит, нагиагит, вейссит, гессит, петцит, сильванит, теллуро-висмутит, тетрадимит и фробергит.
Золото в первичных рудах месторождения Калгурли содержится как в самородной форме, так и в виде теллуридов. Наиболее богатое содержание золотосодержащих теллуридов отмечается в жильных залежах рудного поля Боулдер. Здесь они локализуются в виде коротких (от нескольких сантиметров до 10 см) и тонких (доли миллиметра, редко 2—5 мм) прожилков и небольших гнездообразных скоплений. Среднее содержание золота в рудах 13,7 г/т; до 1950 г. было добыто более 700 т золота.
В сульфидных концентратах месторождения Калгурли содержите: 80 г/т теллура и незначительное (0,01%) количество селена.
По вопросу генезиса золото-теллурового месторождения Калгурли существуют две точки зрения. Одни исследователи относят оруденение к гидротермальным образованиям, связывая его с магматической деятельностью, проявившейся вдоль краевых (периферических) зон осадочных прогибов. Другие же высказывают предположение о том, что породы, вмещающие оруденение, были обогащены металлами в результате вулканизма, химической седиментации и вероятного участия органического материала, сопровождавшего терригенную седиментацию. Более обоснованной представляется первая точка зрения.
Помимо охарактеризованных жильных месторождений золото-кварцевой формации могут быть упомянуты многочисленные жильные месторождения Ганы. Здесь выделяются три золотоносные зоны протяженностью в несколько сот километров и шириной 40—50 км. В первой, наиболее продуктивной зоне северо-восточного простирания известны месторождения Престеа, Бондане, Ашанти и Кононго. Самое крупное месторождение Ашанти представлено серией кварцевых жил среди древних метаморфических пород. В кварцевых жилах отмечаются анкерит, пирит, арсенопирит, галенит, пирротин, сфалерит, альбит и золото, среднее содержание которого составляет 25 г/т.
Золоторудное месторождение Престеа приурочено к крупному разрывному нарушению в толще зеленокаменных пород нижнепротерозойского возраста. Промышленное оруденение протягивается вдоль этого нарушения на 36 км и по падению на 2 км. Мощность рудоносной кварцевой жилы колеблется от 2,5 до 10 м.
В висячем боку рудоносной зоны залегают графитизированные породы, за пределами которых золотое оруденение не установлено.
Рудные тела на 90—95% сложены кварцем с незначительной примесью кальцита и анкерита. Из рудных минералов наиболее широко распространены пирит и арсенопирит; меньшее значение имеют пирротин, марказит, халькопирит, сфалерит, галенит, буланжерит, джемсонит, бурнонит, тетраэдрит и теннантит. Золото ассоциирует с поздними сульфидами и сульфосолями.
К месторождениям золото-кварцевой формации, как уже упоминалось, в качестве самостоятельного структурного типа относятся также так называемые лестничные жилы. Эти месторождения приурочены
дайкам кислых или средних пород, обычно подвергнутых интенсивному дроблению и гидротермальному изменению, выраженному в их березитизации, иногда хлоритизации и адьбитизации. Золото, ассоциирующее с сульфидами, как правило, развито в кварцевых прожилках, пересекающих гидротермально измененные дайки вкрест или диагонально к их простиранию. Месторождения этого структурного типа распространены достаточно широко в различных золоторудных провинциях (в Канаде, в северо-восточных районах СССР, на Урале и в других районах). Наиболее типичным и в то же время детально изученным является Березовское месторождение на Урале.
Березовское месторождение. В пределах рудного поля обнажаются туфогенно-осадочные образования среднего палеозоя, сложенные кремнистыми сланцами, туффитами, а также толщами верхних и нижних туфов и диабазов. Все породы интенсивно рассланцованы и смяты в синклинальную складку, которая покоится на серпентинитах, подстилаемых филлитовыми и другими сланцами. Породы нарушены надвигами северо-восточного простирания с падением к северо-западу под углом. 10—30°. В зоне надвигов сланцеватость проявлена наиболее интенсивно и вдоль них внедрились дайки диоритов и гранодиорит-порфиров первого этапа. Дайки второго этапа, отвечающие по составу гранит-порфирам, внедрились вдоль крутопадающих разрывов меридионального простирания. Протяженность их достигает 1,5—2 км, а мощность 4—15 м.
Характерной структурной особенностью рудного поля является развитие в его пределах сдвигов широтного простирания, по времени заложения близких к надвигам и сформированных до внедрения даек интрузивных пород. Сдвиги, по данным М. Б. и Н. И. Бородаевских [1947 г.], ограничивают дайки интрузивных пород по простиранию либо эти дайки на определенных интервалах поворачиваются вдоль них, а затем пересекают плоскость нарушения и следуют в прежнем (меридиональном) направлении.
По минеральному составу в пределах рудного поля выделяются две группы жил: 1) кварц-шеелит-турмалиновые и 2) кварц-золото-сульфидные. Последние сложены молочно-белым кварцем и сульфидами — пиритом, халькопиритом, галенитом, блеклой рудой, айкинитом и др. Им принадлежит основное значение, и среди них различают красичные (залегающие вне даек) и полосовые или дайковые (в гранитоидных дайках).
Красичные жилы обычно проявлены трупами в 10—15 жил. Жилы следуют вдоль сдвигов и кулисообразно располагаются параллельно им, отстоя друг от друга на 10—15 м. Развиты такие жилы преимущественно на севере вблизи контакта с габбро и сопровождаются лиственитами. Большинство красичных жил имеют пологое западное склонение, обусловленное ограничением каждой из них по простиранию двумя ближайшими надвигами. Имеется еще система трещинных жил северо-западного простирания. В местах их пересечения с красичными наблюдаются обогащенные участки.
Всего на месторождении учтено несколько десятков тысяч полосовых жил, простирающихся по азимуту 280—290° и круто падающих к югу. Кроме того, известны диагональные жилы, простирающиеся по азимуту 310—350° и падающие к юго-западу под углом 50—80°. В среднем через каждые 2—3 м проявлен по крайней мере один прожилок соответствующий полосовой или диагональной жиле. Более насыщены рудными жилами дайки второго этапа, подвергнутые интенсивной березитизации. Дайки первого этапа пологие, слабо рудоносны. Почти горизонтальные дайки практически безрудны.
Полосовые жилы выклиниваются по падению, часто вблизи диагональных жил, но с глубиной появляются другие жилы, расположенные кулисообразно по отношению к упомянутым и, как показали последние данные, они прослеживаются на значительную глубину. Диагональные жилы иногда прослеживаются на нескольких горизонтах, а на отдельных интервалах от них ответвляются рудные апофизы. Рудоносные дайки в ряде участков нарушены послерудными нарушениями, что сильно осложняет эксплуатацию месторождения.
По данным И. Т. Самарцева и др. [1973], кварц-сульфидные жилы сложены четырьмя ассоциациями: кварц-анкеритовой (температура образования 320—184°С), кварц-пиритовой (с шеелитом), пирит-галенит-блеклая руда-халькопиритовой (температура 384—56° С) и карбонатной (кальцит, немного доломита). В пространстве они имеют поясовое расположение, почти параллельное границе кровли гранитного массива, погружающейся к северу под углом 25°.
Первая, кварц-пиритовая ассоциация проявляется по всему рудному полю, в то время как каждая последующая ассоциация занимает меньшую по размерам площадь и находится все дальше и дальше от кровли гранитного массива. По мнению В. В. Бабенко [1978 г.], причина зонального размещения минеральных ассоциаций связывается с неодновременным приоткрыванием различных участков даек в процессе оруденения. По данным этого исследователя большое значение в локализации руд имеют морфологические особенности даек — их волнообразные перегибы по простиранию и падению. Им выделяются две группы участков даек, благоприятных для рудоотложения: 1) с азимутами падения 66—80° и с углами падения 46—60°; 2) с азимутами падения 111—125° и с углами падения 61—75°.
Наиболее сложный вопрос, который дискутируется в последние годы, это вопрос генезиса трещин, вмещающих полосовые жилы. Имелись высказывания, согласно которым эти трещины являются: 1) контракционными; 2) трещинами растяжения в результате воздействия меридиональных тектонических усилий; 3) трещинами кручения; 4) трещинами отрыва в дайке, отороченной глинистыми оторочками; 5) трещинами отрыва, оперяющими диагональные сколы. Наиболее обоснованным представляется пятый из упомянутых вариантов образования трещин, вмещающих полосовые жилы, в свое время Предложенный П. И. Кутюхиным.
Исследования показывают, что раскрытие полосовых трещин, протекавшее синхронно с поступлением рудоносных растворов, было вызвано движением тектонической пластины, зажатой между двумя диагональными сколами. Это движение проявлялось по-разному в зависимости от состава вмещающих пород, во всяком случае трещинная пустотность в дайках оказалась различной и соответственно разные интервалы дайки несут резко неравномерное оруденение. Опыт эксплуатации месторождения показал, что наиболее богатые золотом руды находились в верхних горизонтах, где дайки пересекают сланцы и туффиты. В толще верхних и нижних туфов интенсивность оруденения снизилась, и минимально оно выражено в толще диабазов. Ниже диабазов залегает горизонт серпентинитов мощностью около 40 м, в пределах которого золотое оруденение отсутствует, диагональные жилы в серпентинитах также выклинились. С глубиной, когда серпентиниты снова сменяются сланцами, дайки вновь золотоносны, как и на верхних горизонтах.
На примере Березовского месторождения очень отчетливо воссоздаются условия проникновения рудоносных растворов в зону рудоотложения по диагональным разрывным нарушениям, которые сами по себе оказались слабо минерализованными. Отложение же руд происходило в оперяющих трещинах отрыва, которые как бы всасывали рудоносные растворы. Вместе с тем растворы в этих полостях экранировались диагональными разрывными нарушениями, замедляли движение и из них происходила кристаллизация жильных и рудных минералов, нараставших на плоскостях трещин с образованием друзовых текстур. Оруденение Березовского месторождения является постмагматическими, по-видимому, связано с наиболее поздними интрузивными образованиями, в том числе рудовмещающими дайками, общностью магматического очага.
Золото-баритовая формация
Месторождения данной формации не имеют широкого распространения. Залегают они чаще всего среди рассланцованных нижнепалеозойских эффузивных пород. Руды сложены в основном почти сплошным баритом, содержащим убогую вкрапленность сульфидов, преимущественно пирита, халькопирита, реже других минералов, а иногда и самородное золото, представленное тончайшей вкрапленностью. Главное значение принадлежит субмикроскопическому золоту, связанному с сульфидами. Так как подобные месторождения встречаются редко, мы не будем останавливаться на описании примеров.
Золото-сульфидная формация
Среди месторождений золото-сульфидной формации выделяются золото-колчеданные и золото-полиметаллические. В первых золота обычно субмикроскопическое и содержится в небольших концентрациях в пирите и других сульфидах. При выветривании таких месторождений золото высвобождается и накапливается в зоне окисления. Золото-полиметаллические месторождения характеризуютоя повышенным содержанием золота в первичных рудах, где оно частично субмикроскопическое, частично видимое, обычно ассоциирует с галенитом и блеклыми рудами.
Золото-меднопорфировая формация
В рудах прожилково-вкрапленных меднопорфировых месторождений золото в небольшом количестве концентрируется в пирите, халькопирите и других сульфидах. В связи со значительным объемом добычи руд этот тип месторождений приобретает для золота важное промышленное значение.
Низкотемпературные месторождения
Низкотемпературные золоторудные месторождения характеризуются развитием низкопробного золота, часто электрума, ассоциирующего с сульфосолями серебра, сульфидами тяжелых металлов, низкотемпературным кварцем, кальцитом, адуляром и другими минералами. Изменения вмещающих пород выражены в их аргиллизации. Подобные месторождения широко развиты среди эффузивных пород третичного возраста и известны в США (в Кордильерах), Румынии, Японии, в северо-восточной части СССР. Рассмотрим примеры низкотемпературных золоторудных месторождений, относящихся к золото-кварц-адуляр-алунитовой формации (Репаблик в штате Вашингтон, США, и Балейское в Забайкалье) и золото-карбонатной формации (Лебединское месторождение в Якутии).
Месторождения рудного района Репаблик (США, штат Вашингтон). Все рудные месторождения района, согласно Фуллу и Грантему [1973], приурочены к зоне разрывных нарушений, развившихся в пределах крупного грабена, выполненного мощной толщей третичных вулканических и связанных с ними осадочных и интрузивных пород. Близмеридиональная зона разрывов (ее протяженность более 7 км) представлена многочисленными относительно короткими разрывными нарушениями северо-восточного, меридионального и северо-западного простирания, которые вмещают тела интрузивных андезит-порфиритов и рудные жилы. Последние развиты во всех породах, слагающих грабен, но наиболее важные жильные тела размещаются в покровах зеленых андезитов и их интрузивных аналогах. По выходе из базальных андезитов в менее компетентные пирокласты жилы становятся маломощными, значительно менее выдержанными и малопродуктивными.
В районе Репаблик подавляющая масса руд связана с жилами, приуроченными к разлому Юрика северо-западного простирания и сопряженными с ним разрывами. В этой зоне развита довольно сложная система жил, ограниченных многочисленными поперечными дорудными разрывными нарушениями, расчленяющими жилы на отдельные короткие отрезки. Строение жил довольно простое. Они сложены тонкозернистым кварцем обычно халцедоновидным или фарфоровидным от почти белого до темно-серого цвета. Из других жильных минералов постоянно присутствует кальцит. Мощность жил колеблется от 0,5 до 1,5 м, протяженность от 70 до 200 м. На месторождении Ноб-Хилл протяженность отдельных жил достигает 500 м.
Жилы образовались путем выполнения трещинных полостей, но основное значение имели процессы «метасоматоза. Почти во всех жилах наблюдаются обломки брекчированных пород. Наиболее богаты обычно темно-серые или черные жилы с тонкой концентрической полосчатостью. Темная окраска обусловлена наличием тонкорассеянных сульфидов. Главным рудным минералом является пирит. Установлены стефанит, науманнит, самородное серебро, электрум, пираргирит-прустит и халькопирит. Гидротермальные изменения проявлены широко и выражены в каолинизации, окварцевании, адуляризации и серицитизации вмещающих пород.
Месторождения Балейского рудного поля залегают в пределах одной из впадин Ундино-Даинской депрессии Восточного Забайкалья, выполненной верхнеюрскими конгломератами, а также озерно-делювиальными отложениями верхней юры — нижнего мела и перекрывающими их третичными конгломератами. Фундаментом впадины служат герцинские гранитоиды. Рудоносные участки размещаются на площади интенсивного проявления поперечных разрывов и приурочены к локальному горстообразному поднятию в центральной части впадины. Рудные тела размещаются в гранитах основания в борту впадины и в осадочных породах балейской свиты. Они представляют собой простые и сложные жилы, залегающие среди пластов песчаников и конгломератов. По восстанию эти жилы иногда ограничиваются прослоями алевролитов, образуя при этом сложные разветвления типа мелких штокверков либо постепенно выклиниваются.
Нередко оруденение распространяется также вдоль согласных срывов по контактам хрупких и более пластичных пород. В этом случае возникают пластообразные тела, которые иногда имеют значительную протяженность. Оруденение формировалось путем выполнения полостей трещин. При этом оказывается, что породы с большой пористостью неблагоприятны для рудоотложения. Так, пористые конгломераты, залегающие выше балейской свиты, практически нерудоносны.
Месторождения Балейского рудного поля являются типичным примером, характеризующим структурные условия локализации оруденения в образованиях верхнего структурного этажа.
Собственно Балейское месторождение расположено между Фабричным и Главным поперечным разломами и тяготеет к контакту мезозойских осадочных пород и гранитов фундамента. Здесь, согласно В. И. Лозовскому и др. [1960], развита серия кварцеворудных жил близмеридионального простирания, залегающих в гранитоидах фундамента. Эти жилы пересекаются немногочисленными, но более протяженными пологими жилами, разбитыми на отдельные отрезки близмеридиональными разрывами. Простирание пологопадающих жил обычно широтное, падение на юг под углом 15—35°. В северо-западной части месторождения минерализация развивается согласно с тектоническим контактом конгломератов депрессии и гранитоидов основания. Среди последних, на отдельных участках совпадая с контактом гранитоидов и пород депрессии, на достаточно большом расстоянии прослеживается выдержанная жила Контактовая северо-восточного простирания с крутым падением на юго-восток. В лежачем боку этой жилы среди гранитоидов развита серия круто- и пологопадающих маломощных жил.
Тасеевское месторождение (Южный участок) залегает в осадочных породах депрессии и представлено жилами северо-восточного простирания, с падением на северо-запад под углом 50—80°. Они приурочены к взбросам и сопровождающим их пологим трещинам скола и отрыва. Мощность и протяженность жил колеблются в широких пределах. С глубиной протяженность жил увеличивается. Характерной особенностью жил является их разветвление и выклинивание по восстанию. На поверхность выходят лишь отдельные прожилки незначительных размеров. Обычно жилы с обоих боков сопровождаются короткими апофизами, которые отходят от основной жилы под острым углом и нередко вновь примыкают к ней. Особенно густая сеть ветвящихся апофиз развивается на участках резкого местного выполаживания жил в висячем боку. Состав зон гидротермального изменения и минеральный состав жил в общем одинаковы как на собственно Балейском, так и на Тасеевском месторождении. Гидротермальные изменения; непосредственно предшествующие оруденению, выражены в каолинизации и окварцевании вмещающих пород.
Руды Балейского золотоносного поля сложены халцедоновидным кварцем и халцедоном, составляющими до 95% минерального выполнения жил, адуляром, карбонатом и серицитом. Сульфиды, представленные в основном пиритом и марказитом, составляют 0,5—1,5% по отношению к жильным минералам. В тесной ассоциации с золотом развиты блеклые руды и особенно пираргирит. В небольших количествах встречаются арсенопирит, халькопирит и только в отдельных шлифах обнаружены галенит и сфалерит, в виде примеси отмечен линнеит. Особое положение занимает антимонит, максимально развитый в пологих жилах Тасеевского месторождения. Золото на Балейском месторождении видимое, а на Тасеевском месторождении преимущественно дисперсное. Иногда оно концентрируется в виде тонких полос, ориентированных в плоскости жил. В этом случае золото приобретает зеленоватый оттенок. Встречено незначительное количество гессита и калаверита. Согласно Н. В. Петровской, в пределах Балейского рудного поля развиты следующие минеральные ассоциации:
- кварцевая. Ранний халцедоновидный кварц и темный халцедон, часто с реликтами вмещающих пород;
- адуляр-каолинит-кварцевая. С ней связана основная концентрация золота. Кварц тонкополосчатый, халцедоновидный пластинчатый (по кальциту) и гребенчатый;
- кварц-карбонатная. Кварц молочного цвета, неяснополосчатый, крупнопластинчатый; иногда с ним ассоциируют карбонаты;
- кварц-сульфидная. Белый полосчатый и мелкогребенчатый кварц;
- золото-пираргиритовая;
- кварц-антимонитовая. Поздний серый халцедоновидный и фарфоровидный кварц, антимонит и карбонат.
Наблюдаются некоторые специфические особенности в пространственном распределении разновидностей руд. В частности, для Тасеевского месторождения характерны тонкозернистые, тонкополосчатые руды. Рудные жилы нередко имеют симметричное строение.
В процессе рудоотложения определенную роль сыграло органическое вещество, развитое в виде углистых частиц в рудоносных песчаниках, способствовавшее восстановлению золота из рудоносных растворов, особенно в мощных раздробленных минерализованных зонах. Месторождение является близловерхностным; согласно Л. И. Лукину, верхние части золоторудных жил сформировались на глубине около 500 м под толщей надрудных конгломератов.
Месторождение Лебединское находится в Восточной Сибири. Согласно Н. В. Петровской и А. И. Казаринову, месторождение сложено образованиями двух структурных этажей. Нижний из них представляет собой архейский кристаллический фундамент с абрадированной, почти горизонтальной поверхностью, а верхний сложен относительно маломощной (около 100 м) толщей горизонтально залегающих кембрийских доломитов, с прослоями известняков и базальных песчаников. В пределах рудного поля выделяются разнообразные интрузивные породы послепозднеюрского возраста, образующие сложный комплекс различных по форме и составу тел, секущих как архейский фундамент, так и осадочную толщу кембрия.
Согласно Ю. Г. Сафонову [1971], рудное поле приурочено к зоне повышенной тектоно-магматической активности и располагается в участке изменения простирания основных разрывов зоны с северо-восточного на субмеридиональное. Здесь развиты разломы основной концентрической системы, а также радиальные по отношению к изгибу. Перемещения по разломам и определили блоковое строение рудного поля.
Золотая минерализация наиболее интенсивно проявилась в узком, относительно приподнятом блоке, где широко распространены интрузивные тела различных типов (лакколиты, пластовые и дайковые). Локализация рудных тел определяется благоприятным сочетанием согласных зон рассланцевания с крутопадающими разрывными нарушениями, субвертикальными зонами мелкой трещиноватости и своеобразной пологой складчатостью. Развитие рудоконтролирующих структурных элементов в породах платформенного чехла обусловлено малоамплитудными перемещениями мелких блоков фундамента.
На месторождении развиты рудные тела трех морфологических типов: 1) крутопадающих жил, 2) горизонтальных метасоматических залежей и 3) участков рассеянного вкрапленного оруденения.
Крутопадающие жилы секут все породы, слагающие месторождение. Они характеризуются значительной протяженностью при сравнительно небольшой мощности. Местами жилы пережимаются, образуют раздувы различной часто причудливой формы или переходят в сеть тесно сближенных, параллельных прожилков.
Рудные метасоматическне залежи представляют собой лентообразные рудные тела, залегающие горизонтально среди пород кембрия согласно с напластованием последних. Залежи в большинстве случаев по простиранию вытягиваются вдоль крутопадающих дорудных разрывов, пересекающих пласты осадочных пород. Размеры метасоматических залежей колеблются в широких пределах. По протяженности они не уступают длине кварцевых жил. Зоны вкрапленного оруденения встречаются в породах всех геологических формаций месторождения; вследствие низкого содержания золота промышленностью они не используются.
Минеральному составу рудных тел присущ ряд особенностей. Это, например, широкое развитие железо-магнезиальных карбонатов, обилие чешуйчатого гематита, наличие халькопирита и висмутовых минералов наряду с шеелитом, пирротином и магнетитом. Общий список минералов, входящих в состав руд, достигает 64. Главными из них являются кварц, анкерит, кальцит, пирит, гематит, халькопирит и самородное золото. Среди второстепенных минералов могут быть упомянуты шеелит, галенит, пирротин, сфалерит, борнит, галеновисмутин, сульванит и др.
В целом минерализация развилась в семь последовательных стадий. По преобладающим минералам руды месторождения могут быть отнесены к кварц-сульфидным и карбонат-сульфидным. Золото видимое и субмикроскопическое.
Окисленные руды представлены разнообразными гидроокислами железа и марганца, ярозитом, карбонатами меди и свинца; редко отмечаются ярко-голубой аллофан, ванадиевая слюдка и некоторые другие минералы. Текстуры руд брекчиевые, такситовые и слоисто-полосовидные.
Метаморфогенные месторождения
Метаморфогенные месторождения, представленные золотоносными конгломератами (часто с ураном), развиты на древних архейских щитах; Африканском (Витватерсранд, Тарква), Бразильском (Жакобина), Канадском (Блайнд Ривер) и Западно-Австралийском.
Месторождения приурочены к бортовым частям широких протогеосинклинальных прогибов или к бортам узких грабенов в архейском фундаменте. Рудоносные горизонты представлены пластами конгломератов, гравелитов и кварцитов. Рудные минералы входят в состав цемента. Состав цемента на разных месторождениях различный — пиритовый или магнетит-гематитовый. Золото в цементе распределяется неравномерно в виде тонких пленок в сульфидах.
Типичным метаморфогенным месторождением является крупнейшее в мире месторождение Витватерсранд в ЮАР, разрабатывающееся с 1885 г. Рудоносная площадь (35 тыс. км2) сложена протерозойскими образованиями и приурочена к крупной синклинали, вытянутой в северо-восточном направлении. В основании стратиграфического разреза района залегают породы системы Свазиленд (формация Бейсмент), представленные кристаллическими сланцами, интрудированными гранитами. На этих породах несогласно залегает толща сланцев, кварцитов и конгломератов, слагающих систему Витватерсранд мощностью от 4200 до 7500 м. Последняя подразделяется на нижний и верхний отделы.
Нижний отдел состоит из переслаивающихся кварцитов и сланцев, частично железистых, среди которых присутствуют немногочисленные пласты конгломератов, иногда содержащих промышленные концентрации золота. Верхний отдел состоит главным образом из кварцитов и грубых песчаников, в которых залегают горизонты золотоносных конгломератов Витватерсранда. Выше залегает система Вентерсдорп, сложенная вулканическими породами типа амигдалоидных диабазов, которые переслаиваются с подчиненными осадочными породами. В основании системы залегают слои золотоносных конгломератов с промышленным содержанием золота. Мощность системы непостоянная, в районе Клерксдорп она составляет 1800 м.
На предыдущих системах несогласно залегает система Трансвааль, разделяющаяся на три серии: 1) серию горизонта Блэк; 2) серию Доломитовую и 3) серию Претория.
Горизонт Блэк мощностью от 6 до 16 м распространен на большей части площади Витватерсранда. В основании его залегают конгломераты, в отдельных районах несущие промышленное содержание золота. Доломитовая серия мощностью в несколько сот метров не содержит промышленных концентраций рудных минералов. С серией Претория связаны промышленные месторождения железных руд и строительного камня. В ней встречаются небольшие залежи кварца, содержащие золото, свинец и серебро. Возраст системы Трансвааль точно не установлен.
Выше несогласно залегают девонские слои Капской формации и верхнепалеозойские породы системы Карру, которая вмещает месторождения каменного угля, а также битуминозные сланцы. Вся основная рудоносная площадь Витватерсранда, в пределах которой находится подавляющее большинство золотых рудников, в структурном отношении представляет синклиналь, вытянутую в запад-юго-западном направлении примерно на 80 км.
Золотое и связанное с ним урановое оруденение в пределах стратиграфического разреза развито начиная от нижнего отдела системы Витватерсранд и до серии горизонта Блэк системы Трансвааль. Оруденение приурочено к отдельным горизонтам, каждый из которых состоит из нескольких пластов золотоносных конгломератов, именуемых рифами. Мощность их колеблется от долей метра до нескольких метров. Между такими рудоносными слоями развиты безрудные образования.
Нижний отдел системы Витватерсранд малопродуктивен. В его состав входят два горизонта, содержащие золотоносные конгломераты, местами имеющие промышленное значение: 1) серия Доминион, залегающая вблизи основания системы; 2) серия Говернмент в средней части отдела.
Основные золотоносные горизонты приурочены к верхнему отделу системы Витватерсранд, мощность которого колеблется от 1500 до 4500 м. Отдел сложен в основном кварцитами, среди которых имеется только один горизонт глинистых сланцев. Слои конгломератов весьма многочисленны и приурочены к двум формациям: 1) Майн-Бирд и 2) Кимберли-Эльсбург.
Формация Майн-Бирд (мощность 900—1500 м) состоит из кварцитов, среди которых залегают многочисленные слои конгломератов. Она содержит три рудоносных горизонта, из которых наиболее важным является группа Майн, состоящая из большого числа весьма выдержанных пластов конгломератов, разделенных главным образом кварцитами и грубыми песчаниками. Наиболее выдержанными золотоносными пластами этой группы являются Майн-Риф, Майн-Риф-Лидер и Южный. Средняя мощность пласта Майн-Риф колеблется в пределах 1,2—1,8 м. Пласт Майн-Риф-Лидер местами отделен от нижележащего слоем кварцитов мощностью 0,6—0,9 м, часто в основании его залегает слой черной глинистой породы, иногда образующей линзы мощностью до 30 м. В некоторых районах в пределах пласта или чаще под ним залегают «пиритовые кварциты» мощностью до 21 м. Эти кварциты содержат повышенное количество пирита, а иногда и золота; местами они разрабатываются. Там, где развиты эти породы, нижележащий пласт Майн-Риф выпадает из разреза. Мощность пласта Майн-Риф-Лидер в среднем 0,6—0,9 м, а Южного — 0,6—1,5 м.
Мощность формации Кимберли-Эльсбург 1800 м. Она содержит множество пропластков и пластов грубых песчаников в двух горизонтах: 1) в группе Кимберли и 2) в группе Эльсбург.
Самый верхний в стратиграфическом разрезе золотоносный горизонт серии Блэк системы Трансвааль. Золотоносные конгломераты пересечены дайками и сбросами. Диаметр галек, представленных кварцем и кварцитом, 3—4, реже 10 см. Изредка гальки сильно деформированы, в некоторых случаях раздроблены.
Конгломерады содержат пирит (от 0,5 до 50%). В пласте Майн-Риф-Лидер его содержание в среднем 3%. Из других сульфидов присутствуют главным образом пирротин, халькопирит, сфалерит и галенит, количество которых возрастает вблизи крупных разрывных нарушений и даек. Местами отмечаются арсениды кобальта, самородное золото, платина и урановая смолка. Из нерудных обычными компонентами конгломератов являются серицит, доломит, хлоритоид, кальцит, иногда присутствуют гранат и корунд. Часто отмечаются окатанные зерна циркона, хромита и ильменита.
В рудниках восточной части Ранда встречаются алмазы зеленого оттенка. Самородное золото конгломератов содержит серебро от 5 до 43% и около 3% цветных металлов, преимущественно меди. Содержание серебра увеличивается в верхних горизонтах месторождения. В ассоциации с золотом, среднее содержание которого в отдельных пластах конгломератов составляет не менее 10 г/т, содержатся платиноиды в количестве от 3,1 до 31 г на 1000 т руды. Состав платиноидов: 26—43% осмия, столько же иридия и небольшое количество платины, рутения, родия.
Урановая минерализация представлена тухолитом и урановой смолкой в виде мельчайших сферических образований, ассоциирующих с галенитом и золотом. Содержание U колеблется в пределах 0,02—0,05%. Рудные минералы развиты в основном в цементе конгломератов, причем пирит часто присутствует в виде хорошо ограненных кристаллов. Золото образует мелкие кристаллики, волосяные и угловатые агрегаты и лишь в исключительных случаях окатанные зерна. Размер зерен золота 0,07—0,1 мм. Отмечается связь золота с пиритом. Золото образует пленку вокруг пиритного ядра или цементирует несколько зернышек пирита. Последний в свою очередь содержит вкрапленность золота. Золото часто связано также со вторичным кварцем. Повышенные концентрации золота приурочиваются к вытянутым рудным столбам или рудным струям, достигающим в длину (по склонению) 1500 м, а в ширину 300 м. Вытянутость таких струй параллельна длинным осям галек.
По вопросу о генезисе золотых и урановых руд Витватерсранда уже ряд лет проводится острая дискуссия. Большая часть исследователей относит это месторождение к первичноосадочным россыпным образованиям, подвергнутым интенсивному метаморфизму.
Источником сноса рудного материала считают архейские образования, содержащие древние кварцевые золотоносные жилы и ураноносные пегматиты. Девидсон отстаивает представление о гидротермальном происхождении золоторудного и уранового оруденения месторождения Витватерсранд. Гидротермальный процесс этот автор связывает с явлениями гранитизации. Свое представление Девидсон обосновывает следующими данными: 1) перенос измельченного уранинита диаметром менее 0,75 мм поверхностными водами невозможен; 2) во всех известных современных россыпях содержание тория во много раз превышает содержание урана. В рудах же Витватерсранда минералы тория отсутствуют; он входит лишь в состав урановой смолки, содержащей 72,83% U3O8, 15,99% PbO и лишь 2,43% TiO2; 3) отчетливо наблюдается тесная парагенетическая связь золота, урановой смолки, галенита и платиноидов. Эти минералы широко развиты в различных гидротермальных месторождениях Африки, и в том числе в урановом месторождении Шинколобве; 4) из окатанных рудных минералов достоверно установлены лишь хромит, ильменит, циркон и монацит. Все остальные рудные минералы возникли на месте их нахождения; 5) в цементе конгломератов развиты кварц, хлорит, серицит и пирофиллит, типичные жильные минералы гидротермальных месторождений.
Высказываются и другие представления о генезисе месторождения. В частности, Симпсон пришел к выводу, что перенос рудного вещества происходил не механическим путем, а в виде ионных или коллоидных растворов с осаждением в восстановительных условиях. Луи, Хетчем и другие высказали также гипотезу инфильтрационного происхождения месторождения Витватерсранд.
Однако эти две последние гипотезы имеют значительно меньше сторонников, хотя и должны учитываться при дальнейшем изучении рассматриваемого уникального месторождения.
Золотоносные железные руды
Как уже упоминалось, первичные руды некоторых колчеданных месторождений содержат субмикроскопическое золото. При окислении сульфидов золото освобождается и накапливается в железной шляпе (в ярозите и гидроокислах железа), приобретая промышленное значение. На некоторых колчеданных месторождениях наиболее высокое содержание золота, а также серебра, представленного в форме галоидов, отмечалось в слое кварц-баритовой сыпучки, залегающем под железной шляпой.
Современные и древние россыпи
Из различных типов современных и древних (погребенных под эффузивными или другими образованиями) золотоносных россыпей основное значение имеют аллювиальные россыпи, прежде всего долинные и террасовые. Относительно легкие условия отработки этих месторождений привели к тому, что во многих странах они уже полностью исчерпаны. Однако в СССР на северо-востоке страны и в некоторых других районах аллювиальные золотоносные россыпи все еще имеют промышленное значение.
В качестве примера аллювиальных россыпей рассмотрим золотоносный район, отличительной особенностью которого является развитие погребенных россыпей с подчиненной ролью долинных. В размещении золотоносных россыпей, по Ю. П. Казакевич [1960 г.] важное значение имеет структурный фактор. На территории нагорья золотоносные россыпи располагаются в синклинальных погружениях и крупных синклиналях, образующих синклинорий, сложенный протерозойскими и кембрийскими отложениями. На протерозойский синклинорий наложена кайнозойская депрессия типа синеклизы. Состав кайнозойских отложений (снизу вверх);
- пестроцветная кора выветривания;
- валунники, галечники и пески, содержащие большое количество экзотического несортированного материала, свидетельствующего о ледниковом генезисе валунных отложений. Мощность 100 м;
- пестроцветные галечники и щебенистые накопления аллювиального и пролювиального генезиса, составляющие первый золотоносный горизонт. Эти осадки залегают на цоколях древних погребенных террас, реже в древнем русле;
- на пестроцветных отложениях в кайнозойской депрессии залегает морена, а местами флювиогляциальные пески. В отдельных участках в морене встречены промышленные концентрации золота. Возраст пестроцветных отложений вместе с перекрывающей их мореной предположительно эоплейстоценовый;
- выше располагается сероцветная толща валунников и галечников, содержащая большое количество экзотического материала. Залегая на коренных породах или на морене и пестроцветных галечниках, валунники и галечники погребены под мощной толщей ледниковых отложений (до 100—150 м). Серые галечники и валунники несут повышенную концентрацию золота и относятся ко второму золотоносному горизонту;
- толща галечников (реже валунников, песков и илов) аллювиального и пролювиального происхождения залегает в области депрессии на размытой поверхности ледниковых отложений самарского оледенения, в области поднятий и низкогорья — на коренных породах. Она выполняет долины современных рек и участвует в строении низких цокольных террас. В области депрессии данные отложения лишь местами содержат небольшие концентрации золота, а в области поднятий и низкогорья в них заключена основная масса золота. Это третий золотоносный горизонт. Возраст отложений позднеплейстоценовый.
Отложения голоцена представлены аллювием, делювием, пролювием и солифлюкционными образованиями. Сложная история формирования кайнозойских отложений предопределила большое разнообразие в условиях залегания золотоносных россыпей, выразившееся в совпадении (полном или неполном) или в разобщенности эоплейстоценового, нижнеплейстоценового и верхнеплейстоценового врезов.
Предполагается, что источником россыпей являются золото-кварцевые жилы и зоны сульфидной вкрапленности, подвергшиеся выветриванию в верхнетретичное время. Образование россыпей происходило длительно при неоднократной смене периодов потепления (верхиетретичное время, началон-нижнего плейстоцена) и похолодания (оледенения в конце третичного периода, в конце нижнего плейстоцена) на фоне глыбовых перемещений тектонических блоков.