Мутновское серебро-полиметаллическое месторождение
Мутновское серебро-полиметаллическое месторождение [1] также является примером месторождений, богатых сульфидами. Оно находится в среднем течении рек Мутновская и Гореловская, берущих свое начало на северных склонах Мутновского вулкана, и располагается между Родниковым эпитермальным золото-серебряным месторождением и Северо-Мутновским месторождением парогидротерм.
В отличие от Родникового месторождения, рудные тела Мутновского месторождения сложены двумя минеральными типами: а) малосульфидным (золото-кварцевым с адуляром, серицитом и карбонатом) и б) сульфидно-полиметаллическим (сфалеритом, галенитом, халькопиритом, пиритом, сульфосолями сурьмы, мышьяка, серебра и теллура, а также теллуридами серебра и золота с кварцем и серицитом). Общие запасы: Au - 28 т, Ag - 1600 т, Pb+Cu+Zn - до 300 тыс. т при средних концентрациях Au - 2-4 и 8-12 г/т, Ag - 20-120 г/т и вариациях Au:Ag от 50 до 300.
Это месторождение удивительно похоже на Тойоха - крупнейшее комплексное жильное свинцово-цинковое (с серебром и индием) месторождение Японии. Тойоха - крупнейший сегодня в Японии производитель свинца, цинка, меди, индия и серебра. Оно имеет сходные геолого-структурные особенности - располагается в зоне воздействия вулканического очага, сухие горные породы прогреты на глубинах 200-300 м до 150 °С, - размеры по простиранию и падению, морфологию жильных тел, минеральный состав руд, содержащих серебро и индий в таких значимо больших количествах, что позволяет использовать их в качестве главных рудообразующих и имеющих экономический интерес элементов, текстурно-структурные особенности, изотопногеохимические характеристики, физико-химические параметры (температуры и давления рудообразующей среды) и, конечно, возраст. Месторождение Тойоха сформировалось в интервале 3,1-0,49 млн лет, а Мутновское - 3,3-0,25 млн лет. Эти месторождения не нашли пока определенного положения в группе эпитермальных и вулканогенных и гидротермальных. Одни исследователи рассматривают их как эпитермальные, другие относят их к свинцовоцинковым гидротермальным жилам.
В геологическом строении Мутновского месторождения (рис. 7.69) много общего с Родниковым: оба они 1) находятся в единой региональной структуре - Центрально-Камчатского вулканического пояса, осложненной современным четвертичным Восточно-Камчатским, 2) связаны с единой субмеридиональной системой сбросов, 3) имеют сходный тектонический план, выраженный сочетанием широтных северо-восточных и северо-западных деформаций, 4) локализованы в вулкано-тектонических структурах, образованных плиоцен-четвертичными вулкано-плутоническими комплексами контрастного ряда, в которых на эрозионную поверхность выведены интрузивные породы типа габбро-габбро-диоритов. Отдельные элементы таких комплексов могут рассматриваться в качестве периферических магматических очагов плиоцен-плейстоценовых вулканов. В то же время получены новые К-Аг данные, которые указывают на более древний возраст таких тел - от 4,5 до 2,65 млн лет, в них 5) рудные и нерудные минералы неоднородно зональны, 6) отложились в близких С-Р-Т условиях из истинных и коллоидных растворов, имеющих глубинный источник серы, стронция и углерода и сопровождавшихся вскипанием, брекчированием, реювенацией и осцилляцией, 7) сопровождаются современными гидротермальными источниками и «перегретыми» на глубине породами, 8) характеризуются крайне неравномерным распределением золота и серебра в рудных жилах и 9) значительным вертикальным размахом оруденения. В то же время между ними существуют и различия, обусловленные главным образом масштабами, возрастом и длительностью проявления тех или иных факторов.
Рис. 7.69. Структурная схема Мутновского рудного поля.
1-3 - дорудный комплекс: 1 - вулканогенно-осадочные (а) и вулканогенные (б) образования (P3-N1), 2 - интрузивные и субвулканические тела (P3-N1); 3 - туфы дацитов, риодацитов (N2); 4-7 - рудовмещающий комплекс Жировского палеовулкана (N2-Q1): 4 - эффузивно-пирокластические образования, 5 - интрузия габбро-габбро-диоритов, 6 - субвулканические тела, 7 - эксплозивные брекчии; 8, 9 - пострудный влуканогенный комплекс (QII-QIV): 8 - базальты, андезито-базальты, 9 - андезито-дациты, дациты, риолиты; 10 - рыхлые отложения (QIII-QIV); 11 - сбросы системы Мутновского разлома; 12 - разломы Южно-Камчатской системы; 13 - радиальные и концентрические разломы Жировской ВТС; 14 - разломы Паратунско-Асачинской зоны; 15 - кварцевые и кварц-сульфидные жилы; 16 - современные термальные источники
Мутновское месторождение приурочено к зоне пересечения субмеридиональных сбросов с Мутновским разломом северо-восточного простирания, осложненной северо-западными диагональными, широтными, кольцевыми и радиальными (кальдерообразующими на этапе развития Жировского палеовулкана) разрывными нарушениями.
В геологическом строении месторождения участвуют породы трех структурных ярусов. К нижнему ярусу относятся дислоцированные вулканогенноосадочные отложения олигоцен-миоценового возраста, отвечающие островодужной стадии развития и значительно развитые на месторождении. Они разбиты на серию блоков в доплиоценовое время, слагают своеобразные кувесты, полого падающие на северо-запад, восток и юго-восток с образованием периклинального замыкания вулкано-тектонических структур. Эти отложения являются рудовмещающими для самых северных, восточных и юго-восточных фрагментов жильных зон. Видимая мощность пород до 1000 м (рис. 7.70).
Рис. 7.70. Продольный разрез вдоль жильной зоны Определяющая с реконструкцией палеорельефа на период рудообразования.
1, 2 - образования фундамента: 1 - вулканогенные и вулканогенно-осадочные образования (P2-N1), 2 - туфы дацитов (N2); 3-6 - Жировской вулканический комплекс: 3 - эффузивно-пирокластические образования, 4 - интрузия габбро-диоритов, 5 - субвулканические тела андезитов, 6 - субвулканические тела андезито-дацитов; 7 - экструзия базальтов (QIV); 8 - реконструкция палеорельефа на период рудообразования; 9 - горизонт надрудных аргиллизитов; 10 - зона развития золото-серебряных жил; 11 - зона развития полиметаллических жил
На них с размывом и резким угловым несогласием залегает средний структурный ярус - слоистые туффиты с плиоценовой флорой, непосредственно подстилающие плиоцен-плейстоценовые вулканиты Жировского палеовулкана - рудовмещающей структуры месторождения. Жировской палеовулкан являлся сложной, полигенной, длительно развивавшейся асимметричной вулканической постройкой, мощность отложений эффузивно-пирокластической фации восточной приподнятой части - 0,5-0,6 км, в то время как на западе постройки - до 1,2—1,5 км. Деятельность вулкана преимущественно эксплозивная с накоплением больших объемов наиболее развитых агломератовых и крупнообломочных туфов. В относительно спокойные периоды изливались лавы основного и среднего состава. Продукты извержений характеризуются высокой степенью дифференциации - от основного до кислого состава, что указывает на особые условия эволюции магмоподводящей системы и питающих магматических резервуаров. Внедрение даек и становление фрагментов периферического магматического очага происходило в близповерхностных условиях и активной тектонической обстановке со значительным участием воды и сопровождалось эксплозиями с образованием многочисленных трубок взрыва и разнообразных брекчий с микроинъекциями диоритов в слаболитифицированные осадочные отложения с формированием зон «порфиризации». Верхний структурный ярус представлен четвертичными вулканитами основного, среднего и кислого состава.
Несмотря на большой объем горных работ, это месторождение, как и Родниковое, не изучено ни по простиранию, ни по падению. Наиболее хорошо исследована центральная часть месторождения. Рудные тела слагают штокверково-жильную зону с размерами 3×4 км, представляющую собой мощную стволовую, субмеридиональную жилу с падениями, близкими к вертикальным (названную Определяющая). Известны несколько более мелких оперяющих жил и серия многочисленных разноориентированных прожилков. Жила Определяющая, в которой сосредоточено до 80 % запасов месторождения, в свою очередь отличается сложным внутренним кулисообразным строением, виргацией с раздувами (до 20-30 м) и пережимами. По простиранию она прослежена на 2650 м, с вертикальным размахом оруденения до 400 м. Северный фланг жильной зоны до 1100 м по простиранию сложен малосульфидным типом руд, и в нем сосредоточены основные запасы золота. Южный фланг, протяженностью до 1600 м начиная от руч. Рудный, представлен сульфиднополиметаллическим типом руд. В отличие от северного он более глубоко эродирован. Вмещающими породами центральной части штокверково-жильной зоны, вскрытой каньонами ручьев Рудный, Страшный и Августовский, является серия интрузивных тел различной формы и размера, сложенных габбро и габбро-диоритами до диабазов и мелкозернистых базальтов, которые относятся к питающим системам и периферическому очагу Жировского палеовулкана. Несмотря на такое обилие пород габбро-диоритового ряда, они вскрыты многочисленными скважинами на северном фланге и одной скважиной - на южном. При этом с глубиной на северном фланге увеличивается роль сульфидно-полиметаллической составляющей. На северном и южном флангах рудовмещающими породами являются стратифицированные отложения эффузивно-пирокластичесих фаций, главным образом туфы основного и среднего состава, а также кислые литокристаллические туфы с подчиненным количеством прослоев лав от базальтов до риолитов.
Рудам свойственны комбинированные текстуры: полосчатые и колломорфно-полосчатые, крустификационно-полосчатые и кокардовые, а также массивные и прожилково-вкрапленные с обязательным присутствием брекчиевых или брекчиевидных.
Минеральный состав руд месторождения очень разнообразен и, что особенно характерно, крайне неоднороден, в большинстве случаев с зональными минералами при неравномерном распределении элементов-примесей в них. Так, в пределах одного штуфа одновременно присутствуют две разновидности сфалерита: одна с содержанием железа до 10-12 %, а другая с марганцем до 10,5 % (центральная часть месторождения) или (южный фланг) зональный по железу и марганцу сфалерит совместно с зональным по кадмию и индию (до 5,6 %Cd и 9,1 % In). Зональные выделения блеклой руды (с переменными концентрациями As, Sb и Ag) ассоциируют с фрейбергитом (мелкими включениями в галените) и голдфилдитом (включениями в сфалерите), содержащим до 2,3 % Se. Повсеместно распространен зональный As-содержащий пирит, концентрация мышьяка в отдельных зонах которого достигает 10-10,5 мас.%. Самородное золото - сложной дендритовидной формы, очень мелкое, с размерами 10-150 мкм (в сульфидно-полиметаллических рудах встречено самое крупное выделение 1,2 мм), неоднородного строения с содержаниями Ag в одном выделении от 29,5 до 41,5 % (отдельные микроучастки при этом почти лишены Ag, однако в них появляется Hg до 2,5-3,0 %).
Возможно, такое неоднородное строение руд обусловлено особыми условиями их генезиса - формированием в близповерхностных условиях при широких вариациях С-Р-Т рудообразующей среды. Кроме того, это может служить дополнительным свидетельством в пользу их юного возраста.
Отличительные особенности Мутновского месторождения.
1. Усиление влияния современного ВосточноКамчатского вулканического пояса. Оно выражается в большем развитии разнообразных по составу и фациальной принадлежности вулканитов четвертичного возраста. Они представлены многочисленными дайками, силлами, экструзиями и небольшими моногенными, преимущественно базальт-андезитовыми вулканическими постройками.
2. Более высокая степень сохранности рудовмещающего плиоцен-плейстоценового вулканического аппарата, обусловленная меньшей глубиной эрозионного вреза.
3. Значительное разнообразие как минерального состава, так и текстурно-структурных особенностей руд при удивительно большом диапазоне вариаций концентраций элементов-примесей в таких минералах, как пирит, сфалерит, блеклые руды, алабандин и карбонаты.
4. Повышенная роль марганца в рудах и широкое разнообразие форм его нахождения: от многочисленных минералов до вхождения в качестве элемента-примеси в состав сульфидов и даже сульфосолей.
5. Повышенные концентрации в рудах As, Sb, Hg, Cd (до 125 г/т в жильной массе и до 6-7 % в сфалеритах), In (90-130 г/т по рудным телам и до 911 % также в сфалеритах) и Ag (блеклые руды типа фрейбергита, гессит, теллуриды серебра и золота), Bi, Te и Se (блеклые руды и теллуриды).
6. Широкое проявление процессов аргиллизации и серицитизации при значительном сокращении доли адуляра. Главным минералом - концентратором калия, количество которого достигает 6-8 мас.%, становится серицит при резко неравномерном распределении адуляра - от единичных зерен до мелкоагрегатной вкрапленности.
7. Обогащение руд околорудных метасоматитов и рудных тел ртутью (до 50-2000 мг/т).
8. Длительность и масштабы проявления рудообразующей деятельности при активном влиянии процессов современного гидротермального минералообразования.
Расстояние парогидротерм от главной жильной зоны Определяющая до первых самых южных продуктивных скважин Северо-Мутновского месторождения не превышает 2-2,5 км. Этими скважинами вскрыты геотермальные резервуары с температурой пароводяной смеси до 260-270 °С. На северном фланге месторождения в 600 м по течению р. Мутновская от Au-полиметаллической жильной зоны располагаются Войновские термальные источники. Всего на месторождении известно до пяти групп современных гидротермальных источников, с которыми связано интенсивное современное минералообразование: отложение As- и Au-содержащего пирита, киновари, адуляра, гипса и др. В зонах питания Войновских источников, выведенных эрозией на поверхность, по обоим бортам V-образной долины р. Мутновская установлены пирит, арсенопирит, киноварь, сфалерит, галенит, халькопирит, самородное золото, алунит, каолинит, серицит, манганокальцит и кварц с небольшим количеством адуляра. В неоднородном зональном As-содержащем пирите обнаружены участки с содержанием золота до 0,5-0,6 мас.%. По данным геологического и минералогического картографирования в совокупности с результатами определения абсолютного возраста гидротермальная деятельность на территории месторождения протекает в осцилляционно-реювенационном режиме в течение последних 3 млн лет, и процесс рудообразования нельзя считать законченным. При этом само месторождение следует рассматривать как продукт эволюции долгоживущей геотермальной системы, элементами (фрагментами) которой являются современные гидротермальные источники и геотермальные высокотемпературные резервуары Северо-Мутновского месторождения парогидротерм.
--Boris 10:22, 12 мая 2016 (VLAT) В.М. Округин
Монография "Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России"
Государственный кадастр месторождений
