Прогнозирование и поиски золотого оруденения в черносланцевых толщах Западной Калбы на основе изучения типоморфных особенностей пирита и арсенопирита

Актуальность работы. Диссертация посвящена разработке минералого-геохимических критериев прогнозирования и поисков золотого оруденения на основе детального изучения типоморфных свойств основных рудных минералов (пирита, арсенопирита) золотоносных черносланцевых толщ. Западная Калба является одним из старейших золотодобывающих регионов, в котором впервые для бывшего СССР были установлены крупные рудные объекты черносланцевой формации. Здесь выявлено большое количество месторождений и рудопроявлений золота, локализованных среди метаморфизованных черносланцевых толщ карбона в синклиналях рифтогенного типа. Рудоносные черносланцевые толщи этого региона несут все известные типы золотого оруденения. В структурно-морфологическом отношении оруденение относится к кварцево-жильному, штокверковому, прожилково-вкрапленному и вкрапленному типам. Наибольший практический интерес имеют крупнообъемные месторождения с прожилково-вкрапленными и вкрапленными типами руд золото-углеродисто-сульфидно-березитовой формации. Продуктивная минерализация представлена золотоносными пиритом и арсенопиритом, халькопиритом, сфалеритом, пирротином, прожилковым кварцем. Золото свободное в кварце и дисперсное в пирите и арсенопирите.

Подобные месторождения привлекают пристальное внимание геологической общественности. Это обусловлено тем, что в последние годы открыты значительные запасы золота в месторождениях прожилково-вкрапленного крупнообъемного типа. Однако генезис таких месторождений до сих пор остается предметом острых дискуссий. Поэтому различные аспекты прогнозирования и поисков таких месторождений зачастую весьма противоречивы. В первую очередь это касается недостаточной реконструкции эндогенной минералогической зональности месторождений с различными структурно-морфологическими типами руд. Решению некоторых вопросов данной проблемы и посвящена диссертация.

Целью работы является изучение типоморфных особенностей пирита и арсенопирита как главных рудных минералов золоторудных полей Западной Калбы и разработка вытекающих из них критериев прогноза и поисков золотого оруденения и оценки уровня эрозионного среза рудных тел.

Основные задачи исследований:

1. Систематическое изучение типоморфных особенностей пирита и арсенопирита (кристалломорфология, состав, термоэлектрические свойства) репрезентативных рудных полей с различными структурно-морфологическими типами руд: кварцево-жильным, штокверковым, прожилково-вкрапленным и вкрапленным.

2. Выявление характера пространственной локализации пирита и арсенопирита в объеме рудных полей, месторождений и рудных тел.

3. Обнаружение закономерностей в изменении типоморфных особенностей пирита и арсенопирита.

4. Выработка минералогических критериев прогноза и поисков золоторудных месторождений и рудных столбов в рудоносных черносланцевых толщах.

5. Оценка уровня эрозионного среза рудных полей и поиски скрытого оруденения по типоморфным особенностям пирита и арсенопирита.

Основные защищаемые положения сводятся к следующему:

1. В золоторудных полях Западной Калбы выявлено от 9 до 28 морфологических типов кристаллов пирита. Индикаторами промышленных руд являются: наличие золотоносного пирита, повышенное количество морфологических типов кристаллов, значительное развитие кристаллов пирита пентагондодекаэдрического и куб-пентагондодекаэдрического габитусов.

2. Участки повышенной золотоносности пространственно совпадают с полями развития арсенопирита в черносланцевых толщах. Богатые рудные столбы в их пределах характеризуются преобладанием удлиненнопризматических и игольчатых кристаллов арсенопирита и максимальным разнообразием морфологических его типов, а также появлением двойников срастания, двойников и тройников прорастания.

3. Типоморфные особенности пирита и арсенопирита свидетельствуют о верхне-среднерудном уровне эрозионного среза месторождений и являются критериями прогноза, поисков и предварительной оценки золотого оруденения в черносланцевых толщах.

Научная новизна работы. Изучены типоморфные особенности пирита и арсенопирита шести золоторудных полей. Получены новые данные, существенно уточняющие и расширяющие представления о минералогической зональности оруденения в черносланцевых толщах. Прослежен характер изменения типоморфных особенностей пирита и арсенопирита в единой рудно-метасоматической колонне от кварцево-жильных руд, к штокверковым, прожилково-вкрапленным и вкрапленным. Предложены количественные коэффициенты минералогической зональности оруденения, а также зональности кристалломорфологических, геохимических и термоэлектрических свойств пирита и арсенопирита. Принципиально новым является систематическое изучение типоморфных свойств арсенопирита как индикатора золотого оруденения.

Практическая ценность работы. Результаты диссертационных исследований могут использоваться при прогнозировании, поисках и оценке золоторудных месторождений в черносланцевых толщах. Разработаны минералогические критерии прогнозирования оруденения и оценки уровня эрозионного среза месторождений. Основные практические рекомендации внедрены в производство на геологоразведочных и золотодобывающих предприятиях Восточного Казахстана.

Фактическая основа работы. В основу диссертации положены материалы, собранные автором в 1986 — 2000 годах в процессе выполнения хоздоговорных и госбюджетных научно-исследовательских работ (хоз. договора №№ 2−66/83, 2−64/88, 2−79/86, программа «Золото Сибири» и др.) в составе научной группы кафедры геологии и разведки месторождений полезных ископаемых Томского политехнического университета. Для выполнения задач исследований отобрано более 8000 проб пород и руд. В лабораторных условиях были выделены мономинеральные фракции пирита и арсенопирита, которые подверглись следующим видам анализа:

1) кристалломорфологический анализ пирита — 932 пробы-протолочки;

2) кристалломорфологический анализ арсенопирита — 755 проб-протолочек;

3) количественный эмиссионный спектральный анализ на 32 элемента — 333 пробы;

4) спектрохимический анализ на золото — 109 проб;

5) пробирный анализ на золото — 6 проб;

6) сцинтилляционный эмиссионный спектральный анализ на золото — 72 пробы;

7) инструментальный нейтронно-активационный анализ на 23 элемента — 31 проба;

8) изотопный анализ серы пирита — 8 проб;

9) измерение значений термо ЭДС пирита и арсенопирита — 465 проб;

10) рентгеноструктурный анализ арсенопирита — 12 проб.

Аналитические исследования выполнены в лабораториях Томского политехнического университета, Западно-Сибирского испытательного центра (г. Новокузнецк), Научно-исследовательского института ядерной физики при Томском политехническом университете, Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (г. Москва) и ПО «Сибзолоторазведка» (г. Красноярск). Результаты анализов обработаны статистически с помощью ПЭВМ.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях в гг. Томске, Иркутске, Турку (Финляндия), а также на научных семинарах в Томском политехническом университете. По теме диссертации опубликовано и сдано в печать 13 статей и тезисов докладов.

Объем работы. Диссертация выполнена на 169 страницах набранного на компьютере текста. Она состоит из «Введения», 6 глав, «Заключения», списка использованной литературы, включающего 139 наименований, и содержит 37 рисунков и 26 таблиц.

Автор искренне признателен научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору А. Ф. Коробейникову за инициативу проведения работ и постоянные консультации, заведующему лабораторией геологии золота Томского политехнического университета, кандидату геолого-минералогических наук А. Я. Пшеничкину за передачу опыта минералогических исследований, геологам золотодобывающих и геологоразведочных предприятий Восточного Казахстана А.Е.

Ермоленко, [В.И. Ковалько[, В. В. Масленникову, В. Я. Микитченко за содействие в проведении полевых работ, сотрудникам Томского политехнического университета Ю.С.

Ананьеву, В. К. Бернатонису, Ю. Е. Зыкову, H.H. Мартыновой, [А.К. Рудику[, В. А. Сотникову, С. А. Трубачеву за участие в минералогических исследованиях и помощь в оформлении работы.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

В большинстве месторождений золота самыми распространенными минералами являются пирит и арсенопирит. Картирование этих минералов широко используется при проведении прогнозно-поисковых, геологоразведочных и эксплуатационных работ (Коробейников, 1997; Пудовкина, Рябова, 1966 и др.). При этом изучается не только характер пространственного распределения и количественные взаимоотношения пирита и арсенопирита, но и конституционные их свойства: кристалломорфология (Евзикова, 1978, 1984; Егорова, Пальмова, 1973; Сергеева, 1973; Пшеничкин, 1985, 1989 и др.), состав (Белов, Побединская, 1966; Котов и др., 1990; Макаров, 1973; Нарсеев, Старова, 1974; Поваренных, 1966; Рабинович и др., 1987; Рихванов и др., 1983, и др.), физические свойства (Александрова, Ревякин, 1986; Коробейников и др., 1993; Красников и др., 1972; Лебедева, 1963; Новиков, Свешников, 1968; Поваренных, 1963; Рабинович и др., 1981 и др.). Однако при исследованиях основное внимание уделялось изучению типоморфных свойств пирита, а арсенопирит исследовался спорадически и фрагментарно.

Главным методом выяснения структуры рудообразующих палеосистем оказалось минералогическое картирование по пириту (пиритометрическая съемка). Исследованиями установлено, что к основным типоморфным свойствам пирита, позволяющим выйти на построение объемных геолого-генетических моделей месторождений и рудных тел, относятся кристалломорфологические его особенности, состав и электрические свойства.

Кристалломорфологическими исследованиями установлено, что на кристаллах пирита присутствуют 6 простых форм (Коробейников и др., 1993): куб (100), октаэдр (111), пентагондодекаэдр (210), дидодекаэдр (321), тетрагонтриоктаэдр (211) и ромбододекаэдр (110). Кристаллы встречаются как в виде простых форм (100), (210), реже (111) и (110), так и их комбинаций — чаще всего (100)+(210), (100)+(210)+(111) и (100)+(111). В зависимости от количества простых форм, входящих в комбинацию и развитости граней на золоторудных месторождениях установлено 57 морфологических типов кристаллов (Коробейников и др., 1993). Для отдельных месторождений их количество колеблется от 22 до 47 (Коробейников, Масленников, 1994).

Пириты золотых руд в зависимости от преобладающего развития граней в комбинациях отнесены к 11 габитусам (Коробейников и др., 1993). Наибольшей частотой встречаемости характеризуются кристаллы пирита кубического, пентагондодекаэдрического и куб-пентагондодекаэдрического габитусов. На большинстве месторождений выявляются кристаллы пирита лишь 5−7 габитусов.

Облик реальных кристаллов не всегда соответствует идеальной форме. В зависимости от ее искажения кристаллы могут иметь следующие облики: изометрический, псевдопризматический, игольчатый, пластинчатый, псевдоромбический (Бережков, 1969; Дир и др., 1966; Малаев, 1971; Пшеничкин, Коробейников, 1974 и др.).

Установлена (Казицын, 1956; Коробейников и др., 1993 и др.) зависимость морфологии кристаллов пирита от их размеров. С увеличением крупности на кристаллах исчезают второстепенные грани, сокращается количество морфологических их типов и преобладающими становятся простые формы (100) и (210). Грани крупных кристаллов покрыты грубой штриховкой роста. У мелких кристаллов поверхность граней обычно матовая, шероховатая, характерны признаки растворения (Генделев, 1961 и др.). Крупнокристаллические пириты обычно имеют зональное внутреннее строение.

В осадочно-метаморфогенных и метасоматических пиритах золоторудных месторождений обычны включения породообразующих минералов, т. е. они являются типичными метакристаллами.

Пириты ранних генераций чаще всего деформированы, раздроблены и перекристаллизованы (Мосалович, 1971).

Исследованиями показано (Коробейников и др., 1993; Коробейников, Пшеничкин, 1985; Пшеничкин, 1985, 1989 и др.), что пириты золоторудных месторождений различных формационных типов имеют индивидуальные кристалломорфологические особенности. Пириты месторождений золото-кварцевой формации характеризуются преобладающим развитием кубического габитуса. При этом в высокотемпературных золото-кварцевых минеральных парагенезисах редко наблюдаются кристаллы пирита в виде простых форм ((100), (210), (111)), а встречаются в виде их комбинаций. В среднетемпературных золото-кварцево-сульфидных ассоциациях пириты чаще образуют гексаэдры, а в средне-низкотемпературных золото-кварцево-полисульфидных — гексаэдры или пентагонд о декаэдры и их комбинации. В золотоскарновых месторождениях чаще встречаются куб-октаэдрические и октаэдрические кристаллы пирита. В прожилково-вкрапленных рудах золото-сульфидно-углеродистой формации кристаллы пирита обычно имеют кубический или пентагондодекаэдрический, нередко псеводоромбоэдрический облик.

В пределах отдельных месторождений и рудных тел выявлена кристалломорфологическая зональность пирита. С глубиной рудных тел, к их флангам по простиранию, к внешним зонам метасоматитов в средне-высокотемпературных кварцевожильных месторождениях уменьшается роль кристаллов кубического габитуса и возрастает пентагондодекаэдрического, в низко-среднетемпературных кварцево-жильных — происходит смена кристаллов пентагондодекаэдрического облика на кубический, а в золото-скарновых 9 выявлено сокращение роли кристаллов куб-октаэдрического и октаэдрического габитусов и увеличение пентагондодекаэдрического и куб-октаэдрического.

Предпринимались попытки теоретического обоснования последовательности выделения кристаллов пирита различного облика. Так, И. Костов (1971) считает, что по мере снижения концентрации минералообразующих растворов происходит последовательная смена форм кристаллов пирита от (100), через (111) и (210) к (321). И. З. Евзикова (1984) для близповерхностных золоторудных месторождений Дальнего Востока предположила несколько иной последовательно-временной ряд эволюции форм кристаллов пирита: (100)—>(100)+(210)—>(210)+(111)-К111). Это позволило ей обосновать эмпирическую формулу кристалломорфологической зональности, которая использовалась для оценки уровня эрозионного среза рудных тел этого региона. По-видимому, можно говорить о другой теоретической последовательности развития граней, исходя из ретикулярной плотности: (111)—>(100)—>(210)—>(211). Однако в реальных условиях каждое месторождение имеет свой ряд кристалломорфологической зональности, что определяется характером эволюции в пространстве и во времени физико-химических условий конкретного минералообразования.

Нет единой точки зрения и о золотоносности пиритов различных морфологических типов. Так, С. Т. Бадалов (1969) установил, что в некоторых кварцево-сульфидных месторождениях участки повышенной золотоносности характеризуются максимальным развитием кристаллов пирита кубического габитуса. Однако на большинстве других месторождений пириты из рудных столбов имеют следующие кристалломорфологические особенности: максимальное разнообразие морфологических типов кристаллов, преобладание кристаллов пентагондодекаэдрического и куб-пентагондодекаэдрического габитусов, повышенная крупность кристаллов, интенсивная штриховка на гранях, появление кристаллов искаженной формы и незакономерных двойников срастания и прорастания, наличие признаков деформации и перекристаллизации.

На многих месторождениях пирит является одним из главных концентраторов золота и элементов-примесей (Коробейников и др., 1993; Коробейников, Масленников, 1994; Пшеничкин, 1985, 1989 и др.) Исследования природных и искусственных кристаллов пирита показали (Коробушкин, 1970; Пшеничкин и др., 1977 и др.), что золото в них распределено неравномерно и приурочено в виде субмикроскопических включений к дефектам кристаллической решетки, границам зон роста и микротрещинкам. Установлено изоморфное замещение серы в пирите мышьяком и сурьмой (Бородаев, Мозгова, 1974; Когуров, 1965 и др.), а железа — целым комплексом элементов (Поваренных, 1966).

В вертикальном разрезе палеогидротермальных рудно-метасоматических колонн наблюдается отчетливая зональность в распределении элементов примесей: ранние ю высокотемпературные пириты из нижних частей рудных тел концентрируют Сг, N1, Со, V, И, Ве, Мо, ТЬ, Ргсреднетемпературные пириты промежуточных горизонтов содержат Си, РЬ, Ъ&-, В1, Те, Аисредне-низкотемпературные из верхнерудных участков насыщены А§-, БЬ, Hg, Ва, Т. е. В соответствии с этим выделяются подрудные, околорудные и надрудные группы элементов (Коробейников, 1977; Коробейников и др., 1993 и др.).

Зональное размещение элементов-примесей в пиритах позволяет оценить уровень эрозионного среза рудных тел. Для этих целей обычно используются следующие кристаллохимические показатели (Коробейников и др., 1993; Коробейников, Масленников, 1994; Пшеничкин, 1985; Рудашевский, Сидоров, 1971; и др.):

1. Идентификация уровня эрозионного среза по повышенным содержаниям надрудных, околорудных или подрудных элементов.

2. Изменение с глубиной содержаний отдельных элементов (Аи, Аб, 8Ь, Си и др.), пар элементов (Au:Ag, №:Со, РЬ:2п, В1:8Ь), мультипликативных и аддитивных содержаний групп элементов (например, Аи-Аз/БЬ-БЬ) или всего комплекса надрудных, околорудных и подрудных элементов.

3. Выявление статистических параметров распределения элементов-примесей в пиритах (среднее содержание, дисперсия, коэффициент вариации, закон распределения и т. д.).

4. Установление характера корреляционных связей между содержаниями кристаллов различных морфологических типов и концентрациями в пиритах элементов-примесей.

Дополнительная геохимическая информация получена в результате изучения изотопного состава серы пиритов (Гриненко, Гриненко, 1974; Заири, 1985; Заири и др., 1985,1987; Нильсен, 1984 и др.). В результате фракционирования изотопов серы происходит облегчение изотопного ее состава от ранних высокотемпературных парагенезисов к поздним низкотемпературным. Правда, иногда наблюдается (например, на Боко-Васильевском рудном поле Западной Калбы) обратная изотопно-геохимическая зональность (Коробейников и др., 1990; Коробейников, Масленников, 1994 и др.).

Широкие возможности при пиритометрическом картировании открывает изучение термоэлектрических свойств минерала (Красников, 1972; Красников и др., 1983; Нарсеев и др., 1987; Ревякин и др., 1975; Ревякин, Нарсеев, 1976; Ревякин, Ревякина, 1978,1981 и др.).

Многолетнее изучение этой проблемы показало, что термо ЭДС пиритов золоторудных месторождений закономерно изменяются в рудных телах. Ранние пириты из прикорневых частей рудных тел имеют электронный тип (п) проводимости. Пириты из среднерудных частей рудно-метасоматических колонн характеризуются смешанным (п-р) типом проводимости, а из верхнерудных — дырочным (р). На некоторых золоторудных.

11 месторождениях установлена обратная зональность термоэлектрических свойств пирита (Коробейников, Масленников, 1994; Лукьянова, 1992 и др.).

Пирит относится к примесным полупроводникам с собственной дырочной проводимостью. Основное влияние на знак и величину термо ЭДС оказывают элементы-примеси, изоморфно входящие в структуру минерала. Элементы с валентностью три и выше (N1, Со, «Л, V, Аз и др.) приводят к появлению электронной проводимости, двухвалентные элементы не влияют на знак проводимости, а одновалентные — усиливают эффект дырочной проводимости (Прохоров, 1970).

Зональное изменение знака термо ЭДС может быть использовано для оценки уровня эрозионного среза рудных тел.

Другие типоморфные свойства пирита (плотность, параметры элементарной ячейки, микротвердость, коэффициент отражения, декрепитация, термолюминесценция, потеря веса при нагревании и др.) при минералогическом картировании рудных полей и месторождений систематически изучаются редко, что обусловлено, с одной стороны, трудоемкостью определения большинства этих параметров, а с другой, малой их информативностью при прогнозировании золотого оруденения (Горбунов, 1971; Коробейников и др., 1993; Лебедева, 1963; Новиков, Свешников, 1968; Поваренных, 1963; Ракчеев, 1976 и др.).

Картирование рудных полей и месторождений по арсенопириту обычно выполняется попутно при проведении пиритометрической съемки. Это обусловлено тем, что арсенопирит имеет меньшее распространение в рудах золота, чем пирит, и очень мелкие размеры кристаллов. Кроме того, являясь высоко-среднетемпературным минералом, он отлагается лишь на локальных участках рудных тел, которые характеризуются повышенной золотоносностью (Генкин, 1998; Генкин и др., 1994; Коробейников, Масленников, 1994; Старова, 1980 и др.). Поэтому при картировании по арсенопириту обычно получают значительно меньше информации, чем при пиритометрической съемке.

Элементами картирования, как и для пирита, являются минеральные ассоциации изучаемого минерала, кристалломорфологические его особенности, состав и физические свойства.

В морфологическом отношении кристаллы арсенопирита менее разнообразны. Они сформированы гранями ромбических призм I, II и III родов, ромбической пирамиды и пинакоида. Минерал образует удлиненно-, реже короткопризматические с характерным ромбическим сечением кристаллы, звездчатые сростки, шестоватые и зернистые агрегаты. В вертикальном разрезе рудных тел с глубиной обычно увеличивается роль удлиненнопризматических кристаллов.

Прогнозно-поисковое значение арсенопирита состоит в том, что он является индикатором «богатых» руд золота. Для наиболее контрастных рудных столбов характерно максимальное разнообразие морфологических типов кристаллов арсенопирита, преобладание удлиненнопризматических их разновидностей, наличие двойников срастания, двойников и тройников прорастания.

Арсенопирит концентрирует большой комплекс элементов-примесей. Повышенной золотоносностью характеризуются удлиненнопризматические и игольчатые (пирамидальные) его кристаллы (Генкин, 1998; Генкин и др., 1994; Коробушкин, 1970 и др.). Вертикальная кристаллохимическая зональность арсенопирита выражена не столь отчетливо, чем пирита, так как он накапливает в повышенных количествах лишь подрудные и околорудные элементы.

Изотопно-геохимическими исследованиями установлено облегчение изотопного состава серы арсенопиритов вверх по восстанию рудных тел (Коробейников, Масленников, 1994).

Изучение термоэлектрических свойств арсенопирита практического значения почти не имеет, так как минерал характеризуется в основном электронным (п) типом проводимости.

Типоморфным особенностям арсенопирита золоторудных месторождений посвящено мало научных публикаций, а работы монографического плана отсутствуют. В последние годы эта проблема наиболее целенаправленно изучалась сотрудниками Казахского института минерального сырья (Старова, 1974, 1975, 1980; Старова, Баханова, 1984; Старова и др., 1984; Старова, Бочаров, 1977 и др.) и Томского политехнического университета (Коробейников, Масленников, 1994; Лукьянова, 1989, 1991, 1994, 1997; Пшеничкин, 1992; Пшеничкин, Лукьянова, 1988, 1994; Ьикуапоуа, РзЬешсИкт, 1999 и др.).

Изучение зональности золотых месторождений по пириту, арсенопириту и типоморфным их свойствам остается актуальной задачей для тех золоторудных районов, где эта проблема еще не решена.

Типоморфные особенности пирита и арсенопирита золоторудных полей Западной.

Калбы систематически не изучались. Типомрфные особенности пирита, арсенопирита и лимонита (кристалломорфология, состав, параметры элементарной ячейки, микротвердость, коэффициент отражения, термо ЭДС, ДТА) Кызыловского рудного поля (месторождения.

Бакырчик и Глубокий Лог) были изучены М. М. Старовой с соавторами (1974;1984). Для других рудных полей имеются лишь фрагментарные сведения в нескольких опубликованных (Мысник, 1971, Попов, 1984) и фондовых (В.Д. Борцов, В.И. Наливаев) источниках. С 1983 года изучением типоморфных особенностей минералов Акжальского,.

Баладжальского, Боко-Васильевского, Джумбинского, Костобе-Эспинского и Миалинского золоторудных полей занимался автор данной диссертации в составе коллектива лаборатории геологии золота Томского политехнического университета (А.Ф. Коробейников, А. Я. Пшеничкин, Е. В. Лукьянова, Ю. С. Ананьев и др.).

Выводы: 1) проблема индикаторов золотого оруденения черносланцевых толщ остается нерешенной, особенно для арсенопирита- 2) предлагаются варианты ее решения на основе личных исследований автора в представленной диссертационной работе- 3) выполненные исследования позволяют проводить прогнозирование и поиски золотого оруденения и оценку эрозионного среза на количественной основе через коэффициенты минералогической и геохимической зональности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Подводя итоги, следует сделать вывод о том, что минералогическое картирование с «учением типоморфных особенностей пирита и арсенопирита относится к числу эффективных методов прогноза и поисков золотого оруденения в черносланцевых толщах Западной Калбы.

Пирит и арсенопирит являются главными рудными минералами в убого-^алосульфидных рудах и околорудных метасоматитах. Они и определяют, в первую эчередь, характер эндогенной минералогической зональности рудных полей.

Пирит встречается во всех типах руд, в околорудных метасоматитах, неизмененных эсадочных и магматических породах в количестве от долей процента до 1−2, реже 10−15%. Изучение характера пространственных взаимоотношений различных минеральных 1ссоциаций и типоморфных особенностей пирита позволило выделить четыре основных его эазновидности: осадочно-метаморфогенный (I), метасоматический (II), рудный (III) и юструдный (IV).

Осадочно-метаморфогенный пирит I отмечается в песчано-сланцевых толщах. Чаще всего он приурочен к прослойкам более грубозернистых пород и наблюдается в виде гонкодисперсной сыпи, зернистых агрегатов, реже желваков и стяжений, подчеркивающих слоистость пород. В результате регионального, контактового и дислокационного метаморфизма скрытокристаллические агрегаты пирита перекристаллизовываются с эбразованием кубических кристаллов.

Метасоматический пирит II является ведущим минералом в прожилково-вкрапленных и вкрапленных рудах, а также в околорудных метасоматитах. Он наблюдается в виде неравномерной вкрапленности кристаллов кубического, кубпентагондодекаэдрического габитусов размером до 1, редко 2−2,5 мм.

Содержания золота в пирите II низкие.

Рудный пирит III наблюдается во всех структурно-морфологических типах руд, но наиболее распространенным является в кварцевых жилах и штокверковых. Обычно он проявляется в виде вкрапленности кристаллов размером 0,1−1 мм, реже зернистых и сливных агрегатов. Для пирита III характерна повышенная золотоносность.

Пострудный пирит IV кристаллизовался в кварц-карбонатных прожилках, секущих продуктивные рудные тела. Он представлен мелкими (до 1 мм) хорошо образованными кристаллами.

Прогнозно-поисковое значение имеют кристалломорфологические особенности метасоматических (II) и рудных (III) пиритов. На их кристаллах присутствуют пять простых форм: (100) — куб, (210) — пентагондодекаэдр, (111) — октаэдр, (321) — дидодекаэдр, (211).

156 гетрагонтриоктаэдр. Самыми распространенными являются грани (100) и (210). Реже встречается грань (111), еще реже грани (321) и (211). Правда, появление граней (111), (211) 1 (321) обеспечивает максимальное разнообразие морфологических типов кристаллов, соторых на изученных месторождениях выделено от 9 до 28.

Отличительной особенностью пиритов золоторудных полей Западной Калбы является 1реобладание кристаллов кубического габитуса при подчиненной роли тентагондодекаэдрического и куб-пентагон до декаэдрического. В подавляющем эолылинстве рудных тел с глубиной уменьшается роль кристаллов 1ентагондодекаэдрического габитуса.

Для участков повышенной золотоносности характерно максимальное количество морфологических типов кристаллов при доминирующей роли пентагондодекаэдрическогоIX габитуса.

В пиритах выявлен большой комплекс элементов-примесей, которые закономерно располагаются в объеме рудных полей, месторождений и рудных тел. Факторным анализом элементы-примеси подразделены на три группы: надрудные — Hg, Sb, Ваоколорудные — Си, Pb, Zn, Bi, Аи, Ag, Asподрудные — V, Ni, Со, Cr, Ti, Vo, W, Be. Они имеют такой же зональный характер распределения, как и на большинстве других золоторудных месторождений (Бертман, 1986; Вахрушев и др., 1977; Вихтер, Хазан, 1982; Коробейников, Пшеничкин, 1985; Логинова, Засухин, 1976; Пшеничкин, 1983, 1985, 1989; Boyle, 1979 и др.).

Содержания верхнерудных пентагондодекаэдрических кристаллов обнаруживают гесную положительную корреляционную связь с концентрацией в пиритах Ag и Sb, греднерудных — куб-пентагондодекаэдрических — As и Аи, нижнерудных — кубических — Со, Ni и РЬ. С глубиной рудных тел уменьшаются значения кобальто-никелевого отношения и увеличиваются — комплексного коэффициента кристаллогеохимической зональности пирита (Cau' Cas/Csi, 2).

Метасоматический (II) и рудный (III) пириты имеют дырочный (р) или электронно-дырочный (n-р) типы проводимости. Роль проводимости n-типа закономерно увеличивается с глубиной.

Арсенопирит является менее распространенным рудным минералом, нежели пирит. Содержание его в рудах колеблется обычно в пределах 0,1−1,5%, увеличиваясь с глубиной рудных тел при одновременном уменьшении величины пирит-арсенопиритового отношения.

Реальные кристаллы арсенопирита образованы гранями ромбических призм I, II, III родов, ромбической пирамиды и пинакоида. В золоторудных полях Западной Калбы выявлено от 7 до 19 морфологических типов кристаллов, а также от 4 до 7 типов двойников срастания, двойников и тройников прорастания.

Среди кристаллов арсенопирита выделяются короткопризматические, /дли неннопризматические и игольчатые (пирамидальные). Отношение содержаний у’длиненнопризматических кристаллов и короткопризматических волнообразно увеличивается с глубиной.

Удлиненнопризматический и игольчатый арсенопирит характеризуется повышенным содержанием благородного металла, что типично и для других золоторудных месторождений Хенкин, 1998; Генкин и др., 1994; Константинов и др., 1993; Петровская, 1973; Старова, Баханова, 1984; Moller et.al., 1997 и др.). Этот арсенопирит локализуется в наиболее эбогащенных золотом участках рудных столбов, для которых характерно также максимальное разнообразие морфологических типов кристаллов.

В арсенопирите выявлено зональное, но менее отчетливое по сравнению с пиритом, распределение элементов-примесей. С глубиной рудных тел увеличиваются содержания в арсенопирите Au, Со, Ni, Se, Th, Zr, Hf, Lu, Sm, Eu и уменьшается Ag, Pb, Sb, Cr, Sc, As.

Арсенопириты имеют только электронный (п) тип проводимости и незначительный разброс значений термо ЭДС, что не позволяет использовать термоэлектрические свойства в качестве критерия прогноза и поисков золотого оруденения.

Таким образом, типоморфные особенности пирита могут использоваться для прогнозирования в черносланцевых толщах Западной Калбы золоторудных месторождений, а арсенопирита — рудных столбов. Зональность типоморфных особенностей пирита и арсенопирита позволяет определять уровень эрозионного среза оруденения, который на всех изученных золоторудных полях является верхне-среднерудным.

Разработанная автором методика минерально-химического изучения типоморфных свойств пирита и арсенопирита может быть рекомендована для решения проблем прогноза и поисков золотых руд и в других регионах, несущих черносланцевые формации. Для прогнозно-поисковых целей следует использовать полученные нами результаты исследования типоморфизма главных сульфидных минералов золоторудных месторождений Западной Калбы.