Минералого-геохимические особенности рудовмещающей толщи месторождения Угахан, Бодайбинский рудный район

Abstract

Актуальность исследования обусловлена возрастающим интересом к золоторудным месторождениям, находящимся в Бодайбинском рудном районе. Изучение этого района отражено в многочисленных публикациях, несмотря на это, отсутствует единое представление о происхождении месторождений золота в черносланцевых толщах. В связи с тем, что месторождение Угахан является единственным золоторудным объектом Бодайбинского рудного района, локализованным в породах бужуихтинской свиты, детальное минералого-геохимическое изучение вмещающей толщи позволяет оценить золотое оруденение с генетической точки зрения и уточнить перспективность бужуихтинской свиты для поиска новых золоторудных объектов. Цель: выяснение условий литогенеза в концентрации металлов в сульфидсодержащих метаосадочных породах бужуихтинской свиты. Объектом исследования является месторождение Угахан, расположенное в Иркутской области Бодайбинского района. Методы. Оптико-минералогическое изучение пород выполнено с использованием микроскопа Olympus BX51, оснащенного камерой для фотографирования. Для изучения акцессорной минерализации применен сканирующий электронный микроскоп Tescan Vega 3 sbu с энергодисперсионным анализ атором Oxford Instruments X-act. Содержание основных оксидов в породах (9 проб) определено силикатным анализ ом на 12 компонентов. Содержания элементов-примесей (6 проб, на 40 элементов), в том числе и редкоземельных элементов, изучены методом ИСП-МС (масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой) на спектрометре ICP-MS Agilent 7700x (Япония). Исследования выполнены в Южно-Уральском федеральном научном центре минералогии и геоэкологии УрО РАН. Результаты. Рудовмещающие породы на месторождении Угахан представлены переслаиванием метапесчаников, метаалевролитов и углеродистых сланцев, обломочный материал которых сложен слабоокатанными зернами кварца, полевых шпатов (альбитом и ортоклазом) и фрагментами микрофоссилий в основной слюдисто-хлорит-карбонатной массе. Из акцессорных минералов установлены зерна турмалина, циркона, рутила, апатита, титанита, многочисленные минералы редкоземельных элементов - монацит, ксенотим, РЗЭ-содержащий эпидот, бастнезит, анкилит, РЗЭ-содержащие торит, уранинит и коффинит. Последовательность минералообразования свидетельствует о перераспределении первично накопленного вещества и его концентрировании с образованием минеральных форм РЗЭ, Th и U на всех этапах литогенеза и метаморфогенно-гидротермальной стадии преобразования первичных углеродсодержащих осадков. Сравнительный анализ химического состава метаосадков показывает, что в ряду метапесчаники → метаалевролиты → углеродистые сланцы уменьшение содержаний SiO2 сопровождается повышением содержаний Al2O3, MgO, TiO2, FeO*, K2O и P2O5. В этом же ряду наблюдается возрастание содержаний Sc, V, Cr, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Th, U и редкоземельных элементов. Отличительной чертой метаосадков бужуихтинской свиты являются высокие содержания V, Co, Ni, Th, U, Mo, Ba, Sr и редкоземельных элементов, что вызвано участием органического вещества в диагенетических процессах. Рассчитанные петрохимические модули и их корреляционные зависимости свидетельствуют о единой природе осадочного материала и возможном влиянии на формирование осадков вулканогенного материала.

The relevance of the study is caused by the interest in the gold deposits located in the Bodaibо ore region. The study of this area is reflected in numerous publications, despite this there is no unified idea of the origin of gold deposits formed in the black shale strata. The Ugakhan deposit is the only gold ore object of the Bodaibo ore region localized in the rocks of the Buzhuikhta Formation, and the detailed mineralogical and geochemical study of this ore host strata can be useful to clarify genetic type of gold mineralization and the prospects of the Buzhuikhta Formation for the search for new gold objects. The main aim is clarification of the conditions of the lithogenesis in the concentration of metals in sulfide-bearing metasedimentary rocks of the Buzhuikhta Formation. Objects of the research is the Ugakhan deposit, located in the Irkutsk region of the Bodaibо ore region. Methods. The study of rocks was carried out using an Olympus BX51 optical microscope. The accessory mineralization was analyzed on a Tescan Vega 3 sbu scanning electron microscope equipped with an Oxford Instruments X-act energy dispersive spectrometer. The content of 12 basic oxides in rocks (9 samples) was determined by silicate analysis. The trace elements, including rare earth elements (6 samples, 40 elements), were studied by the ICP-MS method (inductively coupled plasma mass spectrometry) on the ICP-MS Agilent 7700x spectrometer (Japan). All mineralogical and geochemical researches were carried out at the Institute of Mineralogy of South Urals Federal Research Center of Mineralogy and Geoecology UB RAS (Institute of Mineralogy SU FRC MG UB RAS, Miass). Results. Ore-bearing rocks from the Ugahan deposit are represented by intercalation of metasandstones, metasiltstones and black shales. The detrital material in these rocks consists of weakly rounded quartz grains and feldspars (albite and orthoclase) and fragments of microfossils in the micaceous-chlorite-carbonate groundmass. The accessory minerals are tourmaline, zircon, rutile, apatite, titanite, numerous minerals of rare earth elements (monazite, xenotime, rare earth elements-bearing epidote, bastnaesite, ankylite, rare earth elementsbearing thorite, uraninite and coffinite). The sequence of mineral formation testifies to the redistribution of the initially accumulated matter and its concentration with the formation of mineral forms of rare earth elements, Th and U at all stages of lithogenesis and the metamorphogenic-hydrothermal stage of primary carbonaceous sediment transformations. A comparative analysis of the chemical composition of metasediments shows that a decrease in SiO2 contents is accompanied by an increase in Al2O3, MgO, TiO2, FeO*, K2O, and P2O5 contents in the range: metasandstones → metasiltstones → black shales, In the same range, there is an increase in the contents of Sc, V, Cr, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Th, U and rare earth elements. A specific feature of metasediments of the Buzhuikhta Formation is the high content of V, Ba, Sr, rare earth elements, Th and U, which is caused by the participation of organic matter in diagenetic processes involvi ng sulfides. The calculated petrochemical modules and their correlations testify to the common nature of sedimentary material and the possible influence of volcanogenic material in formation of sediments.