Минералогия золота и серебра и их отношения (стр. 1 из 2)
Минералогия золота и серебра и их отношения
1. Минералогия
1.1 Минералогия золота
Самородное золото является без сомнения самой значительной золотосодержащей фазой большинства золотых эпитермальных месторождений. Однако оно обычно содержит значительные количества серебра и чаще описывается как электрум (более 20 вес.% серебра; Boyle, 1979), хотя некоторые авторы используют этот термин для всех смесей золота/серебра. Золото (и электрум) могут также содержать медь, ртуть, платиноиды и другие металлы, или в твёрдых растворах или в виде субмикроскопических включений. Обычно эти элементы присутствуют в небольших количествах, редко превышая 10 вес.%.
Имеются другие минералы, в которых золото является существенным компонентом (табл. 12.1), но их тренды отмечаются редко. Теллуриды золота в большинстве месторождений встречаются реже, но в некоторых, таких как Ватукоула на о.Фиджи, они являются основными рудами. Теллуриды не встречаются в порфировых месторождениях, за исключением наложений последней стадии. Сульфиды, селениды и антимониды золота очень редки.
Таблица 1
Минералы золота
| Название минерала | Формула |
| Золото | Au |
| Серебряное золото | (Au,Ag) |
| Медистое золото | (Au,Cu) |
| Палладистое золото | (Au,Pd) |
| Родистое золото | (Au,Rh) |
| Иридистое золото | (Au,Ir) |
| Платиновое золото | (Au,Pt) |
| Висмутистое золото | (AU,Bi) |
| Золотая амальгама | AuHg3(?) |
| Малдонит | Au2Bi |
| Аурикуприт | AuCu3 |
| Тетрааурикуприт | AuCu |
| Палладиевый купроаурит | (Cu,Pd)3Au2 |
| Уитебогаардит | Ag3AuS2 |
| Калаверит | AuTe2 |
| Креннерит | (Au,Ag)Te2 |
| Монтбрайит | (Au,Sb)2Te3 |
| Перзит | Ag3AuTe2 |
| Мутманнит | (Ag,Au)Te |
| Силванит | (Au,Ag)Te4 |
| Костовит | AuCuTe4 |
| Нагиягит | Pb5Au(Te,Sb)4S5-8 |
| Ауростибит | AuSb2 |
| Фишессерит | Ag3AuSe2 |
Твёрдые замещения золота встречаются в других минеральных фазах, но они не имеют значений в качестве руд. Самородное золото отмечается в виде небольших включений в других минералах и в большинстве практических случаев может рассматриваться как примесь. Оно более значительно в порфировых и VHMS месторождениях, чем в мало глубинных эпитермальных системах. Арсенопирит является наиболее обычным вмещающим минералом золота в гипогенных месторождениях, за которым следуют другие сульфиды, тогда как окислы железа и марганца (наряду с глинами) являются важными вмещающими минералами в супергенных месторождениях.
Состав электрума изменяется значительно в разных месторождениях и типах месторождений, в пределах одного месторождения и даже в отдельных зёрнах (до 40 вес.%; Shikazono, 1985). Состав электрума можно использовать для реконструкции условий рудной минерализации, поскольку его образование зависит от температуры, рН и растворённых концентраций золота, серебра, серы faS2), кислорода ^О2) и хлора в рудообразующих гидротермах (Gammons, Williams-Jones, 1995). В общем, высокому содержанию золота в электруме благоприятствуют низкий рН, высокие температуры, высокие аS2, аО2, высокий Cl-, высокие отношения Au/Ag в растворах и присутствие теллуридов и других минералов, содержащих Ag. Поскольку серебро преимущественно поглощается теллуридными минералами, то золото, которое встречается в самородной форме в месторождениях, богатых теллуром (т.н. Ватукоула, Фиджи), очень чистое (обычно > 95% Au).
При умеренных температурах (< 400°С) хлоридные гидротермы будут обычно отлагать электрум с более высокими содержаниями Au, чем бисульфидные гидротермы (рис. 12.1, А, В). Spycher, Reed (1995) рассчитали, что обычные гидротермы Бродландс будут отлагать электрум, богатый серебром (средняя пробность 300) при кипении, а электрум, богатый золотом (пробность 700), отлагается при смешивании этих гидротерм с кислыми водами. Кроме того, состав электрума, отложенного из гидротерм, изменяется во времени. Количество и направление этих вариаций зависит от первичных отношений Au/Ag в гидротермах, условий отложения (рис. 12.2) и также от отложения других минералов серебра.
1.2 Минералогия серебра
Поскольку химия серебра и золота очень похожая, то для каждого соединения золота имеется соответствующий минерал серебра. Однако серебро химически активнее по сравнению с золотом и, таким образом, оно образует более широкий диапазон других соединений. Вероятно, серебро значительно чаще примешивается к другим соединениям, таким как галенит, сульфиды меди и сульфасоли. Другим важным отличием серебра является его способность образовывать супергенные полигалиды (т. н. сераргирит) в аридных условиях. Это может затруднять признание серебра в качестве потенциальной руды, особенно в сильно окисленных породах.
2 Золото в орштейновых (почвенных) концентратах
Многие золотые рудопроявления впервые идентифицированы при опробовании отложений региональной речной сети, которые показали районы дренирования и отложения аномального золота. Тщательное исследование как золота, а также других тяжелых минералов в пробах орштейновых концентратов, могут дать полезную информацию о типе золотой минерализации в районе на самой ранней стадии разведки.
Расстояние, на которое переносились зёрна золота от источника речной системой, может рассчитываться по форме и относительной степени окатанности частиц золота, а также по степени вторичного обогащения (примеры из Youngson, Craw, 1999; Knightetal., 1999a). Электрум нестабилен в условиях окисления, которые преобладают при сильном выветривании и в аллювии. Серебро удаляется по мере того, как хлоридные комплексы серебра и частицы обогащаются золотом. Более продолговатые частицы остаются в аллювии или в элювии. Более толстые зёрна (или цемент в сложных по составу частицах) будут содержать больше золота по краям (Knightetal., 199b).
Состав золота и, связанные с ним тяжелые минералы (как сульфиды, так и силикатные фазы), могут использоваться при характеристике типа золотого месторождения. Любой тип месторождения и вмещающие породы буду иметь характерный состав минеральных комплексов. Некоторые их этих минералов будут сохраняться в орштейновых концентратах и указывать на их происхождение. Минералы, содержащиеся в частицах золота, могут обладать диагностическими признаками. Так, например, золото, образованное в медно-золотых скарнах, обычно имеет высокие концентрации Cu и Pd, а в золотых скарнах отмечаются повышенные концентрации Hg и Ag и оно может встречаться с арсенопиритом и Bi-Te минералами (табл. 12.2). Те и другие месторождения будут сопровождаться другими скарновыми минералами, которые могут быть представлены гранатом, магнетитом, диопсидом, волластонитом, эпидотом и тремолитом.
3 Отношения золота к серебру
Отношение Au/Ag в породе, как в эпитермальных, так и в скарновых месторождениях колеблется в интервале от примерно 100:1 до 0.01:1, но наиболее часто в пределах 10:1 до 0.1:1 (в пробах, где как Au, так и Ag более 1 ррм и, следовательно, и в связи с этим они достаточно точно проанализированы). Однако имеется различия между разными провинциями. Континентальные месторождения часто имеют более высокие содержания серебра и, следовательно, более низкие отношения Au/Ag, чем в месторождения островных дуг. Так, например, многие эпитермальные месторождения запада США и Южной Америки имеют отношения Au/Ag менее 0.01, т.н. Силвер Пик в Неваде (0.004), тогда как месторождения в районе Коромандел в Новой Зеландии среднее отношение Au/Ag = 1.0.
Месторождения VHMS характеризуются низким отношением Au/Ag, обычно<0.01:1, тогда как месторождения, размещённые в осадочных толщах, обычно имеют большие отношения Au/Ag, часто > 1 (т.н. Мезел на Сулавеси, и Карлин в Неваде). Мезотермальные месторождения обычно имеют низкие содержания серебра и, следовательно, высокие отношения Au/Ag. Некоторые порфировые месторождения имеют низкое Au/Ag (в породе), особенно там, где имеется большая примесь Ag в других минералах. В целом, отношения Au/Ag в порфировых месторождениях, богатых золотом, ниже, чем в эпитермальных средах, но это бывает не всегда (т. н. классическое исследовании Fisher,s округа Вау в Папуа Новая Гвинея, 1945). Отношения будут выше там, где есть супергенное обогащение, и в детритовых частицах золота.
3.1 Контролирующие факторы
Факторы, контролирующие отношение Au/Ag следующие:
-Наличие Au и Ag в породе-источнике. Обычно это не является важным фактором. -Природа образования комплексов в растворе. Золото переносится в большинстве эпитермальных растворов почти полностью в виде бисульфидов, тогда как серебро переносится, как в виде бисульфидов, так и в виде хлоридных комплексов. В порфировых системах степень хлоридного комплексирования золота может стать более важным фактором. Но даже в этом случае более минерализованные растворы будут стремиться к преимущественному переносу Ag.
-Относительная растворимость комплексов. Золотые соединения менее растворимы, следовательно, они стремятся отложиться первыми при остывании или других механизмах концентрирования, в то время как серебро переносится дальше.
-Относительная растворимость фаз сразу после отложения. После отложения золото и его соединения являются менее растворимыми, чем соответствующие отложения серебра и, в связи с этим, золото менее склонно к ремобилизации.
-Относительная растворимость супергенных комплексов. Как золото, так и серебро могут быть ремобилизованы супергенными процессами, но поскольку соединения серебра растворимы в большинстве условий, то они, по-видимому, должны быть более способны к переносу.