Близость химических свойств редкоземельных элементов (РЗЭ) уникальна, они активно реагируют на окислительно-восстановительную среду природных обстановок, поэтому всестороннее изучение поведения РЗЭ в природных процессах позволяет использовать их в качестве геохимических индикаторов источников вещества и механизма гидротермальных процессов рудообразования. Изучение редкоземельных элементов в золото-полиметаллических рудах Березитового месторождения, которые формируются в зоне смешения гидротермальных растворов возможно различных источников представляется актуальным. На месторождении в достаточной мере изучены: основные минералогические особенности, распределение благороднометалльной и никелевой теллуридной минерализации, возраст оруденения и связь с магматизмом [2, 6, 7, 8]. Цель настоящей работы – изучение составов редкоземельных минералов с целью определения механизма их накопления в рудах месторождения.

Результаты исследования. Березитовое золото-полиметаллическое месторождение расположено в восточной части Селенгино-Станового супертеррейна (междуречье Хайкта и Большой Ольдой). Залегает в южной краевой части Могочинского выступа и находится на пересечении субширотной Сергачинской и ССЗ Хайктинско-Лопчинской зон разломов [4]. Образование, месторождения увязывается с заключительным этапом формирования амуджиканского комплекса субщелочных гранитоидов [1], с которым ряд исследователей связывают становление месторождений Дарасунcкого рудного района (Дарасун, Теремки, Талатуй), контролируемых Дарасунско-Балейским глубинным разломом [5]. Рудная минерализация приурочена к гранитоидам и концентрируется в эксплозивных рудных телах дайкообразной и линзообразной формы мезозойского возраста, преимущественно ССЗ, реже СВ простирания. Распространёнными рудными минералами месторождения являются: галенит, сфалерит, пирит, пирротин, марказит. Второстепенные минералы – магнетит, халькопирит, арсенопирит, ильменит, самородное золото. Редко встречаются – станнин, шеелит, теннантит, молибденит, гематит, халькозин, самородный висмут, буланжерит, джемсонит, менегинит, сурьмянистый бурсаит-козалит, иорданит, червандонит, теллуриды Au, Ag, Ni, Bi.

Детальное исследование авторами руд и рудовмещающих метасоматитов Березитового золото-полиметаллического месторождения с применением оптической и рентгеновской аппаратуры высокого разрешения выявило в них редкоземельную минерализацию. Она представлена безводными фосфатами (монацит, ксенотим) и силикатом (алланит).

Редкоземельная минерализация отмечена в эксплозивных рудных телах: эксплуатируемой рудной зоны № 1 ССЗ простирания в вертикальном разрезе 200 м (карьер) и в перспективной зоне Фланговой СВ направления, расположенной в 800 м к юго-западу от первой: в дорудных грейзенах турмалин-гранат-биотит-анартитового, в гидротермалитах хлорит-карбонат-серицит-кварцевого составов по гранодиориту с ранней пиритовой минерализацией и среди гнездово-вкрапленных халькопирит-галенит-сфалеритовых руд.

В гранитоидах, вмещающих рудные тела, содержание РЗЭ находится на уровне средних содержаний для гранитов верхней части континентальной коры [3]. Диориты амуджиканского комплекса из зоны дробления с угловатыми обломками в цементирующей глинистой массе характеризуется низкими РЗЭ (на 3 порядка ниже, чем в гранитоидах), уменьшением содержания лантаноидов от лёгких к тяжёлым со слабо проявленным минимумом Eu.

Распределение редкоземельных элементов в диоритах амуджиканского комплекса. Нормирование по составу хондрита (среднее из двух). Нейтронно-активационный анализ выполнен в Институте геологии и минералогии СО РАН

Состав минералов редких земель в рудах месторождения приведён в таблице, их формульные коэффициенты ниже. Анализы выполнены в ИГАБМ СО РАН на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6480LV со спектрометром фирмы OXFORD Н.В. Христофоровой.

Химический состав редкоземельных минералов Березитового месторождения в масс. %

Кристаллографические формулы минералов

Ce0.4La0.2 Nd0.2 Pr0.03 Sm0.02 Gd0.01 Th0.02 [P1 O3.8]

Ce0.4La0.2 Nd0.2 Pr0.04 Sm0.02 Gd0.01 Th0.02 [P1 O3.9]

Сe1.01 La0,26 Nb0,3 [P1.05 O4]

Сe0.47 F0.26 [P1 O4]

Y0.63 Zr0.15 Gd0.02 Dy0.04 Er0.04 Yb0.03 [P0.87 O4]

Ca1.32Fe0.96 Mn 0.11Al2.04Ce0.36Nb0.16 La0.12 [Si3.18 O13 ]

Ca1.39Fe0.95Mn0.08Al2.15Ce0.56La0.15[Si3.4 O13 ]

Ca1.29 Fe0.74 Mn0.07 Al1.99 Ce0.32 [Si2.94 O13 ]

Ca1.36 Fe0.85 Mn0.04 Al2.06 Ce0.38 [Si3.07 O13 ]

Ca1.38 Fe1.04 Al2.27 Ce0.83 La0.18 [Si3.56 O 13 ]

Мельчайшие выделения моноцита и алланита отмечаются в метасоматите, тесно ассоциируя с пиритом, располагаясь в интерстициях между кристаллами пирита, а также среди мелкозернистого агрегата серицита, кварца, хлорита, карбоната. В гнездовых полиметаллических рудах зёрна монацита, алланита укрупняются до первых десятков микрон, появляются новообразования карбонатов, иногда ксенотима. В монаците и алланите наряду с господствующим церием чаще других отмечается лантан и неодим. Кроме того, монацит незначительно (˂ 3 масс. %) содержит празеодим, самарий, гадолиний, и актиноид торий. Присутствие фтора в монаците указывает на его гидротермальное происхождение с участием высокотемпературного флюида. Ряд исследователей [10] считают весь немагматический монацит гидротермальным, поэтому идентификация его структурных и геохимических особенностей является дополнительным критерием генетической характеристики рудных месторождений. Ксенотим, помимо, иттрия и циркония включает гадолиний и тяжёлые лантаноиды – диспрозий, эрбий, иттербий. Алланит зафиксирован в прожилково-вкрапленных халькопирит-галенит-сфалерит-кварцевых рудах, образует различно ориентированные микропрожилки смоляно-чёрного цвета. Он значительно обогащён церием, меньше лантаном и его появление характерно, вероятно, в существенно цериевой среде гидротермальных образований.

Редкоземельная минерализация золото-сульфидного месторождения Дарасун, формирование которого тесно связано с аналогичным магматическим комплексом, при переходе от магматических пород к продуктивным золотоносным ассоциациям, также незначительно понижается, однако отмечено увеличение степени преобладания тяжёлых РЗЭ над лёгкими, что связано с увеличением доли экзогенных вод во флюиде [5]. На Наталкинском золото-кварцевом месторождении, залегающем в вулканогенно-осадочной толще, РЗЭ представлены лёгкими лантаноидами с незначительной отрицательной аномалией Eu, аналогично Березитовому. Основной минерал-носитель РЗЭ в нём – куларит (серый монацит), предположительно аутигенного происхождения, отмечен в гидротермально изменённых осадочных породах [9].

Выводы

В результате исследований выяснилось, что основными минералами-носителями РЗЭ на Березитовом месторождении являются алланит, монацит и ксенотим. Они имеют, вероятно, гидротермальное происхождение. Исходные компоненты РЗЭ на месторождении в повышенных концентрациях содержатся в гранитоидах, которые при последующих метасоматических процессах образуют собственные минералы в метасоматитах и участвуют в гидротермальном процессе рудообразования, образуя микропарагенезисы в сульфидах. Не исключена роль дополнительных источников редкоземельных элементов – высокотемпературных флюидов циркулирующих в тектонических разломах глубинного заложения, генераторами которых могут быть как коровые, так и мантийные магматические очаги.

Приведённые данные показывают, что редкоземельная минерализация проявлена на Березитовом золото-полиметаллическом, Дарасунском золото-сульфидном, Наталкинском золото-кварцевом месторождениях, локализующихся в магматических (первые) и вулканогенно-осадочных (последнее) породах. Идентификация морфологических и геохимических особенностей гидротермальных редкоземельных минералов по типам золоторудных месторождений, в которых они установлены, может стать определяющим фактором гидротермального генезиса оруденения.