Вещественная характеристика россыпного золота ручья Ветвистый и перспективы выявления россыпей с нетипичными источниками питания в районе среднего течения р. Селеннях (Момский, Абыйский район (Якутия))

Введение

Исследуемый район территориально относится к Момскому и Абыйскому районам Республики Саха (Якутия). Гидрографически относится к междуречью р. Индигирка и ее левого притока р. Селеннях в его среднем течении. Минерагенически район принадлежит к Колымо-Омолонской минерагенической провинции.

Территория располагается на западном обрамлении Яно-Индигирской низменности — болотистой местности, сформировавшейся в пределах крупных кайнозойских впадин. Основание впадин позднемеловое, сами впадины заполнены палеогеновыми и неогеновыми отложениями псаммитового состава, мощность которых по данным бурения [10] достигает первых сотен метров. Кайнозойские впадины залегают на палеозой-мезозойском основании, которое представлено породами различных структурно-вещественных комплексов.

Вопрос золотоносности третичных толщ Яно-Колымской низменности изучался фрагментарно, хотя золотоносные проявления известны. Одно из таких — долина руч. Чалкин (первый приток р. Селеннях в его нижнем течении), где в 1980-х годах производилось поисковое бурение [10], которое показало содержания золота в первые граммы на тонну (в среднем 0,5 г/м³) на мощности более десятков метров (рис. 1).

Аллювий ручья Чалкин представлен песками с галечно-гравийным материалом, плотик сложен слабосцементированными конгломератами с редкими прослоями песка (0,5—1,5 м) чалкинской свиты. В результате бурения ЯНГРЭ в 1981—82 гг. [10] установлено, что конгломераты чалкинской свиты золотоносны, содержания золота достигают нескольких г/м³, составляя в среднем 0,5 г/м³ на наиболее продуктивных интервалах мощностью до 50 метров. Сам руч. Чалкин содержит россыпь, золото представлено в основном пластинчатыми и чешуйчатыми хорошо окатанными золотинами. Участок входит в состав одноимённого прогнозируемого россыпного узла, с оценкой ресурсов по категории Р3 в пределах 64 тонн (паспорт учёта перспективного объекта прогнозных ресурсов категории Р3 № 5661155, ФГБУ «ВСЕГЕИ»), главным источником золота в котором являются неогеновые конгломераты чалкинской свиты.

Наличие мощной зоны конгломератов, описанной А.И. Некрасовым [4] по западному обрамлению неоген-палеогеновых отложений Яно-Индигирской низменности (Абыйская и пр.), указывает в первую очередь на масштабность явления и позволяет с некоторой долей допущения экстраполировать «чалкинский» пример на значительную часть кайнозойских впадин Яно-Индигирской низменности. В 30 км от участка р. Чалкин расположено еще несколько золотороссыпных проявлений (руч. Ветвистый, руч. Берелех), которые локализованы в малых (первые десятки км) линейных кайнозойских впадинах. В рамках исследования была изучена россыпь золота на руч. Ветвистый с целью выяснения источника поступления золота в россыпь и его связь с третичными отложениями кайнозойских впадин

Объект исследований

Ручей Ветвистый, расположенный в 400 км к западу от пгт. Белая гора административного центра Абыйского улуса Республики Саха (Якутия), является правым притоком реки Селеннях в его среднем течении (рис. 2). Ручей представляет собой водоток 2-го порядка с U-образной долиной. Хорошо выражена I надпойменная терраса, имеющая высоту бровки порядка 1,5—2 м, ширина площадки террасы достигает 30—50 м, длина ручья составляет порядка 6 км. Аллювий представлен песчано-галечными отложениями мощностью от 1 м (в верховьях) до более 3 м (в нижнем течении). Породы плотика представлены слабосцементированными песчаниками уяндинской свиты [3]. Ручей Рыжий — водоток 1-го порядка с V-образной долиной, является левым притоком руч. Ветвистый в его среднем течении. Протяженность ручья составляет около 700 метров. Аллювиальные отложения представлены песчано-галечным материалом, встречаются валуны (до 30—40 %), мощность песчаных отложений — 1—1,5 м. Породы плотика представлены гравеллитами уяндинской свиты [3].

Как было установлено в результате предыдущих исследований [3], ручей Ветвистый дренирует песчанистые отложения уяндинской свиты (неоген). Отложения свиты с угловым несогласием залегают на мезозойских толщах. Уяндинская свита представлена галечниками с прослоями песков разнозернистых, алевритов, присутствуют лигнитизированные растительные остатки [8]. Мощность отложений в обрывах рек до 20—70 м, наблюдаемая мощность отложений в долине руч. Ветвистый составляет 15—20 метров [3].

Методы исследования

Полевые наблюдения проводились в 2020—2021 гг. в рамках геологического изучения участка «Ветвистый» ООО «Селенях» [3] и заключались в шлиховом опробовании руч. Ветвистый и его притока руч. Рыжий. Всего было отобрано более 134 шлиховых проб, а также пройдено несколько шурфов мускульным способом глубиной от 1,5 до 3 метров.

Морфологический и ситовой анализ золота проводился с использованием сит стандартных диаметров, описание форм золотин выполнено в соответствии с рекомендациями, разработанными ФГБУ «ЦНИГРИ» [2][5][6].

Для анализа тяжелой фракции шлихов был проведен качественный минералогический анализ на микроскопе Leica S9D в ФГБУ «ЦНИГРИ».

Для оценки вещественных особенностей аллювиального золота был исследован химический состав золотин методом электронно-зондового микроанализа на микроанализаторе JXA-8200 фирмы JEOL в ЦКП «ИГЕМ-аналитика». Всего было проведено 59 измерений на 23 золотинах, отобранных со слияния руч. Рыжий и руч. Ветвистый. Золотины относятся к различным классам крупности. Классы крупности: –0,5 +0,25 мм (6 шт.), –1,0 +0,5 мм (15 шт.), –2,0 +1,0 мм (2 шт.).

Результаты исследования

Установлено [3], что наибольшую промышленную значимость имеют аллювиальные отложения руч. Ветвистый ниже его слияния с руч. Рыжим (относительно большие объемы рыхлого материала и содержания золота от 0,5 до 1,5 г/м³). Также золотоносными являются аллювиальные отложения всей долины руч. Ветвистого (в том числе руч. Рыжего и других притоков руч. Ветвистый).

Шлиховая фракция представлена преимущественно минералами немагнитной фракции (в основном касситерит). В электромагнитной фракции преобладает ильменит и гранат. Минералы магнитной фракции не обнаружены. Также отмечается циркон, форстерит, цоизит, кварц, сидерит, монацит. Минералы определялись по внешнему виду, оптическим свойствам и форме кристаллов. Материал тяжелой фракции шлихов россыпи большей частью мелкозернистый (меньше 0,25 мм), реже средний (0,25—1,00 мм).

Золото ручья видимое, в основном мелкое. Доминирующий класс крупности золота 0,25—1 мм (70—80 весовых процентов), хотя встречаются и золотины размеров 3×3 мм. Золотины имеют преимущественно хорошую и среднюю степень окатанности (рис. 3). Встречаются пластинчатые, комковидные (наиболее крупные), чешуйчатые и сложные по форме зерна. На части пластинчатых золотин обнаружены закатанные края. Большинство золотин имеют ярко-желтый цвет, однако встречаются зерна и серебристых оттенков (до 30%). Блеск золотин металлический, поверхность, в основном, мелкоямчатая и бугорчатая. На части золотин (10%) отмечается бурый налет гидроокислов железа (железистые рубашки). Некоторые зерна сформированы из нескольких золотин меньшего размера, что наблюдается и невооруженным глазом, и при исследовании золота под микроскопом, полностью отсутствуют сростки золотин с другими минералами [7].

По результатам электронно-зондового микроанализа установлено, что золотины относятся к существенно различным группам по пробности (рис. 4): 2 высокосеребристые золотины (пробность ниже 600‰), 3 относительно низкопробные (пробность от 700 до 800‰), 8 золотин средней пробности (пробность 800—900‰), 8 высокопробных золотин (900—950‰) и 2 весьма высокопробные (выше 950‰). Средняя пробность золота составила 841‰. По данным работ предшественников [9], пробность золота руч. Ветвистый составила от 766 до 871‰.

Помимо серебра (рис. 4), в части золота установлены примеси меди (до 0,07%), железа (до 0,08%) и ртути (до 7,5%). При этом зависимость наличия примесей от пробности золота не выявлена.

У большинства исследованных (18 из 23) золотин наблюдается развитие высокопробных оболочек, на 8 зернах измерены значения пробности золота в каймах. Выявленные явные (до 50 мк, рис. 5) высокопробные каймы свидетельствуют о длительном пребывании золота в зоне гипергенеза. Корреляционная связь между пробностью золота и наличием гипергенных кайм не установлена.

Также выявлена золотина (рис. 5в), состоящая из золота существенно разной пробности. По форме золотины видно, что, скорее всего, она образовалась в результате слипания и срастания менее крупных золотинок.

В ходе обработки результатов морфологического анализа шлихового золота и анализа полученных данных было установлено отсутствие корреляционной зависимости между пробностью золотины, ее классом крупности, формой и наличием высокопробных кайм.

Предыдущими исследованиями [3][7][10] предполагалось, что источником россыпи руч. Ветвистый и его притока руч. Рыжий выступал промежуточный коллектор — отложения уяндинской свиты (неоген). В рамках данных исследований предстоит методами морфологического анализа россыпного золота в различных частях водотоков более точно локализовать источник питания россыпи.

В ходе исследования рассматривались пробы из 4 шурфов (рис. 2): шурф 1 — слияние руч. Ветвистого и руч. Рыжего, шурф 2 — руч. Ветвистый в 200 м ниже слияния; шурф 3 — руч. Ветвистый в 300 м. выше слияния; шурф 4 — руч. Рыжий в 300 м выше слияния. Для золота из каждого шурфа был проведен гранулометрический анализ, определены формы золотин, степень их уплощенности, окатанности, цвет.

В результате гранулометрического анализа (табл.), были установлены следующие закономерности.

1. Наибольшая схожесть распределения золота по классам крупности прослеживается между золотинами из руч. Рыжий (шурф 4) и золотинами из слияния руч. Рыжего и Ветвистого (шурф 1). Для этих же шурфов характерна и наибольшая крупность золота: на класс крупности +2 мм приходится 61 и 52,4% соответственно.
2. В шурфе 2 (нижнее течение руч. Ветвистого) отсутствуют золотины класса крупности >2 мм, однако, если сравнивать кривые распределения золота по классам крупности (табл.), видно, что в целом золото нижнего течения руч. Ветвистый наследует распределение по классам крупности золота руч. Рыжего (и слияния руч. Рыжего с руч. Ветвистый).
3. Самое мелкое золото обнаружено в верхнем течении руч. Ветвистый (шурф 3): на класс крупности –1,0 +0,25 мм приходится 72,6% металла.

Обсуждение результатов

В целом морфологическая характеристика россыпного золота руч. Ветвистый свидетельствует о его поступлении в россыпь через промежуточный коллектор: хорошая степень окатанности золота, отсутствие сростков золота с другими минералами.

Вещественный состав гипогенного золота (наличие золотин с существенно различным золото-серебряным соотношением), а также отсутствие корреляционных связей между пробностью, формой и размерами шлихового золота указывают на множественность коренных источников, в свое время питавших промежуточный коллектор (отложения уяндинской свиты).

Отсутствие корреляции между «пробностью/формой/крупностью» золотин и наличием высокопробных кайм указывает на гипергенную природу каемок на шлиховом золоте. Учитывая молодость долины руч. Ветвистый, это свидетельствует о поступлении золота в россыпь из промежуточного коллектора, который длительное время концентрировал в себе золото существенно различной пробности и морфологии. За время нахождения в промежуточном коллекторе шлиховое золото претерпело гипергенные преобразования. Этот вывод подтверждается высокой степенью окатанности золотин, нехарактерной для водотоков низких порядков.

В результате морфологического анализа россыпного золота участка Ветвистый установлено, что наиболее обогащенный золотом пласт песчаных неогеновых отложений, питавший россыпь, располагался в истоках руч. Рыжий.

Можно сделать предположение, что размыв источника золотороссыпных образований системы «руч. Рыжий — слияние — нижнее течение руч. Ветвистый» происходит и в настоящее время, о чем свидетельствуют высокие содержания россыпного золота в верховьях руч. Рыжий при фактическом отсутствии каких-либо ловушек, щеток и пр.

Несмотря на то что золото верховьев руч. Ветвистый значительно отличается по гранулометрической характеристике от золота руч. Рыжий и нижней части руч. Ветвистый, источником его поступления в аллювий также был промежуточный коллектор, что косвенно подтверждается его морфологическими особенностями. Разная крупность золота верховьев руч. Ветвистого и руч. Рыжего, скорее всего, обусловлена особенностями распределения золота непосредственно в неогеновых отложениях уяндинской свиты, питающих ручей. Золотоносные пласты в промежуточных коллекторах, так же, как и в классических россыпях, могут иметь свою зональность, в том числе и по крупности золота.

В мире золотоносность палеоген-неогеновых отложений (третичных) известна достаточно широко [11][13—15]. К месторождениям подобного типа можно отнести россыпи Пиренейского полуострова [15], Калифорнийские [13] и Новозеландские [14] россыпи. В России наиболее крупным среди промышленных объектов подобного типа является Куларская группа месторождений, приуроченная к палеогеновым корам выветривания и их продуктам перемыва [12].

Распространенные на значительной площади в богатейших золоторудных провинциях северо-востока России терригенные палеоген-неогеновые отложения также могут вмещать в себе золото, питая современные аллювиальные россыпи [1].

Заключение

Россыпям с источниками в виде промежуточных коллекторов в России уделяется незаслуженно малое внимание, однако в условиях необходимости восполнения минерально-сырьевой базы России, в том числе путем освоения Арктической зоны, становится очевидным, что прогнозирование и поиски новых объектов должны включать в себя не только традиционные прогнозно-поисковые модели, но и новые, в том числе нетипичные, к которым можно отнести россыпи с источниками в виде терригенных третичных отложений.

Важно, что промышленный потенциал скрывается не только в таких россыпях, но и непосредственно в их источниках — терригенных палеоген-неогеновых отложениях, которые в действительности остаются недостаточно изученными, находясь в окружении богатейших золотоносных провинций Арктической зоны России.

Дальнейшие исследования будут направлены на опробование непосредственно неогеновых отложений и более детальное изучение золота.

ВКЛАД АВТОРОВ / AUTHOR CONTRIBUTIONS

Прасолов А.М. — подготовил фотографии золота и описал характеристики золотин, выполнил минералогический анализ, оформил графические приложения. Разработал концепцию и подготовил текст статьи, окончательно утвердил публикуемую версию статьи и согласен принять на себя ответственность за все аспекты работы.

Владимирцева О.В. — провела сбор и анализ геологических данных о районе работ, составила графические приложения, провела полевые работы. Разработала концепцию и подготовила текст статьи, окончательно утвердила публикуемую версию статьи и согласна принять на себя ответственность за все аспекты работы.

Prasolov A.M. — prepared photographs of gold and described the characteristics of gold specimens, performed mineralogical analysis, and prepared graphical appendices. Developed the concept and prepared text of the article, finally approved the published version of the article and agreeto take responsibility for all aspects of the work.

Vladimirtseva O.V. — collected and analyzed geological data on the area of work, made graphic applications, carried out geological work. Developed the concept and prepared text of the article, finally approved the published version of the article and agreeto take responsibility for all aspects of the work.