The origin of Carlin-type or sediment-hosted, disseminated gold deposits of the Great Basin, the major source of gold in the United States, is poorly understood. We propose that Eocene magmatism was the heat source that drove the hydrothermal systems that generated these deposits in the Carlin trend and Independence Mountains in northern Nevada. This interpretation is based on a strong spatial and temporal association of Eocene intrusive-volcanic centers with the gold deposits of this region. Our new work and published 40Ar/39Ar dates indicate that magmatism was particularly intense between 39 and 40 Ma throughout northeastern Nevada, especially in and around the area of gold deposits. Carlin-type deposits may have formed preferentially during Eocene magmatism because it was (1) more intense in the area than other magmatic episodes, (2) somehow compositionally distinct, or (3) accompanied by extension that promoted hydrothermal flow. However, large-scale extension does not appear to have been a factor in generating Carlin-type deposits.

When the major mineral deposits of Africa are studied in relation to the structure of the continent, two tectono-metallogenic units emerge, as follows: (a) younger orogens consisting of zones which have suffered orogenesis from time to time during the past ca. 1200 m.y. - characterised by major deposits of Cu, Pb, Zn, Co. Sn, W, Be and Nb-Ta; and (b) older cratons, with a record of older orogenesis but which have remained stable throughout the younger periods of tectonism - characterised by important deposits of Au, Fe, Cr, asbestos and diamond. The more localised metallogenic provinces of ore con­centration within these major units are briefly discussed.

Carlin-type Au deposits in Nevada have huge Au endowments that have made the state, and the United States, one of the leading Au producers in the world. Forty years of mining and numerous studies have provided a detailed geologic picture of the deposits, yet a comprehensive and widely accepted genetic model remains elusive. The genesis of the deposits has been difficult to determine owing to difficulties in identifying and analyzing the fine-grained, volumetrically minor, and common ore and gangue minerals, and because of postore weathering and oxidation. In addition, other approximately contemporaneous precious metal deposits have overprinted, or are overprinted by, Carlin-type mineralization.

Сопоставлены кимберлиты трех проявлений (Золотицкое, Верхотинское, Кепинское) с разными содержаниями алмазов Зимнебережного поля (Архангельская область) с целью выявления петро-геохимических критериев алмазоносности. Проведено детальное петрографо-геохимическое изучение новой коллекции образцов (21 образец) высокоалмазоносной трубки им. В. Гриба, отобранных с глубины 207-940 м из девяти скважин, характеризующих состав центральной и западной частей трубки. Все образцы изучены с применением комплекса прецизионных аналитических методов (изотопия Sr, Nd, Pb; ICP-MS-геохимии и др.). Установлены вариации состава кимберлитов, которые обусловлены изменением структурно-морфологического типа пород: наиболее четко порфировые кимберлиты (ПК) отличаются от автолитовых кимберлитовых брекчий (АКБ). Автолиты (Ав) и ПК обогащены Th, U, Nb, Та, La, Се, Pr, P, Nd, Sm, Eu, Ti, легкими и средними REE, тогда как содержание HREE довольно близко во всех структурно-морфологических типах кимберлитов. Пространственные (центр - периферия трубки) вариации состава одного и того же структурно-морфологического типа кимберлита в пределах трубки не наблюдались. В Зимнебережном поле состав кимберлитов и их алмазоносность заметно меняются: в ряду проявлений Золотицкое - Верхотинское — Кепинское возрастают концентрации титана, увеличиваются отношения La/Yb от 18-44 до 70-130, в кимберлитах Кепинского проявления падает алмазоносность. Рассмотрены процессы, определяющие вариации состава кимберлитов, в том числе степень плавления верхней мантии, роль летучих и др. Основываясь на поведении Ce/Y, можно допускать, что кимберлиты Золотицкого проявления образовались при более низкой степени плавления, а Кепинского проявления - при более высокой. Даже в пределах одной трубки им. В. Гриба присутствуют продукты разных степеней плавления: автолиты, по-видимому, образованы при несколько более высокой степени плавления, чем АКБ. Судя по изотопному составу неодима и стронция, фиксируется значительная изотопная неоднородность мантии, отражением которой являются вариации изотопного состава кимберлитов. Кепин-ские кимберлиты имеют источники, слабо обедненные относительно CHUR (eNd до +4), они близки кимберлитам I группы Южной Африки. К ним примыкают кимберлиты с переходным изотопным составом неодима, расположенные на диаграмме eNd-eSr вблизи BSE (кимберлиты трубки им. В. Гриба). Источники кимберлитов Золотицкого проявления располагаются на диаграмме eNd-eSl. в поле обогащенной мантии и могут быть объяснены взаимодействием компонентов астеносферного плюма и литосферной мантии с древним возрастом обогащения. Кимберлиты, деплетированные Ti, Zr, Th, отражают расплавы, источник которых образован в результате мультистадийного процесса, включающего мантийный метасоматоз с участием флюидов. Именно девонские кимберлиты, источник которых обнаруживает воздействие материала коры (сдвиг 206РЬ/204РЬ, минимумы на гистограммах Th, U, Nb, Та), оказались алмазоносными на ВЕП (Золотицкое, Верхотинское проявления), как и на Сибирском кратоне (Накынское поле).

Вскрытие невидимого золота: использование наноразмеров для оценки содержания золота, микроэлементов и изотопов серы в пирите из золоторудных месторождений типа Карлин

 

One-hundred-nm-resolution secondary ionizing mass spectrometry (nanoSIMS) was used to determine the distribution of Au, Cu, As, Sb, and S, and stable isotopes of S (34S/32S) in gold-bearing pyrite from two refractory Carlin-type gold deposits: West Banshee, northern Carlin Trend, and Turquoise Ridge, Getchell Trend, located in northern Nevada. NanoSIMS maps reveal that gold occurs in two discrete episodes in each deposit. Elevated gold concentrations correlate with elevated concentrations of As, Sb, Cu ± Te, and lower 34S/32S ratios, compared to periods when gold was not deposited. Precipitation of elevated gold and trace elements at West Banshee was followed by precipitation of pyrite with lower gold concentrations, whereas at Turquoise Ridge precipitation of trace element-rich pyrite was followed by precipitation of late ore-stage minerals. These NanoSIMS results are consistent with formation of the deposits by the episodic incursion of gold-rich fluids into hydrothermal systems otherwise dominated by gold-poor fluids. Such gold-rich fluid pulses may be related to incursions of magmatic fluid, which have been shown to have high concentrations of gold, arsenic, and copper in porphyry and high-sulfidation epithermal systems.

Приведены общие сведения о месторождениях полезных ископаемых и площадях их распространения, обобщены данные по вещественному составу, морфологии и условиям залегания тел полезных ископаемых. Дана современная генетическая классификация месторождений, описаны процессы и условия их образования, охарактеризованы различные месторождения эндогенной, эндогенно-экзогенной и экзогенной серии. Рассмотрены свойства, области применения, запасы и горно-геологические условия месторождений металлических, неметаллических и горючих ископаемых. Изложены методика и технология геологоразведочных работ, геолого-промышленная оценка месторождений на разных стадиях их промышленного освоения.

Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Горное дело» по специальностям «Подземная разработка полезных ископаемых», «Обогащение полезных ископаемых».

Показаны новые возможности обнаружения кимберлитов при комплексном изучении керна поисковых скважин по нижнепалеозойским терригенно-карбонатным породам Накынского и Мирнинского алмазоносных полей.

На сегодняшний день при поисках кимберлитов, в том числе алмазоносных, используются главным образом шлихоминералогические и магнитометрические методы [2, 15 и др.], которые в некоторых случаях имеют ограниченное применение [16].Дополнительные возможности отбраковки площадей при проведении поисково-оценочных работ на коренные месторождения алмазов заключаются в установлении признаков скрытых нарушений в нижнепалеозойских осадочных породах, вмещающих кимберлиты, и новообразований в них. Предлагаемый комплекс исследований включает:

Актуальность работы, цели и задачи исследований. Месторождения золота в глинистых корах выветривания представляют для Российской Федерации новый перспективный геолого-промышленный тип. По сравнению с эндогенными месторождениями золота, он осваивается более оперативно, пользуется повышенным вниманием со стороны инвесторов, характеризуется растущими объемами золотодобычи и геологоразведочных работ. Несмотря на значительный интерес к золотоносным корам выветривания, ранее разработанные методические руководства не содержат информацию по разведке и геолого-экономической оценке собственно месторождений этого типа. Методики, созданные для коренных месторождений золота, не учитывают изменения геологического строения в зоне гипергенеза и возможность применения при разработке золотоносных кор выветривания нетрадиционного для золоторудных месторождений подземного выщелачивания в естественном залегании руд. Известны случаи оценки золотоносных кор выветривания как россыпей, что не всегда отвечает гранулометрическому составу золота. 10-15 лет назад такая ситуация объяснялась отсутствием достаточного опыта геологоразведочных работ. Но сегодня (при наличии около 2-х десятков объектов, апробированных ГКЗ Роснедра) она приводит к снижению эффективности подготовки к промышленному освоению этого типа месторождений.

С целью развития геолого-методических основ разведки, обеспечивающих повышение эффективности подготовки к промышленному освоению месторождений золота в глинистых корах выветривания, назрела необходимость решить следующие задачи:

1. Выявить факторы, влияющие на плотность сети и возможность изучения рудных тел в первичных и выветрелых породах одинаковыми или разными разведочными системами и сетями, и сгруппировать по этим факторам месторождения золота в глинистых корах выветривания для оптимизации разведки.

2. Установить геологические причины систематических погрешностей опробования колонковых скважин и типизировать в зависимости от этих причин выветрелые руды для обоснования требований к выходу керна и надежности его опробования.

3. Определить возможности добычи золота подземным выщелачиванием в естественном залегании руд в зависимости от геологических особенностей кор выветривания.

4. Оценить влияние нового способа разработки на комплекс природных факторов, изучаемых при разведке месторождений золота в глинистых корах выветривания, методы и детальность их исследований.

5. Разработать основы выбора различных элементов разведки и методику экспрессной геолого-экономической оценки месторождений золота в глинистых корах выветривания.

Предложено новое районирование Зимнебережного района на основе структурно-тектонических особенностей строения территории Архангельской алмазоносной провинции (ААП). В районе выделены восемь полей щелочно-ультраосновных пород, причем в Верхотинском и Золотицко-Кепинском полях установлены тела кимберлитов и оливиновых мелилититов. В обоих полях выявлены трубки с промышленной алмазоносностью. Поля приурочены к выступам кристаллического фундамента с повышенным значением магнитного поля и имеют четкую структурно-тектоническую позицию.

Впервые в мировой литературе на единой концептуальной основе представлен всесторонний, фундаментальный анализ россыпных месторождений различных полезных ископаемых в России и ряде зарубежных стран. Показана сопряженность россыпеобразования с геодинамическими и геохимическими процессами, проявляющимися в зоне взаимодействия трех оболочек планеты - литосферы, гидросферы и атмосферы. Рассмотрена количественная модель россыпеобразования, дана характеристика поведения минералов в экзогенных условиях - их миграция и концентрация на основе предложенной автором константы их гипергенной устойчивости и гидравлической крупности.
Всесторонне проанализированы условия образования крупнейших россыпных месторождений различных полезных ископаемых, которые иногда, при благоприятных тектоно-геоморфологических условиях, формируются за счет бедных, не имеющих промышленного значения рудных месторождений. Уникальность работы заключается в том, что автором введены в геологическую науку получившие всеобщее признание новые категории: перигляциальный литогенез, техногенные месторождения, константа гипергенной устойчивости минералов и др.; намечены основы количественной интерпретации различных стадий россыпеобразующего процесса.