Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2020
Идентификатор DOI: 10.15372/GiG2020109
Ключевые слова: Gold evolution, exogenous processes, typomorphism, mineralogical and geochemical features, native (hypergene, eolian, pseudo-ore, and metamorphogenic) placer gold, Эволюция золота, экзогенные процессы, типоморфизм, минералого-геохимические особенности, самородное россыпное золото-гипергенное, эоловое, псевдорудное, метаморфогенное
Аннотация: Многолетнее изучение типоморфизма самородного золота в экзогенных условиях позволило установить его эволюцию во времени и пространстве. В зависимости от термодинамических параметров среды и длительности пребывания самородного золота в приповерхностных условиях происходит преобразование его морфологии, внутренней структуры и химичесПоказать полностьюкого состава. Наряду с известными фактами изменения золота в экзогенной среде, в статье рассматриваются некоторые впервые выявленные аспекты эволюции самородного золота в корах выветривания, гидродинамической, эоловой и техногенных средах. Кроме этого, рассмотрено преобразование золота при влиянии на него литостатического давления в древних золотоносных конгломератах, а также изменение его в метаморфогенных толщах в зависимости от P-T условий среды. В основу статьи положены результаты полевых, экспериментальных работ и аналитических исследований по минералогии самородного золота. Объектами изучения являлись россыпи золота востока Сибирской платформы, Тувы, Монголии, золотоносные конгломераты Тиманского кряжа, техногенные россыпи золота Енисейского кряжа, каолинитовые и латеритные коры выветривания Салаира, Казахстана, Республики Гвинея, а также коллекции россыпного золота Минералогического музея им. А.Е. Ферсмана РАН, ЦНИГРИ, МГА, ЗАО «ВНЕШМЕТ». В ходе экспериментальных исследований впервые изучено механическое преобразование форм золота при воздействии на них песчано-воздушного потока в эоловых условиях, а также литостатического давления вышележащих толщ на золотоносные отложения (древние золотоносные конгломераты). Кроме этого, использован широкий комплекс известных минералого-геохимических методов изучения типоморфных особенностей самородного золота. Эволюция золота в экзогенных условиях зависит от влияний среды его нахождения. В коре выветривания установлено новообразование наночастиц и микрочастиц за счет разложения сульфидов, теллуридов и других неустойчивых соединений, содержащих золото. На поверхности первичного эндогенного золота на микро- и наноуровнях наблюдается осаждение новообразованного золота в виде мельчайших кристаллов, дендритов и шариков. В коре выветривания происходит формирование губчатого и почковидного золота, в первичном эндогенном золоте отмечается повышение пробности, уменьшение элементов-примесей и образование в краевых частях золотин высокопробной пористой оболочки. В гидродинамической среде россыпное золото, независимо от формы (гемидиоморфные, идиоморфные, интерстициальные и др.), уплощается и подвергается простой деформации, химический состав и внутренние структуры золота в данной среде практически не изменяются. Химический состав и внутреннее строение россыпного золота зависят от этапа рудообразования и от формационного типа золоторудного источника. При продолжительном пребывании и при неоднократном переотложении из древних отложений (докембрийских) в более молодые (четвертичные) установлено изменение химического состава и внутренней структуры золота. На основании полученных результатов, экспериментальных и минералогических исследований доказано, что при воздействии эоловых процессов на самородное золото происходит преобразование не только формы, но и изменение химического состава и микротвердости. В эоловой среде россыпное золото различной конфигурации стремится приобрести шаровидную форму с характерной пленочно-волокнистой поверхностью, при этом наблюдается изменение не только формы золота, но и его облагораживание - повышение пробности, уменьшение элементов-примесей и, как следствие, понижение микротвердости. В древних конгломератах (древних ископаемых россыпях) при влиянии на россыпное золото литостатического давления вышележащих отложений формируется псевдорудное золото, а при проявлении постоянных температур и давлении в метаморфогенных толщах отмечается облагораживание золота. Таким образом, выявленные индикаторные признаки россыпного золота для различных экзогенных обстановок позволяют реконструировать геолого-геоморфологическую обстановку россыпеобразования - определить генетический тип россыпей (коры выветривания, аллювиальные, эоловые и др.), а также установить источники питания (промежуточные коллекторы или коренные), что дает возможность более корректно подобрать методику поиска россыпных и рудных месторождений золота. A long-term study of the typomorphism of native gold under exogenous conditions gave an insight into its evolution in time and space. The morphology, internal structure, and chemical composition of native gold change depending on the duration of its occurrence under near-surface conditions and on the thermodynamic parameters of the environment. Along with the known facts of gold transformation in the exogenous environment, we consider some of the first identified aspects of the evolution of native gold in weathering crusts and the hydrodynamic, eolian, and anthropogenic environments. Additional attention is given to the transformation of gold in ancient gold-bearing conglomerates under lithostatic pressure and in metamorphic strata depending on the P-T environmental conditions. The paper is based on the results of field work, experiments, and analytical studies of the mineralogy of native gold. The objects of study were gold placers of the eastern Siberian Platform, Tuva, and Mongolia, gold-bearing conglomerates of the Timan Ridge, anthropogenic gold placers of the Yenisei Ridge, kaolinite and laterite weathering crusts of Salair, Kazakhstan, and the Republic of Guinea, and the collections of placer gold from the A.E. Fersman Museum (Moscow), the Central Research Institute of Geological Prospecting for Base and Precious Metals (Moscow), the Moscow Mining Academy, and ZAO VNESHMET (Moscow). In the course of experimental studies, we investigated for the fist time the mechanical transformation of gold particles under the impact of sand-air flow in the eolian conditions and under the lithostatic pressure of the overlying strata on ancient gold-bearing conglomerates. We also used a number of mineralogical and geochemical methods to study the typomorphic features of native gold. The evolution of gold under exogenous conditions depends on the ambient environment. Examination of weathering crust has revealed gold nano- and microparticles resulted from the decomposition of sulfides, tellurides, and other unstable gold-containing compounds. Newly formed gold nano- and microparticles in the form of finest crystals, dendrites, and globules are deposited on the surface of primary endogenous gold. The gold formed in weathering crust is spongy and nodular; the fineness of primary endogenous gold increases, the content of impurity elements in it decreases, and a high-fineness porous shell forms at the edges of the gold particles. In the hydrodynamic environment, placer gold, independently of its form (hemihedral, euhedral, interstitial, etc.), flattens and undergoes a simple deformation, but its chemical composition and internal structure change little; they depend on the stage of ore formation and on the mineragenic type of the gold ore source. We have established that the chemical composition and internal structure of gold change during its long occurrence in the environment and under its repeated redeposition from ancient (Precambrian) to younger (Quaternary) deposits. Based on the obtained results of experimental and mineralogical studies, we have proved that eolian processes change not only the shape of native gold but also its chemical composition and microhardness. In the eolian environment, placer gold of different shapes tends to become a globule with a film-fibrous surface. The change in the shape of gold is accompanied by an increase in its fineness, a decrease in the content of impurity elements, and, as a result, decrease in the gold microhardness. In ancient conglomerates (ancient fossil placers), placer gold subjected to the lithostatic pressure of overlying deposits transforms into pseudo-ore gold. In metamorphic strata with constant temperatures and pressures, gold becomes refined. The identified indicators of placer gold of different exogenous environments make it possible to reconstruct the geologic and geomorphologic conditions of gold placer formation, namely, to determine the genetic type of placers (related to weathering crusts, alluvial, eolian, etc.) and to define the source areas (intermediate or primary sources). This helps to find a more correct technique for the search for gold placer and ore deposits.
Журнал: Геология и геофизика
Выпуск журнала: Т. 61, № 11
Номера страниц: 1514-1534
ISSN журнала: 00167886
Место издания: Новосибирск
Издатель: Сибирское отделение РАН, Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирский национальный исследовательский государственный университет