Минералого-геохимические характеристики Cu-U-Au-проявлений в районе Кон Ра провинции Контум, Вьетнам

Cu-U-Au-минерализация Кон Ра находится в провинции Контум в Центральном Вьетнаме. Она недавно обнаружена на поверхности, вскры­та мелкими скважинами и локализована в про­терозойских метаморфических породах [2][5][8]. Целью работы является изучение геологической позиции рудопроявлений, минералогических и геохимических характеристик руд, что важ­но для определения рудно-формационного типа объекта и оценки перспектив района.

Фактические данные и методы исследования

Работа основана на данных, собранных во вре­мя работы в полевых условиях, аналитических ла­бораторных исследованиях, собранных авторами в период 2016—2019 гг. Диагностика минераль­ного состава руд выполнена по 60 аншлифам. Химический состав руд определен по 214 про­бам методами ICP MS и по 374 пробам атомной адсорбции во Вьетнамском центре геологического и экспериментального анализа г. Ханой. Геохими­ческие связи компонентов руд установлены мето­дом многомерных статистических корреляций.

Геологическое строение района Кон Ра

В районе Кон Ра распространены протерозой­ские метаморфические породы комплекса Хамдык (PR-Є kđ), кембрийские базальтоиды комплекса Кумонг (bEcm) и триасовые граниты комплекса Хайван (yT_1-2hv). Известны жильные проявления Cu, U и Au минерализации [5][7][8][9][10].

Породы комплекса Хамдык неопротерозоя-кем­брия слагают большие массивы и появляются в виде небольших реликтов в раннетриасовых гранитоидах комплекса Хайван (рис. 1,2). В комплек­се Хамдык выделяются 9 групп: метаультрамафи­ческий (uPRkd); метагаббро (grPRkd); амфиболиты (aPRkd); метаплагиограниты (pPRkd); метакарбо­натные породы и метаскарны (caPRkd); амфиболовые гнейсы (gaPRkd); антофиллит-кордиеритовые породы (acPRkd); биотитовые гнейсы (gbPRkd); кристаллические сланцы (f PRkd) [3][4][5][8].

Породы комплекса Хамдык распространены по всей исследуемой территории. Они интрудированы кембрийскими диабазами комплекса Кумонг (bEcm), триасовыми гранитоидами комплекса Хайван (yT_1-2hv), 235 млн лет, и юрскими риолито­выми и порфирами (образец KR.LK2/33), датиро­ванный U-Pb методом (163,981 ± 1,9 млн лет) [6][8]. Изотопный возраст циркона из амфиболового гнейса (образец KP.880) по U-Pb методу оказал­ся 848 ± 16 млн лет с ордовикским возрастом ме­таморфизма 458,5 ± 8,8 млн лет [6][8].

Петрографический и петрохимический со­став, геологическое положение метаморфиче­ских образований комплекса Хамдык и данные по изотопному возрасту позволяют считать их мезопротерозойско-кембрийскими образованиями, испытавшими метаморфизм в ордовике.

Породы триасового комплекса Хайван (yThv) интрудируют и обрамляют метаморфические поро­ды комплекса Хамдык (PR-£kd). На площади, вклю­чающей рудопроявления Конра, породы комплекса Хайван обнажаются небольшими блоками и вскры­ты скважинами до глубины 300 м. Они пересекают зону дробления и катаклаза, которая находится в про­терозойских метаморфических породах комплекса Хамдык. Местами граниты комплекса также интен­сивно подроблены, отмечается хлоритизация.

Комплекс Хайван пересекается дайками диа­базов комплекса Кумонг (bEcm); граниты второй фазы пересекают ранние граниты в блоке Дакне.

По U-Pb методу по циркону из двуслюдяных сред­незернистых гранитов по образцам, отобранным с площади рудопроявлений Кон Ра KP.719 из обна­жения и KP.LK4/59 керна, взятого с глубины 204— 205 м, определен изотопный возраст соответствен­но 253,1 ± 2,9 и 235 ± 3,1 млн лет.

Данные по составу пород, изотопному возрасту и геологической позиции комплекса Хайван отно­сят его к раннему-среднему триасу.

Медная минерализация в большинстве случа­ев встречается в зонах катаклаза, затрагивающих диопсидовые мраморы, кварц-диопсидовые поро­ды, диопсидовые скарны и кальцифиры, которые отнесены к метакарбонатным и метаскарновым образованиям. Они встречаются в тремолитовых и кристаллических сланцах комплекса Хамдык.

Золото-медная минерализация локализована в тектонических брекчиях, которые осложнены по­перечными кварцевыми жилами. Она представле­на азуритом и малахитом.

Разности метаморфических пород комплекса Хаидык и гранитоидов различных фаз комплекса Хайван заметно отличаются по радиогеохимиче­ским параметрам (табл. 1).

Наибольшая дифференциация отмечается для тек­тонически нарушенных гранитов комплекса Хайван и метасоматически переработанных зон контактов этого комплекса с метакарбонатными и мета­ультрамафическими породами комплекса Хамдык. В них мощность экспозиционной дозы радиоак­тивности колеблется от низких фоновых значений (40—59 мкр/час) до 80—4166 мкр/час. Здесь в ка- таклазитах имеют место рудные концентрации урана с U/Th отношениями, близкими к единице (табл. 5).

Минеральный состав руд

В результате изучения 60 рудных аншлифов выяв­лены распространенные рудные минералы халько­пирит, пирит и пирротин с частотой встречаемости 65—83% и содержаниями от долей процента до 82% (табл. 2). Меньше распространены марказит, ковеллин и молибденит, которые встречаются с часто­той от 12 до 23% и с содержаниями от очень малых до 2—10%. Не часто встречаются магнетит, арсено­пирит, халькозин, гематит, гетит и лимонит с часто­той < 7%, и содержаниями от малого до 1—60%; редким рудным минералом является уранинит.

Таким образом, в рудах преобладают пирит, пир­ротин и халькопирит, в подчиненном количестве присутствуют молибденит, магнетит, мартит, гема­тит, кубанит, марказит, встречаются борнит, сфа­лерит, ксенотим, золото, уранинит и экзогенные: халькозин, ковеллин, гетит, малахит и лимонит.

Все рудные минералы диагностированы по оп­тическим свойствам и подтверждены рентгено­структурными анализами. Особенности некото­рых рудных минералов приведены ниже.

Халькопирит широко распространен (в сред­нем 10—15%), размеры аллотриморфных зе­рен составляют в среднем от 0,5x1 мм. Встре­чается в виде вкраплений отдельных частиц, скоплений мелких частиц и коротких прерыви­стых прожилков, неравномерно распределенных в нерудных минералах (рис. 3И, 3К). Образует па­рагенезис с пиритом и пирротином (рис. 3Л). Халь­копирит представлен двумя генерациями: халько­пирит I в виде неправильных зерен или мелких скоплений неравномерно распределен в неруд­ных минералах или прожилках в них и магнетите (рис. 3А); халькопирит II в виде колломорфных вы­делений выполняет прожилки в других минералах (рис. 3Б). В каймах некоторых зерен халькопирит замещается халькозином и ковеллином (рис. 3В).

Таблица 1. Радиогеохимические параметры пород комплекусов Хамдык и Хайван
Table 1. Radiogeochemical parameters of rocks from the Khamduc and Haivan complexes

Таблица 2. Содержания и частота встречаемости рудных минералов, диагностированных в 60 аншлифах
Table 2. Content and frequency of occurrence of ore minerals diagnosed in 60 polished sections

Пирит в виде неправильных и гипидиоморфных выделений и преобладающими размерами 1,6— 1,8 мм равномерно распределен, концентриру­ется в гнездах, окружающих нерудные минералы, или слагает в них прожилки в срастании с халько­пиритом (рис. 3Л, Д, Е).

Пирротин в зернах неправильной формы с прева­лирующими размерами 0,1x2,5 мм и наибольшим 2,4х4,4 мм встречается в виде вкраплений и пылевидных выделений в нерудных минералах.

Молибденит — в мелких чешуйчатых зернах с максимумом в 1,5x3 мм; редко встречается в виде самостоятельных вкраплений в нерудных минера­лах в катаклазитах (рис. 3М). Предполагается его парагенезис с пиритом и халькопиритом.

Борнит очень редок и встречен в неправильных, преимущественно мелких (0,4x0,3 мм) выделе­ниях в нерудных минералах (рис. 3Ж) и в тонких каймах вокруг магнетита и халькопирита.

Ковеллин и халькозин в очень низких содер­жаниях образуют тонкие каемки размером менее 0,1 мм вокруг халькопирита I (рис. 3В).

Он также слагает блоки в парагенезисе с пиритом и халькопиритом (рис. 3Л, М).

Магнетит наиболее распространен в рудах (до 83%). Часто слагает зерна средними разме­рами 1,8x3,2 мм. Формы выделений — гнезда, сгустки, окружающие нерудные минералы. Иногда замешается халькопиритом I (рис. 3Г). В одном случае отмечена мартитизация по краям и в тре­щине магнетита.

Гематит мало распространен в виде неправиль­ных зерен менее 0,1 мм и пылевидных выделений в нерудных минералах (рис. 3З).

Таблица 3. Содержание элементов в Cu-U-Au-рудопроявлении Кон Ра (ICP MS, г/т)
Table 3. Element contents in Cu-U-Au ore occurrence Kon Ra (ICP MS, g/t)

Схема последовательности рудообразования

Процесс минерализации включал гидротер­мально-метасоматический, состоящий из двух ста­дий, и экзогенный этапы (рис. 4), что обосновано по смене текстур и структур руд и минеральных парагенезисов.

В гидротермально-метасоматический этап, ве­роятно, при высоких температурах формирова­лись магнетит, гематит и халькопирит I, при сред­ней температуре — халькопирит II, пирит и борнит. В этот время образовались метасоматические ореолы серпентина, талька, серицита и хлорита.

В экзогенном этапе халькопирит замещался ковеллином и халькозином.

Распределение основных и сопутствующих эле­ментов в рудах

Результаты ICP MS 214 анализов проб суль­фидных руд показали, что помимо основного эле­мента (Cu) в руде концентрируются As, B, Be, Ce, Cr, Cu, Ga, La, Li, Mo, Nb, Ni, Pb, Sc, Sr , V, Y, Zn (табл. 3).

Из таблицы 3 видно, что в рудах концентриру­ются халькофильные (Pb, Zn, Ni, Mo, As), сидерофильные (V, Cr, B) и литофильные (Li, Sr, Be, Ce, La, Y, Nb) элементы, включая редкие и рассе­янные (Sc, Ga). При этом кларки концентраций достигают одного-двух порядков при заметных вариациях содержаний. Содержание меди име­ет неравномерное распределение в диапазоне от 275 до 36 362 г/т, в среднем 7373,96 г/т, коэф­фициент вариации 88,32%.

Выполнен корреляционный анализ полученных данных (табл. 6), который показал положительные связи пар элементов: As-B, As-Ga, As-Nb, As-V, B-V, Be-Ga, Be-Li, Be-Pb, Be-Sc, Be-Y, Ce-La, Ce-Ni, Ce-Sr, Ce-Y, Cr-Li, Cr-Nb, Cu-La, Cu-Zn, Cu-Co, Cu-Ni, Ga-Li, Ga-Nb, Ga-Pb, Ga-V, Ga-Y, La-Ni, La-Y, Li-Nb, Li-Ni, Li-Sr, Li-Y, Mo-Pb, Mo-Y, Nb-Sc, Nb-Sr, Nb-V, Nb-Y, Ni-Y, Pb-Sc, Pb-Zn, Pb-Y, Sc-V, Sc-Y, Sr-Zn, V-Y, Au-Ag, Ag-Cu, Zn-Co, Zn-Ni, Co-Ni.

Наиболее тесные связи с коэффициентом кор­реляции выше 0,5 выявлены между Ce-La (0,99), As-V (0,96), As-B (0,93), As-Ga (0,86), Ga-V (0,71), Pb-Sc (0,69), Pb-Y (0,67), La-Ni (0,57), Ce-Ni (0,56), Nb-V (0,52). Слабая положительная корреляция с коэффициентом корреляции 0,31 установле­на между медью и цинком.

Таблица 4. Содержание элементов (г/т) в медной руде Кон Ра по данным атомной абсорбции
Table 4. Element content (g/t) in Copper ore Kon Ra according to atomic absorption data

Таблица 5. Результаты гамма-спектрометрии 42 образцов руды
Table 5. Results of gamma spectrometry of 42 ore samples

Таблица 6. Матрица коэффициентов корреляции между элементами по результатам ICP MS рудопроявления Кон Ра
Table 6. Matrix of correlation coefficients between elements according to ICP MS results of Kon Ra ore occurrence

Таблица 7. Коэффициенты корреляции между элементами по результатам атомно-абсорбционных анализов руд рудопроявления Кон Ра
Table 7. Coefficients of correlation between elements according to the results of atomic absorption analyzes of ores of ore occurrence Kon Ra

Золото распределяется относительно стабиль­но. Его содержание варьирует от 0,01 до 1,05 г/т, в среднем 0,16 г/т, коэффициент вариации 75,80% (табл. 4).

Анализ корреляционных связей показывает по­ложительную связь золота с серебром (коэффи­циент корреляции 0,33), серебра с медью (0,33) (табл. 7).

Надо отметить невысокие коэффициенты корре­ляции Cu-Co (0,40), Co-Ni (0.46) и Cu-Ni (0,35).

Таким образом, в поисках золотых руд прямыми признаками надо считать медь и цинк. Кроме того, могут быть использованы косвенные признаки в виде концентраций Ni, Co, Mo, Sn, As, Ag, Pb, La.

В рудах Кон Ра имеются концентрации ура­на и тория (табл. 5). Анализ 42 рудных образ­цов показал, что содержание U колеблется от 0,007 до 4,41%, в среднем 0,57% (коэффици­ент вариации 153,64%), достигая промышлен­ных концентраций. Содержание Th варьирует от 0,001 до 0,32%, в среднем 0,06% (коэффици­ент вариации 131,46%). Среднее уран-ториевое отношение составило 9,49.

Имеет место высокая корреляция между Cu и U, cледовательно, надо использовать и радиоактив­ные аномалии урановой специализации для поис­ков месторождений.

Выводы

1. В метаморфических породах центрального Вьетнама в зонах их контакта с триасовыми интру­зиями гранитов обнаружено комплексное Au-Cu-U-оруденение. Оно локализовано в тектонических брекчиях и катаклазитах, затронувших гранитоиды триаса и метаскарновые породы докембрия.
2. Минеральный состав руд включает гидротер­мальную минерализацию халькопирита, борнита, золота, уранинита. На участке развита зона окис­ления с халькозином, ковеллином, азуритом, ма­лахитом и лимонитом.
3. Рудная минерализация сопровождается хлоритизацией, серицитизацией, оталькованием, серпентиннзацией.
4. В Cu-Au-U-рудах концентрируются рудные и редкие элементы Ni, Co, Mo, Sn, As, Ag, Pb, La, что повышает их промышленную оценку.