Минералогия золота и серебра и их отношения

Минералогия золота и серебра и их отношения

1. Минералогия

1.1 Минералогия золота

Самородное золото является без сомнения самой значительной золотосодержащей фазой большинства золотых эпитермальных месторождений. Однако оно обычно содержит значительные количества серебра и чаще описывается как электрум (более 20 вес.% серебра; Boyle, 1979), хотя некоторые авторы используют этот термин для всех смесей золота/серебра. Золото (и электрум) могут также содержать медь, ртуть, платиноиды и другие металлы, или в твёрдых растворах или в виде субмикроскопических включений. Обычно эти элементы присутствуют в небольших количествах, редко превышая 10 вес.%.

Имеются другие минералы, в которых золото является существенным компонентом (табл. 12.1), но их тренды отмечаются редко. Теллуриды золота в большинстве месторождений встречаются реже, но в некоторых, таких как Ватукоула на о.Фиджи, они являются основными рудами. Теллуриды не встречаются в порфировых месторождениях, за исключением наложений последней стадии. Сульфиды, селениды и антимониды золота очень редки.

Таблица 1

Минералы золота

Твёрдые замещения золота встречаются в других минеральных фазах, но они не имеют значений в качестве руд. Самородное золото отмечается в виде небольших включений в других минералах и в большинстве практических случаев может рассматриваться как примесь. Оно более значительно в порфировых и VHMS месторождениях, чем в мало глубинных эпитермальных системах. Арсенопирит является наиболее обычным вмещающим минералом золота в гипогенных месторождениях, за которым следуют другие сульфиды, тогда как окислы железа и марганца (наряду с глинами) являются важными вмещающими минералами в супергенных месторождениях.

Состав электрума изменяется значительно в разных месторождениях и типах месторождений, в пределах одного месторождения и даже в отдельных зёрнах (до 40 вес.%; Shikazono, 1985). Состав электрума можно использовать для реконструкции условий рудной минерализации, поскольку его образование зависит от температуры, рН и растворённых концентраций золота, серебра, серы faS₂ ), кислорода ^О₂ ) и хлора в рудообразующих гидротермах (Gammons, Williams-Jones, 1995). В общем, высокому содержанию золота в электруме благоприятствуют низкий рН, высокие температуры, высокие аS₂ , аО2, высокий Cl-, высокие отношения Au/Ag в растворах и присутствие теллуридов и других минералов, содержащих Ag. Поскольку серебро преимущественно поглощается теллуридными минералами, то золото, которое встречается в самородной форме в месторождениях, богатых теллуром (т.н. Ватукоула, Фиджи), очень чистое (обычно > 95% Au).

При умеренных температурах (< 400°С) хлоридные гидротермы будут обычно отлагать электрум с более высокими содержаниями Au, чем бисульфидные гидротермы (рис. 12.1, А, В). Spycher, Reed (1995) рассчитали, что обычные гидротермы Бродландс будут отлагать электрум, богатый серебром (средняя пробность 300) при кипении, а электрум, богатый золотом (пробность 700), отлагается при смешивании этих гидротерм с кислыми водами. Кроме того, состав электрума, отложенного из гидротерм, изменяется во времени. Количество и направление этих вариаций зависит от первичных отношений Au/Ag в гидротермах, условий отложения (рис. 12.2) и также от отложения других минералов серебра.

1.2 Минералогия серебра

Поскольку химия серебра и золота очень похожая, то для каждого соединения золота имеется соответствующий минерал серебра. Однако серебро химически активнее по сравнению с золотом и, таким образом, оно образует более широкий диапазон других соединений. Вероятно, серебро значительно чаще примешивается к другим соединениям, таким как галенит, сульфиды меди и сульфасоли. Другим важным отличием серебра является его способность образовывать супергенные полигалиды (т. н. сераргирит) в аридных условиях. Это может затруднять признание серебра в качестве потенциальной руды, особенно в сильно окисленных породах.

2 Золото в орштейновых (почвенных)