Обманчивое сходство

Несмотря на кажущуюся простоту языка золотинок, приоткрывающего тайны их рождения и жизни, отдельные вырванные из текста слова не всегда имеют определенное значение.

Необходимо знать фразы и даже целые абзацы, чтобы узнать желаемое.

Только в последние годы удалось прочитать не поддававшиеся расшифровке письмена.

В чем же заключались трудности и как удалось их преодолеть?

Вспомните, что в любом вопросе мы прежде всего искали закономерности - пытались установить, как особенности золотинок отражают условия их образования и дальнейших нелегких испытаний, выпадающих на долю золотых частиц. И закономерности или определенные тенденции, приближающиеся к закономерностям, всегда находились. Однако почти в каждом случае мы упоминали об исключениях. Это те самые исключения, которые подтверждают правила, но заставляют применять их не механически, а обдуманно.

Не только самородное золото, но и другие минералы не всегда позволяют читать свои признаки как открытую книгу.

Академик Ф. В. Чухров недаром подчеркивал, что использование признаков минералов в качестве индикаторных ограничивается явлением конвергенции. Оно заключается в том, что при формировании в разной обстановке у минералов возникают одинаковые признаки. Любая обстановка минералообразования складывается из множества условий - температуры, давления, химизма среды и т.п. И сочетания непохожих условий порой приводят к рождению минералов-близнецов.

Возможны и другие варианты - казалось бы, в разной геологической обстановке возникают в отдельных местах очень сходные физико-химические условия и как результат - появляются одинаковые признаки у золотинок.

Как же поступить, если обманчивое сходство мешает безоглядно довериться признакам, которые мы, на основании многолетних систематических наблюдений, считали индикаторными, относились к ним как к надежным свидетелям условий возникновения и последующих изменений золотинок?

Правда, мы не забывали отмечать случаи изменчивости самородного золота, причем часто более значительной, чем это было известно раньше, и сходство целого ряда особенностей золота в рудных месторождениях, различающихся по условиям образования. Но как преодолеть такие препятствия?

Естественно возникает вопрос - каковы же пределы применения отдельных признаков золотинок в качестве индикаторных? Можно ли избежать ошибок и уверенно следовать установленным закономерностям?

Путь преодоления трудностей расшифровки неоднозначного языка золотинок один. Следует рассмотреть наиболее часто встречающиеся отклонения признаков самородного золота от типичных для тех или иных условий. При этом надо выяснить, что происходит с остальными особенностями золотинок: изменяются ли они или нет, а если меняются, то в чем и почему. И, наконец, составить целую совокупность признаков, которые, невзирая на нетипичное поведение ряда из них, позволили бы сделать верный вывод об условиях образования и дальнейших изменениях золотинок.

Начнем с исключений, встречавшихся нам при знакомстве с золотинками из месторождений различной глубинности.

Наши выводы о закономерных различиях золота были основаны на выделении наиболее характерных признаков и на привлечении некоторых статистических данных. Откуда можно почерпнуть сведения о возможной природе наблюдаемых отклонений? Прежде всего из анализа конкретной геологической обстановки, этой "каменной летописи", как называет ее С. Д. Шер, донесшей из глубины эпох свидетельства становления геологических структур и развития оруденения. И, конечно же, из пристрастного изучения всей совокупности признаков самородного золота.

Итак, какие же исключения встречаются при изучении пробы золота?

Значения ее порядка 750-800, присущие в подавляющем числе случаев золоту месторождений средних глубин, иногда вдруг появляются в месторождениях, которые геологи по сумме других признаков без колебаний относят к глубинным. Проба ниже 750, типичная для золота малоглубинных месторождений, отмечена в месторождениях как средних, так и больших глубин. Она наблюдается не только на отдельных участках, но порой и в пределах целых месторождений. При этом нетипичная проба обнаруживается у золотинок, лишенных признаков глубинных преобразований и относящихся к одному и тому же поколению.

Можно предположить, что пониженная проба и, соответственно, более высокие содержания серебра в этих случаях связаны с особенностями состава и эволюции рудоносных растворов. Но, к сожалению, представления об источниках рудного вещества рудных месторождений золота пока гипотетичны, а формы его переноса остаются дискуссионными, и предложенное объяснение остается в сфере предположений.

А вот особенности внутреннего строения и состав примесей показывают, что золотинки действительно не подвергались метаморфическим преобразованиям. Следовательно, одна из причин развития в глубинных месторождениях низкопробного золота - отсутствие проявлений перекристаллизации, приводившей к удалению серебра из золотинок.

Каков же в целом комплекс признаков золота?

Средние содержания в нем серебра отличаются от типичных для месторождений больших или средних глубин не более чем на несколько процентов.

Остальные особенности состава, внутреннего строения выделений, их формы остаются полностью типичными для золотинок из месторождений определенной глубинности. Поэтому для ее обоснования могут быть использованы все ранее выявленные индикаторные признаки золота (включая дисперсию пробы) за исключением только пониженной пробы.

Нельзя исключить и возможность того, что нетипично низкая средняя проба может встретиться, если на одном уровне распространено оруденение с признаками формирования на различных глубинах. Известны глубинные месторождения, где наряду с характерным для них высокопробным золотом присутствует высокосеребристое с повышенными содержаниями примесей и зональной структурой. Низкопробное золото, судя по геологической обстановке, отложилось рядом с высокопробным значительно позднее, когда медленно и неуклонно поднимавшиеся каменные толщи были срезаны и разрушены, и глубинное оруденение приблизилось к земной поверхности.

Теперь посмотрим противоположные отклонения.

Когда проба золота малоглубинных месторождений превышает 800? Обычно это бывает только в отдельных участках месторождений. Обратившись к геологическим обстановкам, видим, что подобное явление встречается в двух случаях: при метаморфических преобразованиях руд и в рудах, несущих золото-теллуридную минерализацию.

О том, что проба возросла в процессе метаморфизма, говорят признаки перекристаллизации золота. К ним относятся, наряду с потерей части серебра, вынос из золотинок еще некоторых более летучих примесей (ртути, мышьяка, сурьмы); повышение содержаний меди, железа, свинца, проникающих во внешние слои золотинок из окружающих рудных минералов; преобразование структуры: зональность утрачивается или остаются фрагменты зон, неясные эпигенетические зоны. Обычно тут же присутствуют золотинки более низкопробные, со стандартным набором примесей и зональным строением.

Высокая проба золота в малоглубинных месторождениях золото-теллуридного минерального типа связана с более интенсивным осаждением золота (по сравнению с серебром) вместе с соединениями теллура, что объясняется их геохимическими свойствами.

Высокопробное золото образуется и при распаде теллуридов золота - минералов, представляющих собой интерметаллические соединения. Это уже обусловлено кристаллохимическими особенностями теллуридов. Энергетически более выгодно образование кристаллов золота изометричной формы. Они действительно наиболее широко распространены в участках золото-теллуридных месторождений с высокопробным золотом. При разложении теллуридов иногда вырастают и нитевидные кристаллы.

Таким образом, признаками формирования золото-теллуридных месторождений на малых глубинах следует считать совместное присутствие изометричных и нитевидных кристаллов золота. Характерно присутствие в них примеси теллура. А для месторождений в целом типично необычное распределение пробы - с пиками частот встречаемости как в области высоких, так и в области низких ее значений. Это связано с тем, что в рудах развито золото высокопробное и более низкопробное, отлагавшееся из рудоносных растворов вне связи с теллуридами.

Но, помимо средней пробы, есть еще одна характеризующая ее величина - оценка дисперсии. Она тоже иногда может оказаться нетипичной. Чтобы не попасть на ложный путь, для подобных случаев подбираются свои совокупности индикаторных признаков, позволяющие оценить глубинность рудообразования.

Для золота глубинных и среднеглубинных месторождений дисперсия пробы может вдруг резко превысить критическую.

Это случается, если на одном гипсометрическом уровне присутствует оруденение различной глубинности. Наблюдались подобные отклонения и при неравномерной, проявленной в ограниченных участках, перекристаллизации золота. Повышенная дисперсия пробы отмечена в среднеглубинных месторождениях в местах совместного нахождения золота разных поколений.

Обратная картина - снижение дисперсии пробы ниже типичной величины в месторождениях малых глубин проявляется обычно в ограниченных участках и может быть вызвана двумя основными причинами. Одной из них служит образование высокопробного самородного золота, отлагавшегося с теллуридами или образованного за счет распада теллуридов. Дисперсия бывает незначительной, если в этих участках нет низкопробного золота, выпадавшего непосредственно из растворов. Как распознать природу отклонения, сказано выше, при рассмотрении пробы.

Кроме того, дисперсия заметно понижается, если в отдельных участках месторождения условия образования минералов более стабильны, чем это обычно бывает на малых глубинах. Об этом свидетельствует слабая неоднородность выделений низкопробного золота при отсутствии признаков его метаморфизма.

Если от типичных для золота определенной глубинности отклоняются содержания и состав элементов-примесей, то, в первую очередь, в этом повинна геохимическая специфика территории.

Есть обширные площади, где для золота характерны высокие содержания и постоянное присутствие ртути, сурьмы или других элементов; известны и области, в которых ряд примесей более редко, но достаточно систематически встречается в золотинках. Такие особенности хорошо знают геологи и минералоги и учитывают в своих выводах. О глубине оруденения вам расскажут остальные особенности золотинок.

К расширению набора примесей в самородном золоте и повышению их концентраций может привести сложное, многостадийное и многоэтапное формирование месторождений и, особенно, совмещение на одном уровне оруденения различной глубинности.

В этих случаях глубинность месторождений должна определяться с учетом признаков выделения золота в разные стадии рудного процесса и на разных глубинах.

Отклонения содержаний примесей от типичных наблюдались также в участках с проявлениями контактового метаморфизма руд. В таких местах обычно и остальные особенности самородного золота несут признаки изменений в земных глубинах.

Мы рассмотрели отклонения от типичного для месторождений определенной глубинности только состава золотинок.

А ведь есть еще такая важнейшая их особенность, как внутренняя структурами такие дополнительные признаки, как формы и размеры частиц. И интересует нас не только глубина рождения золотинок, но и принадлежность их к одному или нескольким поколениям, и характер перенесенных преобразований.

Когда в месторождениях малых глубин низкопробное золото незонально, геологическая обстановка подсказывает нам две причины этого явления. Иногда зоны не возникают из-за кристаллизации в достаточно стабильных условиях. Они проявляются в отдельных участках, например, на нижних горизонтах месторождений. О такой относительно устойчивой обстановке нам говорит присутствие ограниченного числа минеральных сообществ, несущих золото, и небольшое число разновидностей самородного золота (золото-серебряных фаз).

Минеральный состав относительно беден и рудные минералы более однородны, чем на других горизонтах месторождения. Состав самородного золота и характер распределения содержаний в нем серебра остаются типичными для малоглубинных месторождений.

Второй случай - утрата зон в процессе перекристаллизации. При этом состав и содержание примесей могут претерпевать изменения, а внутреннее строение золота, как правило, обнаруживает ряд дополнительных признаков преобразований, таких как появление реликтовых структур, дезинтеграции и т.п.

Другие особенности структуры золота - зернистость его агрегатов и двойникование - в значительной мере связаны с размерами и формой частиц, которые весьма изменчивы. Мелкозернистые структуры, в целом характерные для золота малоглубинных месторождений, известны и в месторождениях больших глубин с достаточно крупным, но морфологически сложным золотом. Они присущи также мелкому золоту месторождений различных глубин. Напротив, крупное морфологически простое золото малоглубинных месторождений может иметь крупнозернистые структуры. Более интенсивное развитие двойников с появлением двойников прорастания, обрывающихся внутри зерен, также нельзя абсолютизировать, как это иногда делают, в качестве признака золотин малоглубинных формаций. Полисинтетические двойники и двойники прорастания наблюдаются в рудном золоте с признаками частичной перекристаллизации и в месторождениях больших глубин.

Очевидно, что одним из признаков в комплексе показателей глубинности оруденения может служить только преобладание у золота определенного типа зернистости, степень развития двойников и сложность их формы на месторождении в целом.

Широко распространенное проявление конвергентности золотинок - сходство их формы и размеров.

То, что видимые выделения золота кристаллизуются в конечные периоды образования минеральных сообществ, сказывается на их форме. Очень часто она зависит от характера вмещающей среды - наличия трещин, пустот выщелачивания, легко замещаемых минералов. Эта же причина в определенных случаях влияет и на размеры золотинок.

Поэтому в рудах, образовавшихся на разных глубинах, встречается широкий набор форм золота. И хотя отмечено преимущественное развитие тех или иных форм в месторождениях различной глубинности, эта тенденция не всегда выдерживается. Вариации условий роста, связанные с характером среды, могут в отдельных случаях привести к преобладанию форм и размеров частиц, не типичных для золота данных глубинных уровней. Они не сопровождаются изменением других особенностей caмородного золота (пробы, внутреннего строения).

Иногда распространение золота с несвойственными данной формации размерами и морфологией выделений не может быть объяснено характером вмещающей среды: например, преобладание кристаллов золота в трещинных полостях и интерстициях зерен жильных и рудных минералов в месторождениях относительно больших и средних глубин; преимущественное развитие трещинных форм и крупных выделений золота в малоглубинных месторождениях. В этих случаях остальные особенности золота обычно имеют признаки, указывающие на его перекристаллизацию (реликтовые структуры, цементация и т.п.), сохраняя в то же время свое значение в качестве показателей глубинности оруденения (специфика состава, признаки зональности).

Таким образом, устанавливается многообразие причин, вызывающих отклонения особенностей самородного золота от типичных для месторождений определенной глубинности.

Основными из них являются совмещение на одном гипсометрическом уровне оруденения различной глубинности, многостадийное формирование золотого оруденения, метаморфические преобразования, местные изменения условий минералообразования, региональная геохимическая обстановка.

Только на основании анализа всего комплекса признаков, характеризующих самородное золото, его особенности можно рассматривать в качестве показателей глубины формирования золотой минерализации.

Признаки, типичные для золотинок разных поколений, тоже не всегда однозначны.

В основном отклонения от установленных закономерностей встречены у золотинок малоглубинных месторождений. Изменчивость условий рудообразования даже в течение одной стадии рудного процесса приводит в отдельных случаях к отложению в разных участках месторождений золота со статистически значимыми различиями концентраций серебра и других примесей и высокими их дисперсиями.

В месторождениях больших и средних глубин высокая степень изменчивости состава золота в минеральных сообществах одной стадии рудообразования крайне редка (например, значимые различия средней пробы золота на флангах и в центральной части отдельных месторождений).

На природу конвергенции в таких случаях указывает отсутствие признаков разновременного выделения золота.

Нетипичное поведение элементов-примесей бывает, как и следовало ожидать, связано с региональной геохимической обстановкой.

Так, в золотоносных минеральных сообществах, относящихся к разным стадиям рудного процесса, но одинаковых по характеру минеральных ассоциаций, состав и содержание в золотинах примесей, за исключением серебра, могут быть одинаковыми. Признаками, указывающими на разновременное отложение золота, в таких случаях служат статистически значимые различия содержаний серебра и характер внутреннего строения золотин.

Особенности, аналогичные тем, по которым отличают золотинки разных поколений, возникают и при перекристаллизации одновозрастных золотинок. Это происходит путем выноса из них серебра и летучих примесей и проникновения некоторых элементов в золото из рудных минералов.

В результате распределение содержаний примесей в золотинках отклоняется от нормального, возрастает дисперсия их содержаний и в разных участках рудного тела золотинки одного поколения имеют значимые различия пробы.

Большей частью мы считаем, что несмотря на различия состава, перед нами золотинки - ровесники, опираясь на наблюдения над их внутренним строением.

В подавляющем большинстве случаев для такого вывода достаточно убедиться, что полностью отсутствуют структуры, говорящие о неоднократном отложении золота.

Следует еще раз подчеркнуть, что в зависимости от конкретной геологической обстановки условия минералообразования могут значительно варьировать. Поэтому окончательное решение вопросов о стадийности рудного процесса возможно только при анализе всей совокупности геолого-минералогических данных.

Кроме глубинности образования руд и сложной последовательности отложения золота, есть еще один важный процесс формирования месторождений, накладывающий отпечатки на особенности золотинок. Это - метаморфические преобразования руд.

Сейчас уже установлены основные виды изменений внутреннего строения золота в рудах. Выделены специфические структуры, возникающие при изменениях определенного исходного внутреннего строения, и сквозные, образующиеся при преобразовании целого ряда структур. Но расшифровать эти структуры так, чтобы перевести их речь на язык геологии, не всегда просто.

Одинаковые изменения происходят при воздействиях повышенных температур и давлений. Не всегда можно различить структуры золота, возникшие при нагревании горячими растворами, проникающими в руды, или тепловыми полями огнедышащей магмы.

Наиболее трудно распознать природу структур рекристаллизации.

В искусственных сплавах и при экспериментах с самородным золотом подобные структуры возникают при нагревании и последующем быстром охлаждении.

В природной обстановке вступает в действие новый могучий фактор - геологическое время. Оно позволяет проявиться процессам, которые в короткие сроки реализуются только в определенных условиях - например, при быстром охлаждении после нагревания. Так, в месторождениях больших и средних глубин за сотни миллионов лет структуры рекристаллизации возникали в золотинках в участках механических деформаций руд. Отличить эти структуры от тех, что появляются при нагревании, пока не удается.

А вот в малоглубинных месторождениях структуры такого рода типичны для золота из зон контактового и гидротермального метаморфизма. Это связано, вероятно, с тем, что на малых глубинах существовали условия для быстрого охлаждения после прогрева.

Для того, чтобы судить о типе метаморфизма, изменившего руды и заключенные в них золотинки, нужно не забывать об анализе геологической обстановки. Лишь в качестве дополнительных признаков могут выступить особенности золота, отражающие различия в степени его преобразований и распространении их в пределах месторождения.

К таким особенностям относится проба золота. Там, где руды переработаны внутрирудными горячими растворами, проба золотинок ранних поколений повышается, а размах колебаний пробы несколько снижается.

Если же посмотреть среднюю пробу вместе взятых ранних и поздних золотинок, то распределение частот ее встречаемости становится более сложным, а дисперсия возрастает. Средняя проба может оказаться ниже, чем проба раннего золота, за счет более серебристого позднего.

При послерудном контактовом метаморфизме проба повышается у золотинок всех поколений. В зависимости от величины внедрившихся в породы магматических тел и от расстояния от них руд происходит определенный вынос серебра за пределы золотинок. Поэтому средняя проба повышается и у золота на месторождении в целом. Характерно развитие некоторого количества самородного золота весьма высокой пробы (940-999).

Что касается внутреннего строения золотинок, то в участках гидротермальной переработки руд оно обусловлено разновременным отложением золота из растворов и более сильным преобразованием структур раннего золота.

Для золота в контактовых ореолах магматических тел типичны структуры, связанные с длительными и интенсивными метаморфизующими воздействиями: обилие кристаллов, широкое развитие регенерационных кайм, мощных периферических зон, обедненных серебром.

Дополнительными признаками значительной степени глубинных преобразований могут служить: наличие больших участков или сплошных проявлений структур рекристаллизованных, реликтовых; отсутствие зон роста и их фрагментов; появление структур, напоминающих структуры распада твердого раствора - сотовых, петельчатых, эмульсионных, графических.

Таким образом, взятые отдельно, изолированно от всей совокупности, особенности золотинок не всегда служат в качестве индикаторных признаков. Только совокупности признаков раскрывают условия образования руд.

Мы отметили целый ряд причин, повинных в том, что из закономерностей, установленных для особенностей золотинок разного происхождения, бывают исключения. Одни из них могут быть определены достаточно уверенно: глубинные преобразования золота; местные изменения условий рудообразования; региональная геохимическая обстановка. Другие в настоящее время остаются в области гипотетических представлений - состав золотоносных растворов, эволюция их в процессе рудообразования.

Истолкование природы наблюдаемых исключений оказывается возможным в силу двух обстоятельств: 1) отклонения от установленных закономерностей обычно бывают одновременно проявлены только у части особенностей самородного золота; 2) сам характер изменения признаков золота подсказывает, какие процессы их вызывали - кристаллизация в различной среде, многократное отложение золота, его перекристаллизация.

Каждому известному или вероятному случаю отклонения какого-либо признака золотинок от типичных для определенных условий их жизни противостоит целый комплекс других признаков, помогающий воссоздать обстановку рудного процесса. Каждое непонятное слово вписывается в конкретный текст и получает совершенно определенное значение.