Впервые представлены оригинальные данные по месторождению Тунанца, расположенному в Кордильере-дель-Кондор, в Субандийской зоне на юго-востоке Эквадора. В исследование включены геологическая схема, описание вмещающих пород и минерализованных структур, что служит основой для первичной классификации месторождения и понимания его происхождения. Использованы геологические материалы и документация по поверхностным обнажениям и подземным работам на месторождении Тунанца; петрографическое исследование включало анализ 96 шлифов. Использованы литературные данные по аналогичным месторождениям. Получены важные характеристики месторождения и подобных объектов. Предложена классификация этих месторождений в зависимости от положения минерализации относительно трубки. Результаты демонстрируют взаимосвязь между месторождением и типом минерализованных структур и должны использоваться в качестве инструмента при поисках и классификации эпитермальных и порфировых месторождений.
брекчиевая трубка, классификация, золото, эпитермальный, Кордильера-дель-Кондор
Введение
Порфировые и эпитермальные месторождения представляют собой значимые источники меди и золота — двух металлов, ключевая роль которых в современной экономике обусловлена их промышленными свойствами, экономической ценностью и исторической значимостью, определяя их статус стратегических ресурсов и активов глобальной финансовой системы. Крупные месторождения данного генетического типа ассоциированы с брекчиевыми трубками магматическо-гидротермального или фреатомагматического генезиса, как, например, медно-молибденовое порфировое месторождение El Teniente (Чили) с ресурсами свыше 94 млн т меди (Séguret и др. 2013) либо эпитермальные месторождения Acupan (Филиппины) с добычей более 200 т золота (Figueroa и др., 2022) и Криппл-Крик (США) с более чем 810 т извлеченного золота (Kadel-Harder и др., 2020), пространственно ассоциированные с Тихоокеанским рудным поясом, так же, как и месторождение Тунанца. Вместе с тем рудовмещающие брекчии отличаются значительной сложностью, что определяет их недостаточную изученность. В этой связи детальное изучение таких брекчий достаточно важно. Полученные данные позволили уточнить классификацию месторождений брекчий, предложенную Corbett (2017) и Sillitoe и др. (2005).
Объект исследования
Золоторудное месторождение Тунанца, ранее известное как Пиунца, разрабатываемое по лицензии горного общества «Питука II», расположено на юге Эквадора, в провинции Самора-Чинчипе, в 9 км к юго-востоку от города Самора (78°53' в. д., 4°07' ю. ш.), в Кордильере-дель-Кондор. В этом же регионе находятся эпитермальное месторождение Фрута-дель-Норте, с запасами 9.91 млн унций золота и 15.0 млн унций серебра (Leary и др., 2016), медно-порфировый объект Мирадор с ресурсами 609 млн метрических тонн при содержании 0.58 % Cu, 3.2 млн унций золота и 22 млн унций серебра (Drobe и др., 2013), скарновое месторождение Намбиха и другие практически не изученные золотоносные зоны. К ним относится и месторождение Тунанца, которое представляет собой мелко-среднее эпитермальное месторождение, локализованное в трубе фреатомагматической брекчии.
Цель настоящего исследования — установить основные характеристики месторождения Тунанца для определения его типа. Для этого приведены геологическое описание объекта, характеристики минерализованных структур, результаты петрографических и минераграфических исследований. Также собрана информация по основным месторождениям золота и меди, связанным с брекчиевыми трубками, для их классификации.
Методы
Исследование основано на данных геолого-структурного анализа и изучения более чем 500 проб пород, руд и метасоматитов, отобранных из поверхностных выходов коренных пород, и на документации более чем 3000 погонных метров горных выработок месторождения золота Тунанца.
Библиографический обзор выполнен по месторождениям золота и меди, в которых основная минерализация связана с брекчиевыми трубками, ассоциированными с магматическими гидротермальными системами.
Петрографические и минералогические исследования включали макроскопическое изучение и диагностику текстур и структур пород и руд 315 образцов, отобранных на месторождении Тунанца.
Оптическая микроскопия. Изучено 96 образцов, из которых 47 прозрачных шлифов и 10 аншлифов соответствовали фрагментам руды и пробам из обогащенной зоны; остальные 39 прозрачных шлифов — по породам и метасоматитам. Исследования проводились на микроскопе Axioscope-5, оборудованном цифровой камерой и компьютером с программным обеспечением SIAMS, на кафедре геологии месторождений полезных ископаемых геологоразведочного факультета Российского государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе РГГРУ — МГРИ.
Результаты и обсуждение
Геология месторождения Тунанца. Оно расположено на юго-востоке Эквадора, в Субандийской зоне, в пределах полимиктовой брекчиевой трубки взрывного происхождения типа фреатомагматической. Брекчиевое тело прорывает в гранитные породы батолита Самора (рис. 1). Метаморфические породы неопротерозойско-палеозойского возраста образуют останцы кровли над батолитом, который на западе граничит с метаморфическими поясами, включающими триасовые породы, принадлежащие к Кордильере-Реаль (Leary и др., 2016). Данная зона интерпретируется как возможная область рифтогенеза пермско-триасового возраста, в которой происходило накопление осадочных пород, перекрытых щелочными вулканитами, которые несогласно залегают на морских карбонатных породах формации Сантьяго позднетриасового-раннеюрского возраста (Leary и др., 2016).
Юрский калиево-щелочной вулканический пояс, простирающийся от севера Перу до Колумбии, включает батолит Самора длиной 200 км и шириной 50 км, имеющий северо-северо-восточное простирание. Он состоит из двух различных интрузивных комплексов: преимущественно однородных пластовых плутонов, представленных в основном среднезернистыми гранодиоритами, диоритами и тоналитами (Drobe и др., 2013; Leary и др., 2016), которые обнажаются на юго-западе в контакте с брекчиями, и субвулканических интрузий, даек и штоков, образующих пробки, обычно промежуточного (до фельзитового) состава, которые пересекают батолит в нескольких местах (Drobe и др., 2013; Leary и др., 2016) и выделяются своей связью с зонами медно-золотой минерализации (Drobe и др., 2013). Данный тип пород относится к риолитовым кварц-полевошпатовым порфирам, присутствующим внутри брекчии в виде обломков и неправильных блоков размером более 5 м, представляющих собой реликты гипабиссального тела, которое внедрилось в плутонические породы батолита Самора до образования брекчий (рис. 2).
Брекчии слагают неправильное тело с диаметром на поверхности около 1.4 км, с крутопадающими к центру контактами, указывающими на обратноконическую форму. Преимущественно это брекчии, содержащие хаотично распределённые обломки различного размера, включающие: риолитовый порфир, базальты, андезиты, гранодиорит, кварциты, гнейсы и в меньшей степени железистые туфы. Пересекаются гидротермальными брекчиями в виде субвертикальных жил, беспорядочно распределенных в теле брекчии. По комплексу признаков брекчии отнесены к фреатомагматическим.
Минерализация. Обогащённые зоны золоторудного месторождения Тунанца находятся в центральной части тела брекчий. Идентифицированы два типа минерализованных структур: 1 — минерализованные брекчии с сульфидной матрицей и обломками самой брекчии, образующие неправильные тела в виде удлинённых субвертикальных блоков, обычно около 20 м в поперечном сечении; 2 — тонкие, ~2 см, зигзагообразные сульфидно-кварцевые жилы с почти вертикальным падением и протяжённостью до 30 м. По отношению к первому типу минерализации они располагаются радиально, и отмечается незначительное увеличение их мощности вблизи него.
Рудные минералы включают пирит, сфалерит, галенит, халькопирит, арсенопирит и в меньших количествах другие сульфиды, которые в совокупности составляют более 60 %. Жильные минералы представлены кварцем и поздними карбонатами. Самородное золото присутствует в виде зёрен размером 20–80 мкм. Концентрация золота сильно варьирует в соотношении Ag/Au: 0.5, 1.0, 5.0.
Другие месторождения в брекчиях-трубках. Месторождения золота и меди, связанные с брекчиевыми трубками и ассоциированные с магматическими гидротермальными системами, включают в основном порфировые месторождения, такие как Эль-Теньенте в Чили (Séguret и др., 2013), и эпитермальные, как Акупан на Филиппинах (Figueroa и др., 2022). В них проявлены сложные процессы геологической эволюции, включая наложение на порфировые месторождения. Запасы золота в рассматриваемых объектах варьируют от 15 т, как в Дяньфан в Китае (Tian и др., 2017), до более чем 1400 т в Ладолам, Папуа-Новая Гвинея (Blackwell и др., 2014). Почти все они расположены в Циркум-Тихоокеанском поясе (рис. 3).
Возраст этих месторождений изменяется от пермокарбонового до плейстоценового. На поверхности брекчиевые трубки образуют тела неправильной формы с диаметрами от 200 до 5000 м, но обычно между 600 и 1600 м.
О классификации месторождений в брекчиях-трубках. Анализ собранных данных позволяет дифференцировать месторождения в зависимости от положения и формы рудных залежей. На этой основе предлагается выделять четыре типа месторождений:
1 — внутреннего заполнения, когда оруденение в виде жил, вкрапленности или их сочетаний распространено по всему объёму брекчиевого тела;
2 — центральный, когда прожилково-вкрапленная минерализованная матрица расположена в центральной части брекчиевых трубок, обычно в сопровождении окружающих жил. К этой группе относится месторождение Тунанца;
3 — периферический, когда рудные жилы и вкрапленная минерализация локализованы в зонах контакта между трубкой и вмещающими породами;
4 — комбинированный, который включает два или более из вышеперечисленных типов. Может сочетаться с минерализацией за пределами брекчии в виде жил, пересекающих тело брекчиевой трубки с обогащенными зонами внутри брекчии, а также в виде жил, обогащённых блоков, вкрапленной минерализации во вмещающих породах и минерализованных порфиров за пределами трубки.
Выделено пять месторождений центрального типа, включая Тунанца. Они характеризуются центральным оруденением, представляющим собой брекчиевые тела с сульфидной матрицей. Их характеристики суммированы в таблице 1. Все месторождения возраста эоцена или моложе, минерализация обычно включает пирит, халькопирит, галенит, сфалерит и самородное золото. Они ассоциированы с гранитоидными массивами. В случае месторождения Тунанца его возраст не установлен, но предварительно оценивается как позднеюрско-раннемеловой в соответствии с возрастом вмещающих пород.
Выводы
Золоторудное месторождение Тунанца залегает в сложном теле фреатомагматических брекчий. Оно классифицируется как эпитермальное в брекчиевой трубке, центрального типа и характеризуется минерализацией в виде обогащённых брекчий с сульфидной матрицей и концентрическими зигзагообразными жилами, расположенными в центральной зоне тела брекчиевой трубки. Другие месторождения данного типа характеризуются эоценовым или более молодым возрастом и связью с гранитными интрузиями и медно-порфировыми месторождениями, поэтому не исключено, что Тунанца также с ними связана.
Классификация месторождений в брекчиевых трубках, предложенная в данном исследовании, дополняет известные классификации, предложенные Sillitoe и др. (2005) для сульфидных эпитермальных и порфировых объектов, а также классификацию брекчий с этих месторождений, предложенную Corbett (2017). Она может быть использована при прогнозно-поисковых работах на ранних стадиях, обеспечивая основу для выявления обогащённых зон и оценки потенциальных ресурсов месторождений.
Полученные результаты целесообразно использовать при поисках месторождений в качестве дополнения при классификации и характеристике эпитермальных и порфировых месторождений.
1. Blackwell J. L., Cooke D. R., McPhie J., Simpson K. A. Lithofacies Associations and Evolution of the Volcanic Host Succession to the Minifie Ore Zone: Ladolam Gold Deposit, Lihir Island, Papua New Guinea. Economic Geology. 2014. V. 109 (4). P. 1137–1160. DOI: https://doi.org/10.2113/econgeo.109.4.1137
2. Chouinard A., Williams-Jones A. E., Leonardson R. W., Hodgson C. J., Silva P., Téllez C., Vega J., Rojas F. Geology and Genesis of the Multistage High-Sulfidation Epithermal Pascua Au-Ag-Cu Deposit, Chile and Argentina. Economic Geology. 2005; 100 (3). P. 463–490. DOI: https://doi.org/10.2113/gsecongeo.100.3.463
3. Corbett G. Epithermal Au-Ag and porphyry Cu-Au exploration — short course manual. Sept 2017. Online version. URL: www.corbettgeology.com
4. Drobe J., Lindsay D., Stein H., Gabites J. Geology, Mineralization, and Geochronological Constraints of the Mirador Cu-Au Porphyry District, Southeast Ecuador. Economic Geology. 2013. V. 108. P. 11–35. DOI: https://doi.org/10.2113/econgeo.108.1.11
5. Figueroa A. J., Gabo-Ratio J. A., Manalo P. C. Takahashi R., Sato H., Ramos A.B. Breccia and vein mineralization of the Balatoc Diatreme, Acupan gold deposit, Baguio Mineral District: An example of a diatreme-hosted epithermal deposit in the Philippines. Ore Geology Reviews, 2022, Volume 144, 104826. DOI: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.104826
6. Gammons C., Korzeb S., Hargrave P. Metallic ore deposit of Montana. MBMG Special Publication 122: Geology of Montana. 2020. Vol. 2: Special Topics. DOI: https://doi.org/10.59691/LTWO3427
7. INEMIN. Gobierno del Ecuador. Geological and metal occurrence maps of the southern cordillera Real and El Oro metamorphic belts. Escala 1:500 000. Instituto Ecuatoriano de Mineria - INEMIN. Producción Cartográfica, British Geological Survey, Keyworth, Nottingham, UK. Ecuador. 1994.
8. INIGEMM. Hoja geológica Zamora. Instituto Nacional de Investigación Geológico Minero Metalúrgico del Ecuador. Proyecto de investigación geológica y disponibilidad de ocurrencias de recursos minerales en el territorio ecuatoriano. República del Ecuador. Hoja 77, escala 1:100000. 2017.
9. Kadel-Harder I.M., Spry P.G., Dan Layton-Matthews, Voinot A., Von der Handt A., McCombs A.L. Paragenetic relationships between low- and high-grade gold mineralization in the Cripple Creek Au-Te deposit, Colorado: Trace element studies of pyrite. Ore Geology Reviews. 2020. Volume 127. DOI: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103847.
10. Leary S., Sillitoe R., Stewart P., Roa K., Nicolson B. Discovery, Geology, and Origin of the Fruta del Norte Epithermal Gold-Silver Deposit, Southeastern Ecuador. Economic Geology. 2016. V. 111. No. 5. P. 1043–1072. DOI: https://doi.org/10.2113/econgeo.111.5.1043
11. Müller D., Kaminski K., Uhlig S., Graupner T., Herzig P., Hunt S. The transition from porphyry- to epithermal-style gold mineralization at Ladolam, Lihir Island, Papua New Guinea: a reconnaissance study. Mineralium Deposita. 2002. V. 37. P. 61–74. DOI: https://doi.org/10.1007/s00126-001-0230-y
12. Müller D., Pettke T., Heinrich C.A. Characteristic features of alkaline rocks hosting the Ladolam gold deposit, Lihir Island, Papua New Guinea. Conference: Mineral Exploration and Sustainable Development; Millpress, Rotterdam, Athens, Greece, 2003.
13. Séguret S. A., Celhay F. Geometric modeling of a Breccia pipe - comparing five approaches. Apcom - Application of Computers and Operations research in the Mineral Industry, 2013, 1. P. 257–266. URL: https://minesparis-psl.hal.science/hal-00906751v1
14. Sillitoe R., Hedenquist J. W. Linkages between Volcanotectonic Settings, Ore-Fluid Compositions, and Epithermal Precious Metal Deposits. Special Publication: Volcanic, Geothermal, and Ore-Forming Fluids: Rulers and Witnesses of Processes within the Earth, Stuart F. Simmons, Ian Graham. 2005. Volume 10. DOI: https://doi.org/10.5382/SP.10.16
15. Sillitoe R. H., Grauberger G. L, Elliott J. E. A diatreme-hosted gold deposit at Montana Tunnels, Montana. Economic Geology. 1985. V. 80 (6). P. 1707–1721. DOI: https://doi.org/10.2113/gsecongeo.80.6.1707
16. Skewes M. A., Holmgren C., Stern C.R. The Donoso copper-rich, tourmaline-bearing breccia pipe in central Chile: petrologic, fluid inclusion and stable isotope evidence for an origin from magmatic fluids. Miner Deposita. 2003, V. 38. P. 2–21. DOI: https://doi.org/10.1007/s00126-002-0264-9
17. Tian Y., Sun J., Ye H., Mao J., Wang X., Bi M., Xia X. Genesis of the Dianfang breccia-hosted gold deposit, western Henan Province, China: Constraints from geology, geochronology and geochemistry. Ore Geology Reviews, 2017, Volume 91, P. 963-980. DOI: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev. 2017.08. 011.
