Инд. авторы:	Никифорова З.С., Калинин Ю.А., Макаров В.А.
Заглавие:	Эволюция самородного золота в экзогенных условиях
Библ. ссылка:	Никифорова З.С., Калинин Ю.А., Макаров В.А. Эволюция самородного золота в экзогенных условиях // Геология и геофизика. - 2020. - Т.61. - № 11. - С.1514-1534. - ISSN 0016-7886.
Идентиф-ры:	DOI: 10.15372/GiG2020109; РИНЦ: 44398086;
Реферат:	rus: 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 химического 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. eng: 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.
Ключевые слова:	typomorphism; mineralogical and geochemical features; native (hypergene; eolian; pseudo-ore; and metamorphogenic) placer gold; Эволюция золота; экзогенные процессы; типоморфизм; минералого-геохимические особенности; exogenous processes; Gold evolution; метаморфогенное; псевдорудное; эоловое; самородное россыпное золото-гипергенное;
Издано:	2020
Физ. хар-ка:	с.1514-1534
Цитирование:	1. Амосов Р.А., Козырева Н.А., Дейнекина Л.М. Морфология "неизвлекаемого" золота в корах выветривания // Докл. АН СССР, 1988, т. 303, № 3, с. 711-714. 2. Бадалова Р.П., Николаева Э.П., Толкачева Л.Ф. Изучение микротвердости минералов ряда золото-серебро из золоторудных месторождений Узбекистана // Физические свойства редкометалльных минералов и методы их исследований. М., Наука, 1968, с. 72-75. 3. Генкин А.Д., Лопатин В.А., Савельев Р.А., Сафонов Ю.Г., Сергеев Н.Б., Керзин А.Л., Цепин А.И., Амштутц Х., Афанасьева З.Б., Вагнер Ф., Иванова Г.Ф. Золотые руды месторождения Олимпиада (Енисейский кряж, Сибирь) // Геология рудных месторождений, 1994, т. 36, № 2, с. 111-136. 4. Жмодик С.М., Калинин Ю.А., Росляков Н.А., Миронов А.Г., Михлин Ю.Л., Белянин Д.К., Немировская Н.А., Спиридонов А.М., Нестеренко Г.В., Айриянц Е.В., Мороз Т.Н., Бульбак Т.А. Наночастицы благородных металлов в зоне гипергенеза // Геология рудных месторождений, 2012, т. 54, № 2, с. 168-183. 5. Избеков Э.Д. Особенности россыпного золота Вилюйской синеклизы и прилегающих районов // Россыпи золота и их связи с коренными источниками в Якутии. Якутск, Якут. кн. изд-во, 1972, с. 178-199. 6. Избеков Э.Д. Система коренной источник-россыпь. Якутск, Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1995, 202 с. 7. Калинин Ю.А., Росляков Н.А., Прудников С.Г. Золотоносные коры выветривания юга Сибири. Новосибирск, Академ. изд-во "Гео", 2006, 339 с. 8. Калинин Ю.А., Ковалев К.Р., Наумов Е.А., Кириллов М.В. Золото коры выветривания Суздальского месторождения (Казахстан) // Геология и геофизика, 2009, т. 50 (3), с. 241-257. 9. Калинин Ю.А., Пальянова Г.А., Бортников Н.С., Наумов Е.А., Ковалев К.Р. Механизмы агрегации и дифференциации золота и серебра при формировании золотоносных кор выветривания (на примере месторождений Казахстана) // ДАН, 2018, т. 482, № 2, с. 190-195. 10. Кальниченко С.С., Иванов Н.М., Каримова Н.А., Коняев М.В., Филиппов В.П., Яблокова С.В. Основные типы золотосодержащих месторождений осадочного чехла центральной части Восточно-Европейской платформы // Руды и металлы, 1995, № 6, с. 5-15. 11. Ковлеков И.И. Техногенное золото Якутии. М., Изд-во Моск. ун-та, 2002, 303 с. 12. Копелиович А.В. Эпигенез древних толщ юго-запада Русской платформы. М., Наука, 1965, 311 с. 13. Копылов Р.Н. Дифференциация золота в аллювиальных пластовых россыпях. Якутск, Изд-во НИПК "Сахаполиграфиздат", 2002, 144 с. 14. Лебедева С.И. Определение микротвердости минералов. М., Изд-во АН СССР, 1963, 122 с. 15. Лукъяненко Н.П., Колпаков В.В. Открытие россыпного золота в Белоруссии // Золото России, 1995, № 1-4, с. 35-40. 16. Макаров В.А. Геолого-технологические основы ревизии техногенного минерального сырья на золото. Красноярск, Изд-во ООО "Поликом", 2001, 132 с. 17. Макаров В.А., Самородский П.Н. Актуальные вопросы оценки и освоения техногенных месторождений золота // Золото и технологии, 2018, т. 42, № 4, с. 82-96. 18. Маракушев С.А. Геомикробиология и биохимия трансформации золота: Автореф. дис.… д.г.-м.н. М., 1997, 47 с. 19. Моисеенко В.Г. Метаморфизм золота месторождений Приамурья. Благовещенск, Хабар. кн. изд-во, 1965, 127 с. 20. Мязин В.П., Татауров С.Б. Новые технические разработки поточных линий (схем) для переработки золотосодержащих песков техногенных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2000, № 5, с. 174-178. 21. Наумов В.А. Минерагения, техногенез и перспективы комплексного освоения золотоносного аллювия: Автореф. дис.… д.г.-м.н. Пермь, 2010, 39 с. 22. Негруца В.З. Некоторые закономерности распределения и морфологические типы золота в докембрийских метатерригенных породах восточной части Балтийского щита // Докл. АН СССР, 1973, т. 211, № 1, с. 197-200. 23. Нестеренко Г.В., Воротников Б.А., Николаева Н.М., Пещевицкий Б.И. Новообразования минералов золота в зоне окисления сульфидных месторождений Казахстана // Зап. ВМО, 1985, ч. CXIV, вып. 5, с. 555-568. 24. Никифорова З.С., Филиппов В.Е. Золото псевдорудного облика в древних конгломератах // Докл. АН СССР, 1990, т. 311, № 2, с. 455-457. 25. Никифорова З.С., Филиппов В.Е., Цаплин А.Е. Эоловое золото одного из россыпных месторождений Тиманского кряжа // Геология рудных месторождений, 1991, т. 33, № 2, с. 112-116. 26. Никифорова З.С., Филиппов В.Е., Герасимов Б.Б. Влияние эоловых процессов на образование золотоносных россыпей в различные эпохи развития Земли // Геология и геофизика, 2005, т. 46 (5), с. 517-528. 27. Никифорова З.С., Герасимов Б.Б., Глушкова Е.Г., Каженкина А.Г. Золотоносность востока Сибирской платформы: россыпи-коренные источники // Геология рудных месторождений, 2013, т. 55, № 4, с. 305-319, DOI: 10.7868/S0016777013040060. 28. Никифорова З.С., Герасимов Б.Б., Глушкова Е.Г., Каженкина А.Г. Индикаторные признаки россыпного золота как показатель прогнозирования формационных типов золоторудных месторождений (восток Сибирской платформы) // Геология и геофизика, 2018, т. 59 (10), с. 1643-1657, DOI: 10.15372/GiG20181009. 29. Николаева Л.А., Гаврилов А.М., Некрасова А.Н., Яблокова С.В., Шатилова Л.В. Самородное золото рудных и россыпных месторождений России: атлас. М., ЦНИГРИ, 2015, 200 с. 30. Парий А.С., Амосов Р.А. Технологическое опробование техногенных россыпей с мелким и тонким золотом // Горный журнал, 1998, № 5, с. 33-41. 31. Петровская Н.В. Самородное золото. М., Недра, 1973, 347 с. 32. Петровская Н.В., Новгородова М.И., Фролова К.Е. О природе структур и субструктур эндогенных выделений самородного золота // Минералогия самородных элементов. Владивосток, Изд-во ДВНЦ АН СССР, 1980, с. 10-20. 33. Попенко Г.С. Минералогия золота четвертичных россыпей Узбекистана. Ташкент, Изд-во ФАН, 1982, 14 с. 34. Рыжов Б.В., Николаева Л.А., Будилин Ю.С., Ланцев И.П. Типоморфные особенности золота россыпей Северного Урала // Геология и разведка, 1977, № 5, с. 72-79. 35. Сафонов Ю.Г., Бершов Л.В., Богатырев Б.А., Горшков А.И., Дойников О.А., Жуков В.В. Главнейшие признаки первично-осадочной природы раннепротерозойских золото-урановых руд бассейна Витватерсранд (ЮАР) // XII Международное совещание по геологии россыпей и месторождений кор выветривания. Природные и техногенные россыпи и месторождения кор выветривания на рубеже тысячелетий. М., ИГЕМ РАН, 2000, с. 325-328. 36. Смирнов С.С. Зона окисления сульфидных месторождений. М., Изд-во АН СССР, 1955, 331 с. 37. Сурков А.В. Атлас морфологии самородного золота. Ч. 1. М., Издательско-полиграфическая фирма "СтудиА", 2000, 60 с. 38. Тищенко Е.И. К вопросу об эволюции уплощенности золота в аллювиальных россыпях // Геология и геофизика, 1981 (10), с. 34-40. 39. Трушков Ю.Н. Условия формирования и закономерности распределения россыпей в мезозоидах Якутии. М., Наука, 1971, 265 с. 40. Фельдбарг Н.Е., Захарова Е.М. Специфика поисковых работ на золото в старых горно-промышленных районах // Изв. вузов. Геология и разведка, 1984, № 9, с. 68-73. 41. Филиппов В.Е. Моделирование условий формирования аллювиальных россыпей золота. Якутск, Наука, 1991, 44 с. 42. Филиппов В.Е. Роль эоловых процессов в формировании металлоносных конгломератов и сопутствующих им отложений в бассейнах типа Витватерсранд // Отечественная геология, 1997, № 8, с. 40-42. 43. Филиппов В.Е., Никифорова З.С. Преобразование частиц самородного золота в процессе эолового воздействия // Докл. АН СССР, 1988, т. 299, № 5, с. 1229-1232. 44. Филиппов В.Е., Никифорова З.С., Minter W.E.L. Эоловая концепция формирования месторождений золота бассейна Витватерсранд // Россыпи и месторождения кор выветривания - объект инвестиций на современном этапе: тез. докл. Х Международного совещания. М., 1994, с. 216-218. 45. Шпунт Б.Р. Типоморфные особенности и генезис россыпного золота на севере Сибирской платформы // Геология и геофизика, 1974 (9), с. 77-88. 46. Anand R.R., Butt C.R.M. A guide for mineral exploration through the regolith in the Yilgarn Craton, Western Australia // Aust. J. Earth Sci., 2010, v. 57, р. 1015-1114. 47. Colin F., Vieillard P. Behaviour of gold in the equatorial environment: Weathering and surface dispersion of residual gold particles, at Dondo Mobi, Gabon // Appl. Geochem., 1991, v. 6, р. 279-290. 48. Craw D., MacKenzie D. Supergene gold mobility in orogenic gold deposits, Otago Schist, New Zealand // N. Z. J. Geol. Geophys., 2015, v. 58, № 2, р. 123-136. 49. DiLabio R.N.W., Newsome J.W., McIvor D.F., Lowenstein P.L. The spherical form of gold: Man-made or secondary? // Econ. Geol., 1988, v. 83, р. 153-162. 50. Freise F.W. The transportation of gold by organic solutions // Econ. Geol., 1931, v. 6, № 4, р. 599-604. 51. Freyssinet P., Romand B., Greffié C., Crouzet C. Migration processes of soluble and colloidal gold in a lateritic deposit of Amazonia // PDAC-CIM Conference "Mining the Millenium", Toronto, March, 2000, р. 2-9. 52. Giusti L. The morphology, mineralogy and behaviour of "fine-grained" gold from placer deposits of Alberta: Sampling and implications for mineral exploration // Can. J. Earth Sci., 1986, v. 23, р. 1662-1672. 53. Kalinin Yu.A.⁠, Palyanova G.A., Naumov E.A., Kovalev K.R., Pirajno F. Supergene remobilization of Au in Au-bearing regolith related to orogenic deposits: A case study from Kazakhstan // Ore Geol. Rev., 2019, v. 109, р. 358-369. 54. Lawrance L.M., Griffin B.J. Crystal features of supergene gold at Hannan South, Western Australia // Mineral. Deposita, 1994, v. 29, р. 391-398. 55. Letchman H. A Pre-Columbian technique for electrochemical replacement plating of gold and silver on copper objects // JOM, 1979, v. 31, № 12, р. 154-160. 56. Mann A.W. Mobility of gold and silver in lateritic weathering profiles; some observations from Western Australia // Econ. Geol., 1984, v. 79, № 1, р. 38-49. 57. Minter W.E.L., Goedhart M., Knight J., Frimmel H.E. Morphology of Witwatersrand gold grains from the Basal reef: Evidence for their detrital origin // Econ. Geol., 1993, v. 88, № 2, р. 237-248. 58. Nair N.G.K., Santosh M., Mahadevan R. Lateritisation as a possible contributor to gold placers in Nilambur Valley, southwest Jndia // Chem. Geol., 1987, v. 60, № 1-4, р. 309-315. 59. Oberthur T., Saagger R. Silver and mercury in gold particles from the Proterozoic Witwatersrand placer deposits of South Africa: Metallogenic and geochemical implication // Econ. Geol., 1986, v. 81, p. 20-31. 60. Porto C.G., Hale M. Gold redistribution in the stone line lateritic profile of the Posse Deposit, central Brazil // Econ. Geol., 1995, v. 90, № 2, р. 308-321. 61. Reith F., Stewart L., Wakelin S.A. Supergene gold transformation: Secondary and nano-particulate gold from southern New Zealand // Chem. Geol., 2012, v. 320-321, р. 32-45. 62. Santosh M., Omana P.K. Very high purity gold from lateritic weathering profiles of Nilambur, Southern India // Geology, 1991, v. 19, р. 746-749. 63. Townley B.K., Herail G., Maksaev V., Palacios C., de Parseval P., Sepuldeva F., Orellana R., Rivas P., Ulloa C. Gold grain morphology and composition as an exploration tool: application to gold exploration in covered areas // Geochem. Explor. Environ. Anal., 2003, № 3, р. 29-38.