В глухой тайге на юге Енисейского кряжа, в Мотыгинском районе Красноярского края, спрятано одно из самых богатых золоторудных месторождений России — Попутнинское. Его история началась задолго до того, как здесь появились современные буровые установки. Ещё в 1886 году старатели нашли на этом месте золотокварцевую жилу мощностью почти полтора метра, где содержание драгоценного металла достигало 51 грамма на тонну. Тогда это открытие наделало много шума в тайге, но добыча быстро сошла на нет: старатели решили, что с глубиной жилы становятся слишком тонкими и бедными, и разработка себя не окупает. За шесть лет здесь добыли чуть больше 200 килограммов рудного золота и забросили прииск.
Спустя столетие, в 2005 году, компания «Полюс» взяла лицензию на разведку и добычу в Раздолинском рудном узле, куда входит Попутнинское. За двенадцать лет разведочных работ запасы месторождения выросли в шесть раз. Сегодня утверждённые балансовые запасы золота здесь составляют 78 тонн — это делает Попутнинское крупнейшим по запасам золотосульфидным месторождением на юге Енисейского кряжа.
С геологической точки зрения это место уникально. Оно приурочено к осевой части Рыбинской горст-антиклинали и контролируется крупным Мамонско-Рыбинским разломом. Руды залегают в тальк-карбонат-хлоритовых сланцах — породах, которые образовались в результате метаморфизма древних вулканических пород, метапикробазальтов и базальтов. Эти породы сформировались в Рыбинско-Панимбинском вулканическом поясе, который тянется на 200–250 километров. Миллионы лет назад здесь происходили активные тектонические процессы, связанные с рифтогенезом и активизацией древней континентальной коры. В результате образовались не только сами руды, но и благоприятные структуры для их накопления.
Золото на Попутнинском распределено крайне неравномерно. Рудные тела представляют собой линзовидно-ленточные залежи дробления и рассланцевания — по сути, зоны, где порода была раздроблена и перетёрта тектоническими движениями, а затем пропитана гидротермальными растворами с сульфидами и золотом. Всего на месторождении выявлено 46 рудных залежей, но около 80 процентов запасов сосредоточено всего в трёх из них. Мощность залежей варьируется от первых метров до 50 и более, а по вертикали они распространяются на 550–600 метров. Содержание золота в рудах колеблется от десятых долей до десятков граммов на тонну, а в отдельных пробах достигает сотен граммов — это говорит о наличии рудных столбов, то есть участков с особенно высокими концентрациями.
Первичные руды содержат от 3,4 до 11,2 процента сульфидов. Геохимически они делятся на два типа. Первый — Au-As, то есть золото-мышьяковый, развитый в долеритах и углеродистых сланцах. Второй — Au-As-Sb-Cr-Ni-Co, золото-мышьяк-сурьма-хром-никель-кобальтовый, который встречается вдоль контакта с основными метавулканитами. Такое разнообразие связано с тем, что рудообразующие флюиды взаимодействовали с разными типами пород, извлекая из них различные химические элементы.
Самородное золото на Попутнинском мелкое — размеры зёлотин составляют от 0,001 до 0,070 миллиметра, а значительная часть и вовсе представлена тонкодисперсными выделениями менее микрона. При этом золото высокопробное: в среднем 949 промилле, то есть почти чистое, с небольшой примесью ртути. От 40 до 60 процентов золота ассоциировано с сульфидами — пиритом, арсенопиритом, герсдорфитом и другими минералами. Это создаёт технологические сложности: такое золото трудно извлечь обычным цианированием, поскольку оно «заперто» внутри кристаллических решёток сульфидов. По данным технологических исследований, в доступной для цианирования форме находится лишь около 22 процентов золота.
На месторождении широко развита кора выветривания — она покрывает рудные тела слоем мощностью от 10 до 60 метров. В этой зоне сульфиды и карбонаты выщелочены, а золото частично переотложено. Иногда в карстовых воронках, которые совпадают с окисленными частями рудных залежей, содержание золота достигает 124 граммов на тонну. Это делает кору выветривания не только интересным геологическим объектом, но и потенциально привлекательной для отработки.
История формирования месторождения сложна и многостадийна. Учёные выделяют несколько этапов минералообразования. Сначала, на дорудной стадии, вмещающие породы подверглись хлоритизации, карбонатизации и окварцеванию. Затем наступила рудная стадия, в ходе которой последовательно отложились золото-арсенопирит-пиритовая, золото-герсдорфит-блеклорудная и золото-сульфидно-полиметаллическая ассоциации. Завершился процесс образованием золото-бертьерит-антимонитовой ассоциации. Возраст главной продуктивной ассоциации, определённый Ar-Ar методом по серициту и фукситу, составляет около 717–712 миллионов лет.
Исследования флюидных включений показали, что рудообразующие растворы представляли собой сложную систему CO₂–H₂O–NaCl–KCl с примесями магния и железа. Температура захвата флюида рудной стадии составляла 190–150 градусов Цельсия, а солёность — от 10,5 до 12,5 процентов NaCl-эквивалента. Для кварцевых жил с антимонитом температуры были выше — 220–130 градусов, а солёность достигала 23 процентов. Эти параметры близки к тем, что характерны для орогенных месторождений золота, формирующихся в процессе метаморфизма и тектонической активности.
Учёные предполагают, что основные поставщики золота, мышьяка и серебра в рудообразующую систему — это диагенетические сульфиды из карбонат-терригенных толщ рифейского возраста. Хром, сурьма, никель, кобальт и теллур поступали из пород метапикробазальт-базальтовой ассоциации. Региональный метаморфизм в условиях зелёносланцевой фации стимулировал перекристаллизацию пород, ремобилизацию и перераспределение сульфидов. Вместе с ними мигрировали золото, мышьяк и серебро, которые затем концентрировались в благоприятных структурах — зонах дробления, рассланцевания и метасоматического замещения.
Сегодня Попутнинское месторождение рассматривается как классический пример орогенного золоторудного объекта, сформированного в результате метаморфогенных процессов. Его изучение имеет не только научное, но и практическое значение. Результаты исследований могут быть использованы для прогнозирования и поиска новых золоторудных месторождений на Енисейском кряже. Ведь Раздолинский рудный узел, в котором расположено Попутнинское, включает ещё несколько перспективных объектов — Змеиное, Светлое и Антониновское, а на флангах Попутнинского рудного поля выявлены высокие перспективы для новых открытий.
Эта история важна ещё и потому, что она показывает, как современная наука и технологии позволяют возвращаться к местам, которые когда-то считались бесперспективными. Старатели XIX века бросили Хилковскую жилу, решив, что глубже золота нет. Спустя сто с лишним лет геологи доказали обратное: под старой выработкой скрываются миллионы тонн руды с десятками тонн золота. Попутнинское месторождение — это не просто промышленный объект, это напоминание о том, что недра Земли хранят ещё много загадок, и чтобы их разгадать, нужны не только деньги и техника, но и фундаментальные знания о геологических процессах, которые происходили здесь сотни миллионов лет назад.
Исследование опубликовано в журнале «Руды и металлы»
Изображение на обложке: разработано Magnific
