Charakterystyka i geneza złotonośnej mineralizacji arsenowo-polimetalicznej w złożu Czarnów (Sudety Zachodnie)

• Autorzy: Mikulski S. Z.

Warianty tytułu

EN

The characteristic and genesis of the gold-bearing arsenic polymetallic mineralization in the Czarnów deposit (Western Sudetes)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Szczegółowe badania geochemiczno-mineralogiczne okruszcowanych skał ze złoża w Czarnowie wykazały obecność kilku różniących się składem i teksturą złotonośnych typów rud siarczkowo-polimetalicznych, występujących w żyle kwarcowej, jak również w skałach ją otaczających (łupki, amfibolity i skały węglanowo-krzemianowe). Średnia zawartość złota w zbadanych próbkach wynosi ok. 1,1 ppm arsenu i miedzi, odpowiednio 5,6 i 0,75% (n = 47). Zakres koncentracji złota w próbkach rud siarczkowych jest od ok. 1 do 2,5 ppm (maks. 12,6 ppm), przy zawartości As 3–15% i Cu 1–4%. W masywnych rudach arsenopirytowych koncentracje As mogą osiągać ok. 20–30%. W rudach polimetalicznych udokumentowano pojedyncze wysokie koncentracje Ag (380 ppm), Bi (0,55%) i Sn (0,4%). Krystalizacja złota przebiegała w co najmniej dwóch etapach. Pierwszy związany był z precypitacją złota submikroskopowego (1 µm śred.), w paragenezie z siarczkami metali podstawowych, minerałów Bi, Au, Ag i Te oraz krystalizacją kwarcu mleczno-białego w temperaturze 250–320°C. Następny etap okruszcowania zaznaczył się precypitacją przezroczystego kwarcu, młodszej generacji kalcytu, galeny oraz różnych siarkosoli, w temperaturach od 210 do 130°C. Najmłodszy etap mineralizacji związany był z procesami hipergenicznymi, co przejawia się zastępowaniem siarczków przez minerały wtórne. Geneza okruszcowania złotonośnego w złożu związana była z co najmniej dwoma oddzielnymi procesami precypitacji kruszców z roztworów hydrotermalnych pochodnych procesom magmowo-tektonicznym w strefie kontaktu granitoidów Karkonoszy ze skałami jej wschodniej osłony metamorficznej. Źródłem arsenu, miedzi, siarki (δ S34 CDT w siarczkach w zakresie od 0,07 do 4,33‰) i innych metali były oprócz waryscyjskich granitoidów również skały związane z dolnopaleozoiczną aktywnością magmowo-wulkaniczną w jednostce Kowar-Czarnowa. Po raz pierwszy w złożu rozpoznano następujące minerały: argentyt, joseit, matyldyt, treasuryt, stannin oraz najprawdopodobniej hessyt i protojoseit.

EN

Detailed geochemical-mineralogical studies of ore samples from the Czarnów deposit revealed the presence of ores with different composition and texture of gold-bearing sulphide polymetallic ores. They are hosting by quartz vein and its country rocks (schists, amphibolites and calc-silicate rocks). An average content of Au is 1.06 ppm, of As – 5.6% and of Cu – 0.75% (n = 47). The range of gold contents in sulphide ores is from 1 to 2.5 ppm (max. 12.6 ppm) at As contents 3 to 15% and Cu 1 to 4%. In massive arsenopyrite ore As concentration reaches up to 20–30%. In polymetallic ores a single high contents of Ag (max. 380 ppm), Bi (max. 0.55%) and Sn (max. 0.4%) were documented. Gold precipitation underwent at least in 2 separate stages. The first one was connected with submicroscopic gold (<1 μm in size) mostly bound in arsenopyrite and minor in pyrrhotite in the range of a high temperature (380– 490°C) determined by application of the arsenopyrite geothermometer and of fluid inclusions study of grey and/or grey-white quartz (330– 420°C). The second stage was related to gold redistribution from arsenopyrite and precipitation of microscopic gold (>1μmin size) in paragenetic association with base metal sulphides, and Bi, Au, Ag and Te minerals and crystallization of milky-white quartz in the temperature range 250–320°C. Next stage of ore precipitation was connected with crystallization of transparent quartz and younger generation of calcite, associated by galena and variable composition sulphosalts, in temperature range 130–210°C. The youngest stage is connected with weathering processes and is marked by replacement of primary sulphides by secondary minerals. Genesis of auriferous mineralization in the Czarnów deposit was related to at least two separate stages of ore minerals precipitation from hydrothermal fluids connected with post-magmatic-tectonic evolution of the Karkonosze granite along its contact with the Eastern metamorphic cover. Source of gold, arsenic, copper, sulphur (δ S34 CDT in sulphides range from 0.07 to 4.33‰), and other metals, beside Variscan granites, were credibly rocks related to Lower Paleozoic magmatic-volcanic processes in the Kowary–Czarnów unit. For the first time the following minerals have been recognized in the deposit: argentite, joseite, matildite, treasurite, stannite and most probably hessite and protojoseite.

Słowa kluczowe

PL

złoto; arsenopiryt; minerały Ag, Bi i Te; rudy; geochemia rud; izotopy siarki; geotermometria; Sudety

EN

gold; arsenopyrite; Ag, Bi and Te minerals; ore; ore geochemistry; sulphur isotopes; geothermometry; Sudetes

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 439 (2)
• Strony: 303--320
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., zdj., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mikulski S. Z.

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Bibliografia

• [1] AFIFI A.M., KELLY W.C., ESSENE E.J., 1988 — Phase relations among tellurides, sulphides, and oxides: I. Thermochemical data and calculated equilibrium. II. Applications to telluride-bearing ore deposits. Econ. Geol., 83: 377–404.
• [2] AUGUSTITHIS S.P., 1995 — Atlas of the textural patterns of ore minerals and metallogenic processes: 44–48. W DE G de Gruyter Berlin. New York.
• [3] BANAŚ M., 1967— Złoże rudy arsenowej w Czarnowie. Prz. Geol., 15, 5: 239.
• [4] DZIEKOŃSKI T. 1972 — Wydobywanie i metalurgia kruszców na Dolnym Śląsku od XIII do XX w. Ossolineum, PAN. Wrocław–Warszawa–Kraków–Gdańsk.
• [5] DOMASZEWSKA T., 1964 — Występowanie i eksploatacja złota na Dolnym Śląsku. Prz. Geol., 12, 4: 180–184.
• [6] DUTHOU J.L., COUTURIE J.P., MIERZEJEWSKI M.P., PIN CH., 1991 — Oznaczenia wieku granitu Karkonoszy metodą izochronową rubidowo-strontową, na podstawie całych próbek skalnych. Prz. Geol. 39, 2: 75–79.
• [7] FEDAK J., LINDNER M., 1966 — Metalogeneza Sudetów. Pr. Inst. Geol.: 100–113. Wyd. Geol., Warszawa.
• [8] FRANKE W., ŻELAŹNIEWICZ A., 2002 — Structure and evolution of the Bohemian Arc. , W: Palaeozoic amalgamation of central Europe (red. J.A. Wichester, T.C. Pharaoh, J. Verniers) Geol. Soc. Lon. Sp. Publ., 201: 279–293.
• [9] GŁAŻEWSKA M., 1993 — Mineralizacja kruszcowa typu Czarnowa we wschodniej osłonie granitu Karkonoszy. Prz. Geol., 41, 6: 435–438.
• [10] JASKÓLSKI S., 1964 — Złoże łupków pirytonośnych w Wieściszowicach na Dolnym Śląsku i próba wyjaśnienia jego genezy. Rocz. Pol. Tow. Geol., 34: 29.
• [11] KŁOS T., 1955 — Dokumentacja geologiczna złoża rud arsenu „Czarnów” w Czarnowie, powiat Kamienna Góra. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• [12] KOZDRÓJ W., 2003 — Ewolucja geotektoniczna krystaliniku wschodnich Karkonoszy. W: Sudety Zachodnie: od wendu do czwartorzędu (red. W. Ciężkowski, J. Wojewoda, A. Żelaźniewicz): 67–80. Pol. Tow. Geol., WIND, Wrocław.
• [13] KRETSCHMAR U., SCOTT S., 1976 — Phase relations involving arsenopyrite in the system Fe–As–S and their application. Can. Miner., 14: 364–386.
• [14] LEGIERSKI J., 1973 — Model age and isotopic composition of ore leads of the Bohemian Massif. Czes. Miner. Geol., 18, 1: 1–23.
• [15] MACHOWIAK K., ARMSTRONG R., 2007 — SHRIMP U–Pb zircon age from the Karkonosze granite. Miner. Pol., Sp. Papers 31: 193–196.
• [16] MARHEINE D., KACHLIK V., MALUSKI H., PATOČKA F., ŻELAŹNIEWICZ A., 2002 — The Ar-Ar ages from the West Sudetes (NE Bohemian Massif): constraints on the Variscan polyphase tectonothermal development. W: Palaeozoic amalgamationof central Europe (red. J.A. Winchester, T.C. Pharaoh, J. Verniers). Geol. Soc. Sp. Publ., 201: 135–155.
• [17] MAZUR S., 1995 — Strukturalna i metamorficzna ewolucja wschodniej okrywy granitu Karkonoszy w południowej części Rudaw Janowickich i Grzbiecie Lasockim. Geol. Sudetica, 29, 1: 31–103.
• [18] MIERZEJEWSKI M.P., DUTHOU J.L., COUTURIE J.P., 1994 — Sr-Nd isotopic study of the Karkonosze granite (Western Sudetes). W: Igneous activity and metamorphic evolution of the Sudetes area (red. R. Kryza). Abstrakt: 82. Uniw. Wroc,. Wrocław.
• [19] MIKULSKI S.Z., 1997 — Złoto rodzime w złożu rudy arsenowej w Czarnowie (Sudety Zachodnie). W: Metale szlachetne w NE części Masywu Czeskiego i w obszarach przyległych: geneza, występowanie, perspektywy (red. A. Muszer): 29–33. Uniw. Wroc. Inst. Nauk Geol., Wrocław.
• [20] MIKULSKI S.Z., 2001a — Określenie temperatur krystalizacji złotonośnej formacji arsenowej w Sudetach w świetle badań w mikroobszarze, termobarometrycznych i izotopowych: 1–163. Arch. Kom. Bad. Nauk., Warszawa.
• [21] MIKULSKI S.Z., 2001b — Late-Hercynian gold-bearing arsenic-polymetallic mineralization within Saxothuringian zone in the Polish Sudetes, Northeast Bohemian Massif. W: Mineral deposits at the beginning of the 21st century (red. A. Piestrzyński i in.): 787–793. A.A.Balkema. Lisse, The Netherlands.
• [22] MIKULSKI S.Z., 2007a — The late Variscan gold mineralization in the Kaczawa Mountains, Western Sudetes. Pol. Geol. Inst. Sp. Papers, 22.
• [23] MIKULSKI S.Z., 2007b. — Metal ore potential of the parent magma of granite – the Karkonosze massif example. W: Granitoids in Poland (red. A. Kozłowski, J. Wiszniewska). AM Monograph, 1: 123–145.
• [24] MIKULSKI S.Z., STEIN H.J., 2007 — Re–Os age for molybdenite from the Western Sudetes, SW Poland. W: Granitoids in Poland (red. A. Kozłowski, J. Wiszniewska). AM Monograph, 1: 203–216.
• [25] MIKULSKI S.Z., KOZŁOWSKI A., SPECZIK S., 2007 — Fluid inclusion study of gold-bearing quartz-sulphide veins and cassiterite from the Czarnow As deposit ore (SW Poland). W: Mineral exploration and research: digging deeper (red. J.A. Colin i in.): 805–808. Irish Association of Economic Geologists, Dublin.
• [26] MOCHNACKA K., 1982 — Mineralizacja polimetaliczna wschodniej osłony metamorficznej granitu Karkonoszy i jej związek z geologicznym rozwojem regionu. Biul. Inst. Geol., 341: 273–285.
• [27] MOCHNACKA K., 2000 — Prawidłowości wykształcenia mineralizacji kruszcowej w metamorficznej osłonie granitu Karkonoszy – próba powiązania ze środowiskiem geotektonicznym. W: Problemy genezy złóż rud, mineralogia, petrografia, geochemia. Pol. Tow. Miner. Pr. Spec., 16: 223–258.
• [28] OLIVER G.J.H., CORFU F., KROGH T.E., 1993 — U-Pb ages from SW Poland: evidence for a Caledonian suture zone between Baltica and Gondwana. Jour. Geol. Soc., London, 150: 355–369.
• [29] OHMOTO H., RYE R.O., 1979 — Isotopes of sulfur and carbon. W: Geochemistry of hydrothermal ore deposits, 2nd ed. (red. H.L. Barnes): 509–567. Nowy Jork, Wiley.
• [30] PARAFINIUK J., DOMAŃSKA J., 2002 — Bismuth minerals from Rędziny (Rudawy Janowickie, SW Poland). Miner. Pol., 33, 2: 3–14.
• [31] PETRASCHECK W.E., 1934 — Die Vererzung der Sudetten. Mitt. Geol.Gesellschaft, 26: 191–206.
• [32] PIN C., MIERZEJEWSKI M.P., DUTHOU J.L., 1987 — Isochronous age Rb/Sr of Karkonosze granite from the quarry Szklarska Poręba Huta and significance of initial ratio 87Sr/86Sr in this granite. Prz. Geol., 35: 512–516.
• [33] POULSEN K.H., ROBERT F., DUBČ B., 2000 — Geological classification of Canadian gold deposits. Geol. Sur. Can. Bul., 540: 1–106.
• [34] RAMDOHR P., 1969 — The ore minerals and their intergrowths. Pergamon Press. Oksford–Londyn–Nowy Jork.
• [35] SHARP Z.D., ESSENE E.J., KELLY W.C., 1985 — Are-examination of the arsenopyrite geothermometer: pressure considerations and applications to natural assemblages. Can. Miner., 23: 517–534.
• [36] TEISSEYRE J.H., 1973 — Skały metamorficzne Rudaw Janowickich i Grzbietu Lasockiego. Geol. Sudetica, 8: 7–111.
• [37] ZIMNOCH E., 1985 — Mineralizacja kruszcowa złoża „Czarnów” (Sudety). Rocz. Pol.Tow. Geol., 53, 1–4: 289–306.

Uwagi

PL

Artykuł w Część 5, Złoża metali