Инд. авторы:	Хусаинова А.Ш., Гаськова О.Л., Калинин Ю.А., Бортникова С.Б.
Заглавие:	Физико-химическая модель преобразования золота в продуктах переработки руд колчеданно-полиметаллических месторождений (салаирский кряж, россия)
Библ. ссылка:	Хусаинова А.Ш., Гаськова О.Л., Калинин Ю.А., Бортникова С.Б. Физико-химическая модель преобразования золота в продуктах переработки руд колчеданно-полиметаллических месторождений (салаирский кряж, россия) // Геология и геофизика. - 2020. - Т.61. - № 9. - С.1181-1193. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	DOI: 10.15372/GiG2020120; РИНЦ: 44050075;
Реферат:	rus: Физико-химическое моделирование поведения золота в продуктах переработки руд колчеданно-полиметаллических месторождений Салаирского кряжа (Ново-Урское и Белоключевское месторождения, Кемеровская область) позволило количественно охарактеризовать процесс его осаждения в различных горизонтах существующих отвалов. В верхней части разреза, богатой сульфидами, происходит их интенсивное окисление и растворение структурного и поверхностно-связанного золота. Здесь же за счет электрохимических процессов идет его переотложение (восстановительный сорбционный барьер) на поверхности пирита, сопровождаемое образованием сульфатов тяжелых металлов и барита. Под ним находится рыхлый горизонт выщелачивания с повышенной влажностью, где золото в поровых растворах находится в виде тиосульфатных, гидросульфидных и гидроксокомплексов, здесь его содержание достигает 68 мг/л. Наконец, в средней части разреза, сложенного плотными железокремнистыми песчаниками, за счет образования тиосульфатных комплексов формируются высокопробные золотины (вплоть до 973 ‰), содержания Au опять падают до 10-6 мг/л (литологический восстановительный барьер). В нижней части разреза (почвенный слой) видимого золота не обнаружено, но повышенные его содержания до 0.42-0.35 г/л связаны с образованием органических высокомолекулярных соединений типа гумусовых кислот. Впервые детально изучены морфология и состав самородного золота, выделенного из различных горизонтов разреза «лежалых» продуктов переработки колчеданно-полиметаллических руд. Показано, что морфология золотин несет на себе следы гипергенных преобразований: на поверхности зерен присутствуют нано- и микрочастицы Au в виде губчатых наростов, расположенных на поверхности зерен барита или собственно самородного золота, часто в пленках гидроксидов Fe, Mn, Al. eng: Gold-bearing dumps of processed pyrite-polymetallic ores of the Ursk ore field (Novo-Urskoe and Beloklyuchevskoe deposits, Salair Ridge) have been studied. Physicochemical modeling of the gold behavior in wastes allowed us to describe quantitatively the gold precipitation process in different horizons of the dumps. In the upper part of the sulfide-rich section, sulfide minerals undergo intens oxidation accompanied by the dissolution of structural and surface-bound gold. Gold redeposition on the pyrite surface (sorption reduction barrier) as a result of electrochemical processes is accompanied by the formation of heavy-metal sulfates and barite. Under the sorption barrier, there is a loose leaching horizon with high humidity, where gold is present in pore solutions as thiosulfate, hydrosulfide, and hydroxo complexes; its content reaches 68 mg/L. In the middle part of the section, composed of compact siliceous sandstones (hardpan), high-grade (up to 973 ‰) gold forms through the disintegration of thiosulfate complexes, but its content decreases to 10-6 mg/L (lithologic reduction barrier). No visible gold was found in the lower part of the section (soil bed), but its high contents (up to 0.35-0.42 g/L) might be due to the sorption by organic high-molecular compounds, such as humic acids. The morphology and chemical composition of native gold from the gold-containing dumps of processed pyrite-polymetallic ores have been first studied. It is shown that the gold surface has traces of supergene transformations, e.g., gold nano- and microparticles as sponge overgrowth on the gold or barite particle surface or as newly formed gold phases in Fe, Mn, and Al hydroxide films.
Ключевые слова:	Supergene Gold; horizon of secondary enrichment; Technogenic mineral phases; физико-химическая модель; гипергенное золото; горизонт вторичного обогащения; техногенно-минеральные образования; Physicochemical model;
Издано:	2020
Физ. характеристика:	с.1181-1193
Цитирование:	1. Амосов Р.А., Васин С.Л. Золотые микрофоссилии // Руды и металлы, 1993, № 3, с. 101-107. 2. Болгов Г.П. Сульфиды Салаира, Урская группа полиметаллических месторождений // Изв. Томск. индустриального ин-та, 1937, т. 53, № 11, с. 45-96. 3. Бортникова С.Б., Гаськова О.Л., Бессонова Е.П. Геохимия техногенных систем. Новосибирск, Академ. изд-во "Гео", 2006, 169 с. 4. Воробьев А.Е., Хоноре Т. Сравнительный анализ свойств нанорельефа различных золотосодержащих сульфидов // Вестн. РУДН. Серия Инженерные исследования, 2016, № 1, с. 80-84. 5. Дербиков И.В. Ново-Урское полиметаллическое месторождение. Материалы по геологии Зап.-Сиб. края, 1937, вып. 42, 58 с. 6. Дистанов Э.Г. Колчеданно-полиметаллические месторождения Сибири. Новосибирск, Наука, 1977, 351 с. 7. Зеркалов В.И. Минералогия и геология колчеданных медно-цинковых месторождений Северо-Восточного Салаира: Автореф. дис.… к.г.-м.н. Томск, ТПИ, 1962, 20 с. 8. Калинин Ю.А., Росляков Н.А., Прудников С.Г. Золотоносные коры выветривания юга Сибири. Новосибирск, Академ. изд-во "Гео", 2006, 339 с. 9. 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. 10. Кириллов М.В., Бортникова С.Б., Гаськова О.Л., Шевко Е.П. Аутигенное золото в лежалых хвостах цианирования золото-сульфидно-кварцевых руд (Комсомольский ЗИС, Кемеровская область) // ДАН, 2018, т. 481, № 6, с. 658-661. 11. Ковалев К.Р. Особенности формирования руд колчеданно-полиметаллических месторождений Северо-Восточного Салаира и Восточной Тувы: Автореф. дис. … к.г.-м.н. Новосибирск, НГУ, 1969, 32 с. 12. Куимова Н.Г., Моисеенко В.Г. Биогенная минерализация золота в природе и эксперименте // Литосфера, 2006, № 3, с. 83-95. 13. Мягкая И.Н., Лазарева Е.В., Жмодик С.М., Густайтис М.А. Распределение золота и серебра в потоке рассеяния Урского хвостохранилища (Кемеровская область) // Строение литосферы и геодинамика: материалы XXV Всероссийской молодежной конференции, 2013, с. 60-62. 14. Оленченко В.В., Кучер Д.О., Бортникова С.Б., Гаськова О.Л., Еделев А.В., Гора М.П. Вертикальное и латеральное распространение высокоминерализованных растворов кислого дренажа по данным электротомографии и гидрогеохимии (Урской отвал, Салаир) // Геология и геофизика, 2016, т. 57 (4), с. 782-795. 15. Рихванов Л.П., Абросимова Н.А., Барановская Н.В., Белан Л.Н., Большунова Т.С., Бортникова С.Б., Горбатюк Е.А., Густайтис М.А., Еделев А.В., Межибор А.М., Мягкая И.Н., Соктоев Б.Р., Юсупов Д.В., Жмодик С.М., Ищук Н.В., Кириченко И.С., Наркович Д.В., Лазарева Е.В., Оленченко В.В., Саева О.П., Сарыг-оол Ю., Усманова Т.В., Юркевич Н.В. Биогеохимический мониторинг в районах хвостохранилищ горно-добывающих предприятий с учетом микробиологических факторов трансформации минеральных компонентов. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2017, 437 с. 16. Рослякова Н.В., Щербаков Ю.Г., Агеенко Н.Ф., Портянников Д.И., Бортникова С.Б., Радостева Н.Е. Условия золотоносности колчеданно-полиметаллических месторождений // Условия образования, принципы прогноза и поисков золоторудных месторождений. Новосибирск, Наука, 1983, с. 31-65. (Тр. ИГиГ СО АН СССР, вып. 533). 17. Таусон В.Л., Кравцова Р.Г., Смагунов Н.В., Спиридонов А.М., Гребенщикова В.И., Будяк А.Е. Структурное и поверхностно-связанное золото в пиритах месторождений разных генетических типов // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (2), с. 350-369. 18. Черепнин В.К. К вопросу о составе и генезисе руд Урских месторождений Салаира // Изв. Том. политех. ин-та, 1957, т. 90, с. 56-68. 19. Шваров Ю.В. HCh: новые возможности термодинамического моделирования геохимических систем, предоставляемы Windows // Геохимия, 2008, № 8, с. 898-903. 20. Щербакова И.Н., Густайтис М.А., Лазарева Е.В., Богуш А.А. Миграция тяжелых металлов (Cu, Pb, Zn, Fe, Cd) в ореоле рассеяния Урского хвостохранилища (Кемеровская область) // Химия в интересах устойчивого развития, 2010, т. 18, № 5, с. 621-633. 21. Юркевич Н.В., Карин Ю.Г., Кулешова Т.А. Состав отвала Белоключевского месторождения золота по данным электромагнитного сканирования и геохимического опробования // Проблемы геологии и освоения недр: Труды XXI Международного симпозиума им. акад. М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 130-летию со дня рождения проф. М.И. Кучина, Томск, НИТПУ, 2017, т. 1, с. 853-855. 22. Янченко О.М., Ворошилов В.Г., Тимкин Т.В., Мартыненко И.В., Зиаии М. Морфология и состав золота кор выветривания Томь-Яйского междуречья // Изв. Том. политех. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2019, т. 330, № 3, с. 84-92. 23. Gas'kova O.L., Bortnikova S.B., Airiyants A.A., Kolmogorov Y.P., Paskov M.V. Geochemical features of an anthropogenic impoundment with cyanidation wastes of gold-arsenopyrite-quartz ores // Geochem. Int., 2000, v. 38, № 3, p. 281-291. 24. Gustaytis M.A., Myagkaya I.N., Chumbaev A.S. Hg in snow cover and snowmelt waters in high-sulfide tailing regions (Ursk tailing dump site, Kemerovo region, Russia) // Chemosphere, 2018, v. 202, p. 446-459. 25. Hadri H.E., Louie S.M., Hackley V.A. Assessing the interactions of metal nanoparticles in soil and sediment matrices - a quantitative analytical multi-technique approach // Environ. Sci.: Nano, 2018, v. 5, p. 203-214. 26. Karthikeyan S., Beveridge T.J. Pseudomonas aeruginosa biofilms react with and precipitate toxic soluble gold // Environ. Microbiol., 2002, v. 4, p. 667. 27. Korobushkina E.D., Karavaiko G.I., Korobushkin I.M. Biochemistry of gold // Ed. R. Hallberg. Environmental biogeochemistry. Proc. 5th Int. Symp. Environ. Biogeochem. Ecol. Bull. 35, 1983, p. 325-333. 28. Lazareva E.V., Myagkaya I.N., Kirichenko I.S., Gustaytis M.A., Zhmodik S.M. Interaction of natural organic matter with acid mine drainage: In-situ accumulation of elements // Sci. Total Environ., 2019, v. 660, p. 468-483. 29. Myagkaya I.N., Lazareva E.V., Gustaytis M.A., Zhmodik S.M. Gold and silver in a system of sulfide tailings. Part 1. Migration in water flow // J. Geochem. Explor., 2016a, v. 160, p. 16-30. 30. Myagkaya I.N., Lazareva E.V., Gustaytis M.A., Zhmodik S.M. Gold and silver in a system of sulfide tailings. Part 2. Reprecipitation on natural peat // J. Geochem. Explor., 2016b, v. 165, p. 8-22. 31. Reith F., Fairbrother L., Nolze G., Wilhelmi O., Parsons E.; Wakelin St. A., Pring A., Hough R., Southam G., Brugger J. Nanoparticle factories: Biofilms hold the key to gold dispersion and nugget formation // Geology, 2010, v. 38 (9), p. 843-846. 32. Saryg-ool B.Yu., Myagkaya I.N., Kirichenko I.S., Gustaytis M.A., Shuvaeva O.V., Zhmodik S.M., Lazareva E.V. Redistribution of elements between wastes and organic-bearing material in the dispersion train of gold-bearing sulfide tailings: Part I. Geochemistry and mineralogy // Sci. Total Environ., 2017, v. 581-582, p. 460-471. 33. Southam G., Lengke M.F., Fairbrother L., Reith F. The biogeochemistry of gold // Elements, 2009, v. 5, p. 303-307. 34. Yurkevich N.V., Bortnikova S.B., Olenchenko V.V., Abrosimova N., Saeva O.P., Karin Yu.G. Study of water-rock interaction in sulfide mining tailings using geochemical and geoelectrical methods // Procedia Earth Planet. Sci., 2017, v. 17, p. 112-115.