CC BY
149
Региональная геология
УДК 553.411
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗНО-МИНЕРАГЕНИЧЕСКИХ И ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА БЛАГОРОДНОМЕТАЛЛЬНОЕ ОРУДЕНЕНИЕ
А.Ф. Коробейников
Томский политехнический университет E-mail: [email protected]
На основе концепции пульсационного геологического саморазвития Земли предложены новые модели возникновения и развития мантийных магмо-термофлюидодинамических и внутрикоровых гранитоидно-гидротермально-метасоматических рудообразующих систем при их пульсационно-эстафетном саморазвитии. Разработаны оптимальные варианты региональных и локальных прогнозно-поисковых критериев и признаков, а также типовых прогнозно-поисковых комплексов на комплексное благород-нометалльное оруденение промышленного значения. Они включают прогнозно-минерагенические исследования рудоносных площадей на основе дистанционного и наземного методов физико-геологического и специального минералого-геохимического картирования в масштабах 1:200000-1:25000 (I этап); прогнозно-поисковые работы, включающие минералого-геохимическую специальную съемку в масштабах 1:50000-1:10000 (II этап); поисково-оценочные работы масштабов 1:10000-1:1000 (Ill этап).
Ключевые слова:
Рифтогенез, метасоматизм, рудообразование, мантийно-коровое взаимодействие рудообразующих систем, прогнозирование и поиски, комплексное оруденение.
Key words:
Rifting, metasomatism, ore formation, mantle-crust interaction of ore-forming systems, prediction and search, integrated mineralization.
Введение
Коллективом инновационного научно-образовательного центра «Золото-платина» ТПУ изучаются условия образования, размещения и разрабатываются новые методы и приемы прогнозирования и поисков месторождений благородных металлов. Первоначально (1960-1980 гг.) исследовались условия локализации и размещения месторождений золота в различных структурах земной коры, предлагались новые приемы их прогнозирования и поисков. Позднее исследования были направлены на разработку вопросов геохимии, генезиса, прогнозирования и поисков нетрадиционных комплексных золото-платиноидных руд в известных золоторудных регионах Сибири, Урала, Казахстана.
Результативность, эффективность и качество прогнозно-поисковых и разведочных работ на все виды полезных ископаемых во многом зависит от повышения уровня научного обоснования и геолого-экономической оценки выявляемых ру-допроявлений и месторождений, от разработки и внедрения прогрессивных методов прогноза, повышения достоверности прогнозных построений. При всех видах, этапах и стадиях геологоразведочных работ, направленных на обнаружение промышленных месторождений полезных ископаемых, необходимо давать достоверную прогнозную оценку рудоносности изучаемых территорий в количе-
ственных показателях, а затем разрабатывать оправданный научный прогноз на поиски и оценку вновь выявляемых проявлений полезных ископаемых. Особое значение приобретает научно обоснованный выбор первоочередных крупных площадей и локальных рудоносных участков для постановки дальнейших геолого-съемочных, поисковых и оценочных работ.
Коллективом инновационного научно-образовательного центра ТПУ «Золото-платина» разрабатываются проблемы прогнозирования и поисков типовых и нетрадиционных месторождений благородных металлов. На основе принятой концепции пульсационного саморазвития Земли предлагаются новые модели возникновения и развития мантийной магмо-термофлюидодинамической и внутри-коровой гранитоидно-гидротермально-метасома-тической рудообразующих систем (при пульса-ционно-эстафетном их саморазвитии), а также новые прогрессивные приемы и методы аналитических, прогнозно-минерагенических, поисковых исследований на золотое и комплексное золото-платиноидное оруденение.
Разрабатывались следующие разделы проблемы:
• Региональное минерагеническое прогнозирование рудоносных площадей.
• Факторы регионального прогнозирования.
• Принципы выделения рудоносных площадей.
• Локальное прогнозирование и поиски потенциальных месторождений и рудных полей.
• Поисковые критерии и признаки промышленного оруденения.
• Рудно-метасоматическая зональность как основа прогноза и поисков скрытого оруденения.
• Прогнозно-поисковые признаки промышленного золотого и комплексного золото-платино-идно-редкометалльного оруденения.
• Прогнозно-поисковые комплексы. Методические основы исследований. Фактический материал получен при региональном дистанционном, наземном физико-геологическом и детальном геолого-минералого-геохимическом картировании рудоносных площадей с использованием дистанционных и наземных геолого-геофизиче-ских (ГСЗ, МОВЗ), геохимических исследований. Основное внимание уделялось расшифровке руд-но-метасоматической зональности и разработке критериев и признаков оценки золотого и комплексного золото-платиноидного оруденения на глубину и фланги рудоносных структур. Геологоминералогическое, геофизическое и геохимическое наземное картирование проводилось в масштабах 1:50000-1:1000. Специальным минералого-геохи-мическим исследованиям подвергались различные рудно-метасоматические комплексы и тела многих рудных полей Сибири, Урала, Казахстана, Средней Азии, а также слагающие их минералы - амфиболы, гранаты, пироксены, кварцы, карбонаты, пирит, арсенопирит, халькопирит, блеклые руды, борниты, сульфосоли, теллуриды и другие. Изучались кристаллографические, физические, электрические, химические свойства минералов. Геохимические пробы анализировались спектрохимическим, полярографическим, атомно-абсорбционным, нейтронно-активационным, сцинцилляционно-эмиссионным, инверсионно-вольтамперометрическим, пробирным методами. Нейтронно-активационные, полярографические и инверсионно-вольтамперо-метрические методы и приемы анализов природного вещества были разработаны в геолого-аналити-ческом «Золото-платина» [1-8].
Особенности методики регионального геологогеофизического и локального минералого-геохи-мического картирования рудоносных площадей и аналитических работ рассмотрена в ряде ранних публикаций [1-3].
Выявляемые при региональном и локальном картировании рудных полей и месторождений благородных металлов объемные геолого-геофизиче-ские, минералого-геохимические данные, обрабатывались с помощью пространственно-статистического анализа на ЭВМ. Они служили основой для построения моделей их полей.
Аэрокосмические и наземные глубинные геологогеофизические исследования рудоносных территорий. Для познания глубинного строения рудоносных площадей использована дополнительная информация, получаемая при проведении аэрокосмофото-графических и глубинных геофизических (глубин-
ного сейсмического зондирования ГСЗ и метода отраженных волн зондирования МОВЗ) исследований. Получены новые данные о крайне неоднородном строении низов земной коры и верхних блоков мантии, подстилающих территории рудоносных площадей. Эти выступающие глубинные неоднородности обусловлены появлением блоков разуплотненных пород благодаря процессам глубинного метасоматизма и гранитизации, происходивших при процессах плюмтектоники, рифтогенеза и глубинного мантийного метасоматизма. Выявлены региональные особенности внутреннего строения внутрикоровых и мантийных структурно-веще -ственных комплексов и их различие. Непосредственно под крупными рудоносными площадями фиксируются блоки - выступы существенно разуплотненных пород, представленных гранитизиро-ванными и метасоматически преобразованными образованиями. Именно геосолитонная природа плюмов, палеодиапиризма, глубинного метасоматизма проясняет периодически ритмические, электромагнитные и другие явления в недрах и позволяет понять природу возникавших рядовых, крупных и сверхкрупных рудных объектов в земной коре. Пространственное взаимодействие при совмещении глубинных и внутрикоровых рудообразующих систем обеспечивало формирование крупных и сверхкрупных рудных полей и месторождений в земной коре, образованных при распаде глубинных магмо-термофлюидных систем под воздействием смешения их с холодными местными трещинно-поровыми водами [1].
Типичными золоторудными (с платиноидами) объектами, сформированными в черносланцевых и иных толщах фанерозоя, являются крупнейшие и уникальные месторождения Сухой Лог, Бакыр-чик, Нежданинское, Наталкинское, Майское, Олимпиадинское, Мурунтау, Кумтор, Воронцов-ское и другие [1-5]. В углиродистых минерализованных толщах складчатых поясов обособляются две формационные группы месторождений: золото -кварцево- березитовая жильно -штокверковая и золото-углеродисто-сульфидно-листвинитовая прожилково-вкрапленная. Они размещаются в дислоцированных и листвинитизированных углеродистых породах цеолитовой, пренит-пумпеллиито-вой и зеленосланцевой фаций метаморфизма. Продуктивная на Аи, Р1, Рё минерализация представлена пиритом, арсенопиритом, пирротином, серицитом, карбонатами, прожилковым кварцем. Золото, платиноиды - свободные, дисперсные, ультрадисперсные в пирите, арсенопирите и углеродистом веществе (шунгите-антраксолите).
Рудоносные черносланцевые толщи размещаются в компенсационных прогибах, приуроченных к крупным рифтогенным разломам в куполах, горстах, грабенах складчатых и офиолитовых поясов, в надинтру-зивных зонах [1]. Например, платиноносные золоторудные месторождения Западной Калбы (Бакырчик, Большевик, Боко-Васильевское и другие [2-5] размещаются в рифтогенной структуре Зайсанской склад-
чатой зоны они были сформированы в герцинский этап становления региона. Рудные поля и месторождения находятся в пределах Чарско-Горностаевского поднятия - Чарского офиолитового пояса в зонах активного проявления палеодиапиризма и глубинного метасоматизма. Они несут комплексное золотое (с И, Рё, 08, 1г) оруденение прожилково-вкрапленного и жильного типов и фиксируются дистанционными аэрокосмическими и наземными геолого-геофизиче-скими методами в инъективно-магматических и ме-тасоматических полях [2].
Сведения о глубинном строении региона приведены в публикациях Н.К. Булина, В.Н. Любецкого, ГН. Щербы, Б.А. Дьячкова, ГП. Нахтигаль [4-8]. Данные получены по двум профилям МОВЗ и профилю СГЗ-МОВ Балхаш-Алтай, а также по результатам интерпретации гравитационных, магнитных полей и дешифрирования аэрокосмоснимков, анализа стратиграфических разрезов (рис. 1) [2]. Верхняя мантия залегает на глубинах 37...48 км, глубина её кромки увеличивается с северо-запада на юго-восток. В рельефе раздела Мохоровичича установлено поднятие, которое погружается с северо-запада на юго-восток. Ось этого поднятия проходит субпараллельно юго-западной границе Чарско-Гор-ностаевского горста (Чарского офиолитового пояса). На глубинах 15...40 км выявлены «слепые» зоны для МОВЗ, отвечающие блокам развития грани-тоидов. Сейсмическими работами установлены субвертикальные глубинные зоны, соответствующие глубинным разломам. Большой протяженностью по вертикали отличается глубинный разлом,
связанный с Кызыловской зоной смятия, контролирующий крупное Бакырчикское золоторудное поле. Эта зона проявлена в рельефе поверхности Мохоровичича в виде ступени с амплитудой
3...4кмна глубинах 30...40 км. Чарская и Калба-Нарымская структурно-фациальные зоны отличаются пониженными глубинами залегания мантии до границы Моха в 43...45 км. Это свидетельствует
о приподнятом блоке верхней мантии. Н.К. Булин отмечает, что по сейсмическим данным верхняя мантия под Чарско-Горностаевским поднятием была активизирована до 300 км, а под Жарминским прогибом - до 220 км, что нашло отражение в локальных изменения границ обмена [4].
Мантийно-коровые рудообразующие системы: магматизм, метасоматизм и золото, золото-платиноидное орудененеие.
Критерии прогнозирования золотого и комплексного золото-платиноидного оруденения Глубинный метасоматизм и заложение рудообразующих систем. Установлен вынос золота при мета-соматическом преобразовании глубинных гранатовых перидотитов, зафиксированный в ксенолитах измененных перидотитов в кимберлитах Сибирской платформы: содержание Аи сокращается вдвое КНи=0,5 по сравнению с исходными породами, а также в перекристаллизованных гранатах. Дополнительным доказательством фракционирования золота в мантийных условиях служат примеры крайне неоднородного его распределения в гипербазитах и базитах - от 0,5 до 47 мг/т (рис. 2) [7, 8].
80“0'0ив. д 82°0'0"в. д. 84°0'СГв. д.
□□1 □□2 □□3 \И\4 □□5 □□6 ЕЗ7 Е=І8 ША9 □□ 10
Рис. 1. Космоструктурная модель Западно-Калбинской металлогенической зоны и сопредельных территорий (по результатам дешифрирования космических снимков Мод1з). 1-5 - металлогенические зоны Зайсанской складчатой системы: 1) Рудно-Алтайская; 2) Иртышская; 3) Калба-Нарымская; 4) Западно-Калбинская; 5) Жарма-Саурская; 6) Чингиз-Тарбога-тайские каледонские структуры обрамления; 7) частные кольцевые структуры; 8) частные линеаменты; 9) рудные поля; 10) очаговые структуры: Джерек-Суздальская (1), Кедейская (2), Кызыловская (3), Джумбинская (4)
Рис. 2. Распределение средних содержаний золота в глубинных икоровых образованиях Земли: 1) хондриты, железные метеориты; 2) ультрабазиты и базиты мантийные во включениях в кимберлитах, альнеитах; 3) продукты мантийного метасоматоза во включениях в кимберлитах; 4) ультрабазиты и базиты коро-вые; 5) гранитоиды коровые; 6) продукты корового щелочного метасоматизма (альбититы, калишпати-ты); 7) продукты локального околорудного метасоматизма (грейзены, листвениты-березиты, гумбеи-ты, аргиллизиты); 8) рудные ассоциации
Внутрикоровый магматизм, метасоматизм и оруденение [1, 7, 8]. Минералого-геохимические показатели продуктивных и безрудных базитовых и грани-тоидных интрузий формаций дунит-пироксенит-габ-бровой, габбро-диорит-диабазовой, габбро-плагио-гранитной, габбро-диорит-гранодиоритовой, пестрых батолитов. Для продуктивных гранитоидных интрузий складчатых поясов фанерозоя свойственны:
1) Признаки двух-трехстадийного формирования отдельных интрузивных фаз - габбро, диоритов, гранодиоритов I фазы; гранодиоритов, плагио-гранитов II фазы; гранитов, граносиенитов III фазы.
2) Повышенная основность пород, преобладание № над К на 0,5...1,5 %, С1 над F во флюидной фазе (2.50 раз); явления щелочного автометасома-тоза-калишпатизации, альбитизации, биотитиза-ции в апикальных частях интрузивов; развитие пород двух петрохимических рядов-диоритов и пла-гиогранитов и автометасоматитов - магнезиальных и известковых скарнов, альбититов-калишпа-титов, березитов-лиственитов и аргиллизитов.
3) Признаки глубинных трансмагматических флюидов, выявляемые в форме флюидных включений в минералах магматитов и автометасоматитов с высокими концентрациями газов восстановительной обстановки СО, СО2, СН4, Н2, С2 Н2, С1, ^ Р, а также по наличию самородных элементов С, Си, РЬ, 2п, Sn, Аи, ^, Р1, карбидов F3С, SiС среди акцессорных минералов; по развитию ореолов повышенной золотоносности контактовых роговиков и мраморов (Кн=1,2...1,3); позолотосодержащим расплавно-рассольным включениям в шпинелях скарнов, (1...9,8)-10-6моль/л Аи.
4) Связь дайкообразования диабазов, диорит-лампрофиров, порфиритов с золотым, золото-пла-тиноидным оруденением: развиты до-, внутри- и по-
слерудные дайки. Руды локализовались в «головках» свит даек или рудные столбы тяготеют к участкам повышенной плотности дайковых тел. В таких дай-ковых телах отмечается обычно вдвое повышенное содержание золота. В сложнозональных дайковых телах долерит-диабазов, лампрофиров, сформированных трех-шестикратным внедрением расплава из промежуточных очагов-камер, установлено 2. 3-кратное накопление Аи в поздних дифферен-циантах - КНи=1,8.7,5. Повышение концентрации серы в расплавах приводило к накоплению халько-фильных элементов и золота в магматитах.
5) Установлены показатели распределения золота в породах и минералах продуктивных интрузий: ХАи=3,6...6 мг/т, КАи>80 %, КНи=2...3 и ХАи=5.30 мг/т, КАи>100 %, КНи=8.57 для контактовых метасоматитов; дл-я безрудных интрузий эти показатели о-вечают ХАи=0,8...1,8 мг/т, КАи<70 %, КНи=1.1,7 и ХАи=3...6 мг/т, КАи>80%, КНи=1.4 в скарнах. В целом разновозрастные гранитоиды золотоносных районов несут умеренно повышенные параметры распределения Аи: 2,7...4,8 мг/т и повышенные параметры КН и V. Основными минералами-носителями Аи служат минералы интрузивов, а концентраторами - акцессории, КНи в которых достигает 10.1000. Параметры распределения элементов-спутников Аб, Sb, Си, РЬ, 2п, Ag, Bi, Ga также возрастают до КН>3, ^100. Акцессорные сфен, апатит, циркон, магнетит продуктивных интрузий обычно несут 7.1880 мг/т Аи: КНи=5,4...41 (рис. 3). Диаграмма составлена по данным анализов 3500 проб из пород и минералов
6) Установлено фракционирование золота в магматических расплавах при их кристаллизации: зафиксированное накопление его в цементирующей основной мелкозернистой массе пород по сравнению с протобластами - КНи=2,1...12 для гранитоидов и 10.41 для щелочных пород. Определено накопление Аи в остаточных расплавах габ-бро-гранитных интрузий (КНи 1,1.2,7) и особенно во флюидах области субсолидуса (КНи 53.300).
7) Установлено перераспределение и вынос золота при площадном щелочном автометасоматозе интрузивов до 40.50 % в зонах альбитизации, ка-лишпатизации - 2...3 вместо 3,6...6 мг/т. Формирование окол орудных грейзенов, березитов-листве -нитов, аргиллизитов напротив сопровождалось накоплением Аи и Р^ РЙ, ЯИ до КНи=50.300 и КНПГ=410.600. Максимальные концентрации благородных металлов выявлены в окварцованных и сульфидизированных породах - КНи=300.1300 и КНПГ>1500 (рис. 4).
В газово-жидких включениях минералов скарнов и березитов-лиственитов выявлено содержание Аи до (1,2...30).10-6 моль/л.
8) В магмо-рудно-метасоматических колоннах золотое и комплексное золото-платиноидное ору-дененеие размещается зонально: внизу скарны, альбит-калишпатовые, пропилитовые, грейзено-вые метасоматиты с вкрапленными золото-плати-но-вольфрам-молибденовыми рудами; в средней
Рис. 3. Соотношение параметров распределения золота (X, V) (а) и Си, РЬ, 1п, вэ (б) в породах иминералах нижнепалеозойской гранитоидной формации Аптае-Саянской складчатой области. ¡-VIII - поля развития пород. I) гранитов Белоиюс-ского, Тигертышского, Томского массивов; II) диоритов, сиенито-диоритов, монцонитов, гранодиоритов, плагиограни-тов нижнепалеозойских массивов Кузнецкого Алатау, Восточного Саяна, Горной Шории, Горного Алтая, Тывы; III) даек диоритов, лампрофиров, диоритовых порфиритое, сиенито-диоритов Солгонской интрузии; IV) магнезиальных скарнов гранитоидных интрузий Ольховского, Тарданского рудных районов Восточного Саяна и Тывы, V) известковых скарнов, VI) скарново-золото-магнетитовых руд, послескарновых метасоматитов тех жерегионов; VII) скарново-магнети-товых руд железорудных месторождений Алтае-Саянской складчатой области; VIII) околорудных березитов, листвени-тов, альбититов, гумбеитов, серицитовых метасоматитов скарново-золоторудных икварцево-золоторудных полей
Показатель вариации V, %
Рис. 4. А. Соотношение параметров распределения золота ХиУ (средних содержаний и показателя вариации) в исходных и измененных гранитоидах интрузивов Восточного Саяна, Тувы, Кузнецкого Алатау (по А.Ф. Коробейникову): I - поле развития минералов и пород неизмененных гранитоидов; II - то же, калишпатизированных и альбитизированных гра-нитоидов; III - то же, грейзенизированных, березитизированных гранитоидов. Б. Диаграмма соотношений коэффициента накопления золота (Ку) в минералах контактово-метасоматических зон гранитоидных итрапповых интрузий и температур ихформирования (по гомогенитизации включений): -VI) поля развития минералов: I) магнезиальных скарнов гранитоидных интрузий Алтае-Саяна и Тянь-Шаня; II) известковых скарнов тех же регионов; III) известковых скарнов трапповых интрузий Сибирской платформы; IV) скарново-магнетитовыхруд нижнепалеозойской гранитоидной интрузии Алтае-Саяна (первый максимум бедной золото-серебрянной минерализации в зонах сульфидизирован-ных магнетитов); V) золотоносных скарново-магнетитовых руд Кузнецкого Алатау, Горной Шории (второй максимум промышленной концентрации Au (Калиостровское, Казское, Сухаринское месторождения): VI) минералы золото-тел-луридно-сульфидных руд в скарновых зонах нижнепалеозойской и верхнепалеозойской гранитоидных интрузий Ал-тае-Саяна, Тянь-Шаня (основной промышленный максимум накопления Au) (Синюхинское, Ольховское, Тарданское, Куру-Тегерекское, Тарорское, Гишдарвинское месторождения)
части березиты, листвениты со штокверковой зо-лото-платино-висмут-теллуридной минерализацией; вверху - листвениты или аргиллизииты с жильными золото-палладий-сульфосольно-теллурид-ными ассоциациями (рис. 5). В сульфидизирован-ных скарнах концентрация Аи и П достигает
3...30 г/т, 1...7,2 г/т соответственно; в альбит-ка-лишпатовых, грейзеновых ассоциациях до 1...5 г/т Аи, 0,1...1,3 г/т П, Об; в березитах, лиственитах, ар-гиллизитах с мышьяково-сульфидными, висмут -теллуридными комплексами до 1... 10 г/т Аи,
1...9.3 г/т П, Рё (рис. 5).
Рис. 5. А. Модель рудно-метасоматической зональности золоторудных полей складчатых поясов (по А.Ф. Коробейникову): 1) диориты-плагиограниты; 2) калишпатизированные габброиды и гранитоиды; 3) альбитизированные габброиды и гранитоиды; 4) биотитизированные породы; 5) вкрапленные золото-редкометальные руды в альбититах; 6) грейзе-ны; 7) кварцево-золото-платино-сульфидные жильные руды в березитах-лиственитах; 8) гидробиотит-тремолитовые, хлоритовые метасоматиты; 9) кварц-серицит-пирит-карбонатные метасоматиты; 10) доломит-кальцитовые метасома-титы. Б. Диаграмма соотношений средних содержаний ЭПГ X и показателя вариации V ЭПГ в горных породах и рудах золоторудных полей Сибири и СВ Казахстана: |-VII - поля распространения пород и руд с неодинаковым распределением Р^ Рс1, НЬ, Об, Г: I - поле Хи> РС, № и VPt> РС, № в углеродистых аргиллитах, алевролитах, песчаниках, сланцах Сухолож-ского, Саралинского, Олимпиадинского, Ворнцовского, Бакырчикского, Боко-Васильевского, Костобе-Эспинского рудных полей; II - тоже для Р^ РС, Г серпентинизированных гипербазитов Саралинского, Октябрьского, Боко-Васильев-ского рудных полей; III - тоже, для березитов-лиственитов тех же рудных полей; IV - тоже, для Р^ РС штокверково-кварцевых руд Коммунаровского, Советского рудных полей; V - то же, для Р^ РС кварцево-жильных руд Коммунаров-ского, Советского, Зун-Холбинского, Ирокиндинского рудных полей; VI - то же, для Р^ РС, Г, Об, НЬ вкрапленных золото-сульфидных руд в лиственитизированных углеродистых сланцах, песчаниках, эффузивах, туфах Боко-Васильевско-го, Бакырчикского, Воронцовского, Олимпиадинского, Акжальского, Зун-Холбинского золоторудных полей; VII -то же, для Р^ РС, Об, Г для сульфидизированных серпентинитов-лиственитов апогипербазитовых Октябрьского, Боко-Васильевского рудных полей
Общая вертикальная протяженность рудно-ме-тасоматических колонн достигает 1,2...3,8 км. В этих колоннах установлено одно-двухволновое размещение богатой рудной минерализации (рудных столбов) в вертикальных диапазонах 240...400,
400...600 и 800...1200 м. Минимальная вертикальная протяженность рудных столбов свойственная близповерхностным месторождениям, а максимальная - среднеглубинным.
9) В контактовых метасоматитах продуктивных и безрудных интрузий золото содержится в количествах, превышающих в 2...3 раза содержание его в интрузивных породах. В минералах магнезиальных скарнов, возникавших в процессе магматического замещения доломитов, установлено 4.114-кратное возрастание содержаний Au по сравнению с минералами гранитоидов и доломитов. Известковые скарны, возникавшие в после-магматический этап контактового метасоматоза,
также характеризуются 1,3...57-кратным повышенным содержанием Ли_по сравнению с гранитоида-ми и известняками: ХЛи> 18,5 мг/т. В послескарно-вых актинолит-хлорит-кварц-карбонатных метасоматитах отмечается высокая концентрация Ли до 0,1...3 г/т: КН>5...300, ГЛи>100...125 %. Следовательно, в период контактового метасоматоза происходит привнос Ли, ЭПГ со стороны интрузий с максимумом их концентрации до 9...30 г/т, Р>125...300 %, КН 300.1500 в заключительную стадию окварцевания и сульфидизации (рис. 4).
10) Выявлены признаки фракционирования золота между твердой и жидкой фазами кристаллизующихся расплавов: КНи=1:3...21 и 1:53.114, а также между твердой и флюидной фазами области субсолидуса: Кни 1:5,5 и 1:290. Коэффициенты распределения золота КНи между магмой, кристал-лизатом и флюидной фазой составили 1,3:1:3 в начальную стадию раскристаллизации расплавов
С' I л лп/п
Рис. 6. А. Соотношение содержаний СІ иF в биотитах гранитоидов кварцево-золоторудных (поле I на графике), золоторудных участков Кураминского региона Тянь-Шаня (поле II на графике); золото-скарновых (поле III на графике) и медно-мо-либден-порфировых (поле IVна графике) месторождений Алтае-Саянской, Забакальской складчатых областей. Б. Соотношение ионов С1к F газово-жидких включений в минералах скарнов (шпинель, фассаит, гранат, диопсид, геден-бергит, везувиан, скополит, волластонит), березитов. гумбеитов, альбититов-калишпатитов (кварц, карбонаты) золоторудных, золото-медно-молибден-порфировых, золото-берилл-колумбит-касситеритовых месторождений поданным водных вытяжек: I) жильно-штокверковые, вкрапленные золоторудные (с сопутствующей Ві, Те, Ж минерализацией) месторождения (Любавинское, Коммунаровское, Балахчинское, Константиновское, Ударное, Эльдорадинское, Чармитанское); II) золото-скарновые месторождения (Ольховское, Медвежье, Тарданское); III) золото-медно-порфировые месторождения (Каульдинское); IV) медно-молибденовое сАи Кальмакырское месторождение; V) золото-бе-рилл-колумбит-касситеритовое Кутурчинское месторождение
и 2,5:1:21 в конечную стадию для толеитовых магм, а для гранитоидных магм - 2:1:5 в начальную и 2,5:1:114 в заключительную стадию. Тем самым подтверждено накопление золота в остаточных расплавах и флюидах формирующихся продуктивных интрузий, в том числе в гранитоидах заключительных фаз интрузий и их дайковых комплексов (Ки 1,5...7,5) (рис. 4, 5).
11) Геохимическими исследованиями установлено формирование комплексных золото-плати-ноидно-редкометалльных руд металлоносными флюидами с соотношениями Cl, F от 5:1 до 1,1:1, а для собственно золоторудных - Cl: F от 50 до 100:1 во флюидных фазах рудоформирующих интрузий (рис. 6). Отмечаются близкие соотношения в биотитах гранитоидов Cl: F от 1:1 до 1:30 для интрузий с комплексными месторождениями благородных и редких металлов, а для редкометалльных гранитоидных интрузий эти показатели превышают 1:30.1:60.
Выделены геохимические поля гранитоидов Бе-рикульского, Федоровского, Центрального, Зун-Холбинского кварцево-золоторудных (поле I); На-тальевского, Майского, Тарданского, Синюхин-ского, Ольховского, Ульменского, Чойского, Кара-минского золото-скарновых полей (поле III) Алтае-Саянской складчатой области; гранит-порфи-ров, сиенит-порфиров Уйбатского плутона Сор-ского, Аксугского, Жирекенского медно-молиб-ден-порфировых месторождений Сибири и проявлений Станового хребта (поле IV).
12) Разработана такая последовательность геохимических событий при формировании эндогенных рудных месторождений:
Рис. 7. Мантийно-коровая модель формирования золото-платиноидно-редкометалльных месторождений в черносланцевых толщах орогенно-рифтогенных структур протерозоя-фанерозоя: 1) гипербазит-базит-плагио-гранитные интрузии; 2) компенсационные синклинали и посторогенные рифты; 3) региональные глубинные разломы; 4~6) руды: 4) жильные, 5) штокверковые; 6) вкрапленные; 7) флюидный мантийный поток
• мантийный метасоматизм глубинных опрод (Ки=0,5) и формирование рудообразующих глубинных термофлюидных систем (КА= 115.1500);
Рис. 8. А. Физико-геологическая модель месторождения золота в Центральнинском гранодиоритовом интрузиве Кузнецкого Алатау: 1-3 - гранодиориты: 1) повышенно магнитные; 2) калишпатизированные понижено магнитные; 3) умеренно магнитные за пределами рудных участков; 4) золотоносные кварцево-сульфидные жилы; 5) зоны березитизации; 6) границы развития золотопродуктивных рудных тел; 7) зоны локальной калишпатизации; 8) линия сопряжения с зоной повьшенной флюидопроницаемости; 9) направления движения металлоносных растворов позоне калишпатизации; 10) граница развития высокотемпературных шеелитовых парагенезисов в жилах; 11) графики радиоактивности (штриховая линия) и магнитного поля; 120 гистограммы магнитной восприимчивости гранодиоритов из зон пониженной (I), повышенной рудоносной (II) и умеренной III) магнитности. Б. Физико-геологический разрез месторождения в гранитоидах восточной части Ольховско-Чибижекского рудного поля: 1) граниты, гранодиориты; 2) известняки; 3) роговики; 4) дайки диоритовых порфиритов; 5) кварцево-сульфидные золотоносные жилы; 6) границы петрографических (а) и петрофизических (б) разновидностей пород; 7) повышенно-магнитные гранитоиды и графитизирован-ные вмещающие породы; 8) пониженно-магнитные гранитоиды и мраморизованные, скарнированные вмещающие породы; 9) породы за пределами изменений; а~б - вариационные кривые вызванной поляризуемости известняков и роговиков (а) и магнитной восприимчивости гранитоидов (б); приведены графики магнитного поля (Ы) естественной (и) и вызванной (цК) электрических поляризаций
• становление гипербазит-базит-плагиогранит-ных интрузий с показателями КН“=0,8...0,6 и Кн=0,5;
• околорудный метасоматоз пород с КНи=3. 300 и Кн=36...410;
• заключительное окварцевание, сульфидизация пород с КнА“=300...1000 и Кн=1050.
Выделяются глубинные зоны (>60...80 км), где
преобладают процессы экстракции рудных элементов восходящими глубинными термофлюидо-потоками (КН=0,5...0,6) и области разгрузки металлоносных флюидов (15...1км), где магмо-термо-флюидодинамические системы отлагали их в зонах рудолокализации (рис. 7, 8).
Разработаны прогнозно-поисковые критерии и признаки золотого и комплексного золото-пла-тиноидно-редкометалльного оруденения. Золотое, золото-платиноидно-редкометалльное оруденение формировалось в условиях совмещения в складчатых поясах разновозрастных последовательных процессов седиментации, дислокаций, метасоматизма, гипербазит-барит-плагиогранитного и гра-нитоидного магматизма, сопровождающего метасоматизма на участках проявления рифтогенеза и палеодиапиризма.
Разработаны региональные и локальные прогнозно-поисковые критерии и признаки, включа-
ющие черносланцевые толщи рифтогенного типа, прорванные штоками, дайками базит-плагиогра-нит-гранитного состава в офиолитовых и терри-генно-вулканогенных поясах, террейнах, проявления мантийно-коровых палеодиапиров (пёстрые магматиты, метасоматиты в компексационных рифтогенных синклиналях с черносланцевыми горизонтами), наличие глубинных расколов земной коры и мантии; развитие малых и средних размеров кольцевых структур в сочетании с дуговыми, линейными региональными структурами, дешифрируемыми по аэрокосмическим снимкам и данным глубинной геофизики, в том числе сейсмической томографии; наличие региональных отрицательных и положительных гравимагнитных аномалий и геохимических полей и т. п.
Прогнозно-поисковые комплексы
Технология прогнозирования и поисков месторождений благородных металлов включала геологические, геофизические, геохимические исследования перспективных территорий в три этапа [9, 10].
I этап - прогноз региональных рудоносных площадей на основе анализа имеющихся геологогеофизических (ГСЗ, МОВЗ), геохимических карт в масштабах 1:200000 (1:Ш0000)-1:25000. Специальное картирование крупных метасоматиче-
ских зон с возможной золотой или комплексной золото-платиноидно-редкометалльной минерализацией. Специальные ревизионные минералогогеохимические исследования сульфидов, кварцев, карбонатов с определением элементов-спутников Ав, В1, Те, Se, Т1, Re, Си, РЬ, Ъ&, Аб, 8Ъ, Со, N1, Ив, Ва, Т1, Сг, Мп, Ве, Мо, " Подсчет прогнозных ресурсов Рз в рудных зонах, узлах, полях.
II этап - поисковые работы, включающие ми-нералого-геохимическую специальную съёмку рудоносных участков (потенциальных рудных полей) в масштабах 1:50000-1:10000.
Специальное минералогическое и петрофизи-ческое картирование зон метасоматитов в масштабах 1:50000-1:5000. Высокоточная магнитометрия, ЕП, ВП, КС, радиометрия. Проведение структурно-поисковых единичных скважин глубиной
300...600 м с детальной скважинной геофизикой, геохимией, термобарогеохимией. Выделение перс-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Коробейников А.Ф. Мантийно-коровые рудообразующие системы комплексных месторождений благородных и редких металлов. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - 130 с.
2. Коробейников А.Ф., Масленников В.В. Закономерности образования и размещения месторождений благородных металлов в черносланцевых толщах Северо-Восточного Казахстана. -Томск: Изд-во ТГУ, 1994. - 337 с.
3. Коробейников А.Ф. Нетрадиционные комплексные золото-платиноидные месторождения складчатых поясов. - Новосибирск: НИЦ ОИГГМ СО РАН, 1999. - 237 с.
4. Булин Н.К., Афанасьева Н.А., Поняева Е.А., Эрглис Е.И. Глубинное строение территории Юго-Западного Алатая по сейсмическим данным // Советская геология. - 1969. - № 4. -С. 97-109.
5. Любецкий В.Н. Глубинное строение и районирование Иртыш-Зайсанской складчатой системы по геофизическим данным // Известия вузов. Геология и разведка. - 1965. - №12. -С. 3-14.
пективных рудоносных участков с подсчетом прогнозных ресурсов категории Р2.
III этап - оценочные работы на Аи, Ав, И, Рё, Re на выявленных перспективных площадях, включающих геолого-минералогическое, геохимическое картирование рудоносных участков в масштабах 1:10000-1:1000. Бурение колонковых скважин по профилям через 500 м глубиной до 300 м. Скважинная геофизика, петрофизика (ВП, МЭК, МЭП, КСПК) и геохимическое опробование на Аи, Ав, РЬ, Си, В1, Те, Se, Т1, Re, И, Рё, Rh, 08, Jг. Прогнозная оценка рудных зон с подсчетом прогнозных ресурсов категории Р1, возможных запасов категории С2. Составление ТЭЭС и ТЭЭО для дальнейшего изучения и освоения выявленного оруденения [9].
Работа выполнялась при финансовой поддержке РФФИ и Минобрнауки РФ, проекты 06—05—64091, 2006-РИ-112.0/001/182, 2.318.2009.
6. Щерба Г.Н., Дьячков Б.А., Нахтигаль Г.П. Жарма-Саурский геотектоноген. - Алма-Ата: Наука, 1976. - 240 с.
7. Коробейников А.Ф. Золото в эндогенных процессах земной коры и мантии // Доклады АН СССР. - 1988. - Т. 299. - № 5. -С. 1233-1237.
8. Коробейников А.Ф. Условия концентрации золота в палеозойских орогенах. - Новосибирск: Ин-т геол. и геофиз. СО АН СССР, 1987. - 177 с.
9. Коробейников А.Ф. Прогнозирование рудоносных площадей и месторождений полезных ископаемых. - Томск: Изд-во ТПУ, 2008. - 204 с.
10. Коробейников А.Ф. Геология, геохимия, условия образования, прогнозирование и поиски месторождений благородных металлов: итоги исследований // Известия Томского политехнического университета. - 2004. - Т. 307. - № 2. - С. 102-199.
Поступила 08.10.2010 г.
