CC BY
20
УДК 554. 24 + 553 % : 550.3 (571.54)
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ ДОВЫРЕНСКОГО БАЗИТ-ГИПЕРБАЗИТОВОГО МАССИВА ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ (СЕВЕРНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ)
МА.Нефедьев1
Геологический институт СО РАН, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а.
Приводятся результаты крупномасштабных (1:50000) и детальных (1:10 000) геофизических исследований Довыренского базит-гипербазитового массива. Составлены планы гравитационного и магнитного полей, выполнено их геофизическое районирование. На основе интерпретации и анализа планов и геологической схемы массива выполнено его тектоническое районирование и составлена структурно-тектоническая карта. По точечным палеткам Д.С. Микова подобрана модель разреза. По имеющимся геолого-геофизическим данным даётся анализ структуры и элементов блоко-разрывной тектоники, оценка перспектив массива на медно-никелевое, платиновое и другое оруденение. Ключевые слова: базит-гипербазитовый массив, гравитационное и магнитное поле, блоковая тектоника. Библиогр. 7. Ил. 5.
STRUCTURAL FEATURES AND THE EVALUATION OF THE PROSPECTS OF DOVYRENSKII BASIT-HYPERBASIT MASSIF ACCORDING TO GEOPHYSICAL DATA (THE NORTHERN TRANSBAIKALIA)
M.A.Nefedjev
Geological Institute of Siberian Department of Russian Acaddemy of sciences. Presents the results of large-scale (1:50000 scale) and detailed (1:10 000 scale) geophysical researches of Dovyrenskii basit-hyperbasit massif. Based on the interpretation of gravitational and magnetic fields, the plans analysis and geological scheme of the massif its tectonic zoning was performed and a structural and tectonic map was made. A cut model was selected according to D.S.Mikov's point palletes. The analysis of structure and elements of block-breaking tectonics, the evaluation of massif's prospects on copper-nikel, platinum and other ore formation are given based on the obtained geological and geophysical data. Key words: basit-hyperbasit massif, gravitational and magnetic field, block-breaking tectonics. 7 sources. 5figures.
Краткая геолого-геофизическая характеристика
Довыренский габбро-перидот-дунитовый массив расположен в пределах Олокитского синклинория. Это пла-стообразное тело, залегающее субсогласно с вмещающими его позднепро-терозойскими карбонатно-терриген-
ными отложениями. Массив является одной из наиболее перспективных структур на поиски медно-никелевых руд сульфидно-медно-никелевой формации. Здесь выявлено Довыренское рудное поле, включающее проявления Озёрное, Центральное и Рыбачье, объединённые в Байкальское месторождение (рис.1).
:Нефедьев Михаил Андреевич - доктор геол.-минералог. наук, ведущий научный сотрудник. Тел.: 83012-43-49-01. Е-mail: nefedyev [email protected]
Nefedjev Mihail Andreevich. -a doctor of geological and mineralogical sciences, a leading scientific worker. РИопе: 8-3012-43-49-01. Е-mail: nefedyev [email protected]
Рис. 1. Схема районирования структуры Довыренского массива и отражение её в гравитационном поле: 1-4 - интенсивность поля силы тяжести: 1 - ниже - 40 мГл, 2 - от -40 до -30 мГл, 3 - от -30 до -20 мГл, 4 - от -20 до -10 и от -10 мГл и выше; 5 -контуры рудных зон: 1 - Холоднинской, 2 - Ондоко-Олокитской; 6 - месторождения (1 -Холоднинское) и рудопроявления (3 - Озёрное, 4 - Центральное, 5 - Рыбачье); 7 -интенсивность поля А§, мГл; 8 - разломы: а-рудоконтролирующие (1 - Холоднинский, 2 -Ондоко-Олокитский, ЧД - Чая-Довыренский, Тс - Тыйский) б - прочие; 9 - линии расчетных профилей; 10 - Тыя-Холоднинская аномальная зона; 11 - Тыя-Холоднинская аномальная подзона; 12 - глубинные разломы (Хл - Холоднинский, Тс - Тыйский, ЧД - Чая-Довыренский, ОК - Олокито-Кичерский, КУ - Кичеро-Укучиктинский)
В рудном поле известно 27 рудных тел. Массив прорывает породы ондокской свиты в центральной части Олокитского синклинория. Его лежачий северозападный бок сложен никеленосными габбро-перидотитами, плагиоперидоти-тами, перидотитами, оливинитами и дунитами. В осевой его части продольный разлом разделяет дунитовую и плагио-дунит-
троктолитовую зоны. В 5-6 км юго-восточнее массива расположена Холод-нинская, а в 3-4 км северо-западнее -Ондоко-Олокитская колчеданно-
полиметаллические рудные зоны.
Основные и ультраосновные породы массива обладают высокой плотностью (2,90-3,19 г/см3) [6]. Магнитные свойства пород массива изменяются от слабомагнитных (габбро-
нориты, дуниты, троктолиты, оливини-ты) до сильно-магнитных (плагиопе-ридотиты и перидотиты). Более низкие плотность (2,75-2,85 г/см3) и маг-нитность вмещающих пород олокит-ской серии определяют то обстоятельство, что массив выделяется высоким полем А§ и знакопеременным магнитным полем небольшой интенсивности (рис. 1, 2).
Более четко структура, форма, размеры и положение массива в плане отражаются в гравитационном поле локальной аномалией более 32 мГл эллипсовидной формы (26х4-8 км) северо-восточного простирания. Массив ограничен гравитационными ступенями до 6-10 мГл/км, приуроченными к глубинным разломам (рис.1-4). Судя по градиенту поля А§, падение массива
Рис. 2. Районирование магнитного поля Довыренского массива: 1 -изолинии магнитного поля в мЭ х 102; остальные условные обозначения см. на рис.1.
крутое юго-восточное. Интенсивность поля А§ варьирует от -45 до -10 мГл. По характеру и уровню поле районировано на гравитационные зоны, подзоны и участки локальных аномалий северовосточного простирания и находится в пределах Тыя- Холоднинской (ТХ) аномальной зоны и Тыя-Холоднинской (ТХ) подзоны.
Массив выделяется пониженным и отрицательным полем АТ. Простирание магнитного поля также северо-восточное (см. рис. 2). В пределах Тыя-Холод-нинской зоны выделено три магнитных максимума, которые совмещаются с перидотитами и плагиоперидотитами. При этом в юго-западной части эти породы выделяются отрицательной аномалией от -100 мЭ и ниже, а в северовосточной - положительной, до +350 мЭ. Очевидно, в северо-восточной части породы выходят на дневную поверхность, а в юго-западной - погружаются под наносы. На северо-запад и юго-восток магнитное поле понижается до -300 мЭ. Низкая интенсивность магнитного поля над массивом объясняется либо обратным намагничением пород,
либо потерей их магнитных свойств за счет интенсивных метасоматических изменений.
По геофизическим данным выполнено тектоническое районирование Довыренского массива. В основу районирования положены интерпретация и комплексный анализ геофизических и геолого-структурных карт с учетом данных физических свойств горных пород. Составлена тектоническая схема массива с элементами блоково-разрывной тектоники (см. рис.3). Основная роль в формировании тектонической структуры массива принадлежит разломам. Сложное блоково-складчатое строение массива обусловлено широкой сетью крупных и мелких разломов. Они выделяются и прослеживаются зонами проводимости, разуплотнения и цепочками знакопеременных магнитных аномалий (рис. 1, 2, 4).
Массив приурочен к одноименному блоку, ограниченному с северо-запада Чая-Довыренским, с юго-востока Тыйским, с северо-востока Олокито-Кичерским, с юго-запада
Рис. 3. Схема тектонического районирования Довыренского массива на геологической основе Е.В.Кислова и [4]: 1- плагиоперидотиты; 2 - плагиодуниты, дуниты; 3 -плагиодуниты, троктолиты, оливиновые габбро; 4 - массивные оливиновые габбро и габбро-нориты; 5 - зоны разломов; 7 - вмещающие осадочно-метаморфические породы. Остальные условные обозначения см. на рис. 1
Кичеро-Укучиктинским разломами. Они определяют его эллипсовидную форму, размеры, структуру и положение в плане (см. рис. 1-3). Чая-Довыренский, Тыйский и прочие рудоконтролирующие разломы картируются гравитационными ступенями (3-5 мГл/км) и хорошо видны на космоснимках. Чая - Довыренский разлом контролирует размещение медно-никелевого оруденения Довыренского и Чайского рудных полей.
Холоднинский рудоконтролиру-ющий разлом мощностью до 3 км, протяженностью 60 км крутого (60-85° ЮВ) падения имеет важное структурно-металлогеническое значение. Он разделяет Кичеро-Мамскую и Олокискую структурно-формационные зоны [2] и ограничивает с юга породы авкитской свиты, подстилающие рудовмещающую толщу.
Тыйский разлом протяженностью 90 км крутого (75-90°) падения на северо-востоке сближается с Чая-
Довыренским разломом, образуя единую Тыя-Мамскую структуру. Он срезает северо-западное крыло Холод-нинского прогиба. Амплитуда смещения по нему 500-600 м с воздыманием северо-западного крыла [3]. Разлом четко картируется гравитационными (до 2-3 мГл/км) и магнитными (до 100 мЭ) ступенями.
Геоплотностная модель массива
Геоплотностная модель массива сформирована по профилю 16,0 по данным гравиметрии (см. рис. 4). Интенсивность аномалии силы тяжести над массивом около 32 мГл.
Наиболее плотные породы дуниты (3,19 г/см3), оливиновые габ-бро-нориты, оливиновые габбро, трок-толиты (2,93 г/см3) и плагио-перидотиты (2,90 г/см3) [6]. Они в основном и слагают массив.
Рис. 4. Петроплотностная модель разреза Довыренского массива по пр. 16,0 (геологический разрез составлен Э.Г. Конниковым, Геологический институт СО РАН). Использованы материалы В.П. Мещерова (Бурятгеология): 1 - редкогалечные конгломераты и гравелиты; 2 - кварц-хлорит-серицит-мусковитовые сланцы с прослоями эпидот-хлорит-амфиболовых графитизированных сланцев; 3 - порфириты сыннырской свиты (андезито-базальты); 4 - углисто-глинистые сланцы, алевролиты; 5 - кварциты, кварц-слюдистые сланцы с прослоями кварцевых песчаников, известняков; 6 - доломиты; 7 -ортосланцы; 8 - известняки; 9 -переслаивание песчаников и сланцев; 10 - гранофировые габбро-нориты (а - дайки, б - крупные тела); 11 - оливиновые габбро-нориты (гилериты); 12 - оливиновые габбро; 13 - троктолиты; 14 -дуниты, плагиоклазовые дуниты, верлиты; 15 - плагиоперидотиты, плагиоклазовые лерцолиты; 16 - тектонически ослабленные зоны и 17 -разрывные нарушения и их номера (1 - Ондоко-Олокитский, 2 - Чая-Довыренский, 3 - Тыйский, 4 - Холоднинский); 18 - предполагаемые контакты пород; 19 - 1 - зоны проводимости, 2 - аномалии естественного поля: 20 - плотность пород разреза, г/см3
Плотность остальных пород, вмещающих массив, гораздо ниже и изменяется от 2,59 г/см3 (кварциты и кварц-слюдистые сланцы) до 2,84г/см3 (измененные ортосланцы). При моделировании за нулевую взята плотность (2,69 г/см3) углисто-глинистых сланцев, алевролитов и прилегающих к ним пород, вмещающих массив. Отрица-
тельную плотность (2,59 г/см3) имеют кварциты, тектонически ослабленные зоны и разломы.
Значительная положительная избыточная плотность пород массива (порядка 0,21-0,50 г/см3) позволяет подобрать модель разреза с высокой точностью (см. рис. 4).
Модель разреза очень сложная.
Рис. 5. Результаты комплексных геолого-геофизических исследований на профилях 14,8 (А) проявления Центрального и 24,5 (Б) проявления Озерного (По материалам В.П. Мещерова, Бурятгеология с дополнениями и изменениями автора): 1 - кварцитовидные песчаники и роговики с прослоями углистых сланцев, глинисто-карбонатных сланцев и известняков; 2 - углисто-глинистые, глинисто-графитистые филлитовидные сланцы; 3 - окремненные доломитизированные известняки; 4 - габбро-диабазы, офитовые габбро; 5 - оливиновые габбро, габбро-нориты; 6 - габбро-перидотиты, плагиоклазовые перидотиты, 7 - оливиниты, плагиоклазовые оливиниты, габбро; 8 - серпентинизированные перидотиты и оливиниты; 9 -серпентинизированные оливиниты, дуниты; 10 - серпентиниты; 11 - зоны медно-никелевого оруденения; 12 - скважины: а-пробуренные, б - рекомендуемые.
Наблюдается частая перемежаемость пород и смещение их по разломам, (сбросам и взбросам) различных направлений на десятки и сотни метров. Например, породы северо-западного фланга массива сброшены по Чая-Довыренскому разлому на 150 м. Массив осложнен многочисленными сателлитами (отдельными интрузиями гипербазитов), залегающими на его флангах. Падение пород северозападного крыла массива круче, чем юго-восточного.
В общем виде глубинную структуру массива можно представить так: на эффузивах основного состава нюрундуканской свиты, являющейся основой Олокитского прогиба, залегают вулканогенно-терригенные формации рифея с избыточной плотностью 0,120,14 г/см3, прорванные интрузиями гипербазитов с избыточной плотностью 0,21-0,5 г/см3. Максимальная вертикальная мощность массива в более широкой его части по данным моделирования около 5-6,5 км, ширина 4-8 км, падение юго-восточное крутое (85°). С глубиной мощность гипербази-товых тел сокращается, а угол падения уменьшается до 45° и на глубине около 6,5 км они постепенно выклиниваются. По-видимому, массив не имеет корней и под ним отсутствует гранитно-метаморфический слой. Это значительно повышает его перспективы на поиски медно-никелевых руд на глубине.
Оценка перспектив Довыренского рудного поля
В Бурятии разработана стратегия развития горнорудного комплекса до 2010 и 2020 гг., основанная на геолого-экономической переоценке крупных и уникальных по качеству минерального сырья месторождений, находящихся в государственном резерве - Озерного, Холоднинского и др. [1]. Главной целью такой переоценки является подготовка к промышленному освоению месторожде-
ний, могущих принести наиболее высокую прибыль в кратчайшие сроки. На 2005-2020 гг. предусматривается: расширить поисково-разведочные работы на цинк, свинец, вольфрам, никель; приступить к комплексному освоению месторождений цветной металлургии, в первую очередь, Озерного и будущего Холоднинского ГОКов. Планируются поисково-разведочные работы на цинк, свинец, никель, вольфрам, расширение минерально-сырьевой базы будущего Холоднинского ГОКа как основы Северобайкальского ТПК. Промышленный потенциал ТПК составляют полиметаллы Холоднинской и Ондоко-Олокитской рудных зон, медь и никель Чайского и Байкальского, ильменит-магнетитовые руды Слюдянского месторождений, калийные удобрения и алюминиевые руды нефелиновых сиенитов сыннырского массива, платиноиды Довыренского массива, золото-редкометалльные, редкоземельные и другие руды. Результаты детальных геофизических работ на всех исследуемых участках свидетельствуют о том, что здесь могут быть открыты новые рудные тела. На медно-никелевых проявлениях Рыбачьем, Центральном и Озёрном выявлены многочисленные зоны проводмости (10100 Ом-м) мощностью 200-1400 м аномалии ЕП до -200 —300 мВ, ВП до 15 %, совмещенные с контрастными геохимическими ореолами никеля, меди, кобальта, цинка и свинца (рис.5).
По данным методов заряда, ВЭЗ-ВП и гравиметрии наличие богатых сульфидных руд следует ожидать на глубине. По данным метода глубинного заряда изолинии потенциала на глубине заворачивают к центру массива, что указывает на наличие проводящих объектов в самом массиве, которые могут быть обусловлены медно-никелевыми рудами и оруденелыми габбро-пегматитами в зонах разломов.
Проявление Озерное расположено в эндоконтакте серпентинизированных
перидотитов с ороговикованными суль-фидизированными углисто-глинистыми сланцами. Это секущие и согласные брекчиевые и сплошные рудные тела в габбро-норитах и габбро-пегматитах мощностью 1-1,5 м, протяженностью от 20 до 200 м с содержанием никеля 0,262,6, меди 0,09-0,36 %. Они образуют рудную зону протяженностью 2100 м. На профиле 24,5 локальные аномалии ВП, силы тяжести, заряда, магнитного поля и ЕП совмещаются с контрастными геохимическими ореолами никеля, меди и зоной медно-никелевого оруденения (см. рис. 5-Б).
Проявление Рыбачье представлено гнездово-вкрапленными, густовкрап-ленными сульфидными рудами, оруде-нелыми габбро-пегматитами, зонами пиритового оруденения, прослеженными на 3300 м при мощности 10-60 м. Содержание никеля - 0,22-0,33 %.
На проявлении Центральном выявлены две зоны густовкрапленных, гнездово-вкрапленных и брекчиевых сульфидных руд мощностью 3,5 и 5 м, прослеженных на 600-1400 м по простиранию. Содержание никеля от 0,24-0,5 до 0,4-2,9 %. По данным ВЭЗ на профиле 14,8 сопротивление с глубиной уменьшается до 10-20 Ом-м, а поляризуемость возрастает до 15%. Это свидетельствует об увеличении сульфи-дизации и наличии здесь проводящих объектов (см. рис. 5-А). Зоны проводимости и поляризуемости совпадают с аномалиями ЕП, Ag и комплексом пород, благоприятных для медно-никелевого оруденения. Протяженность зоны медно-никелевого оруденения более 20 км. Она изучена только на рудопроявлениях с поверхности и на глубину до 200-750 м через 600 м по редкой сети скважин. Промежутки между проявлениями перекрыты мощным чехлом рыхлых отложений и остались «белыми пятнами» в отношении оценки на медно-никелевое оруденение.
Значительный прирост запасов руд
ожидается за счет доизучения флангов и глубоких горизонтов известных месторождений и проявлений. В Гасан-Дякитском массиве выявлены сплошные и брекчиевидные сульфидные руды с прожилково- и гнездово-вкрапленной минерализацией. Практически не изучены Нюрундуканское и Водопадное проявления с содержанием никеля от 0,24 до 0,7 %, две рудные зоны протяженностью 1,9 км, выявленные в районе кл. Рыбачьего и руч. Школьного в габбро-норитах и габбро-пегматитах протяженностью до 200 м. Содержание никеля в них 0,12 %, меди - 0,47-0,59 %, кобальта - 0,05 %. Бурением эти зоны не изучены.
На юго-западном фланге рудной зоны открыты полиметаллические проявления Рыбачье и Иоко, на северовосточном - Сыннырское месторождение псевдолейцитов и нефелиновых сиенитов - ценного сырья для производства калийных удобрений, алюминия, керамики, цемента, жаропрочного кирпича и огнеупоров.
Перспективы района на медно-никелевое оруденение огромны. На площади около 1000 кв. км, от южного окончания Слюдянского массива до Большой Чуи, выявлено пятнадцать аналогичных массивов гипербазитов. Из них десять не изучены, частично изучены Слюдянский, Гасан-Дякитский, Довыренский, Тыйский и Чайский массивы.
Довыренский массив, кроме того, перспективен на платиноиды. В его центральной части выявлены Авкитское и Нюрундуканское проявления в габбро-пегматитах. Полоса протяженностью 20 км, мощностью 0,2-2,3 км рассматривается как единый горизонт развала пород перспективной зоны. Расчетная глубина развития оруденения около 500 м, содержание платины от 0,1-1,7 до 3,9 г/т. Прогнозные ресурсы оцениваются по категории Р2 в 15млн. т руды, сумма платины+палладия в 25,5 т.
Выводы
1. Блоково-разрывные структуры, глубинное строение, форма, размеры и положение Довыренского массива в плане находят четкое отражение в физических полях, особенно в гравитационном.
2. В физических полях отчетливо проявилась зональность геологических структур, преимущественно северо-восточного простирания.
3. В связи со строительством Холод-нинского ГОКа и созданием на его базе Северобайкальского ТПК, поисково-разведочные работы на медно-никелевые и другие руды имеют важное народнохозяйственное значение.
4. В районе будущего Холоднинского ГОКа особый интерес представляют слабоизученные небольшие, в том числе дайкоподобные тела, с которыми связана сульфидная минерализация [5]. На поиски медно-никелевых руд более перспективен северо-западный эндоконтакт (лежачий бок) Довыренского массива, а на платиноиды - его центральная часть.
5. Большой резерв для поисков медно-никелевых руд представляют 14 габброидных массивов вблизи До-выренского рудного поля. Прирост запасов руд ожидается и за счет флангов и глубоких горизонтов известных проявлений, пространств между ними и новых участков комплексных геофизических и геохимических аномалий.
6. Кроме того, в сульфидных рудах отмечены повышенные содержания элементов платиновой группы [7], (родия до 3,8 г/т, рутения - 0,24 г/т); серебра - 16 г/т, селена - 23 г/т, теллура - 14 г/т). Дуниты перспек-
тивны для производства огнеупоров.
7. Для наиболее объективной оценки перспектив Довыренского рудного поля необходимо правильно расшифровать его структуру.
Библиографический список
1. Бахтин В.И., Семенов М.И., Шагжиев К.Ш. Геологоразведка и горная промышленность Бурятии: прошлое, настоящее и будущее. -Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета , 2003. - 272 с.
2. Булгатов А.Н. и др. Тектонические разломы Забайкалья. -Новосибирск: Наука, 1978. -112 с.
3. Дистанов Э. Г. и др. Холоднинское колчеданно-полиметаллическое месторождение в докембрии Прибайкалья. -Новосибирск: Изд-во «Наука», 1982. -208 с.
4. Кислов Е.В. Йоко-Довыренский расслоенный массив. -Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 1998. -166 с.
5. Кислов Е.В. Металлогения ультра-мафит-мафитовых комплексов Зап. Забайкалья (титан, никель). В сб. Рудоносность ультрамафит-мафито-вых и карбонатитовых комплексов складчатых областей.// Материалы Международной молодежной школы-семанара. -Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2008. - С. 27-34.
6. Нефедьев М.А. Строение и оценка перспектив рудных полей и месторождений по геофизическим данным. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2003. -206 с.
7. Орсоев Д.А. и др. Закономерности размещения и особенности состава платиноносных горизонтов Йоко-Довыренского расслоенного массива // Доклады АН. -1995. -Т.340, №2. -С.225-228.
Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук, профессор А.С.Механошин
