CC BY
96
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2011 Геология Вып. 1 (10)
УДК 550. 832
Перспективы прогнозирования золотоносных кор выветривания в пределах Кузнецкого Алатау
Л.А. Христенко3, А.С. Долгальъ
а Пермский государственный университет. 614990, Пермь, ул. Букирева, 15 Е-таП^еоп@рви.ги
ь Горный институт УрО РАН, 614007, Пермь, ул. Сибирская, 78 А Е-та1Ыо^а1@т1-регт.ги
(Статья поступила в редакцию 19 ноября 2010г.)
Приводятся обзор и анализ ранее выполненных геолого-геофизических исследований и результаты переинтерпретации, которые позволяют прогнозировать золотоносные коры химического выветривания в пределах Кузнецкого Алатау.
Ключевые слова: золото, кора выветривания, геофизические методы.
Среди месторождений различных морфогенетических типов весьма перспективны для России окисленные руды в корах химического выветривания (олимпиа-динский тип). Золото в окисленных рудах свободное, легко извлекаемое.
Золотоносные коры выветривания представлены глинисто-алевритовыми пестроцветными пористыми рыхлыми образованиями, сохраняющими часто основные черты структуры и текстуры исходных метасоматитов и сланцев. В их составе преобладают кварц (63-90 %) и слюды (мусковит и серицит - до 30 %), присутствует примесь глинистых минералов, гидроокислов железа и марганца, гиперген-ных кислородных соединений сурьмы, вольфрама и свинца. Над золотоносными корами выветривания, вследствие изменений физических свойств пород в зоне гипергенеза, наблюдаются пониженная интенсивность магнитного, гравитационного, естественного электрического полей и кажущегося электрического сопротивления; зондирования методом переходных процессов (ЗМПП) позволяют картировать в разрезе кровлю или подошву коры выветривания (рис. 1).
г г |1 I П. г* | 2 I ' ' I I ' ' I 3 I I 4 I I 5 [___________
7 I I 8 I 1 9 С^к] 10 I 78 I 11 ЕЛЭ 12
Рис.1. Результаты геофизических исследований по разведочной линии 25 Олимпиа-динского золоторудного месторождения (по материалам Северо-Енисейской ГФЭ):
1 - кварц-графитистые сланцы, 2 - кварц-графитистые сланцы с хлоритом, 3 - кварц-карбонатно-слюдистые сланцы, 4 - кварц-
слюдистые сланцы, 5 - золотоносные коры выветривания; графики геофизических полей: 6 -магнитное поле А2, нТл, 7 - гравитационное поле Ag, мГал, 8 - естественное электрическое поле и0, мВ, 9 - кажущееся электрическое сопротивление рк, Омм; 10 - результаты электроразведки ЗМПП (кривые продольной проводимости Бк, См); 11 - буровые скважины; 12 -рудное тело
© Христенко Л.А., Долгаль А.С., 2011
В настоящее время на Олимпиадин-ском месторождении успешно ведется добыча золота с использованием новейшей технологии.
Перспективы выявления легкообогати-мых золотоносных кор выветривания имеются и в пределах золоторудной ме-таллогенической зоны Кузнецкого Алатау, где сосредоточены основные запасы и ресурсы золота юга Центральной Сибири. Металлогеническая зона включает Сара-линский, Коммунаровский, Уйбатский золотоносные районы, восточную часть Балыксинского золотоносного района.
Обзор и анализ выполненных на территории геолого-геофизических исследований, проведенные по материалам производственных отчетов, и переинтерпрета-ция имеющихся геофизических материалов позволяют предположить развитие на рассматриваемой площади древних рудоносных кор выветривания, аномалии над которыми сходны с аномалиями на Олим-пиадинском месторождении.
Саралинский рудный район. В 1934 г. в правом борту руч. Безымянного при разведке юго-восточного крыла золоторудного месторождения Ивановского, на террасе высотой 30 м скважиной, пройденной до глубины 26 м, был вскрыт пласт, сложенный песчано-глинистым материалом мощностью 4 м на глубине 2 м. Содержание золота составляло в нем
4 г/м3. В 1938 г. здесь же был пройден шурф глубиной 38,5 м, не добитый до плотика. Было вскрыто 4 продуктивных струи. Кроме того, на террасе пройдены 2 шурфа и штольня, подтвердившие наличие золота в рыхлых отложениях.
В 1936 г. двумя шурфами в нижней части россыпи руч. Ненастного был подсечен золотоносный пласт шириной 75 м, мощностью 2 мна глубине 7,0-13,5 м. Золото мелкое в виде чешуек и пластинок размером менее 0,5 мм. В 1955 г. на северном склоне г. Ненастной пройден шурф, встретивший слабоокатанные породы, сцементированные вязкой светлой каолинизированной глиной.
На участке сквозной долины в верховьях руч. Инского, Крутого и Каскадного кора выветривания представлена глинистыми сланцами, отмечаются буроваточерные сажистые массы, охры железной шляпы. Шурфы на Ильинском участке, добитые до глубин 11,6 м, не вышли из интенсивно выветрелых до глины и мелкой дресвы диоритов; темноцветные минералы выветрелы или окислены, породы покрыты темно-бурой охрой, ожелезнены. В верховьях р. Левой Саралы, ее правых истоках (руч. Инском и Банном) сохранен фрагмент древней коры выветривания мощностью не менее 29 м.
Поисковая скважина на Андреевском месторождении вскрыла в верхней части разреза делювиальные отложения мощностью 24,5 м. Делювий представлен редкими обломками (в верхней части 15-25 %, в конце интервала 5-7 %) фельзитов, углисто-глинистых сланцев, диабазовых и лабрадоровых порфиритов, сцементированных глиной ярко-коричневого и желтого цвета. Трассируемая зона пониженных значений магнитного поля от истоков руч. Инского на севере до руч. Крутого и руч. Каскадного на юге фиксирует реликт единой древней речной сети (отрицательной тектонической структуры), приподнятой относительно современной гидросети.
В окрестностях бывшего прииска Потаповский и пос. Главстан под аллювием долины Средней Саралы на глубинах 1619 м вскрыты красновато-желтые, красновато-коричневые песчанистые глины и суглинки с галькой и валунами, содержащими знаки и весовые количества золота. Валуны интрузивных пород несут следы гипергенных изменений. В сквозной долине междуречья р. Бобровой - руч. Кварцевого мощности покровных отложений по данным ВЭЗ составляют 60-106 м.
В долине руч. Верка мощность рыхлых отложений террасовой россыпи до 22 м. Содержание неравномерное - от знаков до 5150 мг/м3. В правой террасе на глубине 9 м вскрыт продуктивный пласт мощно-
стью 1,0-1,5 м с содержанием до 4 252 мг/м3.
В долине руч. Кварцевого большая часть шурфов не была добита до коренных пород. Россыпь локализована в левом борту и пойме долины ручья. На глубине порядка 2,5 м вскрыта темно-бурая глина, охристая, с валунами и галькой, часто сильно выветрелой. Наиболее обогащенные золотом участки расположены сразу же под сравнительно крупной фракцией обломков и характеризуются повышенной глинистостью, встречены самородки до
5 г, пробность 750-802.
Бассейн р. Ивановки в северо-западной части Саралинского рудного поля сложен преимущественно осадочно-туфогенной толщей, среди которой выделяется горизонт серых, черных глинистых, углистоглинистых туфогенных и метаморфических сланцев с линзами и прослоями черных известняков и порфиритов. Порода прокварцована тонкими прожилками кварца различной ориентировки. Отмечается тонкая вкрапленность пирита. Четвертичные отложения закрывают площадь сплошным чехлом мощностью от 1-2 м до 3-4 м, реже до 40 м. Обломочный материал сцементирован буровато-желтой вязкой глиной. По всей массе пород отмечаются гнезда буровато-ржавых охр. Учитывая известные сегодня крупнейшие золоторудные сульфидные месторождения тонко-прожилкованного типа в черносланцевых толщах (Олимпиадинское, Карлин), можно считать, что черносланцевые толщи западной части Саралинского рудного поля, обрамленные с запада гипербазито-вым поясом, а с востока - зеленокаменными диабазами, вероятно, перспективны для обнаружения нетрадиционного для рассматриваемой территории типа золоторудных месторождений.
Балыксинский рудный район. Россыпи Балыксинского грабена, южного продолжения структурно-тектонической зоны, в которой находится Саралинский грабен, залегали в яркоокрашенных пере-отложенных глинах. Среди глинистого материала встречались крупные глыбы
кварца темно-серого до черного цвета с очень высокими концентрациями золота. Мощность остаточной древней коры выветривания в Федоровской зоне достигает 80-100 м и более.
Выраженные следы глубокого химического выветривания в обломочном материале, повышенные содержания глин и яркая буровато-красная окраска резко отличают древние, предположительно мело-вого-третичного возраста, аллювиальноделювиальные отложения от современных четвертичных. Некоторые исследователи утверждали, что во всех известных участках распространения древнего аллювия отмечаются промышленные скопления золота.
Балахчннскнй рудный район. В начале XX в. в Григорьевском логу (участок Попутная Ивановка) была отработана чрезвычайно богатая погребенная россыпь высокопробного золота. Россыпь длиной около 300 ми шириной от 8 до 100 м была приурочена к зоне контакта мраморизованных известняков усинской свиты и углисто-глинисто-кремнистых сланцев полуденной свиты. Она дала около 2 т золота с высоким содержанием 2 г/м3. Золото в россыпи было в основном крупное, в срастании с кварцем, лимонитом или в "рубашке" из гидроокислов железа и марганца. Часто встречались самородки до 25-40 г. Рассматриваемая площадь представляет собой один из наиболее активно и длительно опускающихся блоков Чебаковской впадины, находящейся под давлением северного фаса Кузнецкого Алатау. В этом случае создаются оптимальные условия для развития и сохранения древних кор выветривания.
В 1970-х гг. на участке Попутная Ивановка выполнялись буровые работы. Наиболее глубокая скважина с отметкой забоя 306 м не вышла из зоны дезинтеграции пород. На всем протяжении скважины отмечались плоскости притирания с графитом, зеркала скольжения, участки сплошной лимонитизации; выход керна был весьма низким (на некоторых интервалах не более 27 %). Описание керна по-
зволяет говорить о наличии здесь типичной формации кор выветривания каоли-нитового типа. Было отмечено наличие золота в трещинах, заполненных глинистым охристым материалом с мелкими комочками кварца; сами же сиенито-диориты золота почти не содержат.
Опробование пробуренных скважин ограничивалось почти исключительно интервалами интрузивных пород. Пробуренные в 1983-1986 гг. скважины также вскрыли типичный разрез каолинитовой коры выветривания, опробование керна ограничилось лишь интервалами, представленными интрузивными породами.
В магнитном поле Григорьевского лога преобладают отрицательные аномалии с амплитудами до 50-100 нТл, типичные для древних кор выветривания. Это связано с переходом магнетита, неустойчивого в условиях развития окислительных процессов, в практически немагнитный гематит. Дополнительный вклад в интегральную петромагнитную характеристику зон гипергенеза вносят диамагнитные глинистые минералы. Степень интенсивности гипергенных преобразований исходного субстрата находит отражение в интенсивности отрицательных локальных аномалий магнитного поля.
1= = = =1 :
1 4ВВ5 га6
0 □ 11
Скв.538 I
^ I 12
I I 13 к-~-^ 14 I I 15
Рис.2. Результаты комплексных геофизических исследований по профилю АБ: 1 - зеленокаменные диабазы. диабазовые порфириты; 2 - кварцевые кератофиры; 3 - ортосланцы приконтакто-вой зоны; 4 - кремнисто-глинистые сланцы; 5 - алевролиты. аргиллиты. кремнисто-углистые сланцы; 6 - известковистые сланцы; 7 - темно-серые слоистые известняки; 8 - мраморизованные известняки; 9 - а) порфировидные диориты. б) габбро; 10 - интенсивно катаклазированные графити-зированные кремнистые сланцы; 11 - кора выветривания каолинитового типа; 12 - поисковые скважины; 13 - горизонты повышенной проводимости по данным ВЭЗ; 14 - предполагаемые коры выветривания. перспективные на золотое оруденение; 15 - графики геофизических полей: а - кажущегося электрического сопротивления (рг). Ь - кажущейся поляризуемости (^к). с - потенциалаЕЭП П0. ё -модуля напряженности магнитного поля (АТа)1 е - эффективной проводимости разреза (8эф)
V V
V I 1
2
7
8
Результаты геофизических исследований по участку Попутная Ивановка (профиль АБ - рис.2) позволяют предположить развитие здесь древних рудоносных кор выветривания, характеризующихся отрицательными локальными магнитными аномалиями; пониженными значениями кажущегося электрического сопротивления и потенциала ЕЭП; высокой продольной проводимостью выделяющихся в разрезе геоэлектрических горизонтов.
Наиболее высокие значения продольной проводимости отмечаются в нижней части геоэлектрического разреза, на глубинах 100-150 м.
Участок Попутная Ивановка расположен в зоне тектонического контакта кар-бонатно-терригенно-эффузивных отложений Чебаковского грабена и зеленокаменных порфиритов шириной до 1-1,5 км. В ее пределах развиты интенсивно расслан-цованные, трещиноватые и дробленные горные породы, встречаются образования линейной коры выветривания и карста.
Коммунаровский рудный район. Основными вмещающими золотокварцевое оруденение отложениями большинства
дТа, нТл
месторождении являются черносланцевые горизонты. Наличие пачек тонкообломочных углеродсодержащих сланцев и углеродсодержащих карбонатных пород на Коммунаровском рудном поле рассматривается как благоприятный литологический фактор для локализации золотого оруденения, предполагается, что они являлись геохимическим барьером, на котором происходило осаждение золота.
Физико-геологическое моделирование Коммунаровского золотоносного района позволило оконтурить новые участки, перспективные на золотое оруденение. Бортовые части зеленокаменных поясов наиболее благоприятны для развития и сохранения древних рудоносных кор выветривания. Мощность древних кор выветривания в надвиговом сочленении Коммунаровской горст-антиклинали и Чебаковской впадины может достигать 400-500 м и более (рис.3).
Эти результаты хорошо согласуются с результатами интерпретации геологогеофизических материалов, полученных на рудопроявлении Григорьевского лога (участок Попутная Ивановка - рис.2).
дд. у.е.
гч грабен (-Р-Попутная 1 I Ивановка
Усинско-Изекикхпьская
антиклиналь Кузнецовский
Коимунаровское Ипчул-Каратегская
РУДновполе антиклиналь
Сыйская синклиналь
ЮВ
Н,км
Ию \/ ~'І11 ІА.ЛІ12 І/ЧІІ13
Н,км
Рис. 3. Результаты количественной интерпретации геопотенциалъных полей методом неформализованного подбора: 1 - терригенно-карбонатная формация; 2 - туфогенно-карбонатная формация;3 - вулканогенно-терригенно-карбонатная формация; 4 - спилит-диабазовая формация;5 -карбонатно-кремнистая формация; 6 - зеленокаменная габбро-диоритовая формация;7 - диориты; 8 -граниты; 9 - гранодиориты; 10 - 13 - графики геофизических полей:10 - наблюденное магнитное поле (АТ)а. 11 - модельное магнитное поле (АТ)мод.12 - наблюденное гравитационное поле Ag. 13 - модельное гравитационное поле Agмoд
Благодатное рудное поле. По характеру аномальных геофизических полей в южной части рудного поля предполагается наличие мощной зоны гипергенеза в верхах стратифицированных отложений, наиболее развитой на границе кислых эф-фузивов и известняков, перекрытых тонкой, силлообразной пластиной интрузивных пород Случайнинского массива.
В результате интерпретации выделен участок между кл. Банным и кл. Американским, в пределах которого возможно обнаружение золотоносных кор химического выветривания. На участке отмечено наличие прямых поисковых признаков золотооруденения, установленных по результатам горных работ и данным метода ЧИМ. Отличительной особенностью участка является благоприятное сочетание рудоконтролирующих и рудолокализующих факторов: сопряжение линейных зон разрывных нарушений суб-меридионального, северо-северо-
западного и субширотного направлений, создающее благоприятные условия для миграции минерализованных растворов; наличие геохимического барьера на фаци-альной границе эффузивов кислого состава и карбонатных отложений, благоприятного для осаждения рудных минералов; наличие достаточно мощного (не менее 50 м) электропроводящего горизонта, отождествляемого с древней корой выветривания.
Уйбатскнй рудный район. В тектоническом плане Майское месторождение Тибек-Майского рудного поля приурочено к Тибекской грабен-синклинали. Стратифицированные отложения представлены верхнепротерозойскими и нижнекембрийскими эффузивно-осадочными метаморфическими породами, среди которых резко преобладают карбонатные.
На поверхности рудная зона интенсивно лимонитизирована, выделяется бурой окраской и наличием обохренных прожилков кварца различной мощности (лимонит, гетит, гидрогетит). Наиболее часто встречаемые гипергенные минералы Майского месторождения - лимонит, гетит,
ярозит. Также встречаются халькозин, ко-веллин, азурит, малахит, окислы марганца, борнит. Мощность развития коры выветривания по зонам разломов иногда достигает 200 м от дневной поверхности. Золотое оруденение Майского месторождения приурочено к толще углистоглинистых сланцев (рис. 4).
Субгоризонтальное трассирование горизонтов пониженного сопротивления позволяет предположить на глубине субгоризонтальное развитие зон повышенной трещиноватости, благоприятных для циркуляции рудоносных растворов. Не исключено, что на Майском месторождении могут существовать глубокие продуктивные горизонты, расположенные на глубинах до 200 м и контролируемые углистоглинистыми толщами, представляющими собой стратиформный тип оруденения.
Рис. 4. Геоэлектрическая модель Майского золоторудного месторождения (составлена с использованием материалов ЮМ. Михалева): 1 -переслаивание серых. пятнистых. слабополосчатых известняков и углисто-кремнистых сланцев; 2 - известняки белого цвета; 3 - мраморизован-ные известняки; 4 - базальтовые порфириты; 5 -диориты; 6 - диориты ороговикованные; 7 - зона рассланцевания; 8 - рудные зоны по данным опробования; 9 - прогнозные рудоносные зоны; 10 -пункты ВЭЗ. их номера; опорные горизонты по данным ВЭЗ: 11 - высокоомный. 12 - низкоомный
Вероятно, рудоподводящим каналом на Майском месторождении служила зона раздвига, выполненная дайкой основных пород, а рудолокализующим фактором -горизонты повышенной трещиноватости,
сформированные в коре выветривания углисто- глинистых сланцев. Следовательно, можно говорить о наличии на исследуемой площади благоприятных геофизических поисковых критериев и прямых поисковых признаков золотого оруденения, связанного с древними корами выветривания.
Библиографический список
1. Долгалъ А.С.. Михеева М.Л.. Христенко Л.А. Оптимизация комплекса наземных геофизических наблюдений при поисках рудного золота на территории Республики Хакасия // Геология и минеральные ресурсы Центральной Сибири. Красноярск, 2001. С.129-143.
2. Долгалъ А.С.. Христенко Л.А. Результаты и перспективы геофизических исследований при поисках рудного золота на восточном склоне Кузнецкого Алатау // Вестник КРАУНЦ Науки о Земле. 2008. №2, вып. 12. С. 57-69.
3. Косовец Т.Н. и др. Месторождение Коммунар в Кузнецком Алатау - геология и перспективы после столетней отработки // Руды и металлы. 1998. № 3. С.174-183.
Таким образом, результаты исследований свидетельствуют о возможном наличии золоторудных месторождений, связанных с корами выветривания в пределах основных золоторудных районов метал-логенической зоны Кузнецкого Алатау, и являются обоснованием для проведения дальнейших целенаправленных поисковых работ.
4. Михеев В.Г.. Бакшт Ф.Б. Генетические черты золоторудных месторождений Верхне-Енашиминского рудного узла по данным исследования пирротиновой минерализации (Енисейский кряж) // Геология и полезные ископаемые Красноярского края. Красноярск, 1998. С. 182 - 185.
5. Христенко Л.А.. Долгалъ А.С. Прогнозирование золотоносных кор выветривания по геолого-геофизическим данным // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. Перм. ун-т. Пермь, 2008. С. 186-191.
6. Червоный Н.П. Прогнозирование золотого оруденения Верхне-Енашиминского рудного узла по геолого-геофизическим дан -ным // Геология и полезные ископаемые Красноярского края. Красноярск, 1998. С. 193 - 196.
A Possibility of Predication of Gold-Bearing Weathering Crusts within the Bounds of Kuznetsk Ala-Tau
L.A. Khristenkoa, A.C. Dolgalb
aPerm State University, 614990, Perm, Bukirev st., 15. E-mail: igeon@psu.ru b Mining Institute Ural Branch Russian Academy of Sciences. 614007, Perm, Sibirskaya st., 78A. E-mail: dolgal@mi-perm.ru
The paper includes the review and analysis of retrospective geology-geophysical investigations and the results of their reinterpretation. These results give the opportunity to predict gold-bearing weathering crusts within the bounds of Kuznetsk Ala-Tau.
Key words: gold, weathering crusts, geophysical methods.
Рецензент - доктор геолого-минералогических наук Р.Г. Ибламинов
