CC BY
24
ны по р. I Александров, II Александров и III Александров [4].
Морфоструктурный метод является одним из наиболее эффективных способов изучения неотектонических движений, необходимых для выявления формирования подземных вод по геоморфологиче-
ским критериям. Безусловно, этот метод не является исчерпывающим, и его необходимо использовать в комплексе с другими геолого-гидрогеологическими исследованиями. Только при таком подходе морфо-метрия сможет стать важным инструментом в проведении поисковых гидрогеологических работ.
Библиографический список
1. Мироненко В.И., Лобасов А.П., Коваль А.Н. Использование морфометрических методов для изучения неотектонических движений земной поверхности в геоинформационных средах (на примере северо-западной части Днепровско-Донецкой впадины).
2. Философов В.П. Краткое руководство по морфометриче-скому методу поисков тектонических структур. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1960.
3. Хайн В.Е. Ломидзе М.Г. Геотектоника с основами геоди-
намики. М.: МГУ, 1995. 480 с.
4. Ланкин Ю.К. Отчет о результатах работ по объекту «Поиски питьевых подземных вод для обеспечения районного центра г. Бодайбо Иркутской области» (в рамках заказа на выполнение работ для государственных нужд по геологическому изучению недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы подземных вод на территории Иркутской области), 2010.
УДК 553.411
ПЕРСПЕКТИВЫ СУЩЕСТВЕННОГО УКРЕПЛЕНИЯ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СИБИРИ НА ОСНОВЕ ИННОВАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОИСКОВ НА БАЗЕ СТРАТИФОРМНОГО МЕТАМОРФОГЕННОГО РУДООБРАЗОВАНИЯ
А
© В.Т. Григоров1
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Представлены результаты исследования возможности существенного укрепления сырьевой базы золоторудных месторождений Сибири на основе инновационной технологии поисков на базе стратиформного метаморфогенно-го рудообразования. Выделены основные проблемы, которые сводятся к недостаточной изученности рудных объектов, разведанных по методике образования гидротермальных рудных тел. Приведены примеры перспектив прироста прогнозных ресурсов по конкретным месторождениям. Табл. 1. Библиогр. 7 назв.
Ключевые слова: золоторудные месторождения; сырьевая база; инновационная технология поисков; стра-тиформное метаморфогенное рудообразование.
OPPORTUNITIES FOR SUBSTANTIAL IMPROVEMENT OF GOLD DEPOSIT MATERIAL RESOURCE BASE IN SIBERIA THROUGH INNOVATIVE PROSPECTING TECHNOLOGY BASED ON STRATIFORM METAMORPHOGENE MINERALIZATION V.T. Grigorov
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The article presents the study results of the possibility of substantial improvement of raw materials resource base of Siberian gold fields through the innovative prospecting technology based on stratiform metamorphogene ore genesis. The main problems associated with the insufficient exploration degree of ore deposits, proven by the method of hydrothermal ore body formation are identified. The examples of the prospects of forecasted resource growth by specific fields are given.
1 table. 7 sources.
Key words: gold fields; raw materials resource base; innovative prospecting technology; metamorphic stratiform mineralization.
Геологоразведочные работы (ГРР) на действующих предприятиях ведутся с целью расширения сырьевой базы предприятий за счет обнаружения и разведки новых рудных тел в пределах рудных полей или
примыкающих к ним участков. Методика ГРР зависит от промышленного типа месторождения.
В последние 30-40 лет в России (в частности в Сибири) и в других странах СНГ установлен новый
1 Григоров Владимир Тихонович, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры гражданско-правовых дисциплин, тел.: 89149151929, e-mail: [email protected]
Grigorov Vladimir, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Associate Professor of the Department of Civil and Legal Disciplines, tel.: 89149151929, e-mail: [email protected]
промышленный тип золоторудных месторождений, относящихся к классу стратиформных метаморфоген-ных. Они обладают запасами золота, которые оцениваются многими сотнями и тысячами тонн и более. Это - так называемые большеобъемные месторождения. Для этих месторождений установлена генетическая связь оруденения с вмещающими породами [1, 2]. В отличие от гидротермальных месторождений, на которых рудные тела являются новообразованными по отношению к вмещающим породам и резко визуально от них отличны [3], на стратиформных мета-морфогенных месторождениях рудные тела - это сами вмещающие породы, которые на отдельных участках характеризуются промышленным содержанием золота, они визуально не отличаются от вмещающих пород и выделяются (обнаруживаются) исключительно по данным опробования [4]. Обычно золотосодержащими золотоносными породами являются «черные» углистые сланцы, метаморфизованные кремнисто-карбонатные и карбонатные породы и метаморфизованные известняки, реже - туфы, туфосланцы и эффузивы.
Впервые на высокую золотоносность сланцев как источников золотого оруденения указал В.А. Обручев в 1898 г. при проведении работ в Бодайбинском районе Иркутской области (тогда Иркутской губернии), где он установил связь россыпей золота с развитием пи-ритизированных углистых сланцев и установил их первичную золотоносность. Последователями В.А. Обручева были Л.А. Ячевский и А.К. Мейстер, а позднее и Н.Н. Горностаев. В наши дни это направление, рассматривающее роль вмещающих пород и метаморфических процессов как условий золотого рудооб-разования, принимают и развивают в пределах Енисейского кряжа и других регионов Г.Н. Бровков, Е.А. Звягин, Г.П. Круглов, В.А Лопатин, А.Д. Ножкин, В.Г. Петров, А.В. Сазонов, В.И. Стреляев и многие другие.
Исследованиями автора совместно с научными сотрудниками бывшего института «Иргиредмет» и головного отраслевого института ВПО «Союззолото» стратиформный тип был установлен для следующих разрабатываемых золоторудных месторождений Сибири: Советское, Олимпиадинское, Эльдорадо, Герфед (Красноярский край, Енисейский кряж); Ком-мунаровское и Саралинское (Хакассия, Кузецкий Алатау); Сухоложское (Иркутская область, Байкало-Патомское нагорье); Куранахское, Оночалах (Якутия); Балейское (Забайкальский край) и Наталкинское (Магаданская область) [4].
Практика ГРР, проводимых на большинстве из названных месторождений, показала, что опоискован-ность месторождений довольно высока, но работы проводились по методике поисков на основе теории гидротермального генезиса месторождений и сколько-нибудь существенных результатов не дали. Ситуация стала значительно меняться после внедрения инновационной технологии поисков, основанной на представлениях стратиформного метаморфогенного рудо-образования.
Поисковые критерии и факторы рудообразования
гидротермальных и стратиформных метаморфоген-ных золоторудных месторождений резко различны (таблица). Таким образом, с целью обнаружения новых рудных тел новых промышленных типов на эксплуатируемых месторождения, особенно в древних золотоносных районах, требуется применение методики ГРР с учетом обоих типов месторождений золота с акцентом на стратиформный метаморфогенный тип, т.е. на инновационную технологию поисков.
Стадии работ (и их содержание) инновационной технологии поисков существенно отличаются от общепринятой технологии. На первой стадии поисков изучается золотоносность стратиграфического разреза пород с выделением продуктивного или продуктивных горизонтов. На второй стадии осуществляется прослеживание продуктивного горизонта по простиранию и на глубину. На третьей стадии работ изучается золотоносность продуктивного горизонта с выделением рудных тел. Продуктивных горизонтов может быть несколько.
В основу методики поисковых и поисково-разведочных работ на месторождениях стратиформ-ного типа положены следующие основные поисковые критерии:
1. Литолого-стратиграфические критерии -приуроченность рудных тел к определенным литоло-го-стратиграфическим горизонтам осадочных и вулка-ногенно-осадочных метаморфизованных пород: «черным» сланцам, углеродсодержащим карбонатным и кремнисто-карбонатным породам, углисто-кремнистым сланцам, основным, средним и реже кислым эффузи-вам и их туфам.
2. Структурные критерии - приуроченность рудных тел к замкам антиклинальных и синклинальных складок в пределах выявленных продуктивных золотоносных пород и отсутствие связи с разрывными нарушениями постскладчатого орогенного этапа.
3. Магматогенные критерии - связь районов промышленной золотоносности с основными вулканитами, одновозрастными с осадкообразованием и отсутствие пространственной и генетической связи с гранитными интрузиями.
4. Минералогические критерии - присутствие в осадочных породах повышенных содержаний органического вещества (ОВ) и их послойной пиритизации.
5. Геохимические критерии - повышенное содержание золота во вмещающих породах в количествах, превышающих в десятки и сотни раз кларковые содержания (до 0,6-1,2 г/т и более).
Ввиду того, что золоторудные месторождения -это зачастую сложные природные рудные объекты, в пределах которых могут быть как стратиформные ме-таморфогенные, так и трещинно-жильные рудные тела магматогенно-гидротермального генезиса, целесообразно использовать в методике поисковые критерии обоих типов оруденения, но предпочтение отдавать критериям и факторам стратиформного рудообразо-вания как основному источнику промышленного ору-денения.
Сравнительная классификация основных поисковых признаков и факторов золотого оруденения гидротермальных и стратиформных метаморфогенных промышленных
типов месторождений золота
Поисковые признаки и факторы оруденения Гидротермальный тип (постмагматогенное гидротермальное оруденение) Стратиформный метаморфогенный тип (метаморфогенное оруденение)
Стратиграфический контроль - ++++
Литологический контроль + ++++
Складчатый контроль ++ ++++
Разрывные нарушения ++++ +
Метаморфизм региональный синскладчатый; - ++++
Связь с магматизмом (плутонизмом) ++++ -; +
Связь с вулканизмом: субаэральным подводным ++++ н/д +++
Геохимическая зональность вертикальная стратиграфическая
Пробность золота различная по стадиям рудообразования и глубине залегания рудных тел одинаковая, не зависит от глубины залегания рудных тел. Очень высокая
Связь с гидротермально-измененными породами +++ +
Наличие органического вещества: седиментационное гидротермальное +++ +++++ ++
Примечание: «-» - связь отсутствует; «+» - иногда отмечается; «++» - присутствует; «+++» - характерна; «++++» - сильно выражена.
Поисковые работы на рудное золото следует начинать с изучения золотоносности разреза осадоч-но-метаморфических пород района поисков. Главная задача I этапа поисков - установление отдельных стратиграфических горизонтов и пачек пород повышенной золотоносности. Задача II этапа поисков -прослеживание выявленных потенциально рудоносных горизонтов по простиранию и падению с целью выявления замков складок как потенциальных рудных тел. Размер рудных тел определяется размером складок.
Формально методика разведочных работ на стратиформных месторождениях близка к методике разведки гидротермальных месторождений трещинно-жильного типа, так как и те, и другие характеризуются многоуровневым характером структурообразования и рудообразования [5]. Однако, складчатая и линзовид-но-складчатая форма рудных тел - залежей, изменяющиеся условия залегания, разная форма и ундуля-ция замков складчатых рудных тел влияют на выбор формы и плотности разведочной сети и особенно на расположение, геометрию и выбор длины проб при проведении опробования.
Разведка рудных тел без учета стратиформных закономерностей морфологии приводит к значительным погрешностям при определении контура выемочных запасов, расчете среднего содержания и количе-
ства запасов золота в рудном теле или блоке, а в целом ряде случаев не гарантирует защиту от пропуска рудных подсечений и рудных интервалов.
Предлагается проводить поисково-оценочные и разведочные работы, с помощью колонкового бурения по методике, разработанной В.Ф. Филонюком [6], учитывая дискретность золотого оруденения в пределах продуктивного горизонта [7].
Установление стратиформной природы золоторудного месторождения позволяет прогнозировать положение ожидаемых рудных тел и дает возможность определения прогнозных ресурсов (запасов) золота самого месторождения и его района на основании параметров продуктивного горизонта (горизонтов) и его (их) золотоносности.
Ниже приводятся примеры конкретных рекомендаций по методике и направлению поисково-разведочных работ на ряде золоторудных месторождений, позволившие значительно увеличить их прогнозные ресурсы.
Советское золоторудное месторождение (Енисейский кряж). Общепринятая точка зрения на строение Советского месторождения исходит из того, что промышленные рудные зоны приурочены к крупным разрывным нарушениям - Главному и I и II Широтным, рассматриваемым как рудоконтролирующие [4]. Методика поисковых и разведочных работ строилась на
прослеживании основных разрывных нарушений и выявленных рудных зон по простиранию и на глубину.
Исследованиями, проведенными Иргиредметом (В.А. Филонюк, В.Т. Григоров, 1971-1976 гг.; Григоров, 2003 г.) на Советском месторождении в пределах монотонной семисотметровой толщи черных сланцев, был выделен основной продуктивый горизонт сланцев мощностью 80-120 м, вмещающий все выявленные рудные зоны и рудные тела. Хоть внешне продукти-вый горизонт сланцев и не отличался от сланцев толщи, он выделялся по содержанию золота и наличию рудных тел. Выделение продуктивного горизонта сланцев, который был принят за маркирующий, позволило расшифровать складчато-блоковую структуру рудного поля месторождения. Было установлено, что рудное поле разбито установленными ранее основными разрывными нарушениями (Главным, I и II Широтными) на четыре крупных тектонических блока: Северо-Западный, Северо-Восточный, Центральный и Юго-Западный.
Основные разрывные нарушения, считавшиеся рудоконтролирующими, оказались пострудными. Амплитуда смещения по ним превышает 100 и более метров. По типу смещения они отвечают взбросам. Анализ перемещений тектонических блоков позволил выделит новую рудную зону под названием Седьмая.
Как установлено исследованиями из построения объемной геологической модели Советского месторождения, положение рудных зон и рудных тел в пределах отдельного тектонического блока определяется наличием продуктивного горизонта и складчатостью. Выделенные крупные складки (складки I порядка) определяют положение рудных зон, а складки, их осложняющие (складки II порядка) - положение крупных рудных тел.
Таким образом, было установлено, что все крупные разрывные нарушения (Главное, I и II Широтные) являются пострудными и смещают стратиформные рудные залежи. Названные закономерности принципиально отличают методику поисковых и разведочных работ на Советском месторождении и в его районе от ранее принятой [4].
Построение объемной геолого-структурной модели Советского месторождения показало, что почти 50% рудных тел, залегающих в пределах продуктивного горизонта, пропущено в процессе разведки и эксплуатации месторождения.
С установлением продуктивного горизонта и его пространственного положения представилась возможность прогноза положения пропущенных рудных тел и возможность определения прогнозных ресурсов золота Советского месторождения и его района с учетом продолжения оруденения в северо-западном направлении до р. Олонокон и в юго-восточном направлении до месторождения Эльдорадо и с учетом наличия двух рудоносных полос.
Запасы и прогнозные ресурсы золота Советского месторождения и его района оцениваются в количестве, достаточном для работы золотоизвлекающей фабрики (ЗИФ) не менее 40 лет. Прогнозные ресурсы золота самого Советского месторождения оценивают-
ся в количестве по аналогии с известным месторождением Хоумстейк [3].
Олимпиадинское месторождение (Енисейский кряж). Для Олимпиадинского месторождения установлен четкий литолого-стратиграфический и складчатый контроль оруденения. Все известные рудные тела золото-сульфидных вкрапленных руд приурочены к замкам складчатых структур и залегают в пределах одной продуктивной пачки пород - кремнистых мета-соматически измененных известняков. Размер и морфология рудных тел обусловлены размерами и формой складчатых структур. Самое крупное рудное тело № 4 приурочено к круто погружающемуся замку крупной антиклинали [3] .
При утверждении запасов руд в Государственной комиссии по запасам (ГКЗ) стратиформная складчатая структура месторождения, установленная по данным разведочных работ, была фальсифицирована: рудное тело № 4, приуроченное к круто погружающемуся замку Медвежинской антиклинали, было посажено на два пересекающихся разлома, проведенных искусственно по крыльям антиклинали, чем резко сокращен возможный прирост запасов. Автор как представитель института «Иргиредмет» принимал непосредственное участие в заключительных этапах разведки Олимпиадинского месторождения и по указанию главного инженера ВПО «Союззолото» провел оперативный подсчет запасов с целью определения места заложения опытно-промышленного карьера и досрочного ввода месторождения в эксплуатацию по Постановлению ЦК КПСС и Правительства по Олимпиадинскому месторождению. С целью опровержения ошибочного решения, принятого ГКЗ в отношении рудного тела № 4 автор предложил главному геологу Красноярского геологического управления заложить несколько поисковых профилей буровых скважин на восточном продолжении замка Медвежинской антиклинали с целью подсечения оруденения на глубине.
Поставленные по рекомендации ОАО «Иргиред-мет» поисково-разведочные работы подтвердили значительное продолжение рудного тела № 4 в направлении склонения замка складки в восточном направлении и опровергли положение, принятое при утверждение запасов месторождения в ГКЗ о том, что структура рудного тела № 4 определяется его положением в надинтрузивной зоне на пересечении зон субмеридионального и двух субширотных разломов, проведенных по крыльям Медвежинской антиклинали.
Запасы и прогнозные ресурсы золота Олимпиа-динского месторождения и его продуктивной полосы, в которой оно находится, длиной 14 км оцениваются в количестве, достаточном для работы ЗИФ не менее 30 лет.
Коммунаровское месторождение (Хакассия). Общепринятая точка зрения на строение Коммунаров-ского рудного поля исходит из того, что промышленные рудные тела и жилы сформировались под воздействием гидротерм Солгонской интрузии, а их размещение в пространстве контролировалось Центральным, Масловским, Апрельским и другими разломами [4].
Согласно другой точке зрения (Н.А. Фогельман, 1946 г.; В.Т. Григоров,1979 г.), в границах рудного поля установлены продуктивные горизонты, в пределах которых и локализованы основные рудные тела, известные под названием «месторождние» (Апрельское, Масловское I и II, зона Пологая и другие). Исследованиями института «Иргиредмет» выявлено два разновозрастных типа промышленного золотого оруденения: один тип - стратиформное оруденение рифейско-го возраста; другой тип - трещинно-жильное оруденение палеозойского возраста [3]. Основные разломы месторождения: Центральный, Масловский, Апрельский и другие - по результатам исследований оказались пострудными по отношению к стратиформному оруденению, а не контролирующими его.
Методика ранее проводимых на месторождении ГРР, ориентированных на поиски и разведку рудных тел, контролируемых разломами, оказалась малоэффективной. Наши предложения по направлению и методике поисков и разведки, давшие положительные результаты, сводились к следующему: главным объектом ГРР являются участки развития нижней пачки пород продуктивной вулканогенно-осадочной толщи мощностью 200-300 м, считая от нижнего контакта с подстилающей толщей.
Первоочередными участками поисков и разведки являются прослои эффузивов, углеродистые известняки, углисто-глинистые и углисто-кремнистые сланцы повышенной золотоносности, а также силлы и дайки эффузивных пород в пределах вулканогенно-осадочной толщи. Необходимо учитывать смещения отдельных частей стратиформных рудных тел по ограничивающим их разломам - Центральному, Масловскому, Апрельскому и другим - на расстояние многих десятков и первых сотен метров. Прогнозная оценка запасов и прогнозных ресурсов золота Коммуна-ровского рудного поля (месторождения) оцениваются в количестве, достаточном для работы ЗИФ не менее 20 лет.
Саралинское месторождение (Хакассия). Согласно исследованиям ОАО «Иргиредмет», две наиболее известные так называемые «жилы» - Андреевская и Каскадная - залегают в пределах одного продуктивного горизонта «черных» сланцев мощностью 10-12м и
представляют собой серию складчатых кулисообразно залегающих линзовидных тел [3]. Продуктивный горизонт «черных» сланцев (с включением линз эффузивов) имеет четкое стратиграфическое положение: залегает в 120 м выше нижнего контакта Среднесара-линской свиты. Продуктивный горизонт, вмещающий Андреевскую и Каскадную «жилы», залегает в крыльях синклинальной складки широтного простирания, запрокинутой на юг и разбитой субмеридиональными разрывными нарушениями на три крупных тектонических блока: Восточный, Центральный и Светлый. Замыкание складки - «встреча» Андреевской и Каскадной «жил» ожидается на глубине 24-26 горизонтов. «Жила» Андреевская залегает в запрокинутом крыле складки.
На Саралинском месторождении кроме рудных тел, выделенных под названием «жил» типа Андреевской и Каскадной, отвечающих стратиформному типу оруденения и представленных согласными линзовид-ными телами в пределах продуктивного горизонта, отмечаются более молодые секущие золотоносные кварцевые жилы. Промышленное значение их явно подчиненное, а прогноз обнаружения затруднен и в расчете прогнозных ресурсов месторождения не учитывается.
Более реальны перспективы прироста запасов стратиформных рудных тел в прослеживании смещенных частей крыльев складчатой структуры месторождения, контролирующей положение продуктивного горизонта, и встречи стратиформных рудных тел за пределами Центрального тектонического блока. Например, «жила» Встречная является смещенным продолжением «жилы» Каскадной, ее замком.
Прогнозные ресурсы Саралинского месторождения оцениваются, исходя из параметров прослеженного продуктивного горизонта и его золотоносности с учетом добытого металла, в количестве, достаточном для работы ЗИФ не менее 25 лет.
Таким образом, как показали приведенные примеры, инновационная технология поисков золотого оруденения на основе стратиформного метаморфогенно-го рудообразования позволяет существенно укрепить сырьевую базу золоторудных месторождений Сибири.
1. Условия образования, методы изучения и прогноза стратиформных месторождений редких и благородных металлов: сб. науч. тр. / отв. ред. У.А. Асаналиева. Фрунзе: Изд-во Политехнического института, 1983. 200 с.
2. Буряк В.А., Григоров В.Т. Метаморфогенные рудогенери-рующие гидротермальные системы (на примере месторождений золота) // Генезис рудных месторождений: тезисы докл. VI симпозиума МАГРМ. Тбилиси, 1982. С.108-109.
3. Рудные месторождения СССР. В 3 т. / под ред. В.И. Смирнова. Т. 3. М.: Недра, 1974.
4. Григоров В.Т. Крупнейшие золоторудные месторождения Енисейского кряжа и Кузнецкого Алатау и их экономическая оценка с позиции стратиформного рудообразования. М.: Научный мир, 2003. 167 с.
Библиографический список
5. Филонюк В.А. Фундаментальные закономерности многоуровневого структурообразования в геологической среде (концептуальный аспект, некоторые итоги, актуальные вопросы и пути решения) // Вестник Иркутского государственного университета. 2001. № 10. С. 68-75.
6. А. с. 1725656 А 1. Способ разведки золотокварцевых жил / В.А. Филонюк, Н.Н. Блиников, Л.П. Власьевский. Опубл. 07.06.85.
7. Филонюк В.А. Фундаментальные свойства полей концентрации золота в рудных телах эндогенных месторождений и их влияние на достоверность традиционных методов разведки // Геология, поиски и разведка месторождений рудных полезных ископаемых. Иркутск: Изд-во ИПИ, 1989. С. 31-42.
