CC BY
37
УДК 553.078 С.А. Бузов1
СТРУКТУРНЫЙ КОНТРОЛЬ ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ НА УЧАСТКЕ ВЛАДИМИРСКИЙ (ВОСТОЧНЫЕ САЯНЫ)
Рассмотрены вопросы применимости тектонофизических методов для изучения структур золоторудных месторождений на примере Владимирской площади (Восточный Саян). Структурные элементы участка изучены с помощью структурно-тектонического моделирования. Предложена модель формирования золоторудного оруденения Владимирской площади на основе его связи со структурами участка.
Ключевые слова: строение рудного поля, золото, Гарганский тектонический блок, геодинамические условия, оруденение, тектонофизика, моделирование. Библиогр. 2 назв. Ил. 7.
THE STRUCTURAL CONTROL OF GOLD MINERALIZATION ON THE SITE VLADIMIRSKIY (EAST SAYAN MOUNTAINS)
S.A. Buzov1
The author considers the questions of the applicability of tectonophysical methods to the study of gold ore deposit structures on an example of the Vladimirskaya area (East Sayan mountains). Structural elements of the site are studied by means of structural and tectonic modeling. The author proposes a model of gold ore mineralization formation of Vladimirskaya area based on its bonds with the structures of the site.
Key words: structures of ore area, Gargan tectonic block, geodynamic conditions, mineralization, tectonophysics, modeling. 2 sources, 7 figures.
При изучении рудных месторождений особую ценность представляют достоверные данные о локальных структурах месторождений, именно тех, которые напрямую связаны с рудными телами. Высокая точность при расшифровке строения месторождений достигается путем комплексирования разнообразных методов изучения структур рудных полей и месторождений.
Одним из направлений структурной геологии является тектонофизика, занимающаяся изучением Земли с точки зрения классической физики и строящая свои выводы с помощью физико-математических моделей и построений. При проведении тектонофизического анализа ставится задача собрать максимально возможное количество информации о локальных тектонических элементах
площади (таких как трещины скола и отрыва, складки, слоистость и др.) и, основываясь на статистическом анализе данных, выявить характер геодинамической обстановки участка работ. Набор статистически значимого количества замеров и равномерность сети покрытия точками наблюдения обеспечивает высокую точность результатов. Несмотря на высокую надежность, такие методы в настоящее время остаются экзотикой при проведении работ по изучению структур рудных полей. Причина такого положения в том, что эти методы весьма трудоемки и требуют специально подготовленных исполнителей. Геологи, применяющие такие методы, позиционируют их как дополнение к классическим приемам, хотя именно такой подход позволяет получить более достоверные результаты.
:Бузов Сергей Анатольевич, аспирант Иркутского государственного технического университета, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова. 83, тел.: 89027614125, e- mail: [email protected]
:Buzov Sergey Anatoljevich, a post-graduate of Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St, Irkutsk, tel.: 89027614125, 664074, e-mail: [email protected]
Золотоносный участок Владимирский расположен в Окинском районе Республики Бурятия, в верховьях р. Китой, в междуречье Хойто- и Урда-Улзыты. По геологическому положению участок находится на юго-восточной окраине Гарган-ской глыбы в юго-восточной части Восточного Саяна (рис. 1). В металлогеническом отношении это юго-восточный фланг Урда-Улзытинской золоторудной зоны Гарган-ского рудного района.
В геологическом строении исследуемой территории принимают участие осадочные породы гарганской серии среднего рифея (на юге и юго-востоке площади), метаморфические образования архей-нижнепротерозойского возраста (большая
часть территории), эффузивные породы и дайки диабазов.
Гарганская серия представлена иркутной и ильчирской свитами, сложенными комплексом чередующихся терригенных и карбонатных пород. По данным И.Н. Семейкина [1] начало каждого терригенного горизонта выражено слоями гравелитов, песчаников, алевролитов и сланцев, определяющими трангрессив-ную серию осадков. Карбонатные породы, сменяющие сланцы, характеризуют максимальную фазу трансгрессии, перекрывающие карбонаты сланцы представляют регрессивные осадки. В целом такой комплекс пород составляет один седимен-тационный цикл (литоцикл).
Рис. 1. Позиция участка Владимирского в геологических структурах Гарганской глыбы
(Восточные Саяны):
1 - верхнечетвертичные отложения нерасчлененные; 2 - позднепалеозойские гидротермально-метасоматические образования (березиты, листвениты); 3 - позднепалеозойские интрузивные образования (барунхолбинский дайковый комплекс кислого и основного состава: порфириты, диабазы); 4 - ильчирская свита: хлорит-серецитовые, серицит-кварцевые сланцы, метапесчаники; 5 - иркутная свита: известняки, доломиты, алевролиты; 6 - жохойский комплекс: габбро, диориты, амфиболиты; 7 - ильчирский комплекс: габбро, амфиболиты; 8 - гарганский комплекс: гнейсограниты; 9 - месторождения и их номера: 2 - Пионерское, 3 - Динамитное; 10 - контур участка Владимирский. Вверху слева - космоснимок площади
В бассейнах рек Самарта и Улзыта в иркутной свите насчитывается пять лито-циклов, в ильчирской - три. Аналогичным образом построен разрез гарганской серии в исследуемом районе.
Большая часть территории сложена зеленовато-серыми гранито-гнейсами, гней-совидность в которых имеет преобладающее падение в южных румбах, а простирание ее меняется от широтного до юго-восточного, что отражает, очевидно, процессы формирования толщи гнейсов (рис. 2).
В соответствии с известной методикой структурно-тектонофизических исследований [2] изучение Владимирского участка проводилось на основе сети структурных площадок, имеющих естественные коренные выходы или горные выработки
(канавы, шурфы, расчистки, штольни и др.). Помимо стандартного набора данных, получаемых при любом геологическом маршруте (состав пород в точке наблюдения, элементы залегания, визуально наблюдаемые тектонические структуры и их элементы и т. д.), в точке наблюдения собираются статистические данные о мелкой трещино-ватости, слоистости, складках. Набор таких данных продолжается до формирования списка из 100-125 записей (такое количество обусловлено необходимостью получения статистически достоверных данных).
По результатам структурно-геологического изучения площади были получены следующие выводы о морфологии и условиях формирования главных структур территории.
'60
Ьш 6
,3
7 X8 \ 8 X 10 \ 11 \\
Рис. 2. Геологическая схема участка Владимирский
(составили А.Т. Корольков, С.А. Бузов и И.Н. Семейкин): 1-2 - осадочные породы гарганской серии; 3 - зеленовато-серые гранито-гнейсы; 4 - дайки кислого и основного состава (диабазы, порфириты); 5 - нормальное залегание пород; 6 - угол падения разломов; 7-10 - разломы: 7 - установленные достоверно, 8 - выделенные по анализу трещиноватости, 9 - сбросы, 10 - взбросы; 11 - направление тектонических движений; 12 - зона регионального разлома; 13 - точки золотой минерализации
Контактирующие с гнейсами терри-генно-карбонатные породы иркутной свиты обнажаются на юге и юго-востоке территории как сохранившиеся от эрозии участки. Их залегание в виде прерывистой полосы обрамления с падением горизонтов на юг и юго-восток под углами 45-60° свидетельствует о блоково-купольной постройке, формирование которой очевидно имело место в послерифейское время. На контакте этих пород с подстилающими гра-нито-гнейсами в ряде случаев наблюдаются зоны рассланцевания, иногда зоны оквар-цевания, что свидетельствует о смещениях при сводообразовании. Несмотря на то, что в настоящее время купольной структуры на площади не наблюдается, тем не менее в водораздельной части встречаются остроугольные обломки пород иркутной свиты, появление которых нельзя объяснить механическим переносом (рис. 3).
Рис. 3. Остроугольные глыбовые обломки известняков иркутной свиты на водоразделе среди гнейсо-гранитов гарганской серии
Главной дорудной структурой участка является антиклинальная запрокинутая складка, «просвечивающаяся» среди гра-нито-гнейсов, которая осложнена сдвиго-надвигами в северном запрокинутом крыле. Устанавливается по ориентировке гней-совидности. Складчатая структура подтверждается преимущественно пологой южной ориентировкой гнейсовидности в северном запрокинутом крыле складки, где в отдельных обнажениях удается различить даже мелкую принадвиговую складчатость высших порядков, и относительно
крутым залеганием гнейсовидности в ядер-
Рис. 4. Модель предполагаемой древней запрокинутой антиклинальной складки и ориентировка в ней слоистости и гнейсовидности
По мнению А. Т. Королькова можно предположить, что под запрокинутой складчатой структурой, которая намечается по анализу замеров гнейсовидности, на глубине расположена кровля интрузивного тела гранитоидов.
Наличие невскрытого массива грани-тоидов в гребневой части запрокинутой складки косвенно подтверждается метасо-матическими зонами калишпатизации: ка-лишпатовые граниты в виде обломков часто фиксируются, но, к сожалению, не удалось точно определить положение их зон развития; возможно, они совпадают по
ной части и в южном крыле (рис. 4).
ориентировке с участками крутопадающего залегания гнейсовидности в гребневой части запрокинутой складки. В целом брахиформная блоково-купольная структура подтверждается:
а) залеганием терригенно-карбонат-ных пород на участке Динамитный (южное нормальное крыло древней складки);
б) ориентировкой слоистости терри-генно-карбонатных пород на западе участка (периклинальное замыкание древней складки);
в) залеганием терригенно-карбонат-ных пород на левом борту р. Хойта-Улзыта;
г) многочисленными остроугольными обломками карбонатных пород в ядерной части древней складки (в центральной части блоково-купольной структуры), которые находятся среди преобладающего поля обломков гранито-гнейсов;
д) наличием сбросо-сдвиговых зон разломов в северной и южной части участка Владимирский по обрамлению блоково-купольной структуры.
Намеченная по ориентировке гней-совидности запрокинутая антиклинальная складка - наиболее ранняя структурная рама. Впоследствии на этой территории происходили вертикальные подвижки, что способствовало образованию по периферии блоково-купольной структуры раз-ломых зон (сдвиго-сбросовых и зон рас-сланцевания).
По
соотношению
межпластового
кливажа и слоистости терригенно-кар-бонатных пород в южной части складки на участке Динамитный фиксируются преимущественно правые сбросо-сдвиговые перемещения (в нормальном крыле).
В гранито-гнейсах северной части (участок Хойто-Улзыта) по соотношению мелких складчатых структур, выявленных в отдельных обнажениях по замерам гней-совидности, отмечаются преимущественно левые взбросо-сдвиговые перемещения (подобные «межпластовому кливажу», только в запрокинутом крыле).
На отдельных участках встречаются дайки кислого и основного состава (диабазы, порфириты). Часто дайки расслан-цованы, что, вероятно, тесно связано с формированием золотого оруденения на участке. Многочисленные обломки этих даек распространены по всему участку. Иногда ориентировки контактов даек, гнейсовидности и зон рассланцевания совпадают, в этом случае дайки интенсивно рассланцованы и несут вкрапленное сульфидное оруденение. Но чаще всего дайки диабазов под острым углом пересекают гнейсовидность (рис. 5). Вероятно, они образовались в трещинах отрыва при субмеридиональном сжатии, которое наиболее интенсивно проявилось в центральной части участка Владимирский.
Рис. 5. Модель расположение даек двух типов:
1 - рассланцованные дайки, субпаралельные гнейсовидности и слоистости; 2 - дайки вкрест
гнейсовидности и рассланцеванию
Разрывные нарушения площади образуют несколько систем.
Системой первого порядка стоит считать нарушение субмеридионального простирания. Эти разломы имеют следующие характеристики: азимут простирания 320°-360°, угол падения 30°-60°, по характеру движения это правые сдвиго-сбросы. На участке выделена субмеридиональная зона, относящаяся к крупному разлому, отмеченному в этой части Восточного Саяна. Для этой зоны характерна повышенная плотность трещин, сопровождающихся кварцевыми жилами и дайками диабазов и порфиритов. На площади отмечены еще несколько субмеридиональных нарушений, расположены^ параллельно указанной зоне. Нарушения этой системы также выделяются по геофизи-
ческим данным. К этой системе приурочены самые мощные дайки площади (рис. 5, вставка 1).
Системы разрывов второго порядка связаны с субмеридиональной зоной. Наиболее проявлена система северозападного простирания: аз. падения 45°-70°, угол падения 30°-80°. По характеру движений это в большинстве случаев левые сбросо-сдвиги, но иногда встречаются и правые взбросо-сдвиги. Эта система распростронена по всему участку и в особенности хорошо проявлена в гнейсо-гранитах на севере площади. Протяженность этих разломов не более нескольких сотен метров, и на данный момент они трудно прослеживаются в рельефе из-за плохой обнаженности. Северо-западные разломы создают кулисообразную сеть,
Рис. 6. Системы разломов участка Владимирский и характерные для них диаграммы трещиноватости:
1 - система субмеридионального простирания; 2 - система северо-западного простирания; 3 - система северо-восточного простирания; 4 - границы зон распространения золотой минерализации. Другие обозначения см. на рис. 2
протягивающуюся вдоль бортов главного хребта участка. Эта система часто сопровождается маломощными кварцевыми жилами, в некоторых случаях с сульфидами. Иногда по этой системе развивались дайки диабазов (рис. 5, вставка 2).
Кроме того, выделена система северо-восточного простирания: азимут падения 120°-160°, угол падения 45°-80°, по характеру движения это в основном правые сдвиго-сбросы. Эта система хорошо проявлена на участке Динамитный и слабо выражена на севере площади. На участке Динамитный эта система находится в осадочных толщах и часто сопровождается кварцевыми жилами, в том числе рудной жилой месторождения Динамитное. На севере эта система слабо выражена, и установить характер движений по ней очень сложно. Обе системы второго порядка, описанные выше (северо-западная и северо-восточная), сопровождаются кварцевыми и сульфидно-кварцевыми жилами, образованными как по трещинам скола
(самой системы и оперяющих разломов), так и по трещинам отрыва, образовавшимся при сдвиговом движении по разломам этих систем (рис. 6, вставка 3).
Также на площади отмечается небольшое количество субширотных разломов: аз. падения 200°-160° и 350°-30°, угол падения 20°-50°. Характер движения не установлен.
При рассмотрении взаимодействия этих систем было реконструировано поле напряжения, соответствующее этапу образования разрывных нарушений и рудооб-разования. Ось сжатия имеет азимут простирания ~270°. То есть реконструируется обстановка субширотного сжатия, которая имела важное значение для локализации оруденения (рис. 7).
С учетом известных закономерностей локализации золотого оруденения Гарган-ского рудного узла на изученном участке выделяется несколько порядков рудокон-тролирующих структур, отражающих связь оруденения с тектоникой площади.
Рис. 7. Реконструированное поле напряжения участка Владимирский. Вверху модель главных разрывных нарушений
К рудоконтролирующим разломам первого порядка относятся зоны разрывных нарушений близмеридионального и северо-западного до близширотного простирания. Первые из них представлены двумя зонами, пересекающими блоково-купольную постройку в центральной части участка. Зона Центральная прослеживается на север от участка на территорию левого борта р. Улзыта, где она также контролирует золотое оруденение. Две зоны разрывных нарушений второй системы (Хойтоулзытинская северная и южная) вмещают большинство известных золотопроявлений, в том числе месторождение Динамитное и рудопроявление Хой-тоулзытинское. Эти зоны являются разломными структурами, ограничивающими блоково-купольную постройку участка Владимирский. Они относятся к взбросам или взбросо-сдвигам (надвигов нами не обнаружено).
Рудоконтролирующими структурами второго порядка являются узлы пересечения двух систем разломов, указанных выше. В пределах этих узлов находятся месторождение Динамитное и рудопрояв-ление Хойтоулзытинское. Кроме того, к ним тяготеют более мелкие проявления золоторудной минерализации.
К рудоконтролирующим и рудовме-щающим структурам третьего порядка относятся разрывные нарушения, составляющие зоны разломов двух указанных выше систем. Они представлены расслан-цеванием, дроблением, березитизацией пород, кварцевыми жилами. Они имеют различную ориентировку с преобладанием нарушений северо-западного и близши-ротного простирания. Среди них установлены трещины отрыва в дуплексных структурах, кулисообразно расположенные нарушения, трещины оперения более крупных нарушений и др. разломы.
В случае локализации оруденения в породах иркутной свиты наблюдается приуроченность его к границам терригенных и
карбонатных горизонтов, где происходили межпластовые подвижки и существовала гетерогенная по составу и свойствам геологическая среда. В некоторых местах межпластовый кливаж имеет рудолокали-зующее значение. В южном крыле на участке Динамитный по нему развиваются зоны рассланцевания (правые сбросо-сдви-ги), которые смещают рудные жилы. Отдельные кварц-карбонатные межпластовые жилы приурочены к межпластовому кливажу.
В гранито-гнейсах на участке Хойто-Улзыта рудолокализующее значение имеют зоны рассланцевания сбросо-сдвигово-го типа (предположительно левого направления перемещения, которое определяется по бороздам скольжения). Центральные наиболее деформированные части таких зон рассланцевания интенсивно березити-зированы и вмещают короткие «лестничные» рудные жилы отрывного типа наряду с жилами, ориентированными согласно с самими зонами рассланцевания.
Изучение структурных особенностей и формирование тектонофизических схем участков, где проводятся работы по поиску и разведки полезных ископаемых, могут существенно сократить время на составление общей картины оруденения. Такие работы помогают составлять прогноз на нахождение еще не вскрытых рудных тел и дают возможность понять механизмы формирования рудоконтроли-рующих структур на месторождении.
Библиографический список
1. Вольфсон Ф.И., Яковлев П. Д. Структуры рудных полей и месторождений. - М: Недра, 1985. - 318 с.
2. Семейкин И.Н., Дольник Т.А., Титоренко Т. Н. Циклическая стратиграфия и рудоностность рифей-палеозойских отложений Окино-Китойского района // Известия Сибирского отделения секции наук о земле РАЕН. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. - Выпуск 4 (30). - С. 46-57.
Рецензент доктор геолого-минералогических наук, профессор Иркутского государственного технического университета А.П.Кочнев
