3.1. Основные черты строения и характерные особенности золоторудных месторождений территории
3.2. Описание типовых золотосодержащих объектов
3.3. Основные выводы
4. ОРУДЕНЕНИЕ ОКРАИННО-КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ЭТАПА
4.1. Характеристика пород ранне девонской вулкано-плутонической ассоциации
4.2. Описание типовых золотосодержащих объектов
Щ 4.3. Общие закономерности строения и размещения оруденения
4.5. Моделирование металлогенической системы активной континентальной окраины
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА
Список литературы:
Введение
ВВЕДЕНИЕ
т
т
Актуальность работы. Территория центральной части Алтае-Саянской складчатой области известна, с одной стороны, сложностью геологического строения, с другой — высокой продуктивностью на золото. Здесь открыто и разрабатывалось около десятка золоторудных месторождений, не считая ру-допроявлений. В административных пределах Республики Хакасия они объединяются в 6 золоторудных районов: Саралинский, Коммунаровский, Уйбат-Немирский, Анзас-Кизасский. Промышленное значение имеют и россыпи (Березовский, 2003; Чеха и др., 2000). За всю историю отработки было извлечено, по сохранившимся данным, почти 227 т рудного и россыпного золота (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Добыча золота в пределах Республики Хакасия (по В.Г.Звягину, 2000ф)
Районы Добыча на 1995 г., кг
Рудного Россыпн Всего
Саралинский район 45 469 12 300 57 769
Коммунаровский район 82 555 19 827 102 382
Балахчинский узел 2 375 5 779 14 155
Улень-Туимский район (рудное-попутная добыча) 220 634 854
Юлинский участок (попутн.) 172 172
Уйбатский район 269 2 824 3 094
Балыксинский район 225 27 396 27 621
Тибекский район - 2 199 2 199
Кизас-Анзасский район 1296 19 461 20 757
Итого 138 581 90 420 226 804
4
К настоящему моменту россыпной потенциал территории практически исчерпан. В свете приоритета перспектив коренного золота над россыпным, признаваемого справедливым для всех золотодобывающих регионов России, ограниченность запасов рудного золота изучаемого района становится еще более очевидной. Помимо продолжения поисков на флангах и глубоких горизонтах известных месторождений и разведки рудопроявлений с целью возможного перевода их в месторождения, необходим поиск новых источников металла. Таковыми могут стать: а) золотосодержащие полиметаллические и медные месторождения; б) золоторудные объекты нетрадиционных для региона типов.
Прежде всего, следует обратить внимание на золотоносность молодых (посткаледонских) структур региона. Принято считать, что герцинская ме-таллогеническая эпоха в пределах центральной части Алтае-Саянской складчатой области (Республика Хакасия, часть Красноярского края) характеризу- ется слабой золотоносностью (Алабин, 1999). Действительно, по масштабам проявления коренного и россыпного золота герциниды значительно уступают каледонским образованиям. Можно, однако, предположить, что выводы о невысоком потенциале девонских образований основываются лишь на слабой изученности герцинских образований на территории Хакасии и юга Красноярского края. О необходимости переоценки золотогенерирующей роли этой металлогенической эпохи свидетельствует ряд появившихся в последнее время фактов.
1. Наличие россыпей, локализованных в полях развития девонских отложений. К таковым относятся, в первую очередь, часть россыпей Уйбат-Немирского золотоносного района - по pp. Немир, Уйбат, Ниня и притокам. Источник питания этих россыпей не ясен - в районе известен ряд коренных объектов золота, в том числе месторождения Тибекское и Майское, однако все они связаны с островодужным магматизмом и имеют позднекембрийский возраст. Отдельные россыпи в поле девона отмечаются южнее, в зоне сочле-
5
нения Кузнецкого Алатау со структурой Западного Саяна (россыпи по pp. Карасибо, Карасук).
2. Пространственная связь с девонскими отложениями большинства прочих известных россыпей Хакасии. Последние пространственно сближены с относительно крупными блоками девонских эффузивов, располагаясь максимум в 15-20 км от их границ. Сюда относятся россыпи Кизас-Анзасского, Балыксинского, Саралинского и части Уйбат-Немирского районов. Исключение составляет лишь россыпи, связанные с Коммунаровским золоторудным узлом. Разумеется, источники питания части перечисленных россыпей давно известны - это золоторудные месторождения, отработанные либо находящиеся в эксплуатации (Саралинское, Кировское, Тибекское, Майское, Кед-ровское) и сопровождающие их рудопроявления. Практически все они связаны с каледонскими гранитоидными интрузиями. Однако в ряде случаев вопрос о поставщике золота в россыпь остается открытым. Это подтверждается сопоставлением масштабов коренной золотоносности с объемом поставленного в россыпи металла. Так, потенциал россыпей р. Балыксу с притоками оценивается в 15 000 кг, а расположенные здесь же рудные объекты - Кед-ровское месторождение и небольшие рудопроявления - в сумме дают около 360 кг (Звягин, 1994ф). Аналогично сопоставляются группа россыпей в системе р. Бол. Кизас (20 500 кг) и Кировское месторождение (2 500 кг). В качестве возможных причин подобного расхождения можно, на наш взгляд, назвать не только значительный уровень эрозионного среза, уничтоживший основные объемы коренного металла, но и наличие иных золоторудных объектов, возможно, иной формационной и возрастной принадлежности, нежели известные. Это предположение также свидетельствует о недостаточной про- работке вопроса золотоносности герцинской металлогенической эпохи.
Пространственная связь с девонскими структурами характерна и для россыпей Восточного Саяна. Основная часть наиболее продуктивных россыпей локализуется в пределах 30-50 км от границ площадей развития девона-ских отложений.
6
3. Присутствие золота в девонских и более молодых отложениях в структурах Восточного Саяна, в зоне сочленения его с Рыбинской и Чулымо-Енисейской впадинами и Минусинским прогибом. В частности, нами установлена золотоносность конгломератов порожинской и ванькинской свит (D?) в правобережье р. Кизир, в районе Третьего порога (0,4 г/т по данным пробирного анализа) (Макаров, Шведов, 2000ф). В ключах Левый и Правый Ванькин, дренирующих конгломераты, отмечается шлиховое золото, что свидетельствует о современном сносе металла. Находки шлихового золота известны и по прочим водотокам района - pp. Долгий Ключ, Паркина и др. В некоторых из них в поле развития девонских отложений выявлены промышленные концентрации металла. Золото в шлихах сопровождается киноварью, четко коррелируя с последней по содержаниям.
4. Открытие в последнее время проявлений коренного золотого оруденения девонского возраста. К таковым относится Михайловский уча-сток в правобережье р. Ниня, где в процессе ГДП-200 шурфами в поле развития эффузивов илеморовской свиты Di были вскрыты кварцевые жилы с содержанием золота (по данным штуфного опробования) до 1,5 г/т (Беспалов, 2001ф). Геохимические аномалии золота, бария, серебра в пределах образований быскарской серии известны в пределах Байского участка (также в долине р. Ниня) (Вамбольдт, 2001ф). Природа ореолов трактуется неоднозначно: некоторые исследователи полагают, что они являются смещенными и связаны с кембрийскими гранитоидами Аскизской интрузии - продуцента золотого оруденения площади. В экзоконтакте последней, в непосредственной близости от границы эффузивов девона расположено известное рудопрояв-ление «Участок Пиритовый», в кварцевых жилах которого зафиксированы содержания золота в среднем 0,5-1,5 г/т, ураганные - до 772,3 г/т (Широнин, 1966ф). Однако особенности рельефа в районе развития ореолов - один из наиболее контрастных ореолов расположен на склонах г. Улухерет Новый (1001,6 м), господствующей высоты участка - заставляет усомниться в справедливости подобной точки зрения.
7
Повышенные содержания золота в свалах и жилах кварца в ассоциации с серебром, сурьмой, мышьяком, барием, свинцом в девонских эффузивах известны также в районе ст. Уйбат (до 1 г/т), вблизи п. Беллык (0,6-0,8 г/т), на Копьевской площади (0,4 г/т) (Михалев, 1997ф). Кроме того, по результа-%, там донного опробования разных лет были выявлены многочисленные то-
чечные аномалии золота. По данным И.П.Качало (1996ф,1998ф), при заверке некоторых из них (кварцевые жилы в девонских эффузивах Немир-Алтайсынского участка, свалы кварца в бассейне pp. Есь и Тея, серицитизи-рованные и гематитизированные породы в районе хутора Саксырского и Ха-зылова лога) установлены повышенные содержания сурьмы, висмута и мышьяка, являющихся типовыми спутниками золота для всего региона. Наконец, ряд кварцевых жил Случайнинского рудного поля (Коммунар-Балахчинский рудный район) пространственно и, возможно, генетически связаны с телами граносиенитов девонского возраста (Сазонов, 2002).
w 5. Присутствие золота в качестве сопутствующего элемента в рудах
железорудных, медных и полиметаллических проявлений Западного Саяна (Абаканская группа месторождений - до 1,6 г/т, Хараджульско-Бутрахтинское рудное поле - до 1,1 г/т) и Кузнецкого Алатау (Юлия - до 6,3 г/т, Карасук - до 16,1 г/т), локализующихся в эффузивных и осадочных породах девонского возраста или связанных с проявлением герцинского магматизма. Золото, как правило, ассоциирует с мышьяком, висмутом, сурьмой и серебром. Такой набор элементов, в полном или усеченном виде, вообще очень характерен для разновозрастных золоторудных и золотосодержащих объектов региона. Учитывая этот факт, можно предположить наличие золота в свинцово-цинковых и медно-кобальтовых проявлениях девонского возрас-
# та, в которых установлена аналогичная сурьмяно-мышьяково-висмут-
серебряная ассоциация. К первым относится Резаковское рудопроявление (содержание As до 0,02 %, Bi 0,003-0,02 %, Со до 0,02 %, Sb 0,006-0,02 %, Ag до 70-90 г/т), ко вторым - Татыхское рудопроявление. Целенаправленно на золото эти объекты не изучались.
8
Обобщая вышеприведенные факты, можно заключить, что герцинская металлогеническая эпоха, значительно уступая каледонской по интенсивности рудообразования, тем не менее, не является «пустой», неперспективной. Необходимо целенаправленное геологическое изучение площадей проявле-% ния девона на территории Хакасии на предмет обнаружения коренного ору-
денения, прежде всего золото-ртутно-серебряной формации в эффузивных образованиях, систематизация имеющихся сведений и более детальное исследование уже известных объектов, в том числе переоценка медно-кобальтовых, полиметаллических и железорудных месторождений и проявлений на золото.
Кроме того, определенный потенциал представляют техногенные образования - хвосты обогащения медных и полиметаллических руд на эксплуатировавшихся ранее месторождениях. Распределение золота в некоторых подобных отвалах (месторождения Юлия, Майнское) идет по модели накопле-w ния (Макаров, 2001ф), так что последние являются готовыми техногенными
месторождениями золота.
В предлагаемой работе сделан акцент на рудно-формационный и ме-таллогенический анализ золотосодержащего оруденения и его связи с золоторудным, поскольку именно с этого, по мнению автора, необходимо развивать углубленное изучение. Кроме того, обозначена проблема оценки золотосодержащих хвостов медных и свинцово-цинковых объектов.
Состояние проблемы. Золотоносность медных и полиметаллических объектов центральной части АССО известна достаточно давно. Присутствие золота и серебра в рудах подобных месторождений, в принципе, не является Ю. Перфилова относит порфировые образования к раннему-среднему ордовику, В. И. Сотников же датирует их ранним девоном и т. п. Подобная неод- нозначность, а порой и прямо противоположные суждения характерны для многих рудных объектов изучаемого региона, и это отнюдь не упрощает последующие исследования. Очевидно, что для более надежного изучения и прогнозирования необходим углубленный анализ старых и новых данных, а также более широкое, по возможности, применение методов абсолютной геохронологии и микроминералогии.
Второе направление: изучение минералогии золота, закономерностей его распределения в рудах и взаимоотношений с прочими рудными минералами. Этот вопрос разработан довольно слабо. Абсолютное большинство работ, посвященных рудным объектам меди и полиметаллов, ограничиваются лишь констатацией факта присутствия золота и серебра и определением их содержаний. На слабую изученность этого вопроса и необходимость специализированных минералого-геохимических исследований золота в комплексных рудах указывают многие исследователи (Алабин, 1999; Козлов, 1994; Качало, 1996ф, Конеев, 2001 и др.).
11
Наконец, третье, заключительное направление: металлогения золота в комплексном оруденении, изучение связи его с рудным золотом и оценка перспектив территории с учетом полученных закономерностей. В этом направлении также не ведется каких-либо целенаправленных исследований. В числе последних работ металлогения подобных объектов косвенно рассматривается Л. В. Алабиным (1999), а также И.П.Качало в ревизионных исследованиях территории Хакасии (1996ф, 1998ф).
Цель исследований
Изучение золотосодержащего медного и полиметаллического оруде-нения центральной части АССО с целью установления его геодинамической позиции и закономерностей формирования.
Задачи исследований
1. Рудно-формационный анализ золотосодержащих объектов
2. Сравнительный анализ закономерностей формирования и размещения золоторудных и золотосодержащих объектов с целью выяснения пространственно-генетических взаимоотношений между ними
3. Анализ металлогенической специализации геодинамических обстано-вок
Фактический материал
В основу работы положены исследования автора в период 1998-2002 гг., проводившиеся по теме: «Ревизия минерально-сырьевой базы свинца, цинка и сопутствующего благороднометального оруденения в пределах пер- спективных площадей Республики Хакасия» по заказу Комитета природных ресурсов по Республике Хакасия, а также исследования в рамках работ по темам "Составление россыпеобразующей карты Восточного Саяна на золото масштаба 1:500000" (1998-2000 гг.) и "Составление прогнозно-метал-логенической карты масштаба 1:200000 Копского и Верхне-Кизирского рай-
12
онов" (2001-2003 гг.) по заказу КПР по Красноярскому краю. В процессе работы изучена геологическая информация по 479 месторождениям, рудопро-явлениям и точкам минерализации; часть объектов доизучена в полевых условиях. В ходе обработки полевых материалов проанализировано 136 проб. Применялись спектральный, экстракционно-рентгеноспектральный, пробирный, микрозондовый, рентгеноструктурный анализы проб из руд и вмещающих пород, химический анализ проб рудничных вод и хвостов, крупнообъемное шлиховое опробование с использованием концентратора Нельсона 7,5". Изучена фондовая и изданная литература по проблеме.
В процессе работ широко использовались геоинформационные системы ПАРК 6.0, Arc View GIS 3.2 Arclnfo. С их помощью не только выполнено оформление графических материалов, но и произведены аналитические построения. Произведен автоматизированный анализ пространственной совмещенности объектов с геофизическими и геохимическими аномальными по- лями, построены цифровые модели рельефа для дешифрирования неотектонических структур и оценки размещения объектов в современном уровне эрозионного среза. Для обеспечения автоматизированного анализа переведены в векторный формат более 40 листов графических приложений производственных отчетов.
Основные защищаемые положения
Положение 1. Медно-полиметаллическое золотосодержащее орудене-ние центральной части АССО полигенно по своей природе и полихронно по времени проявления. Выделяются 8 рудных формаций, сформированных в трех геодинамических обстановках: энсиматических островных дуг (поздний протерозой - средний кембрий), коллизии дуги с континентом (поздний кембрий-ордовик) и активной континентальной окраины (ранний-средний девон).
Положение 2. Золотое и комплексное оруденение субдукционной стадии развития территории имеет единый источник. Пространственная зональ-
13
ность, выраженная в снижении количества рудных объектов и смене золотого оруденения в них на комплексное золотосодержащее в направлении к востоку от Кузнецко-Алатаусского разлома, отражает динамику рудообразую-щего процесса.
Положение 3. Золотосодержащее медное и полиметаллическое оруде-нение, сформированное в условиях раннедевонской активной окраины континента, представляет собой единый рудно-формационный комплекс с четко выраженной вертикальной и латеральной зональностью. Предполагается наличие оруденения золото-серебряной рудной формации, завершающего вертикальный зональный ряд, в виде золото-теллуровой субформации в областях интенсивного проявления девонского вулканизма.
Научная новизна работы
1. Обобщены и систематизированы имеющиеся сведения по золотосодержащим объектам региона.
2. Металлогения золота рассмотрена с позиций тектоники плит. Сделана попытка проследить закономерности распределения попутного золота в месторождениях меди, свинца, цинка и молибдена, выяснить металлогению комплексных рудных объектов и связь золотосодержащего и собственно золотого оруденения.
3. Обосновано выделение в регионе золото-серебряной рудной формации, связанной с вулкано-плутоническими ассоциациями среднего палеозоя.
4. Проведен рудно-формационный анализ золотосодержащего медного и полиметаллического оруденения. Выделены и охарактеризованы рудные формации - носители золота и серебра.
Практическая значимость работы
Показана золотоносность практически во всех типах цветнометальных объектов центральной части Алтае-Саянской складчатой области. В ряде
14
случаев это промышленные концентрации. Наличие золота позволяет пересмотреть вопросы, связанные с нерентабельностью разработки небольших месторождений меди, свинца и цинка, часть из которых законсервирована, часть - разведана, но не отрабатывается. При наличии современных техноло-
f. гий возможна комплексная отработка руд с извлечением из них золота и се-
ребра, что значительно повышает перспективы таких объектов. Попутно это позволит решить проблему занятости населения в старых горнорудных районах, особенно острую в последние годы, в связи с массовым закрытием убыточных горнодобывающих предприятий.
В работе теоретически обоснованы перспективы обнаружения на территории центральной части АССО золото-серебряного оруденения. Обнаружение промышленно значимых объектов золото-серебряной формации позволит значительно увеличить сырьевую базу региона по золоту, в последние годы практически "сошедшую на нет". Это представляется тем более выгод-
¦-*1 ным, если учесть серьезную промышленную базу и кадровый потенциал в
области золотодобычи, имеющиеся в распоряжении предприятий Республики Хакасия и высвобожденные в результате закрытия основных месторождений.
Апробация
Результаты исследований неоднократно обсуждались на НТС геологических кафедр КГАЦМиЗ и Центра геотехнологических исследований «Прогноз». Диссертант являлся одним из основных исполнителей нескольких отчетов по теме работы, выполненных по заказу Комитета природных ресурсов по Республике Хакасия и КПР по Красноярскому краю. Промежуточные выводы изложены на 6 научно-практических конференциях: 3 - в ТГУ и ТПУ (г. #\ Томск, 1998, 1999, 2001 гг.), 2 - в КГАЦМиЗ (г. Красноярск, 1999, 2000 гг.).
Защищаемые положения в их окончательной форме докладывались на XX Всероссийской конференции «Строение литосферы и геодинамика» (г. Иркутск, ИЗК СО РАН, апрель 2003 г.)
15
Структура и объем работы
Диссертация состоит из 4 глав, введения и заключения. Общий объем работы составляет 158 стр., в том числе 21 рисунок, 11 таблиц. Список лите- ратуры включает 115 наименований.
Работа выполнена в Центре геотехнологических исследований «Прогноз» и на кафедре геологии месторождений и методики разведки Красноярской государственной академии цветных металлов и золота под научным руководством доктора геолого-минералогических наук В. А. Макарова, которому автор выражает глубокую признательность.
В процессе выполнения работы автор постоянно получал профессиональные советы коллег по кафедре ГМиМР — П.Н.Самородского, к.г.-м.н. М.М.Лабушева, к.г.-м.н. С.М.Макеева, А.А.Котельникова, а также препода- вателей кафедры геологии, минералогии и петрографии КГАЦМиЗ - д.г.-м.н. А.М.Сазонова, д.г.-м.н. Р.А.Цыкина, к.г.-м.н. С.И.Леонтьева, к.г.-м.н. Л.П.Глуховой. Отдельно хочется поблагодарить сотрудников ФГУГП «Крас-ноярскгеолсьемка» - зам. главного геолога по геологии к.г.-м.н. Ю.С.Глухова и ведущего геолога к.г.-м.н. О.Ю.Перфилову, а также ведущего геолога ГРК «Амикан» Г.И.Шведова за очень важные консультации и бескорыстную помощь в работе.
Особую благодарность автор выносит к.г.-м.н. Г.П.Круглову, взявшему за труд рецензировать работу на ранних стадиях, а также Л.Н.Пузыревой, Д.А.Бабичеву и М.А.Самородской, оказавших неоценимую помощь в оформлении графических материалов и диссертации в целом.
Основные термины и понятия
Центральная часть АССО - территория восточного склона Кузнецкого Алатау, Северо- и Южно-Минусинской впадин и части Западного Саяна, административно составляющая площадь Республики Хакасия.
16
Золотое оруденение - руды с ведущей ролью золота.
Золотосодержащее оруденение - комплексное свинцово-цинковое, медное, медно-молибденовое оруденение с содержаниями серебра и золота, превышающими порог обнаружения атомно-абсорбционным методом (0,05 г/т).
Рудный объект - скопление полезного компонента в некоей минеральной форме (сульфидной, самородной и т.д.) вне связи с его масштабом.
Техногенный обьект - скопление полезного компонента, образованное при промышленном воздействии на природный рудный обьект.
Месторождение - промышленное скопление полезного компонента (или нескольких)
Рудопроявление - скопление полезного компонента (или нескольких), на данной стадии изучения не представляющее промышленной ценности. Может быть переведено в ранг месторождений при более детальном изуче- нии, переоценке либо комплексной оценке с учетом сопутствующих компонентов, ранее не вовлекавшихся в расчеты.
Точка минерализации - единичное (точечное) проявление полезного компонента (мелкие прожилки, примазки, пятна и т.д.), не имеющее перспектив промышленной ценности.
Сокращения, используемые в тексте
АССО - Алтае-Саянская складчатая область ГДП - геологическое доизучение площади ГС - геологическая съемка СФЗ - структурно-формационная зона АКО - активная континентальная окраина ВПА - вулкано-плутоническая ассоциация
17
1. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ
Территория Республики Хакасия расположена в центральной части Алтае-Саянской складчатой области и охватывает значительные по площади фрагменты ее крупных структурных элементов. Это - салаирская складчатая система Кузнецкого Алатау и Западного Саяна, каледонская складчатая система Западного Саяна и герцинские сооружения Минусинского межгорного прогиба. Салаирские и каледонские структуры слагают совместно нижний (складчатый) структурный этаж. Герциниды формируют систему наложенных на складчатое основание впадин, отвечающих верхнему структурному этажу. Основные черты геологического строения территории Республики Хакасия изучены по материалам многочисленных съемочных и тематических работ (Аноприенко, 1971ф; Гавриченков и др., 1977ф; Иванкин и др., 1969ф; Кен и др., 1962ф; Единцев, 1961ф, 1982ф, 1996ф; Косоруков, 1982ф; Кокодзеев, 1971ф; Матвеев, 1963ф; Мишко, 1962ф; Широнин, 1966ф и др.), а также тематических и научных работ (Козьмин, 2001). Современные представления о строении площади, приводимые в основном ниже, разработаны М.Л. Махлаевым и др. (1995ф).
1.1. Стратиграфия
Рифейская система представлена борусским габбро-гипербазитовым комплексом основания в пределах Западного Саяна и рядом свит. В составе комплекса преобладают океанические базальтоиды и кремнистые породы, тела серпентинитов актовракского комплекса и габброидов. Состав других подразделений - зеленокаменно измененные базальтоиды океанического типа (белоиюсская свита), вулканогенно-осадочные породы от туфоконгломератов до туфоалевролитов (сынныгская свита), карбонатные отложения от известняков до доломитов (тюримская, чарыштагская, биджинская свиты). В разре-