Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Факторы образования и условия локализации молибден-вольфрамового оруденения Гетканчикского месторождения

ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Факторы образования и условия локализации молибден-вольфрамового оруденения Гетканчикского месторождения"

На правах рукописи

Гиль Владимир Александрович

ФАКТОРЫ ОБРАЗОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ МОЛИБДЕН-ВОЛЬФРАМОВОГО ОРУДЕНЕНИЯ ГЕТКАНЧИКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (Верхнее Приамурье)

Специальность 25.00.11 - Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

'\ПР 2013

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва-2013

005051434

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М.Федоровского» (ФГУП «ВИМС»)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук Шашорин Борис Николаевич вед. научный сотрудник ФГУП «ВИМС»

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Щеточкин Валерий Николаевич гл. научный сотрудник ФГУП «ВИМС»

Ведущая организация: кафедра геологии и геохимии полезных ископаемых Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова.

Защита состоится 26 апреля 2013 года в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 216.005.01 в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского» (ФГУП «ВИМС») по адресу: 119017, Москва, Старомонетный пер., 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ВИМС».

Автореферат разослан « » марта 2013 года.

доктор геолого-минералогических наук, профессор Оникиенко Людмила Дмитриевна РГГРУ им. Серго Орджоникидзе

Ученый секретарь диссертационного совета

Луговская И.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Шеелитовые месторождения - один из главных типов вольфрамовых месторождений, активно отрабатываемых в России. На востоке страны крупные вольфрамовые месторождения (Восток-2, Лермонтовское) известны в Приморском крае в Сихотэ-Алинской аккреционно-складчатой области. На их долю приходится более 80% от объема добываемого вольфрама в РФ*. Крупные шеелитовые месторождения (Агылкинское и другие) известны также в Якутии - в пределах Верхоянского складчато-надвигового пояса, а также других регионах РФ, где они составляют основу минерально-сырьевой базы вольфрамдобывающей промышленности. Однако выявленные в восточных регионах месторождения не покрывают общий дефицит производства вольфрама по стране в целом, а их географо-экономическое положение часто неблагоприятно.

В Амурской области наиболее крупный и перспективный объект данного типа - это Гетканчикское рудное поле (ГРП) с молибден-вольфрамовым оруденением в кварц-полевошпатовых метасоматитах и грейзенизированных скарноидах. Данный объект располагается в пределах Джелтулакской шовной зоны в юго-западной краевой части Алдано-Станового щита, на стыке последнего с Центрально-Азиатским тектоническим поясом. Оруденение локализовано в складчато-метаморфических комплексах докембрия, в экзо- и эндоконтактовых частях линейного массива гранитов тукурингрского интрузивного комплекса (ТИК). Здесь в 2007-2010 гг. ООО ГРФ «НЕДРА» (г. Благовещенск) на Центральном участке Гетканчикского рудного поля бульдозерными канавами и скважинами были вскрыты шеелитовые руды, прогнозные ресурсы которых по категории Р, оценены в 65 тыс. тонн \\ГО3. Ресурсы могут быть увеличены за счет флангов и глубоких горизонтов. Все это позволяет рассматривать Гетканчикский объект как значимый минерально-сырьевой резерв вольфрама восточных регионов России.

Начиная с 2010 года, автор в составе комплексной экспедиции ФГУП «ВИМС» и ООО ГРФ «НЕДРА» осуществлял научно-тематические исследования на Гетканчикском рудном поле и участвовал в проведении ревизионно-поисковых работы в пределах прогнозных площадей Верхнего Приамурья (Нюкжинской, Оборонной). Исследования в пределах ГРП были направлены на изучение закономерностей размещения и локализации молибден-вольфрамового оруденения (в том числе богатых руд) в складчато-метаморфических комплексах Джелтулакской шовной зоны; установление факторов рудоконтроля и характера связи молибден-вольфрамового оруденения с гранитными массивами тукурингрского интрузивного комплекса; изучение вещественного состава рудных минеральных ассоциаций и уточнение формационного и геолого-промышленного типа

" Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2010 г.». М.: МПР РФ, 2011.

вольфрамового оруденения ГРП; повышение эффективности научного прогноза и поисков промышленных месторождений вольфрама в Амурской области. Все это обуславливает актуальность выполненных автором в рамках диссертационной работы исследований, их четкую практическую направленность.

Цель работы — установить закономерности размещения и формирования молибден-вольфрамового оруденения Джелтулакской шовной зоны, усовершенствовать научные основы прогноза и поисков месторождений вольфрама в геологических структурах Верхнего Приамурья.

Объектами исследования являлись Гетканчикское рудное поле и ряд прогнозных площадей Верхнего Приамурья.

Основные задачи.

1. Установить пространственно-временную позицию и факторы рудоконтроля молибден-вольфрамового оруденения Гетканчикского рудного поля, в том числе богатых руд, в геологическом строении и истории развития Джелтулакской шовной зоны.

2. Уточнить характер связи молибден-вольфрамового оруденения с гранитоидными массивами тукурингрского интрузивного комплекса для чего установить петрохимический тип гранитов, их возраст, происхождение, а также вещественный состав руд и последовательность формирования связанных с гранитами минеральных ассоциаций.

3. Сравнить петрохимические характеристики и геотектоническую позицию гранитов Гетканчикского рудного поля с рудоносными штоками и структурами скарново-шеелит-сульфидных месторождений Востока России. Дать оценку потенциальной рудоносности гранитоидов ТИК.

4. Разработать критерии прогноза и поисков месторождений вольфрама в шовных структурах Верхнего Приамурья с учетом региональной позиции и установленных факторов рудоконтроля.

5.. Оценить перспективы отдаленных флангов ГРП, а также ряда перспективных площадей Верхнего Приамурья.

Фактический материал и личный вклад автора. Автором, начиная с 2010 года, проводились камеральные и полевые исследования в пределах ГРП, Нюкжинской и других перспективных площадей Верхнего Приамурья. Полевые и камеральные работы включали в себя:

- поисковые маршруты, документацию канав и керна скважин, массовые замеры (более 600) в канавах элементов залегания контактовых и кливажных поверхностей, тектонических трещин и разрывов, плоскопараллельных текстур (гнейсовидности, сланцеватости, полосчатости) метаморфических пород, с выделением систем трещин, складок и разрывов, их генетических типов и структурно-деформационных парагенезисов. Было изучено и задокументировано (с отбором каменного материала для аналитических исследований) около 850 п.м. керна скважин и более 1800 п.м. канав. Автором установлена полиэтапность формирования складчато-разрывных нарушений ГРП, выделены ранний и поздний рудоконтролирующие структурно-деформационные парагенезисы, показана

пространственно-временная позиция в них рядового и богатого молибден-вольфрамового оруденения, составлены и уточнены геологические планы перспективных рудных участков;

- отбор штуфных проб и образцов (более 100) из гранитов, гранито-гнейсов, сланцев, гидротермально-измененных пород докембрия, из которых изготовлялись шлифы и аншлифы для петрографических исследований, отбирались монофракции цирконов для определения абсолютного возраста гранитоидов, отквартовывались навески на химические и минералогические анализы. Изучение петрохимических и возрастных характеристик гранитоидов ГРП, а также вещественного состава руд и последовательности формирования связанных с ними минеральных ассоциации проводилось при непосредственном участии автора диссертации;

Автором самостоятельно составлены разделы и главы завершенных производственных и научных отчетов, базирующихся на собственных фактических материалах и данных. Опубликован ряд статей по проблемам происхождения и возраста гранитов, условиям образования молибден-вольфрамового оруденения.

Методы исследований. Региональная структурная позиция ГРП исследовалась путем анализа мелко- и среднемасштабных геологических и минерагенических карт Верхнего Приамурья, а также путем визуального дешифрирования космоснимков Landsat ЕТМ+. Геологическая пространственная информация анализировалась с использованием ГИС, с созданием ГИС-проекга. Структурная позиция оруденения исследовалась путем построения детальных геолого-структурных карт, схем, разрезов. Выделение систем трещин и определение этапности складчато-разрывных деформаций осуществлялось при помощи статистической обработки (построение гистограмм, роз-диаграмм) массовых замеров с последующим построением эллипсов деформации. Позиция рядового и богатого оруденения анализировалась на геолого-структурных схемах, разрезах и в плане по сумме метропроцента W03. Все аналитические исследования (панорамный рентгено-спектральный анализ, масс-спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой) проводились в аналитическом центре ФГУП «ВИМС». Петрохимическая типизация осуществлялась с помощью построения диаграмм (Si-(Na+K), диаграмм Харкера, различных дискриминационных диаграмм и показателей, индексов ASI и др. Абсолютная датировка выполнялась Pb-Pb кинетическим термоионным методом по цирконам (исполнитель Л.В.Сумин, ФГУП «ВИМС») и U-Pb методом по цирконам на ионном микрозонде SHRIMP-II (исполнители С.А. Сергеев, C.JI. Пресняков, ФГУП «ВСЕГЕИ»), Данные U-Pb датировки изучались построением диаграмм с конкордией по двухстадийной модели, а Pb-Pb датировки - построением диаграмм «возраст-частота встречаемости соотношений изотопов». Для характеристики минерального состава руд месторождения использовались данные Г.Н. Нечелюстова и В.В.Рябцева (ФГУП «ВИМС»), при составлении прогнозно-поисковой модели Гетканчикского месторождения - геофизические построения А.И.Макарова

(ФГУП «ВИМС»). При оценке прогнозных площадей привлечены геохимические данные Трофимова А.П. (ФГУП «ИМГРЭ»).

Научная новизна.

1. Расшифрована геологическая структура Гетканчикского месторождения и рудного поля в целом в региональной тектонике длительно развивающейся Джелтулакской шовной зоны.

2. Охарактеризованы структурно-деформационные парагенезисы раннего и позднего этапов развития складчато-разрывной структуры месторождения и рудного поля. Доказана ведущая роль в контроле вольфрамового оруденения дислокационно-метаморфических и структурно-тектонических элементов раннего этапа.

3. Показаны типовые обстановки рудообразования и структурная позиция участков с высоким метропроцентом W03. Установлены модельные геолого-геофизические признаки рудоносных зон.

4. Уточнены состав, возраст и петрохимические характеристики гранитов месторождения, установлен их петрохимический тип. Сделан вывод о древнем (раннекарельском) возрасте гранитов с их неоднократным омоложением в более поздние орогенические эпохи.

5. Охарактеризован минеральный состав руд и последовательность рудогенеза.

6. Разработана прогнозно-поисковая модель Гетканчикского месторождения применимая для оценки перспектив отдаленных флангов рудного поля и прогнозных площадей Верхнего Приамурья.

Практическая значимость. Установленные автором геолого-структурные и магматические факторы рудоконтроля и вольфрамоносности Джелтулакской шовной зоны, а также разработанная им с учетом геолого-геофизических характеристик прогнозно-поисковая модель Гетканчикского объекта позволили более целенаправленно проводить поисковые и поисково-оценочные работы на отдаленных флангах рудного поля и в пределах ряда прогнозных площадей Верхнего Приамурья (Нюкжинской, др.). Выделенные при морфоструктурном анализе и геофизическом моделировании глубины залегания кровли I-гранитов (Гиль В.А., Макаров А.И., др.) глубинные рудоконтролирующие обстановки использовались ООО ГРФ «НЕДРА» при планировании горно-буровых работ.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований и основные положения работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: III Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов памяти академика А.П. Карпинского (Санкт-Петербург, 2013), Всероссийской молодежной конференции «Геология Забайкалья» (Улан-Удэ, 2012), IV научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Геология, поиски и комплексная оценка месторождений твердых полезных ископаемых» (Москва, 2012), II Всероссийской научно-практической конференции «Минерагения Северо-восточной Азии» (Улан-Удэ, 2011), Научно-практической конференции «Научно-методические основы прогноза, поисков

и оценки месторождений твердых полезных ископаемых - состояние и перспективы» (Москва, 2011), III научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Комплексное изучение и оценка месторождений твердых полезных ископаемых» (Москва, 2011), VII Международной научной школе молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (Москва, 2010).

Основные положения диссертации опубликованы в 11 научных статьях и тезисах докладов, в том числе 4 в изданиях, входящих в перечень ВАК. Результаты работы использовались в оперативных отчетах и вошли в окончательный отчет ФГУП «ВИМС» по госконтракту №3-2010.

Структура и объем работы. Работа состоит из 5 глав, введения, заключения, списка литературы из 102 наименований. Общий объем диссертации составляет 163 страницы, включая 66 рисунков и 24 таблицы.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю д.г.-м.н. Шашорину Б.Н. Автор благодарит за помощь и поддержку заведующего отделом металлургического сырья Руднева В.В. и ведущего инженера Рахманова H.JI. За сотрудничество и помощь в освоении методов исследования вещественного состава автор признателен Рябцеву В.В. и Нечелюстову Г.Н. Автор признателен за критические замечания и поддержку Борискину В.П., Макарову А.Н., Гетманской Т.И, Голевой Р.В., Трофимову А.П. Автор также благодарит сотрудников ООО «ГРФ Недра» Васильева A.A., Мейдич H.A., Клюкову JI.A. за практическую помощь и содействие при проведении совместных полевых работ.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

Первое защищаемое положение. В Гетканчикском рудном поле выделяются два рудоконтролирукяцих парагенезиса складчато-разрывных нарушений: 1) ранних стресс-тектонитов, сформированных в эпоху карельской орогении и определивших морфологию и условия залегания молибден-вольфрамовых рудных тел в виде линейного штокверка, 2) поздних сколово-сдвиговых дислокаций, наложенных на рудоносные стресс-тектониты и обуславливающих узловую позицию богатых руд в линейном штокверке.

Гетканчикское рудное поле расположено в юго-восточной части Джелтулакской шовной зоны - глубинного долгоживущего разлома, разграничивающего Становую гранит-зеленокаменную область Алдано-Станового щита и Селенгино-Становой каледонский орогенный пояс.

Джелтулакская шовная зона - это мощная (10-20 км) и протяженная (сотни км) полоса смятия и динамометаморфизма магматогенных и терригенно-осадочных пород докембрия, представленная серией сближенных субпараллельных, кулисообразно расположенных тектонических швов северо-западного (до широтного) простирания, выраженных линейными протяженными участками рассланцевания и милонитизации. Поперечными

разрывами сдвигового типа шовная зона разбита на ряд сегментов, которые перемещены относительно друг друга, часто на значительные расстояния (Кастрыкин, 1983; Горошко, 2010).

В геологическом строении ГРП принимают участие метаморфогенные, интрузивные и метасоматические образования докембрия, а также субвулканические породы мезозойского возраста. Нахождение ГРП в пределах шовной зоны обуславливает широкое развитие процессов дизъюнктивной и пликативной тектоники - складчатостей различного генезиса и их наложения, рассланцевания, образования трещин скола и отрыва, общей линеаризацией геологических тел.

Стержневым элементом в геологическом строении месторождения (Центральный участок ГРП) является линейный массив гранитов тукурингрского интрузивного комплекса, интрудированный в ядерную часть асимметричной антиклинальной складки северо-западного простирания, выполненной сланцами джелтулакской серии (рис. 1). В приконтактовой части граниты ТИК динамометаморфизованы с образованием ориентированных текстур.

Оруденение представлено двумя типами руд. Ведущий тип представлен слагающими линейный штокверк северо-западной ориентировки оруденелыми жилами и зонами прожилкования кварц-полевошпатовых метасоматитов, расположенными в сланцах джелтулакской серии (РЯ,ф), а также зонами окварцевания и грейзенизации с шеелитом и молибденитом; второстепенный - невыдержанной линзовидной формы участками грейзенизации приконтактовых скарноидов с шеелитом.

Характерной особенностью сланцев джелтулакской серии является их полная (голоморфная) складчатость. Складчатость распознаётся по массовым замерам элементов залегания плоскопараллельных текстур (сланцеватости), как параллельное или субпараллельное расположение в плане Б-поверхностей с противоположными азимутами их падения, или падающих в одну и ту же сторону, но под разными углами. В пределах юго-западного экзоконтакта гранитного массива выделяются прямые вертикальные и наклонные складки.

Системы выделенных сильно сжатых линейных изоклинальных складок на месторождении вытягиваются в СЗ направлении, субпараллельно общему простиранию Джелтулакской шовной зоны, они сопровождаются трещинами скола, отрыва, кливажа. Осевые плоскости складок зачастую тектонизированны и контролируют положение жил кварц-полевошпатовых метасоматитов и зон скарнирования. Трещины скола и отрыва осложняют, блокируют и смещают линейную складчатость СЗ направления и сопровождающие её 8-тектониты.

Зона Ссисро-С'сріачинского ч разлома

10011м

щи

Рис. 1. Схематическая геолого-структурная карта Центрального участка Гетканчикского рудного поля.

1 - геолого-геофизические профили; 2 - аллювиальные отложения; 3 - позднемезозойский комплекс субвулканических интрузий; 4 - раннепротерозойский (карельский) комплекс даек основного состава; 5 - 6 - гранитоиды тукурингрского интрузивного комплекса: 5 - среднезернистые гнейсовидные граниты, 6 - средне-мелкозернистые биотитовые граниты (вольфрамоносные); 7 -пегматиты; 8 - 9 - метаморфизованные складчатые образования джелтулакской серии (РЯісІі): 8 - сланцы, 9 - мрамора; 10 - щелочные гранито-гнейсы (АЯг); 11 - гранито-гнейсы, кристаллические сланцы (АЯ); 12 - юго-западный контакт вольфрамоносного гранитного массива (сплошная черная линия) и его изогипсы (цветные пунктирные линии с цифрами); 13 - надвиги в основании тектонических пластин; 14 - крутопадающие секущие (а) и продольные (б) разрывы; 15 -канавы и их номера; 16 - пробуренные скважины; 17 - 19 - участки локализации рудных концентраций с суммой метропроцентов \У03: 17 - > 0.5, 18 - > 3.0, 19 - > 5.0; 20 - след вертикальной плоскости-проекции, на которой проводился анализ размещения вольфрамового оруденения на глубину

Все эти линейные структурные формы образуют ранний рудоконтролирующий структурно-деформационный парагенезис и обязаны своим происхождением тангенциальным напряжениям поперечного тектонического сжатия (ЮЗ—><— СВ) горных пород Джелтулакской шовной зоны [1,2,3].

Парагенезис линейных структурных форм ГРП сформировался в раннекарельскую металлогеническую эпоху, в период интенсивной складчатости и метаморфизма докембрийских комплексов Джелтулакской шовной зоны (Горошко, 2010).

Для выяснения роли локальных структурно-тектонических элементов в контроле вольфрамового оруденения ГРП, а также пространственной позиции богатых руд в линейных штокверках был применен морфоструктурный анализ, который широко используется в структурных исследованиях (Шехтман, 1979; Белов, 2004; Шашорин, 2005; Бурмистров, 2009). Анализ заключался в построении изогипс и изолонг геологической поверхности юго-западного контакта гранитного массива, изолиний содержаний и метропроцента с дальнейшим анализом их взаимного расположения и сочетания с тектоническим каркасом месторождения (рис. 1,2,3).

На морфоструктурном плане (рис. 2) и в проекции рудного штокверка на плоскость А-Б (рис. 3) видна общая конформность изолиний продуктивности \У03 изогипсам и изолонгам юго-западного контакта гранитного массива. Конфигурация изоконцентраций \\Ю3 следует за ходом изогипс и изолонг, повторяя их морфологические особенности (рис. 2, 3). При этом продуктивные рудные участки с суммой метропроцентов \УОз > 3.0 контролируются осевыми частями складок коробления (смятия) юго-западного контакта гранитного массива, которые совместно со сколово-сдвиговыми нарушениями СЗ, субмериодионального и СВ направлений образуют поздний структурно-деформационный парагенезис, наложенный на ранние стресс-тектониты (рис. 1, 2, 3). Поздний структурно-деформационный парагенезис обязан своим происхождением напряжениям продольного сжатия (СЗ—><—ЮВ) горных пород ГРП, возникавших внутри Джелтулакской шовной зоны при сдвиговых перемещениях вдоль СЗ и субширотных разрывов и контактов гранитоидных массивов, дайковых и пегматитовых тел [1,3].

Обобщая совместно с полевыми наблюдениями результаты применения морфоструктурного анализа и данные статистической обработки трещинной тектоники, установлено, что линейный штокверк молибден-вольфрамовых руд, выявленный в экзо- и эндоконтактовых частях массива гранитоидов ТИК, контролируется структурно-деформационным парагенезисом описанных выше ранних стресс-тектонитов. Штокверк вытягивается в северо-западном направлении согласно с простиранием геологической структуры месторождения и его стресс-тектоникой (рис. 1, 2), а наиболее продуктивные рудоносные участки с суммой метропроцентов WOэ >3.0 внутри штокверка контролируются осевыми частями и замками складок коробления (смятия) юго-западного контакта гранитного массива и

Рис. 2. Морфоструктурная схема Центрального участка Гетканчикского рудного поля [3]. ! - выход на дневную поверхность юго-западного контакта гранитного массива; 2 - изогипсы рудоконтролирующей поверхности юго-западного контакта массива; 3 - пологие и крутопадающие разрывы; 4 - след вертикальной плоскости-проекции, на которой проводился анализ размещения вольфрамового оруденения на глубину (см. рис. 3); 5 - 8 - рудные зоны с суммой метропроцентов \УОз > 0.5 в интервалах глубин (в значениях абсолютных отметок): 5 - 1020-920 м, 6 - 920-820м, 7 - 820-720м, 8 - 720-620 м

СЗ ... 4 юв

Рис. 3. Позиция рядовых и богатых руд в вольфрамоносном линейном штокверке юго-западного экзо- и эндоконтакта гранитного массива (проекция на вертикальную плоскость А-Б). [3].

1 - изолонги поверхности юго-западного контакта гранитного массива (пунктир - достоверные, точечная линия - предполагаемые);

2 - оси складок коробления (смятия); 3 - пологие разломы (сколы, сдвиги); 4 - крутопадающие секущие сколы и сдвиги; 5 - участки локализации рудных концентраций с суммой метропроцентов а) 0.5-1.5, б) 1.5-3.0, в) 3.0-5.0, г) 5.0-10.0, д) 10.0-15.0 е) > 15.0; 6—предполагаемые позиции высокопродуктивных рудных скоплений (авторский прогноз)

сопряженными с ними сколово-сдвиговыми деформациями (рис. 3). Богатые руды часто блокируются и смещаются пологими и крутопадающими сколово-сдвиговыми нарушениями (рис. 1, 2, 3), что свидетельствует об их позднем происхождении по отношению к ранним рудоконтролирующим стресс-тектонитам [2, 3].

Таким образом, в пределах Гетканчикского месторождения и рудного поля, по результатам геолого-структурных исследований автора, отчетливо устанавливается интерферентная складчатость, обусловленная наложением более поздних складчато-разрывных дислокаций на более ранние стресс-тектониты. Структурная позиция рудных столбов и линз внутри линейных вольфрамоносных штокверков характеризуется узловым распределением (рис. 3). Предположительно, за счет подновления разломов и связанного с этим флюидо-метасоматического перераспределения рудного вещества, в узлах интерференции раннего и позднего структурно-деформационных парагенезисов происходила концентрация богатого вольфрамового оруденения. Распределение рудных концентраций Джелтулакской шовной зоны отличается неравномерным характером (рис. 3), что требует достаточно густой сети поисково-оценочных скважин для выявления богатых руд и специальных геолого-геофизических методов для их прогнозирования [3].

Второе защищаемое положение. Установлена тесная пространственная связь молибден-вольфрамового оруденения с субщелочными умеренноглиноземистыми метамагматическими гранитами I типа тукурингрского интрузивного комплекса. В приконтактовых частях массива выявлена следующая стадийность минералообразования: 1) предрудная контактово-метасоматическая диопсидовая стадия развитая по мраморам, 2) рудоносная кремнещелочная пневматолито-гидротермальная кварц-

полевошпатовая стадия с молибденитом и шеелитом, 3) рудоносная кислотная пневматолито-гидротермальная грейзеновая стадия с шеелитом, 4) пострудная гидротермальная кварц-карбонатная стадия с сульфидами. Выделенные минеральные ассоциации отражают эволюцию высокотемпературных пиевматолито-гидротермальных рудоносных растворов, связанных с гранитным магматизмом.

На месторождении массив гранитов ТИК сложен мелко-среднезернистыми двуполевошпатовыми биотитовыми гранитами лейко-, мезократового облика. У зерен кварца фиксируются зазубренные (фрикционные) границы, плагиколаз изменен слабо, микроклин груборешетчатый. В экзо- и эндоконтактовых частях насыщен шлировыми пегматоидными телами, раннепротерозойскими дайками основного состава и субвулканическими интрузиями позднего мезозоя (рис. 1).

Наличие оруденения в ближнем экзо- и эндоконтакте гранитного массива (рис. 1) обусловило практический интерес к петрохимической типизации и возрасту гранитов ТИК.

Граниты относятся к субщелочным, с преобладающей натровой щелочностью №20/К.20=1,8-3,5); рассчитанный индекс 1А51=0,71-1,13 ( 1А51= А1203/(На20+К20+Са0) в мол. количестве); на дискриминационных диаграммах распределения РЗЭ (рис. 4) фиксируется отрицательная европиевая аномалия (Еи/Еи*=0,14-0,18), обогащение легкими лантаноидами относительно тяжелых (Га/1лд=38-141,6). Петрохимические данные, вместе с анализом геологической информации позволяют говорить о принадлежности гранитов Гетканчикского месторождения к I типу (Костицын, 2000; Скляров, 2001; СЬарре1, 1990; ЯоШпзоп, 1994). Применяемая классификация имеет генетический аспект, так, для гранитов I типа характерен магматический субстрат и аллохтонный характер.

С охарактеризованным гранитным магматизмом связано формирование молибден-вольфрамового оруденения Джелтулакской шовной зоны. В пределах Гетканчикского месторождения оруденение сосредоточено в ближнем ЭК30-, редко эндоконтакте и приурочено к различным метасоматитам, связанным с эволюцией высокотемпературных пневматолито-гидротермальных растворов продуцируемых гранитным магматизмом. Автором выделяются следующие стадии минералообразования:

Рис. 4. Дискриминационная диаграмма распределения РЗЭ в гранитоидах месторождения. Нормирование по хондриту (Наэкт е1 а!., 1968). Пробы 16, 141, 446 -граниты, 456 - гранитогнейсы

Предрудная контактово-метасоматическая диопсидовая стадия

представлена биметасоматическими приконтактовыми скарноидами и пегматитами.

Скарноиды образованы по мраморам джелтулакской серии и являются аналогами пироксеновых роговиков, их образование происходило при температурах 600-700°С по данным гомогенизации диопсидов (Лобов, 1996). Характеризуются простым составом и представлены кварц-диопсидовой ассоциацией с тремолитом (по диопсиду), сфеном и апатитом (<1%). У скарноидов отсутствует зональность, присущая скарнам полного профиля. Кварц-диопсидовые породы изначально не содержали рудных концентраций и служили геохимическим барьером для кремнещелочных пневматолито-гидротермальных растворов, обогащенных летучими компонентами.

Также к предрудной стадии относится формирование тантало-ниобиевой минерализации, связанной с позднемагматическими процессами становления пегматитов. Пегматиты представлены жильными телами кварц-микроклин-альбитового состава со слюдами мусковитового и флогопитового ряда. Тантало-ниобиевая минерализация представлена иксиолитом и развитыми по нему микролитом и эвксенитом (рис. 10). В этих минералах было установлено повышенное содержание вольфрама, в иксиолите 2,8-2,9%, в микролите 4,1-6,4%. Вхождение в состав минералов вольфрама косвенно свидетельствует о насыщенности первичного расплава (высокотемпературного раствора) вольфрамом. Также с тантало-ниобатами ассоциирует уранинит.

Рудоносные кремнещелочиую и кислотную стадии с молибденитом и шеелитом автор связывает с отделением от гранитного массива пневматолито-гидротермальных растворов и их дальнейшей эволюцией, которая заключалась в смене их кремнещелочного характера на кислотный (Коржинский, 1960,1982; Жариков, 1978).

В кремнещелочиую стадию формировались тела кварц-полевошпатовых метасоматитов. Они представлены разнозернистыми агрегатами микроклина, альбита, кварца, биотита, мусковита, и, в подчиненном количестве, шеелита, молибденита, тунгстенита. Порода имеет пятнистую текстуру за счет крупных агрегатов микроклина, остальные минералы образуют мелко-, среднезернистую массу. Порфировидные выделения микроклина относятся к раннещелочной подстадии с преобладанием калиевой щелочности. Шеелитовая и молибденитовая минерализации (рис. 5, 8) относятся к позднещелочной подстадии с преобладанием натриевой щелочности (слюдисто-кварц-альбитовый агрегат).

Дальнейшая эволюция пневматолито-гидротермальных растворов выразилась в снижении температуры до 480-320°С, по данным гомогенизации кварца (Лобов, 1995), и формировании кислых растворов с проявлением процессов грейзенизации. В участках наложения кислых растворов на приконтактовые скарноиды формируются зоны грейзенизации с шеелитовым оруденением. Для такого рода апоскарноидных грейзенов характерна флюорит-мусковит-кварцевая минеральная ассоциация с

шеелитом, обычно слагающая микропрожилки, линзы, гнезда. Фиксируются Ва-полевые шпаты, клиноцоизит, флогопит (рис.7).

Шеелит встречается в виде разнозернистых ксеноморфных зерен (0,1 -10 мм, до кристаллов в первые см), образует прожилки, гнездообразные скопления, неравномерную вкрапленность в кварц-полевошпатовых метасоматитах и грейзенизированных скарноидах (рис.5,6). В кварц-полевошпатовых метасоматитах развит вместе с молибденитом. Характерной для месторождения чертой является отсутствие в шеелите механических и изоморфных микропримесей, в первую очередь, молибдена. Содержание вольфрама обычно составляет 61-64%, а кальция - 13-14%. В приповерхностных условиях шеелит замещается вольфрамовыми охрами -тунгститом, а в гипогенных условиях по шеелиту развивается тунгстенит.

Молибденит присутствует в виде мелкочешуйчатых (0,1-0,5 мм), реже крупных (5-15 мм) кристаллов, образующих гнездообразные скопления в кварц-полевошпатовых метасоматитах (рис.9). Молибденит характеризуется отсутствием в нем микропримесей других элементов, в первую очередь рения. Редкой чертой является диагностируемое микрозондовыми исследованиями замещение молибденита тунгстенитом.

К пострудной гидротермальной кварц-карбонатной стадии относятся наложенные на скарноиды и кварц-полевошпатовые метасоматиты ассоциации висмутовых минералов и золота.

Тетрадимит является основным теллуридом висмута, помимо него встречается самородный висмут и теллуровисмутит. Минерализация приурочена к грейзенизированным скарноидам и кварц-полевошпатовым метасоматитам. Минералы висмута встречаются в ассоциации с клиноцоизитом, флогопитом, альбитом, флюоритом в виде мелких рассеяных зерен (рис.11). Микроскопические обособления теллуридов висмута располагаются вдоль трещин спайности калиевого полевого шпата. Вдоль этих трещин в КПШ проникают и гидроокислы железа, содержащие примесь теллура и висмута.

Золоторудная минерализация на месторождении выявляется по отдельным интервалам и изучалась на нескольких бороздовых пробах. Ассоциирует с теллуридами висмута, сульфидами и гидроокислами железа, распространенными вдоль трещин в полевом шпате, отличается высокой пробностью - 985-99496о (рис. 11-12).

Рис. 9. Молибденит (белое) в кварц-калиевополевошпатовой матрице (1). 2 - зерно граната. Изображение в обратно-рассеяных электронах

Рис. 6. Ксеноморфное зерно шеелита в полевошпат-мусковит-кварцевой ассоциации. Изображение в проходящем свете, николи +

Рис. 8. Шеелит (белое - 1, 2, 3,4) и замещающий его волокнистый агрегат тунгстенита. Изображение в обратно-рассеяных электронах

Рис. 10. Микровключения микролита (светло-серое, 5, 6, 8, 9) вдоль трещин в иксиолите. Черное - кварц. Изображение в обратно-рассеяных электронах

Рис. 5. Идиоморфное зерно шеелита (серое) в кварц-полевошпатовой массе. Изображение в проходящем свете, николи +

»Оип

Рис. 7. Шеелит в грейзеновой минеральной ассоциации: 1 - шеелит, 2 - флюорит, 3,4, 6,7 - диопсид, 5- Ва-полевой шпат. Изображение в обратно-рассеяных электронах

электр

Рис. 11. Микровключения теллуридов Рис. 12. Микрочешуйчатые кристаллы

висмута (белое, № 3,4) и золота в полевом золота в кварц-полевошпатово-слюдистой

шпате (серое, 1, 2, 3). Изображение в породе. Изображение в проходящем свете,

обратно-рассеяных электронах николи +

Третье защищаемое положение. Изотопно-геохронологическими исследованиями в Гетканчикском рудном поле определен раннеиротерозойский возраст 1-гранитов тукурингрского интрузивного комплекса с их неоднократным омоложением в более поздние орогенические эпохи, что может служить индикатором полицикличности формирования молибден-вольфрамового оруденения.

В связи с длительностью формирования складчато-разрывных дислокаций Джелтулакской шовной зоны и связанных с ними магматических и рудных образований, возраст гранитов тукурингрского комплекса в пределах месторождения до сих пор является дискуссионным.

Граниты тукурингрского интрузивного комплекса традиционно считаются раннепротерозойскими (Вольский, 1973ф, Агафоненко, 1992ф). В последнее десятилетие появились данные о палеозойском и мезозойском возрасте гранитов (Ларин, 2000, 2001; Гиль, 2011, 2012; Вах, 2011).

Для проб 140/198 и С101ПЛ, отобранных из северо-западной части рудного поля и представленных щелочными гранитогнейсами, возраст составил 2,9 млрд. лет, что соответствует беломорской орогенической эпохе. При этом имеются пики меньшей интенсивности отвечающие раннекарельской (свекофенской) орогенической эпохе. В целом, для проб 140/198 и С101ПЛ характерен древний (АЯ2) возраст, что согласуется с временем становления гранулитовых комплексов Джугджуро-Становой складчатой области (Глебовицкий, 2009).

Проба 45-448 была отобрана из неизмененных гранитов в центральной части рудного поля. Наиболее интенсивный пик соответствует возрасту 2.02,2 млрд. лет (рис. 13), что относится к раннекарельской складчатости. Отдельные пики соответствуют гренвильской и улляимской орогеническим эпохам. Характерно, что эта проба наследует "беломорский пик" гранито-гнейсов.

Т с к г о и и ч о с к и с ч и о х и:

а С

ПР1115

—Г-гт-г

«..< 1.1)1 1,5

-Г"

2.0

-1-1—г*-

2.S I 3.0 Uoipncr. "ЙГ М.'фД.ЛС!

PZ PR, PR, (R) (VJ

PR, AR, AR,

Рис. 13. Возрастные характеристики гранитоидов Гетканчикского месторождения по данным Pb-Pb кинетического метода (пробы С101ПЛ, 140/198, 45-448, 1115, 1020). Звездами показаны возраста U-Pb датировок. Геохронологическая шкала (ВСЕГЕИ, 2009)

Датировка и-РЬ методом показала возраста в 1,0 и 2,7 млрд. лет.

Пробе 1115 из приконтактовой части массива гранитов Гетканчикского месторождения соответствует максимально интенсивный пик в 900 млн. лет (гренвиль), также имеются пики соответствующие возрасту 1500 и 2300 млн. лет (улляимий и ранний карелий).

Приведенные значения свидетельствуют о раннекарельском возрасте (РЛ|) гранитов месторождения, их омоложении в гренвильскую и улляимскую орогенические эпохи. Гранитогнейсы северо-западного фланга относятся к АЯ2 с переработкой в раннекарельскую и гренвильскую орогеническую эпоху.

Проведенные изотопно-геохронологические исследования по гранитоидам месторождения свидетельствуют об их древнем возрасте (беломорском и раннекарельском) с неоднократным омоложением в более поздние орогенические эпохи. Это, по-видимому, связано с их положением в зоне динамического влияния Джелтулакского глубинного разлома,

заложенного в раннем докембрии, проявлявшего тектоническую подвижность и сейсмоактивность как в течение всего раннего докембрия, так и в фанерозое (Шевченко, 2007; Горошко, 2010).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ материалов и результатов исследований, проведенный при выполнении диссертационной работы, позволил автору разработать прогнозно-поисковую модель Гетканчикского месторождения, которая учитывает структурный, геохимический, минералогический и магматический аспекты. Эта модель может рассматриваться как эталонная при поисковых работах на молибденит-шеелитовое оруденение в пределах Джелтулакской шовной зоны.

Таблица 1

Прогнозно-поисковая модель молибден-вольфрамовых месторождений Гетканчикского типа

Элементы модели Краткая характеристика

1 2

Рудообразующая формация Гранит-лейкогранитовая, относящаяся к петрохимическому 1-типу, дифференцированная с образованием аплит-пегматитов

Рудовмещающая формация Складчато-метаморфические толщи джелтулакской серии: биотит-альбит-кварцевые, мусковит-альбит-альбит-кварцевые, слюдисто-карбонатные сланцы, мраморизованные известняки, мрамора

Геолого-промышленный тип Молибденит-шеелитовый штокверковыя

Возраст Раннекарельский (РЮ) для гранитов с их неоднократным омоложением в более поздние орогенические эпохи

Геотектоническая позиция Краевая часть щита, граничащая с орогенными структурами, наличие шовной зоны по их сопряжению

Геолого-структурная позиция Позиция оруденения в экзоконтакте, редко в эвдоконтакте. Контроль оруденения структурно-деформационным парагенезисом стресс-тектонитов. Локализация богатых руд в узлах наложения позднего сколово-сдвигового парагенезиса на рудоконтролирующие ранние стресс-тектониты

Гидротермально-мегасоматические изменения Приконтактовое биметасоматаческое скарнирование, кремнещелочной метасоматоз, апоскарноидная гребзенизация

Шлиховые ореолы Шеелит, молибденит, золото

Геохимические признаки Элементы-индикаторы: В), N1, Со, Ве, МЬ, и; Рудно-формационный ряд: ВШ,3(727) W7,3(799) МоЗ,1(225^1,6(345) ЫЫ,6(148)Ве1,4(118); Продольная зональность (№>, Ве, 1л, Ьа) - (Мо, W, В1, Аи) - (Си, Т.'Л, Аз, РЬ, Ав). Корреляционно-парагенетические ряды: \У- Мо0,19 В10,15; Мо - ВЮ,37 \ТО,19 впО,! 1 Коэф.зональности: Kz=Ag*Bi/Be*Nb(Li)

Продолжение табл. 1

1 2

Гипергенные изменения рудных минералов Развитие повеллита, тунгстита

Геофизические характеристики Понижение значений поля ДТ и вызванной поляризации, повышение кажущегося сопротивления (рк). Радиоактивные аномалии в пегматитах экзо-, эндоконтактовых частей гранитных массивов

Морфология рудных тел Линейный крутопадающий штокверк

Параметры рудных тел Длина 200-1200м, мощность 1-9м, вертикальный размах 200-300м

Условия залегания рудных тел Крутое - согласное с тектоникой и морфологией экзо- и эндоконтактовых частей гранитоидных массивов, реже — пологое (в зонах надвигов). Относительно выдержанное по простиранию с неравномерным характером распределения полезных компонентов внутри рудных зон

Текстура руд Прожилково-вкрапленная

Основные промышленные и минералогические типы руд Молибденит-шеелитовые в кварц-полевошпатовых метасоматитахи шеелитовые в грейзенизированных скарноидах

Главные минералы руд Шеелит, молибденит

Второстепенные минералы руд Иксиолит, микролит, сульфиды и теллуриды висмута, самородное Au

Средние содержания главных элементов в рудах WOs: среднее 0.71%, min 0.2%, max 2,3%; Mo: среднее 0.0251%, min 0.02%, max 0,2%.

К наиболее важным выводам также относятся следующие:

1. Сформированный на раннекарельском этапе развития Джелтулакской шовной зоны дислокационно-метаморфический парагенезис контролирует общее северо-западное простирание и положение в разрезе рудного штокверка. Более поздние деформации - складки продольного (СЗ—►<—ЮВ) изгиба контактовых поверхностей и сопряженные с ними сколово-сдвиговые тектонические нарушения, наложенные на ранние стресс-тектониты, контролируют позицию продуктивных участков с высоким метропроцентом \У03.

2. Стержневым элементом в геологической структуре месторождения является линейный массив гранитов тукурингрского комплекса, выполняющий ядерную часть ассиметричной антиклинальной складки, входящей в структурно-тектонический ансамбль Джелтулакской шовной зоны. В экзо- и эндоконтактовых частях данного массива в условиях контрастной геологической среды и сменяющихся геодинамических

обстановок возникают вышеуказанные структурно-деформационные парагенезисы и локализуется линейный рудный штокверк.

3. По приведенным петрохимическим характеристикам вольфрамоносные гранитные интрузии ГРП относятся к петрохимическому I-типу (по Chappel, 1974). Проведенные изотопно-геохронологические исследования U-Pb и Pb-Pb методами свидетельствуют о неоднократном омоложении в более поздние орогенические эпохи.

4. Установленная стадийность минералообразования связана с эволюцией высокотемпературных кремне-щелочных пневматолито-гидротермальных рудоносных растворов.

5. Разработанная автором прогнозно-поисковая модель Гетканчикского месторождения позволила достаточно высоко оценить перспективы СЗ фланга ГРП, а также Нюкжинскую прогнозную площадь как потенциально рудную с верхйерудным уровнем эрозионного среза и рекомендовать их к горно-буровой заверке.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Шашорин Б.Н., Гиль В.А., Рахманов H.JL, Макаров А.И., Покалов В.Т. Гравиметрические характеристики земной коры и эндогенная металлогения Верхнего Приамурья // Разведка и охрана недр. 2013. № 2. С. 35-41

2. Гиль В.А., Рахманов HJL, Шашорин Б.Н., Рябцев В.В., Железова Е.В. Структурное положение и возраст вольфрамоносных гранитов Гетканчикского рудного поля // Разведка и охрана недр. 2012. № 12. С. 8-11.

3. Шашорин Б.Н., Рахманов Н.Л., Железова Е.В., Гиль В.А. Структурно-тектонический контроль и условия локализации промышленных рудных концентраций на проявлении вольфрама Гетканчикское И Разведка и охрана недр. 2011. № 11. С.11-14.

4. Павловский А.Б., Бурова Т.А., Рахманов Н.Л., Гиль В.А. Месторождения Буркат - новый дом Якутии представитель совмещенного оруденения олово-грейзенового и олово-кварцевого промышленных типов // Разведка и охрана недр. 2011. №4. С. 43-49.

5. Гиль В.А. Новые данные о возрасте гранитоидных массивов Гетканчикского молибден-вольфрамового рудного поля (Верхнее Приамурье) II Материалы II Всероссийской молодежной научной конференции "Геология Забайкалья". Улан-Удэ: ГИН СО РАН, 2012. С. 60-62.

6. Гиль В.А., Павлова A.A. Закономерности размещения и формирования молибден-вольфрамового оруденения скарнового типа в геологических структурах Гетканчикского рудного поля // Четвертая научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Геология, поиски и комплексная оценка месторождений твердых полезных ископаемых». М.: ФГУП «ВИМС», С.42-44.

7. Гиль В.А. Петрохимические характеристики гранитоидов Гетканчикского рудного поля в связи с вопросами их вольфрамоносности //

Третья научно-практическая конфереция молодых ученых и специалистов «Комплексное изучение и оценка месторождений твердых полезных ископаемых». М.: ФГУП «ВИМС», 2011. С.41-42.

8. Шашорин Б.Н., Рахманов H.JL, Васильев A.A., Железова Е.В., Гиль В.А. Структурно-тектонический контроль и условия локализации промышленных рудных концентраций на проявлении вольфрама «Гетканчикское» в Амурской области // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Минерагения Северо-восточной Азии». Улан-Удэ: ГИН СО РАН, 2011. С. 179-181.

9. Руднев В.В., Пахомов М.И., Макаров А.И., Митрофанов Н.П., Бурова Т.А., Гиль В.А. Прогнозно-поисковые физико-геологические модели месторождений W, Mo, Sn связанных с гранитоидами // Научно-методические основы прогноза, поисков и оценки месторождений твердых полезных ископаемых - состояние и перспективы. М.: ФГУП «ЦНИГРИ», 2011. №3-4. С.147-148

10. Гиль В.А. Этапы рудообразования Гетканчикского молибден-вольфрамового рудного поля (Верхнее Приамурье) // III Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов памяти академика А.П.Карпинского. СПб.: ФГУП «ВСЕГЕИ», 2013. С. 192-195.

11. Гиль В.А. Комплекс статистических методов как источник дополнительной информации при определении стадийности минералообразования // 7 Международная научная школа молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых». М.: УРАН ИПКОН РАН, 2010. С. 77-79.

Подписано в печать 18.03.2013 г. Формат 60x90 1/16. Усл. печ. л. 1,0 Отпечатано на ризографе. Тираж 100. Заказ № 8

РИС «ВИМС» 119017, г. Москва, Старомонетный пер. дом 31

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Гиль, Владимир Александрович, Москва

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ им. Н.М.ФЕДОРОВСКОГО»

(ФГУП «ВИМС»)

На правах рукописи 04201355592 ^ ™

ГИЛЬ ВЛАДИМИР АЛЕКСАВДРОВИЧ

ФАКТОРЫ ОБРАЗОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ МОЛИБДЕН-ВОЛЬФРАМОВОГО ОРУДЕНЕНИЯ ГЕТКАНЧИКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (Верхнее Приамурье)

Специальность 25.00.11 - Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель -доктор геолого-минералогических наук

Шашорин Б.Н.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ И

МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСАХ ВЕРХНЕГО ПРИАМУРЬЯ.................................12

1.1. Геологическое строение.................................................................................12

1.2. Региональные рудоконтролирующие структуры и зоны............................20

1.3. Минеральные ресурсы....................................................................................32

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И РУДОКОНТРОЛИРУЮЩАЯ ТЕКТОНИКА ГЕТКАНЧИКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.................................42

2.1. Геологическое строение и рудоконтролирующая тектоника.....................42

2.2. Закономерности размещения скарново-шеелитового оруденения................

в геологических структурах рудного поля..........................................................60

2.3. Позиция участков с богатыми шеелитовыми рудами.................................61

2.4. Выводы.............................................................................................................70

ГЛАВА 3. ВОЛЬФРАМОНОСНЫЕ ИНТРУЗИВНЫЕ МАССИВЫ ГЕТКАНЧИКСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ................................................................72

3.1. Структурное положение, состав, возраст.....................................................72

3.2. Петрохимическая типизация гранитоидов...................................................87

3.3. Сопоставление с рудно-магматическими системами Востока России......95

3.4. Выводы.............................................................................................................98

ГЛАВА 4. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ РУД И ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВАЯ МОДЕЛЬ ГЕТКАНЧИКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.........................................99

4.1 Минеральный состав и последовательность рудообразования...................99

4.2. Прогнозно-поисковая модель Гетканчикского рудного объекта.............120

4.3. Выводы...........................................................................................................127

ГЛАВА 5. ПОТЕНЦИАЛЬНО ВОЛЬФРАМОНОСНЫЕ ПЛОЩАДИ..............129

5.1. Северо-западный фланг Гетканчикского рудного поля............................129

5.2. Нюкжинская прогнозная площадь..............................................................134

5.3. Оборонная прогнозная площадь..................................................................140

5.4. Выводы... ЗАКЛЮЧЕНИЕ

150

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

150

Г.Р.П. АГП АФГК В ИМ ВОР

ик кпш

КС

лик

Мест. МИГ

по

РМС

РСМЗ

Р.п.

р/п

сох тик

ТМА ЦМР

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И АББРЕВИАТУР

Гетканчикское рудное поле аномальное геохимическое поле аэрофото-геологическое картирование вольфрамоносный интрузивный массив вторичные ореолы рассеяния интрузивный комплекс калиевый полевой шпат космоснимок

лукиндский интрузивный комплекс

месторождение

минералы платиновой группы

предел обнаружения

рудно-магматические системы

рудная структурно-металлогеническая зона

рудное поле

рудопроявление

срединно-океанический хребет

Тукурингрский интрузивный комплекс

тектоно-магматическая активизация

Цифровая модель рельефа

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Шеелитовые месторождения - один из главных генетических типов вольфрамовых месторождений, активно отрабатываемых в России. На востоке страны крупные вольфрамовые месторождения (Восток-2, Лермонтовское) известны в Приморском крае в Сихотэ-Алинской аккреционно-складчатой области. На их долю приходится более 50% от объема добываемого вольфрама в РФ (ИАЦ Минерал, 2009). Крупные шеелитовые месторождения (Агылкинское и др.) известны также в Якутии - в пределах Верхоянского складчато-надвигового пояса, а также других регионах РФ, где они составляют основу минерально-сырьевой базы вольфрамдобывающей промышленности. Однако выявленные в восточных регионах месторождения не покрывают общий дефицит производства вольфрама по стране в целом, а их географо-экономическое положение часто неблагоприятно.

В Амурской области наиболее крупный и перспективный объект данного типа - это Гетканчикское рудное поле (ГРП) с молибден-вольфрамовым оруденением в грейзенизированных скарноидах и кварц-полевошпатовых метасоматитах. Данный объект располагается в пределах Джелтулакской шовной зоны в юго-западной краевой части Алдано-Станового щита, на стыке последнего с Центрально-Азиатским тектоническим поясом. Оруденение локализовано в складчато-метаморфических комплексах докембрия, в экзо- и эндоконтактовых частях линейного массива гранитов тукурингрского интрузивного комплекса (ТИК). Здесь в 2007-2010 гг. ООО ГРФ «НЕДРА» (г. Благовещенск) на Центральном участке Гетканчикского рудного поля бульдозерными канавами и скважинами были вскрыты шеелитовые руды, прогнозные ресурсы которых по категории Р1 оценены в 65 тыс. тонн \\ЮЗ. Ресурсы могут быть увеличены за счет флангов и глубоких горизонтов. Все это позволяет рассматривать Гетканчикский объект как значимый минерально-сырьевой резерв вольфрама восточных регионов России.

Начиная с 2010 года, автор в составе комплексной экспедиции ФГУП «ВИМС» и ООО ГРФ «НЕДРА» осуществлял научно-тематические исследования на Гетканчикском рудном поле и участвовал в проведении ревизионно-поисковых работы в пределах прогнозных площадей Верхнего Приамурья (Нюкжинской, Оборонной). Исследования в пределах ГРП были направлены на изучение закономерностей размещения и локализации молибден-вольфрамового оруденения (в том числе богатых руд) в складчато-метаморфических комплексах Джелтулакской шовной зоны; установление факторов рудоконтроля и характера связи молибден-вольфрамового оруденения с гранитными массивами тукурингрского интрузивного комплекса; изучение вещественного состава рудоносных минеральных комплексов и уточнение формационного и геолого-промышленного типа вольфрамового оруденения ГРП; повышение эффективности научного прогноза и поисков промышленных месторождений вольфрама в Амурской области. Все это обуславливает актуальность выполненных автором в рамках диссертационной работы исследований, их четкую практическую направленность.

Цель работы - установить закономерности размещения и формирования молибден-вольфрамового оруденения Джелтулакской шовной зоны, усовершенствовать научные основы прогноза и поисков месторождений вольфрама в геологических структурах Верхнего Приамурья.

Объектами исследования являлись Гетканчикское рудное поле и ряд прогнозных площадей Верхнего Приамурья.

Основные задачи.

1. Установить пространственно-временную позицию и факторы рудоконтроля молибден-вольфрамового оруденения Гетканчикского рудного поля, в том числе богатых руд, в геологическом строении и истории развития Джелтулакской шовной зоны.

2. Уточнить характер связи молибден-вольфрамового оруденения с гранитоидными массивами тукурингрского интрузивного комплекса для чего

установить петрохимический тип гранитов, их возраст, происхождение, а также вещественный состав руд и последовательность формирования связанных с гранитами минеральных ассоциаций.

3. Сравнить петрохимические характеристики и геотектоническую позицию гранитов Гетканчикского рудного поля с рудоносными штоками и структурами скарново-шеелит-сульфидных месторождений Востока России. Дать оценку потенциальной рудоносности гранитоидов ТИК.

4. Разработать критерии прогноза и поисков месторождений вольфрама в шовных структурах Верхнего Приамурья с учетом региональной позиции и установленных факторов рудоконтроля.

5. Оценить перспективы отдаленных флангов ГРП, а также ряда перспективных площадей Верхнего Приамурья.

Фактический материал и личный вклад автора. Автором, начиная с 2010 года, проводились камеральные и полевые исследования в пределах ГРП, Нюкжинской и других перспективных площадей Верхнего Приамурья. Полевые и камеральные работы включали в себя:

- поисковые маршруты, документацию канав и керна скважин, массовые замеры (более 600) в канавах элементов залегания контактовых и кливажных поверхностей, тектонических трещин и разрывов, осей складок, плоскопараллельных текстур (гнейсовидности, сланцеватости, полосчатости) метаморфических пород, с выделением систем трещин, складок и разрывов, их генетических типов и структурно-деформационных парагенезисов. Было изучено и задокументировано (с отбором каменного материала для аналитических исследований) около 850 п.м. керна скважин и более 1800 п.м. канав. Автором установлена полиэтапность формирования складчато-разрывных нарушений ГРП, выделены ранний и поздний рудоконтролирующие структурно-деформационные парагенезисы, показана пространственно-временная позиция в них рядового и богатого молибден-вольфрамового

оруденения, составлены и уточнены геологические планы перспективных рудных участков;

- отбор штуфных проб и образцов (более 100) из гранитов, гранито-гнейсов, сланцев, гидротермально-измененных пород докембрия, из которых изготовлялись шлифы и аншлифы для петрографических исследований, отбирались монофракции цирконов для определения абсолютного возраста гранитоидов, отквартовывались навески на химические и минералогические анализы. Изучение петрохимических и возрастных характеристик гранитоидов ГРП, а также вещественного состава руд и последовательности формирования связанных с ними минеральных комплексов проводилось при непосредственном участии автора диссертации;

Автором самостоятельно составлены разделы и главы завершенных производственных и научных отчетов, базирующихся на собственных фактических материалах и данных. Опубликован ряд статей по проблемам происхождения и возраста гранитов, условиям образования молибден-вольфрамового оруденения.

Методы исследований. Региональная структурная позиция ГРП исследовалась путем анализа мелко- и среднемасштабных геологических и минерагенических карт Верхнего Приамурья, а также путем визуального дешифрирования космоснимков Ьапс^а! ЕТМ+. Геологическая пространственная информация анализировалась с использованием ГИС, с созданием ГИС-проекта. Структурная позиция оруденения исследовалась путем построения детальных геолого-структурных карт, схем, разрезов. Выделение систем трещин и определение этапности складчато-разрывных деформаций осуществлялось при помощи статистической обработки (построение гистограмм, роз-диаграмм) массовых замеров с последующим построением эллипсов деформации. Позиция рядового и богатого оруденения анализировалась на геолого-структурных схемах, разрезах и в плане по сумме метропроцента \\ЮЗ. Все аналитические исследования (панорамный рентгено-

спектральный анализ, масс-спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой) проводились в аналитическом центре ФГУП «ВИМС». Петрохимическая типизация осуществлялась с помощью построения диаграмм (Si-(Na+K), диаграмм Харкера, различных дискриминационных диаграмм и показателей, индексов ASI и др. Абсолютная датировка выполнялась Pb-Pb кинетическим термоионным методом по цирконам (исполнитель Л.В.Сумин, ФГУП «ВИМС») и U-Pb методом по цирконам на ионном микрозонде SHRIMP-II (исполнители С.А. Сергеев, С.Л. Пресняков, ФГУП «ВСЕГЕИ»). Данные U-Pb датировки изучались построением диаграмм с конкордией по двухстадийной модели, a Pb-Pb датировки - построением диаграмм «возраст-частота встречаемости соотношений изотопов». Для характеристики минерального состава руд месторождения использовались данные Г.Н. Нечелюстова и В.В.Рябцева, при составлении прогнозно-поисковой модели Гетканчикского месторождения -геофизические построения А.И.Макарова. При оценке прогнозных площадей привлечены геохимические данные Трофимова А.П.

Научная новизна.

1. Расшифрована геологическая структура Гетканчикского месторождения и рудного поля в целом в региональной тектонике длительно развивающейся Джелтулакской шовной зоны.

2. Охарактеризованы структурно-деформационные парагенезисы раннего и позднего этапов развития складчато-разрывной структуры месторождения и рудного поля. Доказана ведущая роль в контроле вольфрамового оруденения дислокационно-метаморфических и структурно-тектонических элементов раннего этапа.

3. Показаны типовые обстановки рудообразования и структурная позиция участков с высоким метропроцентом W03. Установлены модельные геолого-геофизические признаки рудоносных зон.

4. Уточнены состав, возраст и петрохимические характеристики гранитов месторождения, установлен их петрохимический тип. Сделан вывод о

древнем (раннекарельском) возрасте гранитов с их неоднократным омоложением в более поздние орогенические эпохи.

5. Охарактеризован минеральный состав руд и последовательность рудогенеза.

6. Разработана прогнозно-поисковая модель Гетканчикского месторождения применимая для оценки перспектив отдаленных флангов рудного поля и потенциально рудоносных площадей Верхнего Приамурья.

Защищаемые положения.

1. В Гетканчикском рудном поле выделяются два рудоконтролирующих парагенезиса складчато-разрывных нарушений: 1) ранних стресс-тектонитов, сформированных в эпоху карельской орогении и определивших морфологию и условия залегания молибден-вольфрамовых рудных тел в виде линейного штокверка, 2) поздних сколово-сдвиговых дислокаций, наложенных на рудоносные стресс-тектониты и обуславливающих узловую позицию богатых руд в линейном штокверке.

2. Установлена тесная пространственная связь молибден вольфрамового оруденения с субщелочными умеренноглиноземистыми метамагматическими гранитами I типа тукурингрского интрузивного комплекса. В приконтактовых частях массива выявлена следующая стадийность минералообразования: 1) предрудная контактово-метасоматическая диопсидовая стадия развитая по мраморам, 2) рудоносная кремнещелочная пневматолито-гидротермальная кварц-полевошпатовая стадия с молибденитом и шеелитом, 3) рудоносная кислотная пневматолито-гидротермальная грейзеновая стадия с шеелитом, 4) пострудная гидротермальная кварц-карбонатная стадия с сульфидами. Выделенные минеральные ассоциации отражают эволюцию высокотемпературных пневматолито-гидротермальных рудоносных растворов, связанных с гранитным магматизмом.

3. Изотопно-геохронологическими исследованиями в Гетканчикском рудном поле определен раннепротерозойский возраст 1-гранитов тукурингрского интрузивного комплекса с их неоднократным омоложением в более поздние орогенические эпохи, что может служить индикатором полицикличности формирования молибден-вольфрамового оруденения.

Практическая значимость. Установленные автором геолого-структурные и магматические факторы рудоконтроля и вольфрамоносности Джелтулакской шовной зоны, а также разработанная им с учетом геолого-геофизических характеристик прогнозно-поисковая модель Гетканчикского объекта позволили более целенаправленно проводить поисковые и поисково-оценочные работы на отдаленных флангах рудного поля и в пределах ряда перспективных площадей Верхнего Приамурья (Нюкжинской, др.). Выделенные при морфоструктурном анализе и геофизическом моделировании глубины залегания кровли 1-гранитов (Гиль В.А., Макаров А.И., др.) глубинные рудоконтролирующие обстановки использовались ООО ГРФ «НЕДРА» при планировании горно-буровых работ.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований и основные положения работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: III Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов памяти академика А.П. Карпинского (Санкт-Петербург, 2013), Всероссийской молодежной конференции «Геология Забайкалья» (Улан-Удэ, 2012), IV научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Геология, поиски и комплексная оценка месторождений твердых полезных ископаемых» (Москва, 2012), II Всероссийской научно-практической конференции «Минерагения Северо-восточной Азии» (Улан-Удэ, 2011), Научно-практической конференции «Научно-методические основы прогноза, поисков и оценки месторождений твердых полезных ископаемых - состояние и перспективы» (Москва, 2011), III научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Комплексное изучение и оценка месторождений твердых полезных ископаемых» (Москва, 2011), VII Международной научной

школе молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (Москва, 2010).

Основные положения диссертации опубликованы в 11 научных статьях и тезисах докладов, в том числе 4 в изданиях, входящих в перечень ВАК. Результаты работы использовались в оперативных отчетах и вошли в окончательный отчет ФГУП «ВИМС» по госконтракту №3-2010.

Объем и структура работы. Работа состоит из 5 глав, вв�