Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Флюоритоносность Западного склона Урала и Приуралья

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Флюоритоносность Западного склона Урала и Приуралья"

Министерство природных ресурсов Российской Федерации Всесоюзный научно-исследовательский геологический институт иы.А.П.Карпинского (ВСЕГЕИ)

УДК 553.634.12 (470.5) На правах рукописи

СОМОВ Михаил Михайлович

ФЛЮОРИТОНОСНОСТЬ ЗАПАДНОГО СКЛОНА УРАЛА И ПРИУРАЛЬЯ

*

Специальность: 04.00.11 - Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений; металлогения.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации гга соискание ученой степени кандидата геолого-ымнералогических наук

П 1

и ¡"4

_ 9 1'!ПП

Санкт-Петербург 1597 г.

Работа выполнена в отделе металлогении и геологии рудных месторождений Всероссийского научно-исследовательского геологического института им.А.П.Карпинского (ВСЕГЕИ)

Научный руководитель - доктор геолого-минер алогических наук, член-корреспондент РАЕН В.Е.Попов.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Б.М.Михайлов (ВСЕГЕИ);

кандидат геолого-минералогических наук, доцент А.В.Козлов (С.-П. ГГИ).

Ведущая организация: Уральский комитет по геологии и использованию недр (Уралгеолком).

Защита состоится и ц: _1997 г. на заседании

диссертационного совета Д 071.07.02 при Всероссийском научно-исследовательском геологическом институте им.А.П.Карпинского

(ВСЕГЕИ).

С диссертацией можно ознакомиться во Всероссийской геологической библиотеке (ВГБ) при ВСЕГЕИ (С.-Петербург, Средний пр. д.74).

Автореферат разослан "_" " _1997 г.

■л

Ученый секретарь

специализированного совета

доктор геолого-минер алогических наук Р.Л.Бродская

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В России в настоящее Бремя разрабатываемые месторождения плавикового шпата известны только на востоке страны - в Забайкалье и Приморье, но именно в центральных районах Европейской части России и на Урале сосредоточены главные потребители этого сырья. Крупнейшими потребителями флюорита являются предприятия алюминиевой и химической промышленности, использующие флотационный концентрат.

Большую потребность в кусковом флюорите испытывает черная металлургия. Флюорит используется также в оптической, электронной, атомной промышленности, в сварочном, цементном производствах и многих других отраслях хозяйства. Крупным заказчиком фтоорита в стране является сама промышленность Урала (криоли-товыс комбинаты, химические предприятия, металлургические заводы). Поэтому обоснование возможности создания на Урале сырьевой базы плавикового шпата является особенно актуальным.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение фшоорито-носности территории Западного склона Урала и Приуралья и определение ее промышленных перспектив на фтористое сырье. Задачи исследования - на основе анализа геологического строения и истории развитая региона, изучения месторождений и проявлений флюорита выделить основные флюоритсодержащие формации, разработать критерии прогноза фшооритового оруденения, определить перспективные рудоносные площади.

Фактический материал и методика работы. В основу диссертации положены материалы, полученные автором в процессе более чем двадцатилетних исследований флхооритового оруденения Урала и Приуралья. Важное значение при сравнительном анализе оказало также знакомство автора с флюоритовыми месторождениями и геологическим строением ряда рудных районов Средней Азии, Казахстана, Забайкалья, Алтая, Колымского массива, Енисейского и Ти-маиского кряжей, Охотско-Чукотского пояса, Московской синекпи-зы, Центральной и Восточной Германии (Гарц и Тюрингский Лес).

При изучении флюориговых месторождений и проявлений выяснялись их тектоническая и структурная позиции, стратиграфический, литологический и фациальный контроль оруденения, характер околорудных изменений, особенности вещественного состава руд и др. Изучение геологических объектов сопровождалось сбором образцов

и проб (несколько тысяч), проанализированных различными лабораторными . методами: петрографическим, химическим, спектральным, электронно-микроскопическим, рентгено-етруктурным, рент-гсзю-шоминесцмпньш, абсолютного возраста и др. с использованием различных способов математической обработки на ЭВМ.

Основные защищаемые положения.

1. На Западном склоне Урала и в Приуралье выделены три основные флюоритсодержащие рудные формации: 1 - флюоритовая, приуроченная к основанию рифейского структурно-формационного комплекса; 2 - сульфидно-флюоритовая в средне- верхнерифейских и палеозойских, преимущественно нижнекаменноугольных, комплексах; 3- ратовкит-флюоритовая в верхней части палеозойского комплекса.

Впервые в России в составе флюоритовой формации установлен новый минеральный тип руд - ссллаит-флюоритовый.

2. Зоны развития флюоритового оруденения приурочены к струкгураы сочленения геоблоков, крупным разломам. Оруденение, относимое к флюоритовой и сульфидно- флюоритовой формациям, размещается в антаклинорных структурах, где локализуется в кар-бонатао-терригенных отложениях граничных горизонтов осадочных циклов. Проявления ратовкит-фтооритовой формации распространены в палеопрогибзх складчатых и субплатформенных структур, минерализованные горизонты при этом связаны с мелководными карбонатными и эвалоритовыми отложениями, формировавшимися в предорогенный и орогенный этапы развития уралид.

3. Выделена Западно-Уральская субпровинция (в составе Ураль-ско-Новоземедьской флюоритоносной провинции) с ведущей ролью флюоритовых месторождений, локализованных в рифейских комплексах. Рекомендованы конкретные перспективные площади для поисков.

Научная новизна.

Научная новизна работы заключается в создании новой генетической модели формирования флюоритовых руд, предполагающей полигенетичность и полихронность стратиформного и жильного оруденения. Впервые получены данные, свидетельствующие о до-кембрийскоы возрасте флюоритового оруденения (на территории Башкирского мегантиклинория).

Практическое значение и реализация результатов работы.

Показаны высокие перспективы на флюорит как отдельных районов, так и всего исследуемого региона, обоснована необходимость проведения здесь специализированных поисковых работ.

По инициативе автора успешно проведены заводские испытания флюоритовой руды Суранского месторождения на предмет ее использования в качестве компонента для изготовления обмазки электродов высших сортов специального назначения, применяемых для сварки особых изделий в атомном, ракетостроительном, судостроительном и др. производствах.

По результатам лабораторных испытаний совместно с Е.В. Настасиенко и П.Л. Смолднским впервые установлено наличие оптического сырья в рудах Суранского объекта.

По оценке новой Суранской площади в Башкортостане были даны и приняты производственными организациями следующие рекомендации: *

1. Рекомендация о проведении детальных поисков на Нижяесу-ранском фтооритопроявлении (авторы М.М.Сомов, Е.В.Настасиен-ко). Принята НТС Западно-Башкирской ГРЭ ПГО "Башкиргеология". Протокол № 13 от 27.09.1983г., г.Уфа.

2. Рекомендация о постановке поисковых работ на Суранском селлаит-флюоритовом проявлении (авторы Е.В.Настасиенко, М.М. Сомов, П.Л.Смолянский). Принята НТС ПГО "Башкиргеология". Протокол № III от 12.12.1984г., г. Уфа.

3. Рекомендация о постановке поисковых работ в зоне Восточно-Суранского разлома (авторы Е.В.Настасиекко, М.М.Сомов, П.Л.Смолянский). Принята НТС ПГО "Башкиргеология". Протокол от 25.11.1985г.

В 1986г. в Министерство геологии РСФСР при участии автора была направлена официальная докладная записка о необходимости проведения специализированных поисковых работ на Суранском флюоритовом проявлении.

На основе вышеуказанных рекомендаций и докладной записки было организовано финансирование поисков на Суранской площади и в 1987г. там начались первые работы, приведшие к открытию крупного объекта. В 1994г. запасы флюорита по категории Сг были оценены в 3 млн. т. л

Обьем и структура работ. Диссертация состоит из введения, 4 частей, заключения, общим объемом страниц текста, сопровожда-

еыого 9 таблицами, 28 рисунками и списком литературы, включающим 130 наименований.

Работа над диссертацией начата в отделе неметаллов ВСЕГЕИ при участии автора в выполнении тематики по флюоритоносности России и отдельных флюоритоносных регионов (ответственные исполнители А.Т.Соловьев, А.А.Иванова, Е.В.Настасиенко), завершена в отделе металлогении под научным руководством доктора геолого-минералогических наук В.Е.Попова; всем им диссертант выражает самую искреннюю признательность. В процессе работы автор обсуждал различные вопросы диссертации с сотрудниками ВСЕГЕИ Ю.В.Беэсхером, Н.Г.Берлянд, Ю.В.Богдановым, В.М.Богоыазовым, 0А.Ковдиайном, Е.С.Кутейниковым, Э.И.Кутыревым, Ю.С.Ляхниц-ким, А.М.Мареичевым, К.А.Марковым, Ю.Е.Рыцком, П.Л.Смолянс-ким, А.Е.Соболевым, Ю.Г.Старицким, В.М.Терентьевым, Б.А.Шама ховьш, В.В.Шатовым, Ю.М.Шуваловым, которым автор выражает большую благодарность. Диссертант признателен геологам Башкортостана Б.Д.Магадееву, А.А.Макушину, А.Г.Боброву, Н.Н.Ларионову, А.А.Пацкову, Н.Н.Андрюшкову, С.Г.Чебану, а также сотрудникам Пермского Геолкома Б.В.Клименко, А.Я.Рыбальченко и ИГ КНЦ УрО РАН В.А.Чермных, ЯЭ.Юдовичу, Н.П.Юшкину за содействие в исследовании.

1. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ЗАПАДНОГО СКЛОНА УРАЛА И ПРИУРАЛЬЯ

На территории Урала традиционно выделяется две основные ме-таллогенические субпровинции: Западная и Восточная, отличающиеся по многим геологическим характеристикам. В геологической истории Западной металлогенической субпровинции, как и в истории развития всей Уральской складчатой области выделяются следующие тектонические циклы развития (по А.М.Мареичеву и др., 1988), отвечающие определенным сгрукгурно-формационным комплексам. Первый цикл объединяет "доуральские" докембрийские комплексы. Второй соответствует формированию геоситслинальных комплексов, которые подразделяются на раинеуральский (поздний рифсы-ранний кембрий) и позднеуральский каледоно-ге£>цинскнй (поздний кембрий-триас). Третий цикл представлен отложениями эпигерцннского платформенного чехла.

В пределах исследуемого региона выделяются Передовой прогиб, Западно-Уральская и Центрально-Уральская геолого-структурные зоны.

Передопой прогиб заложился в среднекаменноугольно-раннепер-мское время. В северной части региона в ранней и поздней перми формировались угленосные толщи, в триасе происходило излияние базальтов, а к югу отлагались эвапоритовые отложения (ранняя пермь) и медистые песчаники (поздняя пермъ). Мощность отложений достигает нескольких тысяч метров . На основной площади прогиба породы имеют пологое залегание за исключением его восточной части, где осадочные отложения интенсивно дислоцированы и смяты в складки.

Западно-Уральская зона от ордовика до раннего карбона включительно испытывала погружение с преимущественным накоплением карбонатных толщ (бельско-елецкие фации) и кремнисто-карбонатно-терригенных отложений (зилаиро-лемвинские фации).

Среди доуральских сгрукгурно-формаоионных комплексов Центрально-Уральской зоны выделяются рифейские образования -- бурзянский, юрматинский, кзратауский (А.М.Мареичев и др., 1988). К ним относятся комплексы, слагающие Башкирский, Квар-кушско-Каменногорский мегантиклинорий, Вишерский антиклино-рий и др., а также дорифейские комплексы (Тараташский блок).

Магматические образования проявлены достаточно широко. В докеибрийских блоках известны габбро-диабазовая, габбро-диорит- диабазовая, гранодиорит-гранитовая, щелочно-габброидная и другие магматические формации. В молодые эпохи магматическая активность заметно снижается. Палеозойские комплексы представлены габбро-диабазовой, базальтовой, граносиетгг-гранитовой и др. формациями. В зонах развития флюоритовой минерализации среди пород позднеуральского комплекса магматические проявления практически не встречаются.

В строении региона отчетливо прослеживается влияние трансуральских поперечных «клавишно-глыбовых» структур, связанных с особенностями глубинного размещения древних блоков земной коры. Региональные разрывные ограничения этих блоков в северной и центральной частях региона имеют, в основном, северо-западное простирание, а в южной - широтное.

2, ФЛЮОРИТОНОСНОСТЬ ЗАПАДНОГО СКЛОНА УРАЛА И ПРНУРАЛЬЯ

Вопросу исследования флюоритоносности провинции посвящено большое количество опубликованных и фондовых работ (В.С.Сверчков, 1939, П.В.Виттенбург, 1940; Л.С.Пузанов, К.И.Яку-бович.1968; Я.Э.Юдович, Т.И.Иванова, В.А.Черыных,1975; И.Н.Ма-маев, 1975: М.М.Сомов, 1972-1996, В.М.Федотов, 1989 и др.). Крупным достижением научно-исследовательских работ явилось установление на основе изучения обширной территории, включающей в основном северную часть Урала, Пай-Хой, о-в Вайгач и Южный о-в Новой Земли как новой перспективной Уральско-Новоземельской флюоритоносной провинции (Н.П.Юшкин, Н.В.Волкова. Х.Ф.Кунц, 1977; Н.П.Юшкин, Ю.Н.Ромашкин, Г.А.Маркова, 1982). В диссертации приведены результаты многолетних личных исследований автора как в уже известных флюоритоносных районах - на Пай-Хое, в северной части Урала, Приуралья, так и в принципиально новых - на территории Башкирского и Вишерского антиклинориев, промышленные перспективы которых стали ясны только за последние годы.

Существует большое число формационных классификаций флюо-ритовых местороэдений, основанных на самых различных принципах. Флюоритсодержащие формации объединяют месторождения и проявления флюорита со сходным минеральным составом и геологическим условиям залегания. Среди отечественных наиболее из-

вестны классификации Л.С.Пузанова, А.В.Коплуса, 1972; А.А.Ива-овой, 1973; Г.Н.Комаровой, 1976; В.В.Коплуса, 1994, и др. С учетом этих классифшсаций на территории исследуемого региона выделены следующие флюоритсодержащие формаций, что составляет основу первого защищаемого положения: 1- флюоритовая (в нижнерифей-ских отложениях Башкирского мегаптиклинория); 2- сульфидно-флюоритовая (в средне-рифейских породах1 Вшперасого антшеганго-рия, верхнерифейских и пижнекаменноугольиых толщах Пахойского мегаптиклинория; 3- ратовкит-фшооритоваЯ (а среди екамешюуголь ных и пермских отложениях палеосишотинорных структурах региона - Передовой прогиб, Западно-Уральская зона и др.).

2.1 Флторятоваа формация

Проявление флюоритовой формации рассмотрены на территории Башкирского ыегантиклинория и приурочены к карбонатно-терри-геновым породам нижней части рифейского структурно- формаци-онного комплекса. Наиболее характерным к крупнейшим предста-В1ПХЛШ флюоритовой формации является Суралское месторождс-ние. Оно располагается в 50км к западу от г.Бслорецк, в 2-х км от впадения р.Суран и р.Большой Инаер. В экономическом аспясгс -это хорошо освоенный район. Здесь еще с 50-х годов известны мелкие проявления флюорита. По результатам поисковых работ, которые были проведены Западно-Башкирской экспедицией в 1969-72гг. сделан вывод о бесперспективности этого района на флюорит (А.В.Клочихин, !972ф). В 1980г. геологом той же экспедиции Н.Н.Ларионовым обнаружено еще одно флюор1гговое проявление у пос. Нижний Суран. В 1983г. автор и Е.В.Настасиенко (ВСЕГЕИ) посетили это рудопроявлепие, которое было оценено ими как высокоперспективный объект. В местной экспедиции сразу по результатам полевых работ была дана рекомендация о необходимости проведения на нем работ, которая была принята. С этого же времени совместно с П.Л.Смолянским изучались руды проявления, в которых было открыто оптическое флюоритовое сырьё и селлаит (МцРг). В настоящее время на месторождении ведутся разведочные работы.

Размещение месгорожде. .ия и многочисленных сопутствующих проявлений контролируется субмеридиональным Восточно-Суран-ским разломом, имеющим протяженность во многие десятки километров. Почти все проявления флюорита приурочены к суранской карбонатно-терригенной свите раннерифейского возраста, зале-

гающей на болыпеинзерской свите, представленной песчаниками и алевропесчаниками. Суранская свита в своей нижней части представлена подсвитами (снизу вверх): миньякской (карбонатная с про-жилково-вкраллейной флюоритовой минерализацией, мощностью 250-300м); бердагуловской (углисто-глинистая, рудоносная вблизи контакта с подстилающей миньякской подсвитой, мощностью 200-250м).

Рудовмешающие породы собраны в крутые складки, которые рассечены синрудным практически вертикальным разломом сдвигового характера. Вертикальный размах оруденения составляет около 300 м. С глубиной флюоритовые руды выклиниваются и замещаются кальцитом.

Рудные тепа мощностью до 6м локализуются вдоль западного борта Восточно-Суранского разлома в узкой брекчированной полосе плоскости сместится.« сдвига. По простиранию этой структуры рудные тепа сменяются участками с прожилковой флюоритовой минерализацией. На отдельных участках часть рудных тел полностью уничтожена поперечными пострудными сдвигами, в результате чего на расстоянии в десятки метров вдоль структуры встречаются интервалы безрудного меланжа. Среднее содержание флюорита в руде около 50%. Флюорит микрокристаллический, массивной текстуры, в основном, серый и светлосерый, но отмечается также зеленый, голубой, фиолетовый и потаи черного цвета. Во флюоритах весьма характерна микрополосчатость, ориентированная параллельно заль-бандам рудного тепа.

Особый интерес в составе рассматриваемой минерализованной структуры представляет селлаит-флюоритовое тело, расположенное в южной част месторождения (Суран-1) на контакте с дайкой габбро-диабаза. Его протяженность около 70м при мощности до 3,5м, на глубину оно прослежено до 300м. Селлаит - редкий и обычно встречающийся в незначительных количествах минерал, впервые в стране выявлен здесь в скоплениях, представляющих промышленный интерес. Содержание селлаита составляет до половины рудной массы. Он образует массивные агрегаты разноориентированных плотных параллельно-шестоватых сростков длиннопризматических светло-серых кристаллов размером до 5 и более см. Тело первоначально, по-видимому, имело мономинеральный селлаитовый состав, впоследствии оно подвергалось брекчированию с внедрением и замещением раздробленных сеялаитовых руд флюоритовыми жилами и

прожилками. Флюорит здесь массивной текстуры, крупнокристаллический, преимущественно бесцветный, просвечивающий, участками полупрозрачный, реже неравномерноокрашенный, светлозеле-ный, на контактах с вмещающими сланцами фиолетовый. Температуры гомогенизации газово-жидких включений в бесцветном флюорите 105-120" (по определению Ю.Ф.Левицкого,ВСЕГЕИ).

В эндоконтакге дайки у селлаит-флюоритовой залежи был обнаружен аподиабазовый темносерый мепгасоматит кварц-флогопито-вого состава мощностью 2,5м, рассеченный прожилками фиолетово го флюортга. Здесь по флюоритовым рудам тела были также выявлены очень редкие секущие прожилки ыелкочешуйчатого флогопита. Таким образом, установлены две разновозрастные генерации флогопита; дофтоорктовая к послефтооритозая. Абсолютный возраст флогопита каждой из этих генераций, определенный калий-аргоновым методой (лаборатория ВСЕГЕИ, определения А.Г.Руб-леаа) составляет соответственно 769-623± 20млн. лет. Повидимому, в этот интервал времени образовались руды Суранского месторояще-1шя, связанные с развитием разрывных структур завершающих этапов рифейского цикла.

2.2 Сульфндно'флюорнтоваа формаций

Проявления сульфцщю-флгаоритовой формации распространены в верхнерифейских отложениях Пай-Хоя (м-ние Амдерма), в среди е-рифейских породах Вишерского района (Посьмаксхое проявление), в нижнекаыенноугольных породах Пай-Хоя (Буреданское месторождение и многочисленные рудопроявления).

Месторождение Аыдерыа находится в самой северной части Пай--Хойского мегантшелинория в непосредственной близости от одноименного поселка, на окраине которого располагаются аэродром и морской порт. Месторождение отерыто в 1932г. и эксплуатировалось до 1951г., когда было закрыто из-за затопления подземных горных выработок, расположенных вблизи морской лагуны. Описанию месторождения посвящен обширный список опубликованной и фондовой литературы. За последние годы автором собран дополнительный материал, позволивший расширить представления об условиях образования этого месторождения и его перспективах.

Месторождение располагается в северо-восточном борту крупного блока фундамента, сложенного в основной верхнерифейскиии породами. Оруденение разметается преимущественно в известняках

амдерминской сайты мощностью более 1км и сравнительно небольшая его часть - в нижнеордовикских отложениях, залегающих с угловым и стратиграфическим несогласием на допалеозойских породах. Месторождение контролируется региональным разломом протяженностью в десятки километров. В северной части зоны на расстоянии около 1,5км по простиранию структуры в поперечном сечс-нин обнажены две фтооритнзирооаниые складчатые структуры с четко выраженной ундуляцией шарниров. Рудные тела деформированы, будшшропаны в процессе складчатости п брекчиропаны; для них часто присущи ромбо- и клиновидные контуры, характерные для динаыокластнческих образований. Отмечается тенденция к смещению и локализации рудных тел в замках синклинальных и антиклинальных складок северо-западного простирания, а в их пределах и пересечению с поперечными поднятиями и опусканиями шарниров, в результате чего на территории Гряд (местное название относительно устойчивых поднятий рельефа, соответствующих зонам гидротермально!! проработки пород) отмечается их концентрация в виде локальных рудоносных участков. На рудоносную структуру наложился малоамшштудный пдольскладчатьш сбросо-сдвиг. Сдвиг левый, смещение в плане около 200м; зона растяжения сбросовой составляющей, хорошо фиксируемая в рельефе в виде отрицательных форм, около 69-80ы; вертикальная амплитуда в районе 1-ой Гряды около 40м. Упомянутый сбросо-сдвиг рассек флюоритюированнуто структуру па два крыла: западное и восточное. Западное отвечает приподнятому краю древнего блока и значительно эродировано, здесь на территории 2 и 3 Гряд добывалась флюоритовая руда. Флюори-товыс жилы очень разнообразны по морфолопш. Флюорит чаще всего массивной текстуры, фиолетовый. На месторождении распространены так называемые "амдерыиты" (Н.В.Витгенбург, 1940), вызывавшие оживленную дискуссию. Это зеленоватые обычно «сило-подобные образования кпарц-пирнт-серицит-доломит-ф.иооритово-го состава. Пирит характерного пентагон-додскаэдрического габитуса. Данная порода отнесена диссертантом к дорудным апо-карбонат-березитоидным ыетасоматитам, весьма распространенным на гидротермальных месторождениях многих полезных ископаемых региона.

Восточное крыло сброшено и размещается в обрамлении блока на сравнительно небольшой глубине: на поверхности рудные тела выходят здесь лишь в самой его северной части, где в районе 1-ой Гря-

ды прошла частичная разведка (П.В.Вигтенбург, 1940 г.). Разведка месторождения, в основном, проводилась на участках 2-6 Гряд (Приподнятый блок). Общая протяженность разведанной полосы составляет около Зкм. Запасы составляют около 900 ООО т чистого флюорита при его среднем содержании в руде 46,8% (П.В.Виттсн-бург, 1940г.). Добыто 405 000 т руды, не требующей обогащения (М.А.Маслоэ, С.А.Синицын, 1976г.). Основной прогноз автором связывается с поисками скрытого оруденения в прилегающем с востока обрамлении древнего блока в сброшенном крыле под ордовикскими отложениями.

В срсллерифейсгагх отложениях Вишерского шгпжлинория так же известны сульфндно-флюоритовыс проявления, открытые пермскими геологами в конце 80-х годов. Наиболее крупное - Посьиакское проявление расположено в нескольких сотнях метров западнее Вея-сопского взброса - протяженной на десятки километров структуры уральского простирания. Рудовмещающие толщи представлены кру-топадающимм из восток карбонатными породами, перекрытыми по пинии взброса углисто-глинистыми сланцами и песчаниками лше-римской свиты верхнего рифея. Вкрсст простирания от Ваковского разлома на расстоянии многих сотен метров отмечается мраиориза-ция мойшшских карбонатных отложений, наиболее интенсивная из всех зон флзооритовой минерализации региона. Само проявление представлено полосой примерно 15м мощности обеленных карбонатных пород с субсогласными телами гидротермальных метасома-титов (близкого по составу амдерминским) кварц-пирит-серицит-доломит-флюоритового состава. Пирит пентзгон-додекаэдричес-кого облика. Рудные тела локализовании вдоль межпластовых подвижек надвиговых пластин и имеют протяженность в десятки метров при мощности в несколько метров. Руда массивная полосчатая. Содержание флюорита в отдельных пробах достигает 30% и более. Флюорит фиолетового и сиреневого цвета, мелко- и среди «кристаллический. В зоне флюоритизации нередки проявления сульфидной минерализации (халькопирит, галенит, сфалерит и др.).

Зоны сулъфидно-флзооритовой минерализации известны также в нижнекаменноугольных отложениях Пайхойского мегантиклинория. Наиболее крупным проявлением является Буреданское. Оно размещается в нескольких сотнях метров от протяженного разлома северо-западного простирания в зоне пересечения с поперечными нарушениями; рудные тела приурочены К пологому крылу протяженной

складки, запрокинутой в юго-западной направлении. Руды гнездо-во-прожилковые сульфидно-кальцит-фтооритового состава расположены субсогласно вдоль мехпластовых срывов в доломитизиро-ванных карбонатных породах. Рудовыещающее крыло складки разбурено большим количествам скважин. Среднее содержание флюорита в рудах менее 20%. Практически неизученной оказалась корневая стволовая часть структуры в бортовой части разлома, где может быть обнаружено основное оруденение.

2.3 1'атовккт-флюорнтопав формации

Проявления осадочного флюорита - ратовкита в виде хорошо выраженных минеральных скоплений особенно распространены в обрамлениях Предуральского прогиба: восточном (пр. притоки р.Печора) и западном (р.Сылва и др.). Они располагаются в палео-сишслинорных структурах, возникших в предорогенный и ороген-ный этап развития и, в основном, приурочены к отложениям поздне-визейско-кунгурского возраста. Вмещающие породы представлены чаще всего известняками, ассоциирующими с гипсами и ангидритами, В палеогеографическом плане - это обстановка относительно мелководного моря с наличием островов, рифов, лагун. Для осадко-накопления характерны частые непродолжительные перерывы. Площади распространения ратовкита располагаются в областях стыка крупных геоблоков или в зонах влияния крупных разломов, что позволяет также предполагать возможность участия эндогенных источников фтора в образовании ратовкиговых скоплений. В пользу этого свидетельствует и то, что ряд исследователей (П.А.Софроницкий, В.И.Чувашов,1983; В.А.Чермных,Э.П.Михайлова и др., 1970), отмечают угнетение и вымирание морской фауны в осадочных горизонтах, содержащих ратовкит и объясняют этот факт губительным воздействием выбросов фтора в морские бассейны. Ратовкит представлен тонкополосчатыми фиолетовыми слойками, перемежаемыми с карбонатсодержащиыи отложениями, а также в виде вкрапленников, примазок, налетов. В шлифах отложения с ратовки-том представляют собой неяснополосчатые скопления или отдельные пятноподобные обособления с тончайшей пропиткой флюоритом фиолетового цвета. Но практически всегда с ратовкитом встречаются вторичные секущие флюоритовые образования, что нашло отражение в названии рудной формации.

В складчатых структурах (Западно-Уральская структура, притоки р.Печора) характер эпигенетических изменений связан с развитием гидротермальных ыетасоматических процессов и вторичная минерализация представлена секущими флюоритовыми и кальшгг-флюоритовыми прожилками.

Значительные проявления ратовкита отмечаются также в западном обрамлении Предуральского краевого прогиба (Ю.М. Абрамович, Ю.А.Нечаев, 1960). Проявления приурочены к зоне сочленения прогиба с Русской платформой и размещаются, в основном, в пределах Сылвинского кряжа - положительной структуры субмеридионального простирания протяженностью около 100км, активизированной в мезо-кайнозое. Флюоритовая минерализация, в основном, локализована в узком стратиграфическом горизонте - в тюйской пачке иренского горизонта кунгурского яруса перми, имеющей мощность 12-14м. Вмещающие отложения представлены многоярусно переслаивающимися известняками и гипсами. Оруденение приурочено к бортам кряжа и гипсометрически подчиняется местному базису эрозии. Скопления флюорита имеют вид полигениых образований. Встречается тонкодисперсная вкрапленность, согласная слоистости вмещающих отложений и имеющая признаки сингене-тичного формирования. В зонах дробления субмеридионального простирания распространены мета соматического происхождения линзо- и блокообразованные тела флюоритизированных известняков мощностью до полуметра. Наиболее характерна приуроченность флюорита к кавернам пород, вокруг которых он образует мегасома-тическую каемку фиолетового цвета, а на стенках полостей - натечные корки из почкообразных скоплений флюорита, покрытые мелкими скаленоэдрическими кристаллами кальцита. Содержание флюорита в отдельных образцах достигает 30%, хотя, в целом, распределение мелких рудных тел носит крайне неравномерный характер и среднее содержание флюорита в руде незначительное. Формирование флюоритовых руд связано с развитием экзогенного преобразования осадочных толщ.

3. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ ФЛЮОРИТОВОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ РЕГИОНА

Результаты анализа закономерностей размещения и условий образования флюоритовой минерализации на территории региона составляют основу второго защищаемого положения.

Исследуемый регион является окраиной палеоконтинента, вовлеченной в процессы структурно-тектонических перестроек под влиянием процессов, происходящих в центральных зонах Уральской ме-гаструктуры.

Зоны развития флюоритового оруденения приурочены к структурам сочленения геоблоков, крупным разломам. Оруденение, относимое к фтооритовой и сульфцдно-флюориговой формациям, размещается в антиклинорных структурах, где локализуется в карбонатно-тсрригснных отложениях граничных горизонтов осадочных циклоп. Проявления ратовкит-флюоритовой формации распространены в палеопрогибах складчатых и платформенных структур.

Размещение зон флюоритовой минерализации вдоль стыка гсо-блоков, рифтогенных структур, крупных разломов свидетельствует в пользу первичного участия эндогенных источников фтора в формировании разнотипных различного генезиса месторождений и проявлений флюорита всех рассматриваемых формаций. Огромные площади размещения зон развития фтооритовой минерализации в регионе говорят о грандиозных масштабах проявления фторгенери-рутощих источников, а приуроченность рудоносных уровней к определенным стратиграфическим уровням дают основания полагать об их периодической и вместе с тем продолжительной во многие сотни миллионов лет деятельности. Наибольшие этапы фшооритонакопле-ния связаны с воздыыаннеы контшгагсов и совпадают с периодами максимальных регрессий моря.

В рифее в шельфовых частях в условиях мелководных морей и лагун создавались благоприятные условия для накопления тонкорассеянного флюорита. В карбоне - перми в предорогашый и орогенный периоды в карбонатно-эвапоритовых отложениях остаточных морей в условиях аридного климата при испарении морской воды и увеличении концентрации солей происходило образование как рассеянной вкрапленности, так и слоистых скоплений фтоорита (ратовкита). В результате выбросов эндогенного фтора, по данным ряда исследователей, происходило угнетение отдельных форм фауны или ее полное исчезновение в тех фациях, где шла садка ратовкита.

Для рифейских пород региона установлено омоложение фтоори-тоносного уровня с юга на север (в современной привязке) от нижнего рифея (Башкирский мегантиклинорий) к среднему рифею (Вншерсюш антиклинорий) и далее к верхнему рифею (Пайхойский мегантиклинорий). В этом же направлении отмечается и омоложение

возраста флюоритового оруденения от позднего рифея (Башкирский мегантиклинорий) к мезозою (Пайхойский мегантиклинорий).

В периоды тектонических активизаций происходила мобилизация фтора из вмещающих пород и переотложение его с образованием флюоритовых руд вдоль плоскостей сместителей надвигов, взбросов, сдвигов, сопутствующих складчатости. Эпигенетическое преобразование первичного рудного вещества в складчатых зонах региона связано с развитием гидротермальных процессов. Часть руд ратовкит--флюоритовой формации, распространенная в западном обрамлении Предуральского прогиба в платформенных структурах, возникла в результате проявления экзогенного преобразования пород.

Генезис месторождений и проявлений флюорита региона является полигенным и полихронным. На ранних этапах в мелководных морских илах отлагался рассеянный флюорит'или ратовкит, а впослед-ствие через десятки и сотни миллионов лет при активизации тектонического режима за счет первичного рудного вещества формировалось промышленное оруденение. Рудные тела такого типа обычно относят к стратиформным, телетермальным, эпитермальным, амаг-матическим и др. образованиям. По сути они являются гидротермально-осадочными регенерированными.

4. КРИТЕРИИ ПРОГНОЗА И НАПРАВЛЕНИЕ РАБОТ В РЕГИОНЕ НА ФЛЮОРИТ

Критерии прогноза флюоритовой и сульфидно-флюоритовой формаций, расположенные в порядке от региональных х локальным, содержат следующие элементы:

- тектонический: мегантиклинории и антиклинории, рифтогенные структуры, трансрегиональные и региональные разломы;

- геслого-формационный: продуктивные с учетом уровня флюо-ритонакопления в данной части региона карбонатные, карбонатно--терригенные, карбонатно-эвапоритовые формации;

- структурный: в пределах площадей продуктивных формаций продольные и поперечные разрывные нарушения различного типа и масштаба (надвиги, взбросы, сдвиги и др.);

- лито лого-стратиграфический: стратиграфические несогласия, контакты карбонатных отложений с перкрывающими породами, резко отличными по своим механическим и физико-химическим свойствам;

- магматический: дайки диабазов и габбро-диабазов в зонах раз-пития фтооритовой минерализации по рифеидам (пространственная связь);

- минералогический: ассоциация флюорита с кальцитом, кварцем, сфалеритом, галенитом, халькопиритом, серицитом, пиритом. Для последнего часто характерен пентагон-додеказдрический габитус; флюорит в шлихах указывает на близость коренного источника вследствие высокой степени истираемости минерала, анализ шлиховых и геохимических материалов проводится с учетом изучения источников сноса;

- геохимический: повышенные содержания во вмещающих породах V, Си, РЬ, 7л, Ва, Ое, С(1, Ц для сульфщшо-флюоритовой и флюоритопой формаций; г, Вг, Ва, Мо, Y - для ратовкитопой формации;

- геофизический: учгстки разуплотнения пород с пониженными значениями электросопротивления (интерпретируемые как разломы) и с положительными локальными аномалиями силы тяжести.

Для изучения зон распространения конседементационного фгора и ратошеитовой минерализации особое значение имеют следующие факторы:

- палеоклиматический и палеогеографический; карбонатные формации с признаками повышенной степени засолоненности, зоны перехода различных фаций, палеоподнятия;

- палеонтологический: горизонты с признаками вымирания морской фауны, обеднения видового состава морского биоса и угнетенность форм отдельных индивидов.

Территория Западного склона Урала и Приуральх перспективна на оруденеиие флюоритовой и сульфидио-флюорлговой формаций. Флюоритизированныг известняки в зонах разгития рагонкиг-фтоориговой формации могут быта использованы как компоненты шихты в металлургическом производстве (В.К.Серебрешшков, 1993). В настоящее время в регионе выделят ся 3 основных района с зонами развития флюоритовой минерализации промышленного значения: Башкирский, Вишсрский, Пайхойский. На территории Башкирского района, исключительно благоприятного по своим экономическим условиям, высокоперспективна Суранская зона с прилегающими участками вблизи разведуемого месторождения. Представляют интерес его севсрный и южный фланги, к востоку - восточный борт Суранского разлома, в нескольких километрах к западу - про-

тяженная на десятки километров полоса выходов пород суранской спиты.

В Вишерском районе заслуживают постановки специализированных работ на участке Посьмакского проявления и, особенно, в зоне основной рудо контролирующей структуры - Велсовского взброса, имеющего протяженность в несколько десятков километров.

На Пай-Хое наиболее перспективна Амдерминская зона протяженностью около 20 км. Основной прогноз связан с реальной возможностью обнаружения на небольшой глубине в восточном обрамлении рифейского блока сброшенной части рудоносной структуры под чехлом нижнепалеозойских отложений. В каменноугольных породах заслуживают внимания Буреданский объект, в котором остались неизученные корневые крутопадающие минерализованные структуры, а также многочисленные проявления в бассейнах рр.Дерентейшор, Уяья-Вож, Потасшор, Сессыя-Ю, верховья р.Кара. Требуют дальнейшего изучения рифейские комплексы Каратауского. Полюдовского, Кваркушско-Каменногорского поднятий.

Представляют также интерес каменноугольные карбонатные отложения обрамлений Кваркушско-Каменногорского (бассейны рр. Яйва, Косьва, верховья рр.Барда, Сылва) и Башкирского (междуречье рр.Бол. и Мал.Ик и др.) мегантишшнориев.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании изучения флюоритоносности Западного склона Урала и Приуралья выделяются три ведущие флюорктсодержащие формации, приуроченные к различным структурно-формационным комплексам региона: 1 - флюоритовая, локализованная в основании рифеид; 2 - сульфидно-флюоритовая в средне-верхнерифейских и палеозойских комплексах; 3 - ратовкит-фшооритовая н верхней части палеозойского комплекса. Наиболее перспективным является оруде-нение флюоритовой формации и части сульфидно-флюоритовой, локализованное в карбонатно-терригенных формациях рифеиц. Для рифейских отложений региона установлено омоложение флюорито-носного стратиграфического уровня размещения оруденения от нижнего рифея (Башкирский мегантиклинорий) к среднему (Питерский антиклинорий) и далее к верхнему рифею (Пайхойскчй мегантиклинорий). В составе флюоритовой формации впервые в России установлен новый минеральный тип руд и получены первые данные

о его позднерифейском возрасте. В пределах определившейся к настоящему времени Уральско-Новоземепьской флюоритоносной провинции в связи с открытием принципиально новых рудных районов (Вишерский, Башкирский) четко выделяется Заладно-Урзльская субпровинция с ведущей ролью флюоритовых месторождений, локализованных в рифейских комплексах.

В работе изложены результаты изучения условий образования и закономерностей размещения флюоритового оруденения региона и установлены ряд новых критериев его поиска. С учетам выгодного географического положения, экономических и горно-геологических условий наибольший интерес в регионе представляет Суранская зона, высокоперспектияная на открытие "слепого'' оруденения как на своих флангах, так и вкрест простирания в субпараллельных структурах.

Высокое качество флюоритовых руд ряда объектов региона обеспечивает возможность их использования в высокотехнологичных областях промышленности и науки.

Список работ автора по теме диссертации

(.Закономерности проявления эпитсрмальной флюоритовой минерализации во времени. В юг.: Региональные и локальные закономерности размещения эпитермальных флюоритовых месторождений. Вып.4. Л., 1970. С.11-14. Соавтор А.Т.Соловьев.

2. Флюоритовые и флюорит-баритовые месторождения. В кн.: Основы научного прогноза месторождений твердь« полезных ископаемых. СЭВ. Вып.4. М., 1971.147 с. Соавтор А.Т.Соловьев.

3. Некоторые особенности флюоритовой минерализации Пай--Хоя. Сб.тез: Основы научного прогноза месторождений твердых полезных ископаемых. Сыктывкар. 1972. С.83-84.

4.0 структурном контроле флюоритового и полиметаллического оруденения Пай-Хоя. Сб.тез: Магматизм, метаморфизм и металлогения Севера Урала и Пай-Хоя. Сыктывкар, 1972. Соавтор Д.И.Васильев; С.86-87.

5. Месторождения флюорита. Сб.тез: Прогнозирование месторождений полезных ископаемых при региональных геологических исследованиях. Л., 1973. С. 162-167. Соавторы А.А.Иванова, Ю.И. Михайлова, А.Т.Соловьев.

6. Некоторые особенности металлогении рифейских пород на п-ве Канип по геохимическим и гидрогеохимическим признакам. Сб. тез: Геология, магматизм и металлогения Тимана. Сыктывкар-Ухта. 1973. С.8-11. Соавтор Е.Е.Белякова.

7.0 металлогенической специфике палеозойских отложений Вымской депрессии. Сб.тез: Магматизм и металлогения Тимана. Ухта. 1973.С.51-54. Соавтор Е.Е.Белякова.

8.0 геохимических особенностях флюоритового оруденения Пай-Хоя. Сб.тез: Закономерности размещения сырья, его ресурсы и их использование. М., 1974. С.64-65.

9.0 флюоритоносности Тимано-Североуральского региона. Сб. тез: Закономерности размещения сырья, его ресурсы и их использование. М., 1974. С.60-61.

10, Перспективная оценка флюоритоносности территории СССР на формационной основе. Сб.тез: Закономерности размещения сырья, его ресурсы и их использование. М., 1974. С.12-14. Соавторы А.А.Иванова, Ю.И.Михайлова, А.Т.Соловьев.

11. Перспективная оценка территории СССР на формационной основе. В кн.: Флюорит. Наука. М. 1976. С.15-27. Соавторы А.А.Иванова, Ю.И.Михайпова, А.Т.Соловьев.

12. Карта перспективной оценки минеральных ресурсов территории СССР (флюорит) , масштаб 1:7 500 ООО с объяснительной запиской. Ленкартфабрика. 1976. Соавторы А.А.Иванова, Ю.И. Михайлова, А.Т.Солсвьева.

13. Проблемы флюоритоносности Северо-Уральского региона. Минералогическая хроника. Труды ин-та геологии Коми ФАН СССР. Вып.23.1977. C.I0I-I02.

14. Флюорит. В кн.: Состояние и перспективы развития теоретических исследований и научного прогнозирования в области геологии в СССР и за рубежом. ОНТИ. Л., 1977. С.49-52. Соавтор А.Т.Соловьев.

15. О геохимических особенностях флюоритовой минерализации Пай-Хоя. В кн.: Геохимические исследования осадочных пород для геологических цепей. Труды ВСЕГЕИ. Новая серия. Т.295. 1978. С. 111-114, .

16. Об основных закономерностях размещения и условиях образования флюоритовой минерализации на Севере Урала. В кн.: Тектоника и металлогения Урала. 1981. Свердловск. УЦЦ. С.82-87. •

17.0 прогнозировании флюоритовой минерализации на Урале. В кн.: Принципы прогноза эндогенных неметаллических полезных ископаемых. Л., Труды ВСЕСЕИ. Т.292.1981. С.77-81.

18. Экзогенные полезные ископаемые. Флюорит. В кн.: История развития и минерагения чехла Русской платформы. Труды ВСЕГЕИ. Т.308. Л., 198Ь С. 124-125. Соавторы А.А.Удалова, А.Т. Соловьев. . :

19. Эндогенные полезные ископаемые. Ранний карбон-юра. В кн.: История развили и минерагения чехла Русской платформы. Труды ВСЕГЕИ. Т.308. Л., 1981. С. 161-162. Соавторы A.A. Удало-ва, А.Т.Соловьев.

20. О флюоритовой минерализации пермских отложений При-уралья. В кн.: Коры выветривания в геологической истории Территории СССР. Тр. ВСЕГЕИ. Новая серия. Т.326. Л., 1984. С.60-64.

21. Флюорит. В кн.: Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Т.1. 1985. С.265-266. Соавтор Г.Г.Кочин.

22. О новом типе селлаит-флюоритовой минерализации. Минералогический журнал. 1987. Т.9. № 2. С.22-25. Соавторы H.H. Ларионов, Е.В.Настасиенко, П.Л.Смолянский.

23. Структурная позиция флюоритового оруденени Занадно--Уральского региона и условия локализации рудных тел. В кн.: Условия локализации сурьмяно-ртутного и флюоритового оруде-нения в рудных полях. Новосибирск. Наука. 1991. С.141-148. Соавтор Е.В.Настасиенко.

24. Поиски и оценка оптического флюоритового сырья при геологической съемке масштаба I : 50 ООО. Методические рекомендации. ВСЕГЕИ, С.-Петербург. 1992. С.64. Соавтор Е.В. Наста-сиенко.

25. Урал - перспективная.новая ппавиковошпатовая провинция Госсии. Разведка и охрана недр. 1993. № 8. С.29-81. Соавтор Е.В.Настасиенко.

26. Особенности образования флюоритового оруденения Западно-Уральской металлогенической провинции. В сб.: Металлогения складчатых систем с позиций тектоиики плит. Тезисы 1 Всероссийского металлогенического совещания. Екатеринбург. 1994. С.250-251.

27. Мезозойское оруденение рифейских отложений (Амдер-минская флюоритоносная зона Пай-Хоя). Тезисы II Всероссийского металлогенического совещания. Екатеринбург, 1995.

28. Industrial epithcrmal fluorite ores of West Ural as result of transformation of volcanogenic-sidementary (hydrotermal-sedimen-tary) fluorite concentrations II Metamorphism of volcanogen-sedimen-tary ore deposits. Abstracts of papers. Petrozavodsk, 1996. P. 79-80.

29. О связи стратиформных месторождений флюорита с регрессиями палеоокеана (на примере Урала). // В сб.: Палеогеографические и геодинамические условия вулканогенно-осадочного рудо-образования. Миасс. 1997 (в печати).

Подписано в печать 16.04.97. Печл.1,3.

Тираж 100экз.Заказ 4 . Бесплатно В свет 16,04.97.

ПП ВСЕГЕИ, г .Санкт-Петербург