Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геохимические критерии прогнозной оценки на благороднометалльное оруденение закрытых и полузакрытых территорий Малого Хингана

ВАК РФ 25.00.09, Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геохимические критерии прогнозной оценки на благороднометалльное оруденение закрытых и полузакрытых территорий Малого Хингана"

ЮРЧЕНКО Юрий Юльевич

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРОГНОЗНОЙ ОЦЕНКИ НА БЛАГОРОДНОМЕТАЛЛЬНОЕ ОРУДЕНЕНИЕ ЗАКРЫТЫХ И ПОЛУЗАКРЫТЫХ ТЕРРИТОРИЙ МАЛОГО ХИНГАНА (ДАЛЬНИЙ ВОСТОК)

Специальность 25.00.09 — Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

005010726

2 0ЕЗ 2012

Санкт-Петербург

2012

005010726

Работа выполнена в Отделе региональной геохимии Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского» (ФГУП «ВСЕГЕИ»)

Научный руководитель:

Соколов Сергей Валерьевич, доктор геол.-минер, наук (ФГУП «ВСЕГЕИ»)

Официальные оппоненты:

Кравцова Раиса Григорьевна, доктор геол.-минер. наук (ИГХ СО РАН), Панова Елена Геннадьевна, доктор геол.-минер. наук (СПбГУ)

Ведущая организация:

Институт минералогии и геохимии редких элементов (ФГУП «ИМГРЭ»)

Защита диссертации состоится 28 февраля 2012 г. в 11.00 на заседании Диссертационного совета Д 216.001.01 в Зале Ученого совета при Всероссийском научно-исследовательском геологическом институте им.

А. П. Карпинского по адресу: Санкт-Петербург, Средний пр., 74.

С диссертацией можно ознакомиться во Всероссийской геологической библиотеке.

Автореферат разослан « 20 » января 2012 г.

Отзывы и замечания на автореферат, заверенные печатью (в двух экземплярах), просим направлять по адресу: 199106, г. Санкт-Петербург, Средний пр., 74, Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского на имя ученого секретаря Диссертационного совета Д 216.001.01 Р. Л. Бродской и на e-mail: Rimma_Brodskaya@vsegei.ru

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 216.001.01 доктор геол.-минер. наук Р. Л. Бродская

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Актуальность выявления новых месторождений диктуется современными условиями развития минерально-сырьевой базы России, в особенности месторождений высоколиквидных твердых полезных ископаемых. Издревле территория Дальнего Востока России известна своим минерагеническим потенциалом в отношении благородных металлов - в этом регионе выявлены богатейшие золотороссыпные Колымский и Ленский районы, Камчатско-Корякский платиноносный район и др. Но, с другой стороны, регион Дальнего Востока характеризуется сложными условиями проведения геологических работ, в связи с чем геохимические методы поисков полезных ископаемых ввиду их простоты, экспрессное™ и относительной глубинности занимают одну из ведущих позиций при оценке минерагенического потенциала территорий в этом регионе.

Район Малого Хингана в середине XIX в. приобрел известность как один из золотороссыпных районов Дальнего Востока. Вопросами геологического строения и, в особенности, золотоносности Малого Хингана в разные годы занимались Э. Э. Анерт (1928), Г. В. Ициксон (1956, 1961, 1965), С. А. Музылев (1938, 1961, 1963), Д. В. Рундквист (1958, 1959), В. А. Буряк (1999, 2002, 2003), А. М. Жирнов (1998, 2000, 2008, 2010), Л. В. Эйриш (1960, 1964, 1995, 1999, 2008) и многие другие.

Изучение проблемы платиноносности Малого Хингана нашло отражение в работах последних десятилетий, в связи с развитием и массовым внедрением в практику геологических исследований современных методов анализа химических элементов. Приведенные данные в работах Л. И. Гурской (2000), В. Г. Моисеенко (2004), А. И. Ханчука (2009, 2010), Н. В. Бердникова (2010, 2011), Л. В. Эйриш (2002), А. М. Жирнова (2009, 2011) и др. подчеркивают высокий потенциал Малого Хингана на выявление платинометалльных месторождений.

Однако, несмотря на обилие собранного фактического материала, в проблеме минерагении золота и платиноидов Малого Хингана остаются вопросы, которые до сих пор не получили однозначного ответа. Среди них ключевым является вопрос о выявлении коренных источников благородных металлов, решение которого затруднено, прежде всего, крайне слабой обнаженностью

территории вследствие повсеместного развития мощного покрова рыхлых отложений.

Целью работы является разработка геохимических критериев прогнозной оценки территории Малого Хингана на благородные металлы (Аи, Ад, Р(, Рс1).

Задачи работы: 1) ландшафтное районирование территории Малого Хингана по условиям проведения геохимических работ; 2) структурно-геохимическое районирование; 3) выделение геохимических и рудно-формационных типов прогнозируемого благороднометалльного оруденения; 4) разработка геохимических прогнозно-поисковых критериев и признаков благороднометалльного оруденения.

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертационной работы положены материалы, полученные во время работы автора в Отделе региональной геохимии ФГУП «ВСЕГЕИ» в качестве соисполнителя и руководителя полевых работ в 2006-2010 гг. Основным фактическим материалом являются данные литогеохимического опробования по потокам и вторичным ореолам рассеяния масштаба 1 : 200 000 (2600 проб) и более 1000 проб коренных горных пород. При личном участии автора проведены обработка, интерпретация и обобщение полученных данных. Анализ проб проводился в Центральной лаборатории ФГУП «ВСЕГЕИ». Пробы литогеохимического опробования анализировались методом анализа сверхтонкой фракции (МАСФ), с последующим определением содержаний химических элементов методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Пробы коренных пород анализировались приближенно-количественным эмиссионным спектральным и атомно-абсорбционным анализами.

Научная новизна. Впервые для территории Малого Хингана проведено ландшафтное районирование по условиям проведения геохимических работ, основанное на морфометрическом анализе с использованием цифровых моделей рельефа. Выявлены геохимические критерии и признаки прогнозируемого благороднометалльного оруденения (в том числе металлов платиновой группы) и проведена его геохимическая и формационная типизация. Впервые проведено структурно-геохимическое районирование территории Малого Хингана в масштабе 1:200 000 и дана комплексная рудно-геохимическая характеристика выделенных геохимических блоков.

Практическое значение. На основе прогнозно-геохимической оценки Малого Хингана выделены перспективные площади для постановки прогнозно-поисковых и поисково-оценочных работ. Диссертационное исследование

является частью научно-производственных работ ФГУП «ВСЕГЕИ» по оценке минерагеническбго потенциала Малого Хингана.

Достоверность результатов исследования определяется использованием современных аналитических данных, полученных прецизионными методами исследований в сертифицированной лаборатории ФГУП «ВСЕГЕИ», и новейших компьютерных технологий обработки данных, а также детальным анализом литературных источников по исследуемой тематике.

Защищаемые положения.

На примере района Малого Хингана разработан методический подход, основанный на морфометрическом анализе рельефа с применением цифровых моделей, который позволяет оперативно, на количественной основе проводить ландшафтное районирование территорий по условиям проведения геохимических работ.

На территории Малого Хингана прогнозируется 7 геохимических типов благороднометалльного оруденения, для которых установлены геохимические критерии их индентификации: золото-олово-титановый, золото-полиметаллический, золотой, золото-урановый, золото-сурьма-вольфрам-мышьяковый, платино-палладиевый и олово-серебро-мышьяковый.

Разработаны геохимические критерии прогнозирования благородноме-талльной минерализации, включающие геохимически специализированные геологические образования, иерархическую структуру концентрации элементов, полиэлементный состав комплексных аномалий, прогнозные ресурсы. По комплексу геохимических критериев на Малом Хингане выделены 7 аномальных геохимических узлов (АГХУ) и 31 аномальное геохимическое поле (АГХП), дифференцированные по геохимической специализации и масштабу ожидаемого оруденения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из Введения, 7 глав и Заключения, содержит 168 страниц, включая 52 рисунка, 34 таблицы и список литературы из 194 наименований.

Во Введении обосновывается актуальность выбранной темы, определены цели и задачи работы, охарактеризован фактический материал и методы исследования, указаны практическая значимость и научная новизна диссертационной работы. В Главе 1 дана краткая физико-географическая характеристика и история геологического изучения района Малого Хингана. Глава 2 раскрывает методические аспекты диссертационного исследования. Глава 3 раскрывает геолого-минерагенические особенности Малого Хингана. Глава 4 посвящена теоретическому обоснованию применения ландшафтного

районирования территории по условиям проведения геохимических работ на основе морфометрического анализа рельефа с последующим изложением результатов применения на Малом Хингане. В Главе 5 рассматриваются закономерности распределения гипергенных геохимических аномалий благородных металлов и структурные особенности интегрального геохимического поля Малого Хингана. Глава 6 посвящена характеристике геолого-геохими-ческих критериев выделения аномальных геохимических полей. В Главе 7 приводится обоснование выделения геохимических типов прогнозируемого благороднометалльного оруденения на Малом Хингане. В Заключении обобщены результаты исследований и сформулированы главные выводы.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались на 10 Международных и Всероссийских конференциях: 21-й Международной научной конференции «Фундаментальные проблемы геологии месторождений полезных ископаемых и металлогении» (МГУ, Москва, 2010); 3-й Всероссийской научно-практической конференции по прикладной геохимии «Региональные геохимические работы - основа подготовки площадей для поисков месторождений полезных ископаемых» (ФГУП «ИМГРЭ», Москва, 2010); Всероссийской конференции (с международным участием) «Самородное золото: типомор-физм минеральных ассоциаций, условия образования месторождений, задачи прикладных исследований» (ИГЕМ РАН, Москва, 2010); Международной конференции «Геология, тектоника и минерагения Центральной Азии» (ФГУП «ВСЕГЕИ», Санкт-Петербург, 2011); 25-м Международном симпозиуме по прикладной геохимии (IAGS 2011) (Рованиеми, Финляндия, 2011) и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, 2 из них в изданиях, входящих в перечень ВАК.

Благодарности. Автор выражает особую благодарность научному руководителю д. г.-м. н. Соколову С. В. за совместную работу и внимание, ценные советы и помощь при выполнении исследования. Автор приносит искреннюю благодарность коллегам Отдела региональной геохимии ФГУП «ВСЕГЕИ», где выполнялось исследование, а также за конструктивные советы и консультации к. г.-м. н. Лукьяновой Л. И., д. г.-м. н. Блюману Б. А., д. г.-м. н. Пинскому Э. М., д. г.-м. н. Шаткову Г. А., д. г.-м. н. Шпикерману В. И., к. г.-м. н. Руденко В. Е. (ФГУП «ВСЕГЕИ»), д. г.-м. н. Морозовой И. А. (ФГУП «ИМГРЭ», г. Москва), д. г.-м. н. Жирнову А. М. (ИКАРП ДВО РАН, г. Биробиджан), к. г.-м. н. Усикову В.В., д. г.-м. н. Горошко М.В. (ИТиГ ДВО РАН, г. Хабаровск), Парышеву В. Г. (ООО «НП-Центр», г. Хабаровск). Отдельно автор благодарит к. г.-м. н. Беляева Г. М. за постижение основ региональной геохимии и плодотворное сотрудничество.

В структурно-тектоническом отношении рассматриваемая территория является частью Буреинского мегаблока, входящего в состав Буреинско-Ханкайского композитного массива. В пределах мегаблока выделяются структуры более высокого порядка: Хэгано-Малохинганский выступ докембрий-ского фундамента, позднерифейско-раннекембрийский Кимканский интракра-тонный прогиб и меловая Хингано-Олонойская вулканогенно-плутоногенная система (Тектоника..., 2004).

В истории геологического развития района Малого Хингана выделяется 9 этапов, в течение которых образовались определенные структурно-формационные комплексы (СФК) (рис. 1): 1) позднеархейский плутоно-метамор-фический; 2) позднерифейско-раннекембрийский карбонатно-терригенный;

3) ордовикский габбро-гранитовый; 4) средне-позднекарбоновый габбро-гранодиорит-гранитовый; 5) пермо-триасовый монцонит-субщелочно-лей-когранитовый; 6) раннемеловой терригенно-вулканогенно-плутоногенный; 7) позднемеловой вулканогенно-плутоногенный; 8) ранненеогеновый терри-генно-вулканогенный; 9) неоген-четвертичный терригенный.

Основу позднеархейского СФК составляют вулканогенно-терригенные образования амурской серии, метаморфизованные в амфиболитовой фации, прорванные интрузиями перидотитов салокачинского и габбро-пироксенитов амурского комплексов.

Позднерифейско-раннекембрийский СФК выполняет Кимканский инт-ракратонный прогиб и представлен карбонатно-терригенными образованиями хинганской серии. В разрезе СФК наблюдается смена снизу вверх осадочных отложений в последовательности: существенно терригенные (игинчин-ская свита) - карбонатно-терригенные (мурандавская свита) - существенно карбонатные (лондоковская свита) - вулканогенно-карбонатно-терригенные (кимканская толща). Особенностью состава мурандавской свиты и кимкан-ской толщи является частое присутствие горизонтов углеродистых и кремнисто-железистых сланцев. Для лондоковской свиты характерны битуминозные известняки.

Период геологического развития территории Малого Хингана с ордовика по ранний триас характеризуется троекратным проявлением магматической деятельности, производные которой выделяются в объеме биробиджанского (О), тырмо-буреинского (С2_з) и харинского (Р2—Т,) интрузивных комплексов существенно гранитоидного состава. Эти гранитоиды часто образуют единые массивы сложной конфигурации среди отложений интракратонного СФК, насыщены его останцами и провесами кровли и имеют много общих черт.

Раннемеловой терригенно-вулканогенно-плутоногенный СФК образовался на ранней стадии заложения Хингано-Олонойского вулкано-тектонического

’Л-

СХЕМА

физико-географического положения Малохинганского района

ГЧГ “

J

10 5 0 10 км

У СЛОВНЫ Е ОБОЗНАЧЕН ИЯ

Структурно-формационные комплексы (СФК) Плитные СФК N.-0 Тсррнгснный (пссчано-галечниковый)

' мГ Тсррнгснно-вулканогснный

Активизационные СФК К. Вулканогеино-плутоногснный К Тсрригенио-вулканогснно-плутоногенный [р.- Т,1 Лейкогранитовый С Габбро-1 ранолиорит-гранитовый

Г О 1 Габбро-гранитовый

СФК нерикратониого прогиба 13,-€ Карбона! но-герригенный СФК выступа кристаллическою фундамента [АР..] |Ыутоно-метаморфический

Вулкано-тектоничсские прогибы:

ХО - Хингано-Олонойскип. СТ - Сутарский. ПБ - Правобиджанский. Я - Ямный

Интрузивные массивы:

1 - Пионерский,

2 - Карагайский,

3 • Бираканский.

4 - Артамоиихинский.

5 - Сутарский,

6 - Лсвокостсньгинский,

7 - Дуриловский.

8 - Днчупскнй.

9 - Верхнемаминский.

10 - Самаро-Бнджанский.

11 - Туловчихинский

Разрывные нарушения: а - сбросо-сдвиги:

Б - Бирс кий.

II - Помпссвский; б - сбросы:

У - Урильский.

О - Олонойский,

М - Меридиональный.

К - Каменушинский,

СК - Сутаро-Каменушннскнй. С - Сутарский.

СТ - Стариковский,

ПБ - Правобиджанский.

БР - Березовский.

Т - Туловчихинский.

СМ - Самарский.

ЛП - Леволомнеевский.

ОС - Оснновский; в - прочие разломы

I

5360664

Открытые территории -r. Хинганск

Полузакрытые территории -район г. Облучье

Закрытые территории -верховья р. Русская (фото Хладкова A.C., 2009)

Открытые территории -левобережье р. Лев. Биджан

3 Закрытые районы ПЗ Полузакрытые районы | О | Открытые районы ^ ^ в__________^ км

Закрытые территории -верховья р. Бол. Артамонихи (фото Буракова Б.Е., 2008)

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Полузакрытые территории -предгорья Сутарского хребта (фото Васильевой В.А., 2008)

прогиба (ВТП). Изначально ВТП имел большие размеры, но в результате блоковых движений в палеогене и неогене его южный фланг был эродирован и сохранились лишь отдельные фрагменты - Ямный, Правобиджанский и Сутарский. Терригенная составляющая СФК представлена осадочными отложениями каменушинской свиты, вулканогенная - лавами андезибазальтов станолирской свиты, плутоногенная - дайками андезитов станолирского и штоками габбро и диоритов кульдурского комплексов.

Позднемеловой вулканогенно-плутоногенный СФК слагает центральную часть Хингано-Олонойского ВТП и во многом определяет минерагенический потенциал рассматриваемой территории. В поле развития этих геологических образований выявлено 34 % от общего количества рудных объектов различных полезных ископаемых. СФК сформировался в три последовательные стадии кислого вулканизма - солонечную, обманийскую и лиственичную, завершившиеся внедрением малых интрузий лейкогранит-порфиров хингано-олонойского комплекса и даек андезитов левохинганского комплекса.

Ранненеогеновый терригенно-вулканогенный СФК слагают маломощная толща песков и глин белогорской свиты и покровы платобазальтов удурчу-канской свиты.

Неоген-четвертичный этап геологического развития территории характеризуется интенсивным проявлением блоковой тектоники и процессов эрозии, в совокупности способствовавших образованию многочисленных россыпей Аи.

Металлогению района определяют крупные месторождения Sn, Fe, многочисленные проявления U, As, Мо, Pb, Be, W и других рудных элементов, а также россыпи Аи, отработанные к настоящему времени. Коренные источники Аи не превышают масштабов рудопроявлений (Лысая Гора) и пунктов минерализации. Вместе с тем на смежной с Малохинганским районом территории Китая, характеризующейся сходной геологической обстановкой, выявлено 10 крупных и средних месторождений и более 200 мелких и рудопроявлений Аи. Эти золоторудные объекты объединяются в Турано-Муданьцзянский золоторудный пояс. На территории Китая пояс прослеживается более чем на 500 км, а на территории России - более чем на 200 км (Романовский Н.П. и др., 2006).

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ Первое защищаемое положение:

На примере района Малого Хингана разработан методический подход, основанный на морфометрическом анализе рельефа с применением цифровых моделей, который позволяет оперативно, на количественной основе проводить ландшафтное районирование территорий по условиям проведения геохимических работ.

При районировании по условиям проведения геохимических работ ведущее значение имеет дифференциация территорий по степени их открытости -закрытости (Красников В. И., 1965; Солнцева Н. П., 1975; Григорян С. В., 1983; Морозова И. А., 1995; Соколов С. В. и др., 2005, 2008; и др.) и, соответственно, по степени проявленности остаточных (механических) или наложенных (сорбционно-солевых) вторичных ореолов и потоков рассеяния. От этого зависит выбор эффективных геохимических методов поисков в тех или иных ландшафтных обстановках. По условиям формирования гиперген-ных геохимических полей и применяемым технологиям геохимических поисков на территории России выделяются три основных типа ландшафтных обстановок (Соколов С. В., Шевченко С. С., 2008).

I тип. Ландшафты горных сооружений, обновленных или возрожденных новейшими блоковыми поднятиями и складчатыми деформациями, а также ландшафты горных массивов древних щитов и выступов складчатого основания платформ с преобладанием новейших сводовых и блоковых поднятий, перекрытые автохтонными рыхлыми отложениями склонового гравитационного ряда незначительной мощности (до первых метров). Для этого типа площадей характерны высокая расчлененность рельефа и практически полное отсутствие площадных кор выветривания. Эти районы занимают около 25 % территории России. Эти территории относятся к категории открытых. На них преимущественно проявлены механические ореолы и потоки рассеяния и применяются стандартные технологии по вторичным ореолам и потокам рассеяния, предусмотренные «Инструкцией по геохимическим методам поисков рудных месторождений» (1983).

II тип. Равнинные и слаборасчлененные площади древних щитов и выступов складчатого основания платформ с широким или сплошным развитием аллохтонных рыхлых отложений различного генезиса (водно-ледниковых и т. п.) мощностью до 10 м и более, а также ландшафты слаборасчлсненных низкогорий складчатых систем с повышенной мощностью автохтонных рыхлых образований (3-5 м и более). Эти ландшафты с учетом фрагментарного их развития в районах I типа занимают около 32 % территории России и относятся к категории полузакрытых. В таких районах остаточные механические ореолы и потоки рассеяния на поверхности не проявлены или резко ослаблены. Эти территории относятся к категории полузакрытых. Применение здесь традиционных геохимических методов поисков является малоэффективным. На таких территориях используются специальные глубинные методы, ориентированные на выявление сорбционно-солевых вторичных ореолов в разнообразных компонентах приповерхностных горизонтов рыхлого покрова, а также в воздухе и растительности.

III тип. Равнинные ландшафты плитных комплексов древних платформ. В геоморфологическом плане эти районы принадлежат к пластово-аккумуля-

тивным и аккумулятивным равнинам, созданным новейшими опусканиями, а также к равнинам и плато древних плит, испытавшим новейшие пологие деформации различного знака. Эти территории в основном перекрыты аллох-тонными четвертичными отложениями ледникового, воздушного или морского ряда (водно-ледниковыми и т. п.) мощностью, как правило, в десятки метров. Они занимают около 43 % территории России и относятся к категории закрытых. Технологии геохимических работ на таких территориях к настоящему времени недостаточно разработаны.

Степень открытости территории определяется мощностью перекрывающих рыхлых отложений, их составом и генезисом. При этом установлено, что в ряду открытые (I тип) - полузакрытые (И тип) - закрытые (III тип) территории мощность рыхлых отложений (главный фактор, определяющий открытость площадей) возрастает, а степень расчлененности рельефа снижается. Если сведения о мощности рыхлых отложений отсутствуют или недостаточны, то степень расчлененности рельефа может быть определена с использованием элементов морфометрического анализа посредством составления цифровой модели рельефа (ЦМР) практически на любую территорию страны. Введение в структуру ЦМР информации о генезисе и мощности рыхлых отложений и других природных характеристик позволяет корректно на количественном уровне произвести районирование территорий по условиям проведения геохимических работ.

В основу алгоритма составления карты ландшафтного районирования по условиям ведения работ положены ландшафтно-геоморфологические, морфометрические и дистанционные данные, а также информация о генезисе и мощности четвертичных отложений. Базой ЦМР являются изданные топо-карты и данные радиолокационной (интерферометрической) съемки SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Наличие встроенных модулей морфометрического анализа в программных продуктах ESRI АгсМар (США) позволило провести комплексирование имеющейся информации и выделить в районе Малого Хингана три типа указанных выше ландшафтных обстановки (рис. 2).

Открытые районы (20%) характеризуются денудационным и денудационно-эрозионным рельефом (углы склонов >10°). Микрорельеф выражен глыбовыми, массивными, сильно и умеренно расчлененными горами; вершины куполовидные и гребневидные; склоны крутые, покрытые коллювиально-де-лювиальными, элювиально-делювиальными, десерпционно-делювиальными четвертичными отложениями. В пределах района распространены буротаежные и дерново-подзолистые, реже бурые лесные слабонасыщенные почвы. Растительность представлена хвойно-широколиственными лесами.

Полузакрытые районы (40%) характеризуются выработанным (структурно-денудационным и денудационным) и аккумулятивным (склоны) типами рельефа (углы склонов 5-10°). Микрорельеф представлен массивными,

слабо расчлененными горами, холмогорьями, останцами, в меньшей степени - равнинами с отдельными грядами холмов. Кроме того, наблюдаются поверхности пролювиально-делювиальных шлейфов. Четвертичные отложения - десерпционно-делювиальные, элювиально-делювиальные, пролювиаль-но-делювиальные мощностью 3-20 м. Район характеризуется развитием бу-рогаежных, реже бурых лесных и дерново-подзолистых почв. Растительность представлена хвойно-широколиственными лесами и березово-листвинничным редколесьем.

Закрытые районы (40% от общей площади) характеризуются как аккумулятивным рельефом, представленным речными террасами (поймы рек, надпойменные террасы), так и денудационным рельефом (углы склонов <5°), в контурах древнего пенеплена. Четвертичные отложения - аллювиальные или делювиально-пролювиальные мощностью более 40 м. Почвы дерново-подзолистые, дерново-палево-подзолистые, подзолистые буроземистые, луговые, торфяно-болотные. Типы растительности травяно-кустарничковый, редколес-но-хвойный, луговой.

Применение геоинформационных систем (ГИС) на основе АгсМар позволяло комплексировать материалы ландшафтного районирования и данные литогеохимического опробования по вторичным ореолам и потокам рассеяния по стандартной методике (Инструкция..., 1983) и специального глубинного метода (МАСФ), и посредством анализа провести сопоставление проявленности механических и сорбционно-солевых вторичных ореолов и потоков рассеяния в выделенных типах ландшафтов. В результате установлено, что для открытых территорий в одинаковой степени фиксируются механические и сорбционно-солевые вторичные ореолы и потоки рассеяния. В пределах полузакрытых районов проявлены сорбционно-солевые ореолы и потоки рассеяния, механические ореолы и потоки рассеяния резко ослаблены. В пределах закрытых районов остаточные механические ореолы и потоки рассеяния на поверхности не выражены, но проявлены сорбционно-солевые ореолы и потоки рассеяния. Установленные закономерности выраженности механических и сорбционно-солевых ореолов позволяют оптимизировать выбор использования геохимических методов поисков полезных ископаемых в определенных типах ландшафтных обстановок.

' Второе защищаемое положение:

На территории Малого Хингана прогнозируется 7 геохимических типов благороднометаллъного оруденения, для которых установлены геохимические критерии их идентификации: золото-олово-титановый, золото-полиметаллический, золотой, золото-урановый, золото-сурьма-вольфрам-мышъяковый, платино-палладиевый и олово-серебро-мышьяковый.

На основе структурного и ассоциативно-элементного анализа выделенных АГХУ и АГХП на территории Малого Хингана прогнозируются следующие геохимические типы (ГТ) благороднометаллыюго оруденения (таблица): золото-олово-титановый - АиБпП, золото-полиметаллический - АиРт, золотой - Аи, золото-урановый - Аии, золото-сурьма-вольфрам-мышьяко-вый - AuSbWAs, платино-палладиевый - Р1Рс1, олово-серебро-мышьяковый -SnAgAs.

Золото-олово-титановый ГТ проявлен в трех АГХП и характеризуется контрастными геохимическими аномалиями Аи (3,3^,1 Кк), менее контрастными ореолами 8п, РЬ, 11 В геологическом отношении эти АГХП приурочены к выходам гранитоидов биробиджанского и тырмо-буреинского комплексов и связаны с водораздельными пространствами золотороссыпных водотоков, в пределах которых фиксируются находки штуфов золотоносного кварца в аллювии рек. Повышенные содержания 8п и Т1 свидетельствуют

о присутствии в аллювии устойчивых в гипергенных условиях минералов: касситерита и титанита, а пониженные содержания сульфидообразующих элементов (В!, А б) - говорят о наличии свободного (бессульфидного) золота. Вхождение в группу накопления химических элементов РЬ подтверждается фактом наличия сростков галенита и пирита в золотоносных кварцевых жилах. Вышесказанное позволяет предполагать связь золото-олово-титанового ГТ с золотоносными корами выветривания и шлиховыми (россыпными) концентрациями Аи.

Золото-полиметаллический ГТ характерен для двух АГХП, приуроченных к выходам андезитов станолирского комплекса. Эти АГХП характеризуются контрастными аномалиями Аи (4,3-6,0 Кк) и менее интенсивными РЬ (1,8-

1,9 Кк). Присутствие повышенных содержаний сульфидообразующих элементов корреспондируется с присутствием в контурах АГХП золотосодержащих проявлений минерализации РЬ.

Золотой ГТ наиболее распространен на территории Малого Хингана и характерен для 11 АГХП, которые пространственно приурочены к выходам позднерифейско-кембрийских карбонатно-кремнисто-терригенных отложений игинчинской свиты и хинганской серии. Выявленная геохимическая специализация на благороднометалльное оруденение вышеуказанных отложений подчеркивается наличием пунктов минерализации золота и ареалами россыпной золотоносности. Все АГХП характеризуются, помимо Аи, аномалиями Аб, 8Ь, Р1, Ац, Мп. Спектр аномалиеобразующих рудных элементов (кроме Аи, П и БЬ), определяющих данный ГТ, варьирует в зависимости от состава субстрата. В полях развития углеродистых сланцев значимую роль играют А£ (1,3-2,5 Кк) и Аз (1,4-2,5 Кк) при слабо повышенных значениях Кк РсЗ, и V. В полях развития железистых кварцитов возрастает роль Мп (1,3-1,7 Кк) и Со (1,2-1,4 Кк). Сопоставляя геохимический спектр данного ГТ и спектры

известных благороднометалльных объектов Дальнего Востока, представляется возможным связывать золотой ГТ с проявлениями золото-кварцевой формации арсенопиритового и пиритового типов.

Золото-урановый ГТ зафиксирован в шести АГХП контрастными аномалиями Аи (3,3-4,9 Кк), Р1 (до 3,5 Кк) и менее интенсивными аномалиями А%, Мо, РЬ, Ах, В1, 8Ь при постоянном вхождении в ассоциацию и (1,4-3,5 Кк). Практически все АГХП данного ГТ приурочены к полям развития углеродистых сланцев хинганской серии. Исходя из ассоциации золото-уранового ГТ, в пределах АГХП можно ожидать выявления рудных объектов типа Помпеевского уранового месторождения с комплексной благороднометалль-ной минерализацией.

Золото-сурьма-вольфрам-мышьяковый ГТ представлен в одном АГХП, приуроченном к полю развития габброидов тырмо-буреинского комплекса и углеродсодержащих отложений хинганской серии. Этот ГТ характеризуется устойчиво повышенными содержаниями Аи, Аэ, БЬ, и спорадически повышенными Сг, №, Р(, Со, Мп. Сопоставляя спектры известных рудных объектов Дальнего Востока с ассоциацией рассматриваемого ГТ, можно предполагать выявление золото-кварц-сульфидного типа минерализации.

Платино-палладиевый ГТ представлен двумя АГХП, приуроченными к выходам неогеновых платобазальтов удурчуканской свиты. Эти АГХП характеризуются контрастными ореолами Р1 (3,0—3,-4 Кк) и Рс1 (2,6-2,8 Кк) и менее интенсивными Со и N1. Присутствие золота в одном из этих АГХП, возможно, обусловлено присутствием золотоносных отложений (погребенные россыпи) белогорской свиты, развитой в долине р. Удурчукан. Ассоциация Р1, Рс1, Со, N1 позволяет прогнозировать выявление платино-сульфидной минерализации, связанной с основными-ультраосновными породами.

Олово-серебро-мышьяковый ГТ характерен для АГХП северной части изученного района, приуроченных к меловым вулканитам Хингано-Олонойской ВТП. Данные АГХП выделяются, помимо Ag (2,5-3,2 Кк), контрастными аномалиями Ав (1,8-5,7 Кк), В! (1,4-7,5 Кк), 8п (1,6-8,1 Кк), V/ (1,6-4,5 Кк) при менее интенсивных аномалиях Мо, БЬ, 2п. Характерно постоянное присутствие и (1,9-9,9 Кк) в группе накопления. Незначительно повышенные содержания Аи установлены в контуре АГХП, охватывающем Карагайскую группу оловорудных месторождений. По данным А. М. Жирнова (1998) и

В. И. Усикова (2008), в оловянных рудах Хинган-Олонойского района содержания Аи в отдельных штуфах достигают 30 г/т, а А$ до 260 г/т. Факт сереброносности известных оловорудных месторождений Олонойской и Карадубской групп и Хинганского рудного поля, выраженной минеральными ассоциациями арсенопирита, молибденита, сульфосолей В1 и Ад и др., подтверждают также данные Ф. Г. Федчина (1964) и П. Г. Коростылева (2000, 2009). Исходя из сказанного, представляется возможным выявление в АГХП

10 5 O 10 km

i-------------1-----------1____________________________i

i

5330604-y

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Контуры аномальных fS \ геохимических узлов и I их номера:

V —у I. Удурчуканский

I!. Олонойский

III. Кимкано-Сутарский

IV. Федосеихинский

V. Дичунскмй

VI. Ашиканский

VII. Туловчихинский

Контуры аномальных f i \ геохимических полей и I / их номера

5390664

1-5360664

Контуры шлиховых ореолов

•" 1 Ртути (. ^

* > Вольфрама V. -/

Полезные ископаемые

• Золото Серебро

• Молибден Уран

Россыпи золота

°(Р •

гт № АГХУ № АГХП Ранжированные ряды (в Кк)

АиБпИ V, VII 17, 27, 28 Аи Бп РЬ т\ У Zn ЫЬ Со Си Ва Рс1 N1 Р1 Ве БЬ V Мо и Сг Мп В1 \У Аб

3,5 1,8 1,6 1,5 1,5 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0.8 0,7 0,6

АиРт V 15, 16 Аи РЬ Со Ве У Бп Zn Си N1 V Тч1Ь Мп БЬ Т\ Ва Р1 Мо и В1 XV Сг Р<1 Аб

5,2 1,8 1,7 1,5 1,4 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8

Аи III, IV, 9, 11, 13, 14, 18 Аи Аэ 8Ь W Рс1 РЬ Ва V Со Си N1 Zn Nb Т1 Бп Сг Мп В1 и У Мо Ве

6,3 1,6 1,5 1,5 1,4 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8

VI, VII 21,23,24, 26, 29, 31 Аи Мп 8Ь Р1 Со Си Мо Рс1 и V Ва Бп РЬ Аб И XV N1 Ве У 1ЧЬ Сг гп В1

4,4 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8

Аии III, V, VI, VII 10,12, 20, 22, 25, 30 Аи и Р1 Мп XV БЬ АИ Рс1 Мо Со В1 N1 Аб РЬ Ва V вп 1ЧЬ Си Ве У Т\ Ъл Сг

3,8 2,3 1,8 1,4 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9

АиБЬХХАБ 19 Аи Сг вь № Р1 Со \У Мп V Ва Рс1 Ав Си т\ У В1 Тч!Ь и Бп Ве РЬ гп Мо

7,1 2,3 2,2 2,0 1,8 ',7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,3 1,3 1,2 1,2 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,7 0,6

Р1РА I 1,5 Р(1 Р1 Со Аи № Т\ V Мп Сг Ва Си гп 1МЬ У Бп РЬ Ве Н Мо XV БЬ В1 Лэ и

3,1 2,5 1,8 1,7 1,6 1,2 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1 1,0 1,0 0,8 0,7 0,7 0,7 0,6 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0,2

SnAgAs 11 2, 3, 4, 6, 7, 8 Аб и В1 Н Бп W Мо У 8Ь Ве Zn Рс1 РЬ Р1 Сг ТЧЬ Си м Ва V И Мп Со Аи

3,3 3,1 3,1 2,8 2,3 2,2 2,0 2,0 1,4 1,3 1,2 1,1 1,1 1,0 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7

Примечание: Цветом выделены типоморфные элементы геохимического типа.

олово-серебро-мышьяковистого ГТ серебросодержащих касситерит-силикат-ного и касситерит-сульфидного типов минерализации.

Третье защищаемое положение:

Разработаны геохимические критерии прогнозирования благороднометал-лъной минерализации, включающие геохимически специализированные геологические образования, иерархическую структуру концентрации элементов, полюлементный состав комплексных аномалий, прогнозные ресурсы. По комплексу геохимических критериев на Малом Хингане выделены 7 аномальных геохимических узлов (АГХУ) и 31 аномальное геохимическое поле (АГХП), дифференцированных по геохимической специализации и масштабу ожидаемого оруденения.

Полученные данные литогеохимического опробования масштаба

1 : 200 ООО позволили выявить на территории Малого Хингана ряд закономерностей в распределении благородных металлов и их элементов-спутников.

Гипергенные геохимические аномалии золота различной интенсивности (до 68,5 Кк*) тяготеют к центральной и южной частям территории и, в совокупности, образуют ячеисто-мозаичную структуру геохимического поля района.

В геологическом отношении аномалии золота приурочены преимущественно к полям развития карбонатно-терригенных отложений хинганской серии и палеозойских гранитоидов. Они сопряжены также с ареалами россыпной золотоносности и шлиховыми ореолами шеелита и киновари. Повышенные содержания золота в рыхлых отложениях сопровождаются аномальными концентрациями элементов-спутников - Мо, и, Аб, 8Ь, ЕИ и др.

Контрастные аномалии золота и элементов-спутников фиксируют местоположение всех известных проявлений золота, а также комплексных золотосодержащих руд олова и железа.

Гипергенные геохимические аномалии платиноидов рассредоточены по всей территории Малого Хингана. На севере района аномалии платиноидов (до 3,4 Кк) в ассоциации с N1 и Со пространственно ассоциируют с плато-базальтами удурчуканской свиты. В центральной и южной частях Малого Хингана аномалии платиноидов тяготеют к выходам углеродсодержащих терригенно-карбонатных отложений венда-кембрия. Для них характерна ассоциация с и, 8Ь, А§, V/, Ав, Аи, Мо, а также присутствие шлиховых ореолов

* Коэффициент концентрации Кк = С/Сф, где С; - содержание химического элемента в конкретной аномальной пробе либо среднее в выборке проб аномального объекта, Сф - соответствующее фоновое содержание.

шеелита. Аномалии платиноидов фиксируют выявленные предшественниками пункты минерализации платиноидов.

Наиболее контрастные аномалии серебра выявлены в северной части района, они коррелируют с аномалиями В1, Ав, Бп, Мо, У, \У. Эти аномалии приурочены к гидротермально измененным вулканитам мела Хингано-Олонойского ВТП и отражают положение оловорудных объектов Хинганской и Карадубской группы месторождений. Слабо контрастные аномалии серебра в центральной и южной частях Малого Хингана ассоциируют с платиноидами и приурочены к карбонатно-терригенным толщам венда-кембрия.

Выделение аномальных геохимических полей (АГХП) и аномальных геохимических узлов (АГХУ) проводилось по следующим критериям: 1) геохимически специализированные геологические образования, характеризующиеся повышенными (относительно кларка) содержаниями рудных элементов; 2) иерархическая структура концентраций элементов рудного комплекса, проявленная в поэтапном концентрировании элементов на уровне АГХУ и АГХП; 3) полиэлементный состав комплексных аномалий, т. е. проявленность ассоциаций элементов-индикаторов соответствующего типа минерализации;

4) прогнозные ресурсы металла, определяющие масштаб прогнозируемого рудного объекта и очередность его изучения.

На основе перечисленных критериев в пределах Малого Хингана выделены 31 АГХП, дифференцированные по геохимической специализации и масштабу ожидаемого оруденения, сгруппированные в 7 АГХУ (рис. 3).

АГХП, не удовлетворяющие в сумме указанным критериям, остались вне выделенных контуров АГХУ.

Удурчуканский АГХУ (I) включает два АГХП, характеризующихся контрастными аномалиями Р1, Рс1, Со, №, в меньшей степени Аи. Узел приурочен к геохимически специализированным на платиноиды платобазальтам удур-чуканской свиты раннего неогена. В их подошве отмечаются близкие по возрасту отложения белогорской свиты с погребенными россыпями Аи, Бп И киновари(?). Контур АГХУ дополнительно ограничивают слабоконтрастные ореолы V, Сг, Ва. Прогнозные ресурсы* узла составляют 32 условные единицы (у. е.) Р<1 и 1 у. е. Аи.

Олонойский АГХУ (II) объединяет пять АГХП, выделенных по контрастным аномалиям Ag, Ав, В), Мо, и и менее интенсивным аномалиям У, \У, Ве. В геологическом отношении узел приурочен к субвулканическим образованиям Хингано-Олонойского ВТП, геохимически специализированным на Бп, Мо, Ад, А.5, В1, \У, Ве и вмещающим оловорудные месторождения Олонойское, Карадубское, Березовое, Джалиндинское и др. Руды этих месторождений

* Прогнозные ресурсы для АГХУ и АГХП рассчитаны по методике, предложенной Соколовым С.В. (1998, 2005).

локально обогащены Ад и Аи. Приуроченность АГХУ к ландшафтам открытого типа территорий указывает на высокую долю механической (обломочной) минеральной формы элементов группы накопления АГХП. Частота вхождения изученных рудных элементов в группу накопления отвечает ряду (Ад, Аб, Мо, \¥) У (Ей, и, 8п, ЯЬ), но по величине Кк этот ряд имеет несколько другой вид:

11, В1, Аб, 8п, Ад, \¥, У, Мо (8Ь). Место Аи в этих рядах будет показано ниже, но платиноиды в данном АГХУ практически не проявлены. Прогнозные ресурсы узла составляют 160 у. е. Ад.

В структуру Кимкано-Сутарского АГХУ (III) включены пять АГХП, характеризующихся двумя геохимическими ассоциациями с ведущей ролью Аи, Р1, БЬ, Ад. Особенностью первой группы АГХП является присутствие в ассоциации Аб, второй - и. Вхождение в ассоциации АГХП Аб и и обусловлено влиянием широко развитых углеродистых отложений кимканской толщи хинганской серии, несущих следы интенсивных гидротермальных изменений. На последнее обстоятельство указывают выявленные в контуре АГХУ Лысогорское рудопроявление золота, а также ряд проявлений минерализации Аи (в том числе в ассоциации с Р1), и, РЬ, 2п. Прогнозные ресурсы узла составляют 52 у. е. Аи и 52 у. е. Ад.

Федосеихинский АГХУ (IV) по своим структурно-геологическим и ландшафтным условиям идентичен Кимкано-Сутарскому АГХУ. Близки и спектры аномалиеобразующих рыхлых элементов с той лишь разницей, что в типомор-фную для данного АГХУ ассоциацию не входят ни Аб, ни и. В контуре АГХУ выявлены россыпи Аи (в том числе погребенная россыпь в ранненеогеновых отложениях белогорской свиты) и шлиховые ореолы киновари и шеелита при отсутствии рудных объектов. Прогнозные ресурсы узла составляют 40 у. е. Аи.

Дичунский АГХУ (V) объединяет четыре АГХП и сложен в равных пропорциях метаморфическими образованиями урильской свиты, габброидами и гранитами биробиджанского комплекса и меловыми покровными и экструзивными вулканитами средне-кислого состава. Типоморфными для данного АГХУ рудными элементами группы накопления являются Аи, РЬ, Со, У при подчиненной роли Бп, Ъп и 8Ь. Россыпи золота не выявлены, так же как какие-либо рудные объекты. Следует отметить, что на правобережье р. Амур отложения урильской свиты, геохимически специализированые на Бп, Аб, Мо, В1 и Бе, датируются китайскими геологами не позднеархейским, как на Малом Хингане, а венд-кембрийским возрастом, идентичным возрасту хинганской серии, что, в случае подтверждения этого вывода, внесет существенные положительные изменения в оценку минерагенического потенциала узла. Тем не менее на данный момент в поле развития пород урильской свиты проявления рудных полезных ископаемых (в том числе и россыпного золота) не выявлены, хотя эпигенетические процессы - скарнирование, грейзенизация и окварце-вание - проявлены в контурах узла очень широко. Исключение составляет

Радценское месторождение цеолитов в цеолитизированных кислых вулканитах солонечной свиты, специализированных на Аэ, Бп, Мо, Ъл, Ве. Прогнозные ресурсы узла составляют 25 у. е. Аи.

Ашиканский АГХУ (VI) объединяет четыре АГХП. Геологические особенности узла определяют гранитоиды тырмо-буреинского комплекса с крупными останцами углеродисто-терригенных отложений кимканской толщи. Геохимический облик узла определяют контрастные аномалии Аи, Р(, и, при подчиненной роли ореолов \¥, Мо, Си, Мп. Гранитоиды геохимически специализированы на Бп, Ве, Мо, Вк Эти же элементы в повышенных количествах отмечаются в грейзенизированных породах кимканской толщи. В контуре АГХУ выявлены проявления минерализации и россыпи Аи и шлиховые ореолы киновари. Проявления минерализации Аи связаны с зонами прожилкового окварцевания в катаклазированных гранитоидах. Прогнозные ресурсы узла составляют 8 у. е. Аи.

Туловчихинский АГХУ ( VII) включает шесть АГХП, специализированных на три индикаторные ассоциации. Первая группа АГХП характеризуется Аи, 8п, Т]‘, РЬ. Вторая группа АГХП, приуроченная к углеродсодержащим толщам с железо-марганцевыми горизонтами хинганской серии, индентифицируется ассоциацией Аи, Р1, Мп, Со. Третьей группе АГХП свойственна ассоциация собственно углеродсодержащих образований хинганской серии, а именно -Аи, и, Р1, БЬ, Ад. Прогнозные ресурсы узла составляют 9 у. е. Аи.

Вне контуров АГХУ выделено два АГХП. Первое АГХП, пространственно приуроченное к выходам габброидов тырмо-буреинского комплекса и близлежащему Костеньгинскому железо-марганцевому месторождению, специализировано на Аи, Сг, БЬ, №, Со, Мп. Второе АГХП, характеризующееся ассоциацией Аи с и, Р1, ЭЬ, Ад, расположено в поле развития углеродсодержащих отложений хинганской серии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований в районе Малого Хингана установлено следующее.

На примере Малого Хингана апробирован способ ландшафтного районирования по условиям проведения геохимических работ на основе морфометрического анализа рельефа с использованием цифровой модели. Предложенный способ позволяет в условиях ограниченного объема информации о территории исследования районировать эту территорию по ландшафтному признаку. Кроме того, получаемые с помощью цифрового моделирования характеристики

рельефа позволяют аргументированно выбирать коэффициент остаточной продуктивности при оценке прогнозных ресурсов.

С помощью приемов структурно-геохимического районирования выделены семь АГХУ и 31 АГХП, специализированных на благороднометалльное оруденение и дифференцированных по масштабу прогнозируемого оруденения.

Выделены геохимические критерии прогнозирования благороднометалль-ного оруденения: геохимически специализированные геологические образования, иерархическая структура концентраций элементов рудного комплекса, полиэлементный состав комплексных аномалий, прогнозные ресурсы металла, геохимически специализированные геологические образования.

Охарактеризованы критерии выделения семи геохимических типов прогнозируемого благороднометаллыюго оруденения: золото-олово-титанового -Аи8пТ1; золото-полиметаллического - АиРт; золотого - Аи; золото-уранового - АиЦ; золото-сурьма-вольфрам-мышьякового - АиЗЬШАв; платино-палла-диевого - Р1Р<1, олово-серебро-мышьякового - БпАдАв.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в рецензируемых изданиях:

1. Соколов С. В., Юрченко Ю. Ю. Цифровая модель рельефа как основа районирования территорий по условиям ведения геохимических работ // Геоинформатика, № 4, 2010. С. 54-60.

2. Юрченко Ю. Ю., Соколов С. В., Беляев Г. М. Геолого-геохимические критерии прогнозной оценки Малого Хингана на эндогенное золотое оруденение (Дальний Восток, Россия) // Региональная геология и металлогения, № 46, 2011. С. 117-126.

Публикации в других изданиях:

3. Беляев Г. М., Ладыгина М. Ю., Соколов С. В., Юрченко Ю. Ю. Геохимическая специализация геологических образований как основа интерпретации результатов прогнозно-поисковых геохимических работ // Сб. «Прикладная геохимия», вып. 8 (в 2-х томах). Проблемы поисковой геохимии. Т. 2. Опыт геохимических поисков. - М.: ИМГРЭ, 2008. С. 23-30.

4. Соколов С. В., Марченко А. Г., Беляев Г, М., Юрченко Ю. Ю., Макарова Ю. В. Геохимические критерии благороднометалльного оруденения Малохинганской площади // Сб. «Месторождения природного и техногенного минерального сырья: геология, геохимия, геохимические и геофизические

методы поисков, экологическая геология». Мат-лы Международной конференции, посвященной 90-летию Воронежского государственного университета. -Воронеж: Воронежпечать, 2008. С. 191-193.

5. Соколов С. В., Марченко А. Г., Юрченко Ю. Ю., Макарова Ю. В. Опыт применения метода анализа сверхтонкой фракции на закрытых и полузакрытых территориях России // Сб. «Актуальные проблемы геологии Беларуси и смежных территорий». Мат-лы Международной научной конференции, посвященной 90-летию со дня рождения ак. НАН Беларуси А. С. Махнача. -Минск, 2008. С. 348-351.

6. Соколов С. В., Марченко А. Г., Юрченко Ю. Ю. и др. Геохимическое обеспечение прогнозно-поисковых работ с разработкой технологий проведения опережающих геохимических работ по потокам рассеяния и геохимических поисков на закрытых и полузакрытых территориях по наложенным вторичным ореолам рассеяния с выделением потенциально рудоносных площадей на высоколиквидное минеральное сырье // Известия ВСЕГЕИ. 2007 год. Т. 7 (55). - СПб.: ВСЕГЕИ, 2008. С. 51-57.

7. Соколов С. В., Тепаев В. В., Юрченко Ю. Ю. и др. Локализация перспективных на золото площадей в пределах Малохинганской минерагенической зоны на основе проведения геохимической съемки масштаба 1:200 000 с использованием специальных геохимических методов по наложенным вторичным ореолам и потокам рассеяния (Амурская область) // Известия ВСЕГЕИ. 2007 год. Т. 7 (55). - СПб.: ВСЕГЕИ, 2008. С. 84-88.

8. Юрченко Ю. Ю. К вопросу о коренной золотоносности Малохинганского золотороссыпного района (Дальний Восток) // Сб. «1-я Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, посвященная памяти академика А. П. Карпинского». - СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. С. 246-248.

9. Юрченко Ю. Ю. Геолого-геохимические критерии локализации бла-городнометалльной минерализации на Малохинганской площади (Дальний Восток) // Сб. «Геология, поиски и комплексная оценка твердых полезных ископаемых». Тезисы докладов научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - М.: ВИМС, 2009. С. 132-134.

10. Юрченко Ю. Ю., Соколов С. В. Элементы морфометрического анализа рельефа при ландшафтном районировании территории по условиям ведения геохимических работ (на примере Малого Хингана, Дальний Восток) // Мат-лы 21-й Международной научной конференции «Фундаментальные проблемы геологии месторождений полезных ископаемых и металлогении». - М.: МГУ, 2010. С. 177-178.

11. Соколов С. В., Беляев Г. М., Макарова Ю. В., Юрченко Ю. Ю. и др. Прогноз и оценка рудных объектов на полузакрытых территориях с использованием метода анализа сверхтонкой фракции на примере Малохинганской площади (Дальний Восток) // Сб. «Региональные геохимические работы -

основа подготовки площадей для поисков месторождений полезных ископаемых». Тезисы докладов III Всероссийской научно-практической конференции по прикладной геохимии. - М.: ИМГРЭ, 2010. С. 138-139.

12. Юрченко Ю. Ю„ Соколов С. В. Ландшафтное районирование территории Малого Хингана по условиям ведения работ на основе цифровых моделей рельефа // Сб. «Региональные геохимические работы - основа подготовки площадей для поисков месторождений полезных ископаемых». Тезисы докладов III Всероссийской научно-практической конференции по прикладной геохимии. - М.: ИМГРЭ, 2010. С. 148-149.

13. Юрченко Ю. Ю. Перспективы эндогенной золотоносности Малохин-ганского района (Дальний Восток) // Мат-лы Всероссийской конференции (с международным участием) «Самородное золото: типоморфизм минеральных ассоциаций, условия образования месторождений, задачи прикладных исследований», посвященной памяти Н. В. Петровской. Т. 2 - М.: ЙГЕМ РАН, 2010. С. 315-317.

14. Соколов С. В., Беляев Г. М., Юрченко Ю. Ю. К вопросу о перспективах района Малого Хингана на эндогенное благороднометалльное оруденение (Еврейская АО, Россия)» // Тезисы Международной конференции «Геология, тектоника и минерагения Центральной Азии». - СПб: ВСЕГЕИ, 2011 (на CD).

15. Yurchenko Yu. Yu., Sokolov S. V. GIS method as a basis for landscapes classification while choosing of geochemical methods of exploration (case study of the Maly Hinggan Area, the Far East of Russia) // The 25th International Applied Geochemistry Symposium 2011, 22-26 August 2011, Rovaniemi, Finland, p. 25.

Подписано в печать 14.01.2012. Формат 60x84/16. Печать офсетная. Печ. л. 1.25. Тираж 100 экз. Заказ № 80000307.

Отпечатано на Картографической фабрике ВСЕГЕИ 199178, Санкт-Петербург, Средний пр., 72 Тел. 321-8121, факс 321-8153

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Юрченко, Юрий Юльевич, Санкт-Петербург

61 12-4/63

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. А.П. КАРПИНСКОГО

Юрченко Юрий Юльевич

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРОГНОЗНОЙ ОЦЕНКИ НА БЛАГОРОДНОМЕТАЛЛЬНОЕ ОРУДЕНЕНИЕ ЗАКРЫТЫХ И ПОЛУЗАКРЫТЫХ ТЕРРИТОРИЙ МАЛОГО ХИНГАНА

(ДАЛЬНИЙ ВОСТОК)

Специальность 25.00.09 - геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель Д.г.-м.н. Соколов C.B.

Санкт-Петербург - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................ 3

1. Общие сведения о Малом Хингане....................................................... 6

2. Методика исследований..................................................................... 10

3. Геологическое строение и минерагения Малого Хингана

3.1. Положение в региональных геологических структурах и геологическое строение Малого Хингана............................................................. 21

3.2. Минерагения Малого Хингана....................................................... 35

4. Ландшафтное районирование территории Малого Хингана по условиям проведения работ............................................................................. 46

5. Структурно-геохимическое районирование Малого Хингана...................... 61

6. Геолого-геохимические критерии прогноза благороднометалльного оруденения Малого Хингана

6.1. Геохимические особенности геологических образований Малого Хингана.................................................................................... 87

6.2. Поведение благородных металлов и элементов-спутников в геологических процессах.............................................................. 110

6.3. Региональные геологические факторы размещения благороднометалльного оруденения................................................ 119

6.4. Геохимические критерии выявления благороднометалльного оруденения 127

7. Прогнозно-геохимическая оценка Малого Хингана

7.1. Геохимические типы благороднометалльного оруденения..................... 128

7.2. Прогнозно-геохимическая оценка Малого Хингана.............................. 136

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................... 156

Список литературы................................................................................ 157

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Актуальность выявления новых месторождений диктуется современными условиями развития минерально-сырьевой базы России, в особенности месторождений высоколиквидных твердых полезных ископаемых. Издревле территория Дальнего Востока России известна своим минерагеническим потенциалом в отношении благородных металлов - в этом регионе выявлены богатейшие золотороссыпные Колымский и Ленский районы, Камчатско-Корякский платиноносный район и др. Но с другой стороны регион Дальнего Востока характеризуется сложными условиям проведения геологических работ, в связи с чем геохимические методы поисков полезных ископаемых в виду их простоты, экспрессности и относительной глубинности занимают одну из ведущих позиций при оценке минерагенического потенциала территорий в этом регионе.

Район Малого Хингана в середине XIX века приобрел известность как один из золотороссыпных районов Дальнего Востока. Вопросами геологического строения и, в особенности, золотоносности Малого Хингана в разные годы занимались Э.Э. Анерт (1928), Г.В. Ициксон (1956, 1961, 1965), С.А. Музылев (1938, 1961, 1963), Д.В. Рундквист (1958, 1959), В.А. Буряк (1999, 2002, 2003), A.M. Жирнов (1998, 2000, 2008, 2010), Л.В. Эйриш (1960, 1964,1995, 1999, 2008) и многие другие.

Изучение проблемы платиноносности Малого Хингана нашло отражение в работах последних десятилетий, в связи с развитием и массовым внедрением в практику геологических исследований современных методов анализа химических элементов. Приведенные данные в работах Л.И. Гурской (2000), В.Г. Моисеенко (2004), А.И. Ханчука (2009, 2010), Н.В. Бердникова (20.10, 2011), Л.В. Эйриш (2002), A.M. Жирнова (2009, 2011) и др. подчеркивают высокий потенциал Малого Хингана на выявление платинометалльных месторождений.

Однако, несмотря на обилие собранного фактического материала, в проблеме минерагении золота и платиноидов Малого Хингана остаются вопросы, которые до сих пор не получили однозначного ответа. Среди них ключевым является вопрос о выявлении коренных источников благородных металлов, решение которого затруднено, прежде всего, крайне слабой обнаженностью территории вследствие повсеместного развития мощного покрова рыхлых отложений.

Целью работы является разработка геохимических критериев прогнозной оценки территории Малого Хингана на благородные металлы (Au, Ag, Pt, Pd).

Задачи работы: 1) ландшафтное районирование территории Малого Хингана по условиям проведения геохимических работ; 2) структурно-геохимическое районирование; 3) выделение геохимических и рудно-формационных типов прогнозируемого благороднометалльного оруденения; 4) разработка геохимических прогнозно-поисковых критериев и признаков благороднометалльного оруденения.

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертационной работы положены материалы, полученные во время работы автора в Отделе региональной геохимии ФГУП «ВСЕГЕИ» в качестве соисполнителя и руководителя полевых работ в 2006 - 2010 гг. Основным фактическим материалом являются данные литогеохимического опробования по потокам и вторичным ореолам рассеяния масштаба 1:200 000 (2600 проб) и более 1000 проб коренных горных пород. При личном участии автора проведены обработка, интерпретация и обобщение полученных данных. Анализ проб проводился в Центральной лаборатории ФГУП «ВСЕГЕИ». Пробы литогеохимического опробования анализировались методом анализа сверхтонкой фракции (МАСФ), с последующим определением содержаний химических элементов методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Пробы коренных пород анализировались приближенно-количественным эмиссионным спектральным и атомно-абсорбционным анализами.

Научная новизна. Впервые для территории Малого Хингана проведено ландшафтное районирование по условиям проведения геохимических работ, основанное на морфометрическом анализе с использованием цифровых моделей рельефа. Выявлены геохимические критерии и признаки прогнозируемого благороднометалльного оруденения (в том числе металлов платиновой группы) и проведена его геохимическая и формационная типизация. Впервые проведено структурно-геохимическое районирование территории Малого Хингана в масштабе 1:200 ООО и дана комплексная рудно-геохимическая характеристика выделенных геохимических блоков.

Практическое значение. На основе прогнозно-геохимической оценки Малого Хингана выделены перспективные площади для постановки прогнозно-поисковых и поисково-оценочных работ. Диссертационное исследование является частью научно-производственных работ ФГУП «ВСЕГЕИ» по оценке минерагенического потенциала Малого Хингана.

Достоверность результатов исследования определяется использованием современных аналитических данных, полученных прецизионными методами исследований в сертифицированной лаборатории ФГУП «ВСЕГЕИ», и новейших компьютерных технологий обработки данных, а также детальным анализом литературных источников по исследуемой тематике.

Защищаемые положения.

1. На примере района Малого Хингана разработан методический подход, основанный на морфометрическом анализе рельефа с применением цифровых моделей, который позволяет оперативно, на количественной основе проводить ландшафтное районирование территорий по условиям проведения геохимических работ.

2. На территории Малого Хингана прогнозируется 7 геохимических типов благороднометалльного оруденения, для которых установлены геохимические критерии их индентификации: золото-олово-титановый, золото-полиметаллический, золотой, золото-урановый, золото-сурьма-вольфрам-мышьяковый, платина-палладиевый и олово-серебро-мышьяковый.

3. Разработаны геохимические критерии прогнозирования благороднометалльной минерализации, включающие геохимически специализированные геологические образования, иерархическую структуру концентрации элементов, полиэлементный состав комплексных аномалий, прогнозные ресурсы. По комплексу геохимических критериев на Малом Хингане выделены 7 аномальных геохимических узлов (АГХУ) и 31 аномальное геохимическое поле (АГХП), дифференцированные по геохимической специализации и масштабу ожидаемого оруденения.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались на 10 Международных и Всероссийских конференциях: 21-ой Международной научной конференции «Фундаментальные проблемы геологии месторождений полезных ископаемых и металлогении» (МГУ, Москва, 2010); 3-й Всероссийской научно-практической конференции по прикладной геохимии «Региональные геохимические работы - основа подготовки площадей для поисков месторождений полезных ископаемых» (ФГУП «ИМГРЭ», Москва,

2010); Всероссийской конференции (с международным участием) «Самородное золото: типоморфизм минеральных ассоциаций, условия образования месторождений, задачи прикладных исследований» (ИГЕМ РАН, Москва, 2010); Международной конференции «Геология, тектоника и минерагения Центральной Азии» (ФГУП «ВСЕГЕИ», С-Пб, 2011); 25 Международном симпозиуме по прикладной геохимии (IAGS 2011) (Рованиеми, Финляндия,

2011) и других.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, 2 из них в изданиях, входящих в перечень ВАК.

Благодарности. Автор выражает особую благодарность научному руководителю д.г.-м.н. Соколову C.B. за совместную работу и внимание, ценные советы и помощь при выполнении

исследования. Автор приносит искреннюю благодарность коллегам Отдела региональной геохимии ФГУП «ВСЕГЕИ», где выполнялось исследование, а также за конструктивные советы и консультации к.г.-м.н. Лукьяновой Л.И., д.г.-м.н. Блюману Б.А., д.г.-м.н. Пинскому Э.М., д.г.-м.н. Шаткову Г.А., д.г.-м.н. Шпикерману В.И., к.г.-м.н. Руденко В.Е. (ФГУП «ВСЕГЕИ»), д.г.-м.н. Морозовой И.А. (ФГУП «ИМГРЭ», г. Москва), д.г.-м.н. Жирнову A.M. (ИКАРП ДВО РАН, г. Биробиджан), к.г.-м.н. Усикову В.В., д.г.-м.н. Горошко М.В. (ИТиГ ДВО РАН, г. Хабаровск), Парышеву В.Г. (ООО «НП-Центр», г. Хабаровск). Отдельно автор благодарит к.г.-м.н. Беляева Г.М. за постижение основ региональной геохимии и плодотворное сотрудничество.

1. Общие сведения о Малом Хингане

Физико-географический очерк. Рассматриваемая территория по административному положению относится к Облученскому, Октябрьскому, Ленинскому районам Еврейской автономной области, частично к Верхнебуреинскому району Хабаровского края и Архаринскому району Амурской области. Западная и юго-западная части рассматриваемой территории оконтурены границей КНР и РФ по фарватеру р. Амур (рис. 1.1,1.2).

Большая часть территории представляет собой низко-, среднегорную залесенную местность. Основными орографическими элементами являются Малохинганский и Сутарский хребты северо-восточного направления. Преобладающие высоты над уровнем моря 400-700 м, максимальные до 1042 м. Минимальные высоты (74-254 м) характерны для долин главных водотоков - Кульдура, Сутары, Помпеевки и Амура. Относительные превышения вершин над поймами рек варьируют от 100 до 500 м. Основной речной артерией является Амур. Ширина русла - 500-900 м, глубина фарватера 5-12 м.

Климат района континентальный, с заметным влиянием муссонов. Преобладают хвойные, лиственные и смешанные леса, представленью кедром, елью, пихтой, дубом, кленом, березой, лиственницей, липой, вязом, ясенем, амурским бархатом, маньчжурским орехом, осиной, ольхой с густым подлеском из калины, шиповника, элеутерококка, аралии, орешника, лимонника и актинидии.

По экономическому положению территория разделяется на две части: северную -освоенную и центрально-южную - малоосвоенную. В северной части проходит Транссиб, к которому примыкает федеральная автомобильная дорога и ж/д ветка Известковая-Чегдомын, вдоль которых в основном расположены населенные пункты (город Облучье, поселки Хинганск, Кульдур, Биракан и др.). Крупные предприятия представлены Теплоозерским цементным и Лондоковским известковый заводами. В долине р. Сутара ведется старательская отработка россыпей.

Для южной и центральной частей района характерны населенные пункты сельского типа, расположенные на левобережье Амура (Пашково, Башурово, Радде, Помпеевка) и в долине р. Биджан.

Дорожная сеть не развита. Гравийные дороги, проложенные по долинам Амура и Биджана, соединяют поселки с районными центрами. В верховьях Биджана и Сутары отсыпаны лесовозные дороги, постепенно приходящие в негодность.

Неблагоприятные условия проведения всех типов геологических работ определяются крайне плохой проходимостью (сильной залесенностью, обилием густого подлеска с преобладанием колючих и лианообразных растений) и обнаженностью территории, на что обращали внимание еще первые исследователи Малого Хингана (Яворовский П.К., Витгефт Б.В. и др.).

Обзор предшествующих исследований. История изучения Малого Хингана началась в середине XIX века и делится на четыре этапа [2, 3,13,42, 80,173 и др.]:

- 1855 - 20-е годы XX века;

- 20-30-е годы XX века;

- 30-60-е годы XX века;

- 60-е годы - начало XXI века.

' ^КОГ.Ш!,«

в 1 сантиметре '30 Госстрое

Условные обозначения

\ДШ)/ПСф1ГП1И111->С |Щ1Т]«М С)tH.CC II»!

РоссиЛосиА Фсяфашш \1ммннст]галтт* исшри раЛонт

ЫО'ОГЛДОАи

Нрочж: тсслетме и>«1пы

А*том0бнлышс пороги

I руннЧШС ;10)к.Ч11

Желе м<ис .ицин и Го4Л.а(чпвсн1ая гранта Vранний ЬироК-ЮП итшкщноп чЛшсш I ранним мчшшарягнпныу |хнь>нпи

ГщрОССПц ОфСДЖМ |111>Ш* ОГОСТЪН В1А.1М

ГирнюНШИ рельефа

в I сакп'мефв 10 мточечу»

10 0 10 ¿0_30 10_М П>

Рисунок 1.1. Контур района исследования на Малом Хипганс на дистанционной основе Еврейской автономной области по [ 174]

% ■{«

А ' О

/ г

а®1Ш ^

Ш;..

И* V ,. °т"

5И

1:500 ООО

в ! сантиметре 5 километров О 10 20 30 .

Рисунок 1.2. Топографическая схема Малого Хипгана в контурах района исследования (топооснова по [102])

Первый этап изучения Малого Хииган связан с путешествиями Р.К. Маака в 1855 году и Ф.Б. Шмидта в 1859 году. В 1857 г. начала работать Амурская поисковая партия под руководством ГТ.Н. Аносова, которой в 1860 г. был открыт Сутарский золотоносный район, а в 1863 г. в районе г. Охра установлены и прослежены более чем на 40 км в меридиональном направлении пластообразные тела железных руд. В 1895 г. Л.Ф. Бацевич впервые описал графитоносные породы в бассейна р. Белой и составил первую геологическую карту Малого Хингана, где сплошной полосой через весь хребет показал распространение осадочпо-метаморфизованных толщ. Первые поиски золоторудных месторождений начались в 1 890-х годах в связи с находками крупных слабокатанных зерен золота в сростках с кварцем в россыпях рек Широкая и Переходная бассейна р. Сутара. Позднее в Сутарском золотоносном районе проводил геологические исследования П.К. Яворовский (1904). Им была составлена геологическая карта масштаба 1:420 ООО и высказано предположение о генетической связи золота с древними кристаллическими сланцами и гнейсами. Значительную роль в изучении железорудного и графитового сырья сыграли работы П.П. Полевого (1918) и H.H. Павлова (1929). В 1928 г. Э.Э. Анерт обобщил накопленные сведения но геологии района Малого Хингана и его золотоносности. Он согласился с представлениями П.К. Яворовского о ведущей роли гнейсов как источника золота, но подчеркинул возможность прямой связи золота с кварцевыми жилами.

В 20-30-е годы XX века геологические исследования на Малом Хингане проводили Б.В. Витгефт. A.C. Белицкий. В.II. Данилович. И.В. Моисеев, Г.Д. Афанасьев, С.А. Музылев и др., результаты которых легли в основу современных представлений о стратиграфии и полезных ископаемых района, и нашли отражение на геологических картах различного масштаба.

Следующий период геологического изучения района связан с 30-60-ми годами XX века, когда усилия исследователей были направлены, главным образом, на поиски и разведку полезных ископаемых. В результате этих работ были выявлены месторождения железных и железо-марганцевых руд, олова, урана, бериллия и др. Важным этапом стало проведение геологической съемки масштаба 1:1 000 000 листа М-52 С.А. Музылевым в 1941-1943 гг. В 1958 г. А.П. Глушков составил геологическую карт)' и карту полезных ископаемых Малого Хингана масштаба 1:500 ООО. Кроме того заслуживают особого внимания тематические работы этих лет по изучению магматизма, оловоиосности, стратиграфии, россыпной

•золотоносности и др. (Г.В. и М.И Ициксон. Б.И. Лови, М.В. Чеботарев. Д.В. Рундквист и др.).

С 60-х годов XX века и по сегодняшний день изучение территории Малого Хингана было нацелено на поиски уранового, оловянного, железного и других видов оруденения под руководством М.В. Чеботарева. Т.Д. Беломестновой, М.А. Павлова. Г.Д. Малых, A.A. Разговорова. В.А. Буряка. A.M. Жирнова и др. В результате этих работ были выявлены месторождения золота Прогнозное и Ионинское и рудойроявлепие Лысогорское. В 60-70-х годах прошлого века Л.В. Эйриш и А.П. Сорокин составили геологические карты масштаба 1:200 ООО. В начале 60-х годов проводилась геолого-геоморфологическая съемка масштаба 1:50 000 в бассейне р. Сутара под руководством пр