Металлогения золота Кузнецкого Алатау

Алабин, Лев Васильевич

Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Металлогения золота Кузнецкого Алатау
ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Металлогения золота Кузнецкого Алатау"

РГо ОД

) ,_'. На правах рукописи

АЛАБИН Лев Васильевич МЕТАЛЛОГЕНИЯ ЗОЛОТА КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Новосибирск, 1998 г.

Работа выполнена в Институте геологии ОИГГМ СО РАН

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогическпх наук, профессор

В.Н.Сазонов

доктор геолого-минералогических наук, профессор

А.Ф.Коробейников

доктор геолого-минералогических наук, профессор

В.И.Сотников

Ведущая организация: Институт геохимии им.А.П.Виноградова СО РАН (г. Иркутск)

Защита состоится ¡ЛЯ 1998 г. в ^^ часов

на заседании диссертационного совета Д 002.50.05 при Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН в конференц-зале.

Адрес: 630090, г.Новосибирск-90, проспект ак.Коптюга,3.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке

ОИГГМ СО РАН

Автореферат разослан 1Р Сыч^

Ал!Х- 1998г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.г.м.н.

Ф.П.Леснов

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Увеличение производительности золотодобывающей промышленности страны диктуется использованием золота в новейших технологических процессах и валютной необходимостью. Возрастающая потребность в таком сырье побуждает совершенствование научного прогноза и поисков новых объектов, оценочных критериев глубоких горизонтов и флангов эксплуатируемых и законсервированных месторождений. Разработка надежных научных прогнозных и поисковых критериев предусматривает систематизацию и типизацию геологических комплексов и золоторудных месторождений на формационной основе, выявление их пространственных, временных и генетических связей с конкретными золотоносными эндогенными рудообразующими системами и тектоническими структурами, различающимися по типу геодинамического развития и глубинному строению. Построение моделей эндогенных рудообразующих систем и золоторудных формаций углубляет представления об РТХ-условиях их образования, источниках рудного вещества, механизмах и способах его транспортировки и промышленной концентрации. В итоге комплексное исследование региональных и локальных условий формирования золоторудных месторождений во времени и закономерностей их размещения в пространстве базируется на основе металлогенического анализа.

Состояние проблемы. Основы металлогении золота как самостоятельного раздела науки о рудных месторождениях сформулированы трудами В.А.Обручева, Ю.А.Билибина, И.С.Рожкова, С.Д.Шера, Н.А.Шило, В.Эмонса. Методы современного металлогенического анализа разработаны и углублены В.И.Смирновым, А.Д.Щегловым, Д.В.Рундквистом. В последнее время в Российской Федерации и за рубежом наблюдается усиление исследований по золоторудной тематике, что нашло отражение в выходе большого числа журнальных статей, многих тематических сборников, в том числе включающие материалы Международных совещаний, методических рекомендаций по составлению металлогенических карт, прогнозу, оценке и разведке золоторудных месторождений, разработанных научными коллективами РАН, ЦНИГРИ, СНИИГГИМС, ДВИМС, САИГИМС, КАЗИМС, Высших учебных заведений и др. Издан ряд монографий по металло-

гении, геологии, минералогии и геохимии золота, результатам экспериментов и теоретическим расчетам поведения золота в магматических и гидротермальных процессах.

Каждой золотоносной провинции наряду с общими свойственны индивидуальные региональные металлогенические особенности, в частности магматогенный или метаморфогенный генетический тип золотого оруденения; мантийный, коровый или полигенный источник металла; время формирования промышленных руд. Поэтому исследование региональных металлогенических особенностей золоторудных месторождений имеет принципиально важное значение для научной разработки надежного регионального и локального прогнозно-поискового комплекса.

Цель исследования. Выявление условий формирования золоторудных месторождений различных формационных типов во времени, закономерностей размещения их в пространстве и разработка на этой основе прогнозно-поискового комплекса как в известных, так и во вновь прогнозируемых рудных районах.

Задачи исследования. Достижение поставленной цели осуществлялось через решение следующих основных задач: а - систематизация современных знаний о геологическом, тектоническом, глубинном строении региона; б - типизация магматических комплексов, золоторудных месторождений, их петрохимических, минералогических, геохимических особенностей, формационный анализ и интерпретация геодинамических обстановок образования; в - изотопно-геохимические исследования источников рудного вещества, условий его миграции и концентрации; г - выделение золотоносных эндогенных рудообразующих систем, продуцируемых ими золоторудных месторождений конкретных формационных типов, формирующих рудные районы, зоны, рудный пояс; д - разработка региональных и локальных прогнозно-поисковых критериев промышленных золоторудных месторождений в том числе нетрадиционного для региона генетического типа с количественной оценкой прогнозных ресурсов.

тельных записок к ним, изданных в 1962, 1987, 1988 гг.; 2 - составления 4-х геологических карт, карт полезных ископаемых М 1:50000 важнейших золоторудных районов Кузнецкого Алатау; 3 - детальных и специальных тематических геологических и геохимических исследований золоторудных районов и месторождений Кузнецкого Алатау, Алтае-Саянской складчатой области, частично Урала (Красноураль-ский, Березовский рудные районы), Северного Казахстана (месторождения Жолымбет, Бестюбе, Степняк), Средней Азии (месторождения Кочбулак, Мурунтау), Китая (месторождения Дяпигоу, Сянси, Шуцю-ань).

Методы исследования. Главными методами исследования являлись: историко-геологический и формационный анализ геологических комплексов, золоторудных и золотосодержащих месторождений; K-Ar, Rb-Sr определения радиологического возраста пород и руд; ней-тронно-активационный, атомно-абсорбционный, микрозондовый анализы пород, руд, минералов для определения содержания золота, серебра, редких, радиоактивных, редкоземельных элементов в количествах п х 10("7 8) % и изучения изотопов Sr, S, Pb в породах, рудах и минералах. Для металлогенических и прогнозных целей использовался метод дишифрирования материалов космо- и аэрофотосъемок.

Научная новизна работы состоит в: а) установлении связи золоторудных и золотосодержащих месторождений с конкретными магматическими формациями, тектоническими структурами и глубинным строением земной коры; б) изотопном исследовании источников рудного вещества; в) выделении золотоносных эндогенных флюидных рудообразующих систем и выяснении геодинамических обста-новок их формирования; г) обосновании золотоносных металлогенических эпох, металлогенического золоторудного пояса, золоторудных зон, районов; д) построении геолого-генетических моделей золотоносных эндогенных рудообразующих систем, 'золоторудных и золотосодержащих рудных формаций; е) разработке регионального и локального прогнозно-поискового комплекса золоторудных месторождений с количественной оценкой их прогнозных ресурсов.

В целом работа представляет первое системное исследование металлогении золота Кузнецкого Алатау.

Практическое значение выполненного исследования заключается в возможности использования выявленных закономерностей

формирования и размещения золотоносных магматических и золоторудных формаций в металлогеническом анализе, в региональном и локальном прогнозах и эффективных поисках и разведке золоторудных месторождений.

Практические выводы исследования внедрены в научную и в производственную деятельность геологических организаций. Схема магматизма Кузнецкого Алатау и прилегающих территорий Салаира, Горного Алтая и Западного Саяна, перспективные золотоносные ме-таллогенические зоны, районы, месторождения, закономерности их проявления и размещения во времени и в пространстве, отраженные на изданных Государственных геологических картах СССР, картах полезных ископаемых М 1:1000000, 1:200000, используются в производственных и научных организациях при планировании и проведении геологосъемочных и поисковых работ, металлогенических и тематических исследованиях.

Автором (совместно с Л.К.Павловой) выполнена в 1983-1985 гг. научная работа "Прогнозная оценка Центрального рудного поля". Она способствовала интенсификации разведочных работ в рудном поле, расконсервации рудника в 1988 г. и рекомендована Президиумом СО АН СССР для широкого внедрения в народное хозяйство (Разработки..., 1986).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав и заключения. Она включает 325 страниц текста, 35 рисунков, 67 таблиц и список литературы в 423 наименования.

Апробация работы. Главные научные и практические выводы работы доложены автором и обсуждены на Всесоюзных совещаниях: по геологии и геохимии месторождений золота (Новосибирск, 1975), металлогенических (Свердловск, 1976; Ташкент, 1979; Алма-Ата, 1983; Новосибирск, 1987; Киев, 1990); петрографических (Баку, 1969; Алма-Ата, 1976; Новосибирск, 1986), геохимическом (Ужгород, 1988), по генетическим моделям эндогенных рудных формаций (Новосибирск, 1981, 1985, 1990), рудным формациям структур зоны перехода континент-океан (Магадан, 1988), на Всесоюзных конференциях по развитию производительных сил Сибири (Новосибирск, 1980, 1985; Улан-Удэ, 1990), повышению эффективности научного обоснования локального прогноза месторождений рудных полезных ископаемых (Москва, 1985), геохимии в локальном металлогеническом

анализе (Новосибирск. 1986); на Международных симпозиумах - по методам прикладной геохимии (Иркутск, 1981), геодинамической эволюции Палеоазиатского океана (КНР, Шеньян, 1991; Новосибирск, 1993); на 30-м Международном геологическом конгрессе (КНР, Пекин, 1996). Кроме того, материалы диссертации неоднократно докладывались и обсуждались на конференциях и совещаниях по магматизму и металлогении Алтае-Саянской складчатой области (Новосибирск, Новокузнецк, Томск, Шушенское, 1960-1996 гг.).

По теме диссертации опубликованы 2 монографии, 85 научных статей и написано 12 научных отчетов.

Благодарности. Автор глубоко признателен и благодарен академику РАН Ю.А.Кузнецову, член-корреспонденту РАН Г.В.Полякову, д.г.м.н. Ю.Г.Щербакову за поддержку и постоянную помощь при выполнении работы; академику РАН В.С.Суркову, член-корреспонденту РАН М.И.Кузьмину, докторам геолого-минералогических наук А.Ф.Белоусову, Н.А.Берзину, В.В.Белинскому, А.Г.Владимирову, В.В.Волкову, В.М.Гавшину, Э.Г.Ди-станову, В.Н.Довгалю, С.С.Долгушину, П.Ф.Иванкину, Э.П.Изоху, В.П.Ковалеву, К.Р.Ковалеву, А.Ф.Коробейникову, А.П.Кривенко, В.С.Кузебному, В.А.Кутолину, А.С.Лапухову, М.П.Мазурову,

A.Г.Миронову, Г.В.Нестеренко, А.А.Оболенскому, А.Л.Павлову, М.С.Рапопорту. Н.А.Рослякову, В.Н.Сазонову, В.И.Сннякову,

B.И.Сотников)', Н.Г.Стениной, В.В.Хоментовскому, В.Л.Хомичеву, Б.М.Чикову, В.Н.Шарапову, кандидатам геолого-минералогических наук Г.Н.Аношину, А.П.Берзиной, В.И.Богнибову, И.М.Волохову, А.Н.Дистановой, Б.Н.Лапину, Н.В.Росляковой, Ф.В.Сухорукову за полезное обсуждение принципиальных вопросов и деловые советы.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Положение 1. Кузнецкий Алатау сформирован в зоне перехода палеоокеан-палеоконтинент. Регион обладает вертикальной во времени и горизонтальной в пространстве ассиметрнчнон тектонической, магматической и металлогенической зональностью, которая обусловлена океаническим - С,), континентальным (1*з - €[), островодужным (У - С2'), коллизионным (С22 -

Б), рлфтогенным внутриплитным Р-Т, Л-К) гсодинамиче-скнмн режимами развития геологических комплексов.

Океанический комплекс (Я- - С ,) распространен в западной части региона. Он сложен офиолитовой ассоциацией пород, состоящей из магматических формаций: дунит-гарцбургитовой реститовой, верлит-лерцолитовой, габбровой меланократовой, габбро-диабазовой (силлово-дайковый комплекс), базальтовой толеитовой недифференцированной. По индикаторным количественным петрохимическим и геохимическим характеристикам - низкой щелочности, глиноземисто-сти, натриевому составу, высокому содержанию когерентных элементов Сг, Со, и одинаково низкому количеству тяжелых и легких редкоземельных элементов (РЗЭ) и, как следствие этого, пологому тренду их распределения, они сопоставляются с океаническими образованиями (Дмитриев и др., 1979; Лутц, 1980). С океаническими базальтовыми толеитовыми порфиритами ассоциируют слабо золотоносные колчеданная и колчеданно-полиметаллическая рудные формации.

Континентальный комплекс (Я3 - С,) расположен на востоке региона. Он сложен известняковой и доломитовой формациями мощностью более 4.0 км с месторождениями фосфоритов. Отложения сопоставляются по составу и возрасту с породами чехла Сибирского кратона и характеризуют тектоническую структуру как пассивную континентальную окраину (Ильин, 1982; Моссаковский и др., 1993).

Островодужный комплекс (V- £,') находится в центре региона между океаническим на западе и окраинноконтинентальным на востоке. Он граничит с океаническим по разлому, который по геологическим и геофизическим данным прослеживается в меридиональном направлении на расстояние более 1000 км, падает на восток (¿60-80°) под отложения островодужного и континентального комплексов, проникает в мантию и в работе классифицируется как динамическая па-леозона Заварицкого-Беньофа в интервале времени V- С2' (Алабин, 1983,). Островодужный комплекс разделяется автором на ранний островодужный (V- С2'), сложенный офиолитовой ассоциацией, состоящей из магматических формаций: дунит-гарцбургитовой кумулятивной (Симонов, 1993), клинопироксенит-габбровой полосчатой, пла-гиогранит-габбровой, плагиориолит-базальтовой - дифференциатами толеитового базальтового расплава с четко проявленным низкоще-

лочным натровым уклоном и низким содержанием РЗЭ с преобладанием легких над тяжелыми. Плагиогранит-габбровая и плагиориолит-базальтовая формации являются индикаторами завершения образования "базальтового" слоя океанической коры и зарождения "гранитно-метаморфического" слоя, т.е. начала формирования субконтинентальной земной коры. Ранний островодужный комплекс региона отчетливо сопоставляется с геологическими комплексами юных энсима-тических островных дуг - Тонга-Керма-декской, Идзу-Бонинской, Марианской (Jakes, Gill, 1971; Кузьмин, 1985; Богатиков, Цветков, 1988).

Поздний островодужный комплекс (£2') сложен вулканическими и плутоническими формациями, производными андезитового из-вестково-щелочного расплава: андезитовой, трахиандезит-трахит-трахириолитовой, норит-габбровой, сиенит-габбровой, габбро-монцодиоритовой - индикаторами земной коры субконтинентального типа. Породы позднего островодужного комплекса сравнительно с ранним характеризуются повышенной кремнеземистостью, щелочностью при преобладании Na над К, увеличением количества РЗЭ и региональной геохимической зональностью, выражающейся в повышении щелочности от фронтальной к тыловой зоне палеоостровной дуги. Позднеостроводужный комплекс соответствует развитым и зрелым современным островным дугам - Курило-Камчатской, Алеутско-Аляскинской, Японской (Петрология и геохимия островных дуг, 1987; Богатиков, Цветков, 1988; Иванов, 1990).

В островодужном комплексе располагаются золотосодержащие месторождения колчеданно-полиметаплической, полиметаллической и незолотоносной гематит-марганцевой и марганцевой вулканогенно-осадочных рудных формаций.

Коллизионный комплекс (£22- S) формировался в регионе в две стадии. В раннюю коллизионную (С22- G-) в результате столкновения зрелой островной дуги с микроконтинентом образуется зона взбросо-надвигов, формируется ранняя сероцветная (орогенная) морская моласса, зоны смятия и гнейсо-граниты S-типа. В позднюю коллизионную стадию (0-S) в процессе столкновения сложного острово-дужно-микроконтинентального аккреционного блока с Сибирским кратоном усиливается формирование надвиговых структур, зон смятия, проявляется правосторонний сдвиг вдоль глубинного разлома.

В эту стадию образуются широко распространенные в регионе раннепалеозойские гранитонды, выделяемые в формацию гранитоид-ных батолитов пестрого состава (Кузнецов и др., 1971; Алабин. 1971,). Гранитоиды проявлены в интервале времени 480 ± 20 млн.лет. имеют мантийно-коровую природу: S7Sr : S6Sr в диоритах, монцодноритах 0.7040-0.7042 ± 10, в гранодиоритах - 0.7056-0.7091 ± 5 (рис.1). Они относятся (Алабин, 1987,) к гранитам I-типа (Chappell, White, 1974; Chappell, Stephens, 1988; Соболев, 1992) или к гранитам андезитового геохимического типа (Таусон, 1977). С внедрением коллизионных раннепалеозойских гранитоидов связана стабилизация подвижных структур, завершение формирования субконтинентальной земной коры и переход ее в качественно новый континентальный тип. Иначе говоря, в 0-S происходит причленение с юго-запада к Сибирскому кра-тону блока новообразованной континентальной земной коры, в результате чего образуется раннепалеозойская континентальная окраина с ассиметричной тектонической, магматической и металлогенической зональностью. В коллизионный этап формируются максимально золотоносные золото-скарновая, золото-сульфидно-кварцевая и золотосодержащая скарново-магнетитовая рудные формации.

Рифтогенные внутриплитные комплексы (D,.2, Р-Т, J-K) сформированы на новообразованной раннепалеозойской континентальной окраине. Они представлены 3 структурно-вещественными и возрастными типами пород. Первый сложен красноцветными конгломератами, соответствующими позднеорогенной континентальной молассе (D,.,), и одновозрастными с ней вулканическими и плутоническими субщелочными и щелочными формациями: базальт-трахиандезит-трахириолитовой, диорит-граносиенитовой с золото-серебряной рудной формацией; уртит-нефелин-сиенитовой с незолотоносными рудными формациями алюминиевого сырья и редкоземельной минерализацией. Этот комплекс пород формировался в геодинамических условиях внутриплитного рифтогенеза (Макаренко, Кортусов, 1991; Яр-молюк, Коваленко, 1991). Второй тип представлен субщелочными редкометальными гранитоидами (мустагский, порожинский интрузивные комплексы), которые параллелизуются с постколлизионными гранитоидами Горного Алтая, сформированными в рифтогенных внутри-плитных раздвигово-сдвиговых геодинамических условиях (Владимиров и др., 1996). Третий тип сложен среднеюрскими, меловыми

Время в прошлом, млрд. лет

Рис.1. Изотопы стронция в магматических породах Кузнецкого Алатау

Линии А, А 1 , А 2 соответствуют гипотетическим путям эволюции Sr в мантии под континентами (по Г.Фору, 1989).

1-7 - первичные изотопные отношения 87sr / 86sr в магматических породах Кузнецкого Алатау: 1-2 - Солгонский гранитоидный интрузив 0-S (островодужная тектоническая структура) 1 - гранодиорит (0.7091 ± 4), 2 - диорит (0,7073 ± 6); 3-4 - Центральнинский гранитоидный интрузив 0-S (островодужная тектоническая структура) 3 - гранодиорит (0,7056 ±6), 4 - диорит (0,7043 ± 3); 5-6 - Уйбатский гранитоидный интрузив О - S ( окраинноконтинентальная тектоническая структура ) 5 - монподиорит, сиенит (0,7040 ±3), 6 - граносиенитовый, гранитовый гюрфмр (0.7044 ± 15): 7 - Кия-Шалтырский габбро-уртитовый интрузив D|_2 ( рифтгснная внутриплитная тектоническая структура ) габбро, \рпп (0.7053 ± 3).

Примечание: 1-4 - данные автора. В.Л.Хомичева и др. (1993,1994), 5-6-данные А.П.Берзиной и др. (1994), 7 - данные В.А.Кононовой (1980).

конгломератами, песчаниками, выполняющими приразломные рифто-генные грабены. Осадочные породы секутся дайками долерит-эссекситовой щелочно-базальтовой формации. С породами этой риф-тогенной внутри плитной магматической формации парагенетически связана мезозойская золото-сурьмяно-ртутная (Алабин, 19882) и ртутная рудные формации (Оболенский, 1985; Дистанов и др., 1996).

В результате рассмотренных геодинамических режимов сформирована земная кора Кузнецкого Алатау с тектонической, магматической и металлогенической асснметричной зональностью, типичной для зон перехода палеоокеан-палеоконтинент Центрально-Азиатского, Уральского, Монголо-Охотского складчатых поясов (Зо-неншайн и др., 1976, 1990; Парфенов и др., 1988, 1996; Беличенко и др., 1994; Берзин и др., 1994, 1996; Нечеухин, 1996) и для мезозойских и современных зон перехода Тихого океана к Азиатскому и Американским континентам (Силлитое, 1974; Радкевич, 1976, 1977; Ицик-сон, 1979; Митчелл, Гарсон, 1984).

Положение 2. Металлогения золота региона определяется условиями формирования во времени н закономерностями размещения в пространстве золоторудных и золотосодержащих рудных формаций, генерирующих их золотоносных эндогенных флюидных рудообразующих систем. Золоторудные и золотосодержащие рудные формации и продуцирующие их золотоносные эндогенные рудообразующие системы формируют во времени золоторудные металлогенические эпохи: саланрско-каледонскую (У-Б), гернннскую (Б-Р), мезозойскую (Т-К).

Золоторудные и золотосодержащие месторождения мстал-логеннческнх эпох располагаются в пространстве в совмещенных структурно-вещественных островодужном, коллизионном, рнф-тогенном геологических комплексах, которые в совокупности характеризуются сложными фацнальными и фазовыми соотношениями разновозрастных магматических, метаморфических, осадочных, рудных формаций. Онн прослеживаются в меридиональном направлении вдоль Кузнецко-Алтанского глубинного разлома - зоны субдукцин в V- С2', зоны надвига и горизонтального сдвига в СЛБ, зоны континентального рифтогенеза в 0,.2-К

на расстояние 600 км прп ширине 30-90 км и образуют Главный золоторудный металлогенический пояс Кузнецкого Алатау.

В золоторудном металлогеннческом поясе рудные зоны н районы имеют очаговый тпп размещения. Они приурочены к участкам пересечении глубинного разлома с оперяющими и поперечными к нему разрывами. Такие участки являются максимально проницаемыми для сосредоточенно-направленного движения стационарных магматических расплавов п гидротермальных растворов, в результате чего в них формируются 3-5 промышленных месторождений золота. Вертикальный диапазон распространения промышленного орудененпя в золоторудном металлогеннческом поясе оценивается в 3.0-5.0 км, в рудных зонах и районах - 1.5-3.0 км.

В Кузнецком Алатау распространены разновозрастные месторождения золота разнообразных формационных типов (рпс.2).

Золото-скарновая формация. В регионе известны месторождения золота в скарнах, выделяемые в золото-скарновую рудную формацию (Алабин, 1969; Вахрушев, 1972; Щербаков, 1974). К ним относятся - Натальевское, размещающееся в магнезиально-известковых форстерит-диопсид-флогопитовых, гранат-авгит-волластонит-

тремолитовых скарнах; Лебедское (Майское), Федоровско-Талановское - в известковых гранат-пироксен-волластонит-тремолитовых скарнах. Рудные тела месторождений имеют линзо-видную, неправильную форму (диффузионные) и жилоподобную (инфильтрационные) скарны. Золото в скарнах высокой пробы 910990 находится совместно с магнетитом, халькопиритом, пиритом в свободном самородном виде и в виде мельчайших включений в сульфидных минералах. Сульфидные минералы характеризуются изотопным составом серы 534 Б = -0.3 +3.3 %о (табл.1). Месторождения золото-скарновой рудной формации проявляют пространственную, временную и генетическую связь с раннепалеозойскими гранитоида-ми повышенной основности диорит-гранодиоритового состава. Главные характеристики месторождений золото-скарновой формации приведены в табл.1. Ближайшими их формационными аналогами являются Синюхинское месторождение в Горном Алтае (Лузгин, 1987: Гусев, 1994), Тарор, Гиджарва, Куру-Тегерек в Средней Азии (Блохи-на, 1984; Подлесский и др., 1988).

г|

,Тнсуль ' , О ' ' ,

■/У

МО

41 »¿2>

1 ■ О I

• М1 ®

I Р Иг. | В 115

ЕЗ'

\/ I- \ I 2

ееэ5

ча

й(Г

" /

/ /

Н8

121

А9

гХО /у^

Ъ и

' 1 >м

Рис.2. Схема размещения месторождений в главных типах тектонических структур Кузнецкого Алатау и прилегающих регионов.

1-9 - главные типы тектонических палеоструктур: 1 - океаническая (Лз - €1), 2 - островодужная (V- С2' )> 3 - окраинноконтинентальная (Из -С}), 4 - коллизионная (£2 2 -8), 5 - рифтогенные внутриплитные (Э-К), 6 - рыхлый чехол плитного комплекса Западносибирской плиты (1-К), 7 -океанические палеоострова (Лз - С]), 8 - зона субдукции (V- £2'). 9 - зона коллизии и надвигов €2 ^ (а), разломы (б).

10-15 - эндогенные месторождения: 10 - золото-скарновые, 11 - золото-сульфидно-кварцевые, 12 - скарново-магнетитовые, 13 - скарново-магнетитовые. перекрытые рыхлым чехлом плитного комплекса, 14 - молибденовые, 15 - шеелитовые.

Золоторудные месторождения: 1 - Ольгинское, 2 - Филатьевское, 3 -Федоровско-Талановское, 4 - Федотовское, 5 - Натальевское. 6 - Комсомольское, 7 - Берикульское, 8 - Центральный золоторудный район, 9 - Кундат-Кундустуюльская рудная зона, 10 - Первомайское, 11 - Ударное. 12 - горы Зеленой (6-12 - Ударно-Комсомольская региональная золоторудная зона), 13 - Саралинское, 14 - Базанское, 15 - Коммунаровский золоторудный район, 16 - Балахчинское (15-16 - Бапахчин-Знаменитая рудная зона), 17 - Федоров-ско-Магызинская рудная зона, 18 - Ульменское, 19 - Лебедское (Чанышский золоторудный район), 20 - Верхнемрасское, 21 - Синюхинское (Горный Алтай), 22 - Кизасский золоторудный район (Западный Саян).

Золото-сульфидно-кварцевая. Месторождения этого формаци-онного типа (рис.2) представлены золото-сульфидно-кварцевыми жилами, системами жил, штокверками, которые размещаются непосредственно в рудогенерирующих раннепалеозойских (О-Б) грани-тоидах (Центральное, Федотовское месторождения), во вмещающих андезито-базальтовых, андезитовых порфиритах С2 (Берикульская группа месторождений), в габбро С2, комагматичных андезито-базальтовым порфиритам (Комсомольское месторождение), в диабазовых, базальтовых порфиритах, чередующихся с актинолит-альбит-серицитовыми, углеродисто-кремнистыми сланцами V- С, (Саралинское, Коммунаровское месторождения). Для месторождений золото-сульфидно-кварцевой формации, размещающихся в различных геологических условиях, характерны: близкий минеральный состав, 3-5 стадий минералообразования, лиственит-березитовая формация околорудных изменений пород, проба золота 725-910, изотопный состав серы 534 Б = +1.1 +9.8 %о (табл.1). Месторождения - Центральное (Алабин, Павлова, 1991, 2), Берикульское (Широких и др., 1991) обла-

Таблица 1

ХАРАКТЕРИСТИКА ГЛАВНЫХ ЗОЛОТОРУДНЫХ ФОРМАЦИЙ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

ЗОЛОТО-СКАРНОВ АЯ ЗОЛОТО-СУЛЬФИДНО- КВАРЦЕВАЯ

ТИПОМОРФНЫЕ МИНЕРАЛЫ

Магнетит, халькопирит, борнит, Пирит, галенит, сфалерит, халькопирит,

халькозин, пирит, золото, пироксен, арсенопирит, золото, кварц, серицит.

гранат, тремолит.

ВТОРОСТЕПЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ

Пирротин, сфалерит, галенит, арсено- Молибденит, шеелит, блеклая руда,

пирит, форстерит, шпинель, флогопит, сульфосоли свинца, цинка, теллуриды

теллуриды золота. золота, электрум, самородное серебро.

ПРОДУКТИВНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ АССОЦИАЦИИ

Сульфидная, Молибденит-халькопирит-кварцевая.

Теллуридно-висмут-медная. Полиметаллическая-кварцевая.

Арсенопирит-пирит-кварцевая,

Теллурцдно-висмут-кварцевая.

МИНЕРАЛЬНАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ

Прикорневая стволовая зоны сближены: Прикорневая зона: шеелит, молибде-

халькопирит, борнит, халькозин, сфа- нит, халькопирит, пирротин, золото

лерит, пирротин, магнетит, золото вы- высокой пробы.

сокой пробы. Стволовая зона : пирит, сфалерит.

Стволовая фронтальные зоны сближены.: галенит, халькопирит, арсенопирит,

пирит, халькопирит, борнит, сфалерит, золото средней пробы, электрум.

галенит, арсенопирит, теллуриды золота, Фронтальная зона: арсенопирит.

золото высокой-средней пробы. пирит, галенит, теллуриды золота,

элеюрум, золото средней-низкой

пробы,самородное серебро.

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ

Со, Ие, Мп, Си Си, 2п, РЬ, Аэ, БЬ, Мо

Со: N1 в пирите - 8.0 Со : № в пирите -1.6

ТЕМПЕРАТУРА ГОМОГЕНИЗАЦИИ ГАЗОВО-ЖИДКИХ

ВКЛЮЧЕНИЙ В МИНЕРАЛАХ И КВАРЦАХ

560-320° С 380-240° С

350-140° С 260-120° С

ПРОБА ЗОЛОТА

910-980 725-910

ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ СЕРЫ СУЛЬФИДНЫХ МИНЕРАЛОВ

б 34 5 = -0.3 + +3.3%» б34 5 = +1.1 + +9.8 %о

8 54 вер. = +1.6%« 5 34 Бср. = +5.5 %о

дают структурном, минералого-геохимнческой, в том числе изотопной зональностью (табл.2), которая соответствует региональной геохимической (Заири и др., 1982, 1984; Чекваидзе и др., 1987) и обобщенной глобальной зональности золоторудных месторождений (Нар-сеев, 1994).

Золото-серебряная. Золото-серебряные месторождения проявляют пространственную и временную связь с рифтогенными D,.:, плутоно-вулканическими породами диорит-граносиенитового и анде-зит-трахит-трахириолитового составов. Рудные тела представляют собой участки прожилково-вкрапленной золото-сульфидной минерализации с маломощными золото-сульфидно-карбонат-кварцевыми жилами. Они располагаются в интенсивно пропилитизированных ок-варцеванных и сульфидизированных магматических породах. Наряду с самородным золотом пробы 380-740, пиритом, сфалеритом, галенитом и арсенопиритом в них развиты электрум, алтаит, гессит, телуриды золота и серебра, самородное серебро.

Золото-сурьмяно-ртутная. Минерализация этого формационно-го типа проявлена в мезозойских грабенах и в зонах рассланцевания в пределах Кузнецко-Алтайского глубинного разлома и оперяющих его разрывах. Она представлена прожилково-вкрапленной ассоциацией пирита, антимонита, реальгара, киновари, ртутистого золота, с кварцем и кальцитом. Золоторудная, как и ртутная рудная минерализация, обнаруживают парагенетическую связь с щелочно-базальтовым магматизмом мезозойских зон активизации континентальной земной коры (Оболенский, 1985).

Золотосодержащая колчеданно-полиметаллическая. Месторождения этого формационного типа представлены прожилково-вкрапленными и сплошными сульфидными стратиформными вулкано-генно-осадоными рудами, залегающими в плагиогранит-габбровых, плагиориолит-базальтовых и андезитовых порфиритах. Золото в рудах содержится в виде тончайшей микровкрапленности в сульфидных минералах. Содержания золота и запасы таких месторождений небольшие.

Золотосодержащая скарново-магнетитовая. Золото в скарново-магнетитовых месторождениях встречается в самородном виде в магнетит-гранат-пироксеновых скарнах с сульфидами и на флангах скарново-магнетитовых месторождений в сульфидных рудах. Место-

Таблица 2

ГЛАВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ, МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЗОЛОТОРУДНОГО РАЙОНА

№п/п ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКОВ ЮЖНЫЙ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ СЕВЕРНЫЙ

1. РАЗРАВНЫЕ СТРУКТУРЫ (%): а) трещины отрыва субширотные б) трещины скола СВ в) трещины скола СЗ 10 25 65 50 35 15 75 20 5

2. СРЕДНИЙ РАЗМЕР РУДНЫХ ТЕЛ (м): а) длина б) мощность 100-200 0.1-0 .5 400-800 0.5-1.5 300-500 0.3-0.8

3. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ: Кварц Пирит Халькопирит Молибденит Шеелит Турмалин Кварц Пирит Халькопирит Сфалерит Галенит Арсенопирит Кварц Пирит Арсенопир1гт Сфалерит Галенит Блеклая руда

4. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ АССОЦИАЦИИ: ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ СЕРЫ 5 34 Б %о Мо-Ш +1.1 + +4.5 Си - гп - РЬ +4.5 + +6.8 Ая-ЗЬ +6.5 ++9.8

5. ТЕМПЕРАТУРА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ КВАРЦЕВЫХ ЖИЛ (С0): 290-330 260-300 180-240

6. 7. РАЗМЕР САМОРОДНОГО ЗОЛОТА ПРОБА ЗОЛОТА Крупно-среднезерн. 820-950 Среднс-мелкозсрнист. 790-830 Микровкрап-ленное в сульфидах 640-810

8. ЭРОЗИОННЫЙ СРЕЗ 2/3 1/3 1/8

9. ДОБЫТО РОССЫПНОГО ЗОЛОТА (кг) 4700 1740 160

10. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ОРУДЕНЕНИЯ НА ГЛУБИНУ (км) 1.0 1.5-2.0 2.5

рождения золота этого формационного типа достигают средних размеров. Подобные золотосодержащие колчеданно-полиметаллические и скарново-магнетитовые месторождения распространены наУрале (Сазонов, Мурзин, 1995; Баклаев, 1996).

Формационные типы золоторудных и золотосодержащих месторождений проявляют связь с конкретными эндогенными рудообра-зующими системами. Они создают во времени золотоносные метал-логенические эпохи - салаирско-каледонскую (раннекаледонскую) V-Б. герцинск\ю - Э-Р. мезозойскую - ,1-К. Максимально золотоносной является салаирско-каледонская металлогеническая эпоха (табл.3).

Месторождения золота всех металлогенических золотоносных эпох в пространстве располагаются в переходной тектонической структуре от океанической к окраинноконтинентальной (рис.2). Они находятся в висячем крыле глубинного разлома, падающего под эту структуру, которая характеризуется сложными фациальными и фазовыми динамическими соотношениями осадочных, магматических, метаморфических пород и является максимально проницаемой для магматических расплавов и гидротермальных растворов во все геодинамические этапы и стадии ее развития. Эта структура прослеживается в меридиональном направлении параллельно глубинному разлому на расстояние 600 км при ширине 30-90 км и с размещающимися в ней золоторудными и золотосодержащими месторождениями всех формационных типов образует Главный золоторудный металлогени-ческий пояс Кузнецкого Алатау (Алабин, 1983 , 2).

В Главном золоторудном металлогеническом поясе рудные зоны располагаются в локальных линейных зонах разрыва и смятия пород; рудные районы - в участках пересечения субмеридионального глубинного разлома и поперечных к нему субширотных расколов. Такие локальные тектонически нарушенные участки являются максимально проницаемыми для сосредоточенно-направленного движения стационарных магматических расплавов и гидротермальных растворов. В них формируется, как правило, 3-5 промышленных месторождении золота с вертикальной глубиной распространения орудене-ния 1.5-3.0 км (Кундат-Кундустуюльская золоторудная зона; Центральный, Коммунаровский, Чанышский золоторудные районы). В целом, в Главном золоторудном поясе вертикальный диапазон золотого оруденения достигает 3.0-5.0 км. Эти цифры соответствуют оценкам

Таблица 3

МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ЗОЛОТОНОСНЫЕ ЭПОХИ: ЭНДОГЕННЫЕ РУДООБРАЗУЮЩИЕ СИСТЕМЫ; ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИЕ, ЗОЛОТОРУДНЫЕ ФОРМАЦИИ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ

Металло- Геодпнамп- Типы эндогенных Месторожде-

геничес- ческие об- рудообразующих Рудные формации ния, рудные

кие эпохи становки систем зоны и районы

Салаирс- Островодуж-

ко-кале- ная У-е2' :

донская 1.Раннеост- Вулканогенно-гид- Золотосоде ржащая Кельбесская,

У-Б роводужная ротермальная ба- колчеданная, Коуринская,

У-е | зальтовая толеито- колчеданно-поли- Самарская,

вая контрастно- металлическая Сиинская

дифференциро-

ванная

2. Поздняя Вулканогенно-гид- Золотосодержащая Усть-Тель-

острово- ротермальная ан- колчеданно- бесская,

дужная е,1 дезитовая извест- полиметалличес- Тургеневская

ково-щелочная кая, полиметаллич.

Коллизион-

ная е22-5:

I. Ранняя Метаморфогенно- Золото-сульфид- Кундатское,

коллизион- гидротермапьная ная, золото-суль- Евстафьевское

ная е22- е, фидно-кварцевая Миллеровское

2. Поздняя Плутоногенно- Золото-скариовая Натальевское,

коллизион- гидротермальная Лсбсдское,

ная О - 5 гранитоидная Фелоровско-

известково-щелочная Татановское

Золото-сульфидно- Центральное,

кварцевая Берикульское,

Комсомоль-

ское, Коммуна-

ровское,

Саралинское

Золотосодержащая Казское, Темир-

скарново- Тау,

магнетитовая Ампалыкское

Герцннс- Рифтогенная Вулканогенно- Золото-серебрянная Коларское

кая внутриплпт- плутоническая

О-Р ная 01 _2 гидротермальная

изв.- щелочная

Мезозой- Рифтогенная Плутоногенно- Золото-сурьмяно- Казаныхское,

ская внутриплнт- гидротермальная ртутная Пезасское

Т-К ная ,1-К интрателлурическая

> шелочно-базальт.

глубин распространения эндогенных (Казанский и др., 1986; Козловский и др., 1988), в том числе золоторудных (Сафонов, 1986), месторождений.

Близкую металлогеническую позицию, генетическую природу и глубину распространения проявляют каледонские золото-сульфидно-кварцевые месторождения Васильковское, Жолымбет, Бестюбе в Казахстане (Нарсеев и др., 1982; Спиридонов, Прокофьев, 1989; Бекжанов, 1995); герцинские - Березовское и Кочкарское на Урале (Сазонов, 1988; Сазонов и др., 1996); мезозойские - Нежданин-ское в юго-восточной Якутии (Кокин, 1994; Амузинский, Иванов, 1997), Грасс-Велли, Невада-Сити в Калифорнии, США (Clark, 1970; Kampf, Keller, 1982; Bateman, 1992; Некрасов, 1988; Константинов, 1991; Сафонов, 1997).

Эти примеры показывают, что металлогенические закономерности формирования во времени и размещения в пространстве промышленных золоторудных месторождений золото-сульфидно-кварцевого формационного типа Кузнецкого Алатау имеют не только региональный, но и глобальный характер.

Кузнецкий Алатау по составу геологических комплексов, магматических и рудных формаций, эндогенных рудообразующих систем, глубинному строению представляет собой сиалически-фемнческую металлогеническую субпровинцию, являющуюся составной частью Алтае-Саянской (Кузнецов, 1967; Ильинский, Кузнецов, 1985) или Южносибирской металлогенической провинции Центрально-Азиатского металлогенического пояса (Дистанов и др., 1996). Вместе с тем, в Кузнецком Алатау во все эпохи его тектонического и металлогенического развития (табл.3) проявлена фемическая металлоге-ническая составляющая, что сближает регион с металлогеническими провинциями уральского типа (Смирнов, 1963; Щеглов, 1980; Глубинное строение и металлогения подвижных поясов, 1990).

Положение 3. Построение геолого-генетнческнх моделей золотоносных эндогенных флюидных рудообразующих систем и генерируемых ими золотосодержащих и золоторудных формаций показывает, что источник рудного вещества месторождений золота имеет мантийное н мантнйно-нижнекоровое происхождение. Максимально золотоносные рудообразующне системы форми-

руготся при плавлении слабо деплетнрованной или недеплетиро-ванпой мантии. Они развиваются в проницаемых для магматических расплавов и гидротермальных растворов структурах земной коры. Их флюиды содержат CI, S, S02, с которыми золото легко образует комплексные соединення, способные к трансформации по мере продвижения к поверхности. Золото в таких рудо-образующих системах и проницаемых структурах свободно транспортируется магматическими расплавами, гидротермальными растворами; отлагается и концентрируется на контрастных геохимических барьерах - при поннженпп и падении Р п Т в системе, уменьшении Н20, CI, S в расплаве и растворе, изменении восстановленности - окислительности, щелочности - кислотности растворов.

Источник рудного вещества золотосодержащих колчеданных, кочеданно-полиметаллических, полиметаллических месторождений, сформированных из мантийных базальтового толеитового и андезито-вого известково-щелочного расплавов является мантийным (Смирнов, 1976; Кривцов, Макеева, 1981).

Источник рудного вещества золото-скарновых, золото-сульфидно-кварцевых, золотосодержащих скарново-магнетитовых месторождений имеет более сложную природу. Изотопный состав серы сульфидных минералов (табл.1) месторождений золото-скарновой формации (Алабин, Павлова, 1991,) 534 S =-0.3 +3.3 %о, I 534 Scp.= + 1.6 %о (рис.За). Эти цифры близки мантийной сере (В.А.Гриненко, Л.Н.Гриненко, 1974). В месторождениях золото-сульфидно-кварцевого и золотосодержащего скарново-магнетитового формаци-онных типов изотопный состав серы в сульфидных минералах (табл.1) колеблется в интервале 534 S = +1.1 +9.8 %о, Z 534 Sep. = 5.5%о (рис.За). Цифры свидетельствуют об эндогенном источнике серы, фракционировании ее в процессе развития рудообразующей системы и указывают на ее мантийно-коровую природу (В.А.Гриненко, Л.Н.Гриненко, 1974; Виноградов, 1980).

Изотопный состав свинца калиевых полевых шпатов раннепа-леозойских гранитоидов и галенитов золото-скарновых, золото-сульфидно-кварцевых, золото-содержащих скарново-магнетитовых руд, ассоциирующих с этими гранитоидами, сопоставлен нами (Алабин, Павлова, 19912) с составом свинцов месторождений, сформиро-

ванных в различных геодинамических обстановках по Б.Р.Доу, Р.Е.Зартману, Дж.Стейси (1979). Анализ диаграммы (рис.36) показывает, что точки среднего изотопного состава свинца полевых шпатов раннепалеозойских гранитоидов и галенитов золоторудных месторождений, ассоциирующих с этими гранитоидами, ложатся на линию эволюции свинца орогенной зоны (Ь), вблизи отрезка (d'), отвечающего мобилизованной нижней коре с возрастом 1600 млн.лет. Это свидетельствует о генетическом родстве раннепалеозойских гранитоидов и ассоциирующих с ними золоторудных месторождениях. Такая связь подтверждается и исследованием радиологического возраста гранитоидов и- золоторудных месторождений. Радиологический возраст Центральнинского гранитоидного интрузива, определенный K-Ar методом по роговой обманке и биотиту - 480 ± 20 млн.лет; золото-сульфидно-кварцевых жил, расположенных в интрузиве, установлен тем же методом по серициту березитов - 465 ± 15 млн.лет (Алабин и др., 1990). Согласно радиологического возраста золоторудных месторождений исходный модельный возраст свинца оценивается по методике Н.В.Вилора и др. (1982) в 750 ± 50 млн.лет. Это соответствует времени спрединга и отторжения свинца из мантии. Вместе с тем в составе галенитов золоторудных месторождений участвует свинец с возрастом 1600 млн.лет (рис.36). Такой свинец мог быть заимствован из земной коры микроконтинента. Таким образом, свинец золоторудных месторождений Кузнецкого Алатау, пространственно, во времени и генетически связанных с раннеорогенными (коллизионными) ранне-палеозойскими гранитоидами, имеет двухстадийную модель образования, говоря другими словами, имеет мантийно-коровое происхождение. Такая закономерность характерна для свинцов раннепалеозойских золоторудных месторождений Восточного Саяна (Неймарк и др., 1995).

Выдержанный состав продуктивных минеральных ассоциаций раннепалеозойских золоторудных месторождений свидетельствует о стандартности флюидного состава рудообразующих гидротермальных растворов и генерирующих их магматических расплавов. Известно, что хлор, сера, гидроксильная группа ОН являются важнейшими ли-гандообразующими компонентами, участвующими в образовании устойчивых комплексных соединений золота - AuCl, АиСГ2, Au(HS)°, Au(HS) 2, Аи(ОН), Аи(ОН) 2 и др. при транспортировке его магма-

18,3 ' т

■ *-----

,6,0 ♦

4,8

IIa

1,6 *

2,8

-22 -20 -18 -16 -14 -4-2 0+2+4+6 +8 +Ю <6

<3 «

г«РЬЯмРЬ ;

I - 1, ■ - 2, • - 3, А - 4

Рнс.З. Изотопный состав серы (а), свинца (б) сульфидных минералов эндогенных месторождений Кузнецкого Алатау,

а. I - железорудных контактово-метасоматических, 1а - железорудных вулканогенно-осадочных, II - золото-скарновых, На - золото-сульфидно-кварцевых, III - молибденовых, - средние значения.

б. Кривые изотопной эволюции свинца мантии (а), орогенной зоны (Ь), верхней коры, поступающей в орогенную зону (с), нижней коры, поступающей в орогенную зону (d), повторно мобилизованной нижней коры возрастом 1600 млн. лет ( d' ) по Б.Р.Доу, Р.Е.Зартману, Дж.С.Стейси (1979).

Положение на них среднего изотопного состава свинца: 1 - полевых шпатов магматических пород раннепалеозойского (О-S) гранитоидного комплекса, 2-4 - галенитов месторождений, 2 - железорудных, 3 - золоторудных, 4 - редкометальных (шеелитовых, молибденовых).

тическими расплавами и гидротермальными растворами. Поскольку миграционные формы золота подвергаются трансформации по мере продвижения к поверхности, оно может переноситься на значительные расстояния в широких температурных интервалах от Т = 1350-850°С магматического процесса до Т = 600-300°С среднетемпера-турного и Т = 300-100°С низкотемпературного гидротермального процессов при Р от 20,0-15,0 до 3.0-0,5 кбар (Летников, Вилор, 1981; Баранова и др., 1982; Рябчиков, Орлова, 1984, 1990; Некрасов, 1991; Павлов, 1992; Альмухомедов, Медведев, 1982, 1995; Маракушев и др., 1997; Экспериментальные..., 1989).

Согласно наблюденных данных, глобальных и региональных палеотектонических реконструкций (Зоненшайн и др., 1976, 1990; Добрецов, 1986; Беличенко и др., 1994; Берзин и др., 1994), рассматриваемый регион располагался в Яз- С, в северной окраине (в современных координатах) Центрально-Азиатского палеоокеана. В V- С, в процессе заложения палеозоны Заварицкого-Беньофа и субдукции западной части океанической плиты под восточную на глубинах 7090 км при Р=14-16 кбар, Т=1250-1300°С в связи с дегидратацией суб-дуцируемой океанической плиты, частичного анатектического плавления гарцбургитовой мантии, деплетированной в предыдущий этап формирования континентальной земной коры (1600-2000 млн.лет), образуется базальтовый толеитовый расплав (Рингвуд, 1981). В С2' в связи с продолжающейся субдукцией и погружением океанической плиты на глубину 100-120 км при Р = 17-18 кбар, Т = 1300-1350°С (Богатиков, Цветков, 1988; Добрецов, Кирдяшкин, 1994) выплавляется из менее деплетированной мантии андезитовый известково-щелочной расплав. При подъеме базальтового и андезитового расплавов к поверхности по проницаемым зонам в промежуточных камерах-очагах происходит их дифференциация на несмешивающиеся жидкости - силикатную и сульфидную. Из базальтового расплава в субвулканических и вулканических условиях формируются контрастно дифференцированные плагиогранит-габбровая, плагиориолит-базальтовая магматические формации, колчеданная и колчеданно-полиметаллическая рудные формации; из андезитового - габбровая, сиенит-габбровая, габбро-монцодиоритовая, комагматичные им анде-зитовая, трахиандезит-трахит-трахириолитовая магматические и кол-чеданно-полиметаллическая, полиметаллическая рудные формации.

Наличие в базальтовом толеитовом и андезитовом известково-щелочном расплавах галоидов и гидроксильной группы приводит к образованию с ними комплексных соединений золота, которые в газовой фазе переносится в верхние горизонты. В силу сидерофильно-халькофильных геохимических свойств золота (Петровская, 1973), оно проявляет высокую степень сродства к Ре, Си, Б, в связи с чем сульфидная жидкость является универсальным коллектором и концентратором золота. Отсюда становится понятным почему сульфиды, слагающие колчеданно-полиметаллические месторождения, являются золотоносными.

Детальный анализ средних содержаний золота в породах контрастно дифференцированных формаций плагиогранит-габбровой, плагиориолит-базальтовой, производных базальтового толеитового расплава, выплавленного из деплетированной мантии, составляет: в габбро, габбро-диабазах Аи = 0.0029-0.0030 г/т, А° = 0.0230-0.0340 г/т, в базальтовых порфиритах Аи = 0.0029 г/т, в этих же породах с сульфидами Аи = 0.0112 г/т. В габбро, сиенитах, андезитовых порфиритах, кристаллизовавшихся из андезитового известково-щелочного расплава, выплавлен-ного из менее деплетированной мантии, составляет: в габбро, монцодиоритах Аи = 0.0028-0.0043 г/т, в андезитовых, трахиандезитовых порфиритах Аи = 0.0028-0.0032 г/т, А£ = 0.0320-0.0340 г/т. В этих же породах с сульфидами количество Аи = 0.0620 г/т. Отсюда становится совершенно очевидным, что эндогенные рудообразующие системы, формирующиеся из базальтового толеитового расплава, выплавленного из истощенной мантии менее золотоносны, чем эндогенные системы, формирующиеся из андезитового известково-щелочного расплава, выплавленного из менее истощенной мантии.

В коллизионный этап (С22- 8) в связи со столкновением остро-водужно-аккреционного комплекса с микроконтинентом (С22- С3) и с Сибирским кратоном (О-Б) формируются эоны надвига, правостороннего сдвига, скучивания тектонических структур с образованием зон смятия и метаморфогенно-гидротермальной золотоносной эндогенной рудообразующей системы с коровым источником рудного вещества. В результате правостороннего сдвига и активизации мантийных процессов на глубине свыше 120 км при Р=19-20 кбар и Т=1350-1400°С происходит плавление недеплетированной мантии, образование анде-

тическимп и метаморфическими процессами, развиваемой А.Д.Щегловым (1987, 1997), Ф.А.Летниковым (1992). В.И.Коваленко и др.(1993), Д.В.Рундквнстом (1995).

Положение 4. Разработанный региональный и локальный прогнозно-поисковый комплекс золоторудных и золотосодержащих месторождений конкретных формационных типов с количественной оценкой прогнозных ресурсов по категориям Р,, Р2, Р3 известных и вновь прогнозируемых, в том числе нетрадиционных для региона золоторудных месторождений, золоторудных зон н рудных районов показывает, что в регионе имеются большеобъемные объекты с запасами блегородного металла, превосходящие известные в 2.5-3.0 раза. Такие объекты образованы в салаирско-каледонскую металлогенпческую эпоху; располагаются в Главном золоторудном поясе; проявляют пространственную, временную и генетическую связь с метаморфогенно-гндротермальнон и плутоногенно-гидротермальной максимально золотоносными эндогенными флюидными рудообразукнцнми системами. На основании научного прогноза Кузнецкий Алатау с близко расположенными Кузнецким (Кузбасс), Канско-Ачннским (КАТЭК) топливно-энергетическими комплексами представляет собой крупный перспективный регион для ускоренного развития п расширения золотодобывающей промышленности Западной Сибири н Российской Федерации в целом.

В работе сформулированы региональные и локальные прогнозные и поисковые признаки золоторудных месторождений. Главными региональными поисковыми критериями являются: а) формирование месторождений в надсубдукционной зоне в V- С Л в надвиговой зоне (С2:-5), в зонах рифтогенеза (Э,.,, Р-Т, .1-К), проявленных в пределах развития островодужных и коллизионных геологических комплексов; б) размещение в островодужном комплексе на участках развития офиолитовой ассоциации с плагиогранит-габбровой, плагиориолит-базальтовой, андезитовой формациями; в коллизионном комплексе в ореольных зонах раннепалеозойских гранитоидов; в рифтогенных структурах с дайками и штоками щелочно-базальтовых долерит-диабазов, эссексит-диабазов; в) максимально золотоносными являются структуры с совмещенными островодужным, коллизионным, риф-

зитового известково-щелочного расплава, обогащенного золотом (Аи в андезитовых порфнритах, в габбро, диоритах - 0.0036-0.0060 г/т). Поднимаясь вверх, андезптовый расплав вызывает плавление нижних горизонтов земной коры, формирование гранитондного расплава повышенной основности. В процессе инфильтрации и диффузии золото перераспределяется из андезитового расплава в гранитоидный, обогащая последний (Миронов и др.,1989). Кроме того, гранитоидный расплав дополнительно обогащается золотом и серой за счет плавления пород островодужного комплекса и находящихся в них золотосодержащих сульфидов. Таким образом, в результате коллизии формируются максимально золотоносные метаморфогенно-гидротермальная и плутоногенно-гидротермальная эндогенные рудообразующие системы (табл.3).

В рифтогенный внутриплитный этап (0,.2, .1-К) образованы золотоносные эндогенные рудообразующие системы, обусловленные глубинной нижнемантийной эндогенной активизацией континентальной земной коры (Ярмолюк, Коваленко, 1991; Добрецов, 1997). Магматические породы этих систем являются золотоносными. Но их флюидный состав и слабая структурная проницаемость земной коры не способствовали концентрированию золоторудной минерализации.

В итоге металлогения золота в регионе определяется сочетанием следующих факторов: I - плавлением недеплетированной мантии, обогащенной золотом; 2 - флюидным составом, благоприятным для растворения золота, образования его комплексных соединений и транспортировки их магматическими расплавами и гидротермальными растворами в широких интервалах РТХ-условий; 3 - максимальной проницаемостью тектонических структур мантии и коры для сосредоточенно-направленного стационарного движения магматических расплавов и гидротермальных растворов; 4 - длительностью процессов накопления и концентрирования золота. Таким условиям отвечает салаирско-каледонская (раннекаледонская) золотоносная ме-таллогеническая эпоха тектонического и металлогенического развития региона с островодужной и коллизионной золотоносными эндогенными флюидными рудообразующими системами (табл.3). Совокупность рассмотренных геолого-генетических факторов металлогении золота региона полностью соответствует полигенной и полихронной эволюционной концепции связи эндогенных месторождений с магма-

тогенным геологическими комплексами. Золоторудные и золотосодержащие месторождения размещаются в рудогенерирующнх интрузивах, в рудовмещаюших над - и околоинтрузивных породах. С учетом эрозионного среза вертикальный диапазон распространения промышленного оруденения оценивается в 1.5-3.0 км.

Локальные прогнозно-поисковые признаки; а) крупные по запа-

сам месторождения располагаются в очагоых структурах, проявляют пространственную, временную, генетическую связь с раннепалео-зойскими гранитоидами площадью более 100-150 км2 или с надын-трузивными штоками повышенной основности диорит-

гранодиоритового состава, длительно развивающимися во времени (от 480 до 440 млн.лет); б) крупные месторождения характеризуются многостадийностью формирования продуктивных минеральных ассоциаций и многоминеральным составом руд с вертикальной и горизонтальной минералого-геохимической и изотопной зональностью; в) сопровождаются интенсивно проявленными околорудными изменениями пород лиственнт-березитового типа; г) сопровождаются эндогенными и экзогенными геохимическими ореолами Аи, Ag, Си, РЬ, Аб, V/, Мо; д) сопровождаются россыпями золота и самородками золота с пробой близкой коренным источникам. Важным поисковым признаком руд глубоких горизонтов и флангов, не выходящих на поверхность, являются дайки аплитов и лампрофиров, минерализованные сульфидами и золотом, и породы лиственит-березитового состава с золотосодержащими сульфидами. Сочетание всех признаков является благоприятным для образования крупных месторождений золота (Фаворская, Виноградов, 1980; Константинов, 1991, 1994; Томсон, Полякова, 1994; Сафонов, 1997).

Разработанный прогнозно-поисковый комплекс способствовал выделению перспективных - региональной Ударно-Комсомольской золоторудной зоны (120 х 10-40 км); локальных - Кундат-Кундустуюльской, Балахчин-Знаменитой, Федоровско-Магызинской рудных зон (30-50 х 3-6 км); Центрального, Коммунаровского, Ча-нышского очаговых золоторудных районов (рис.2). В Ударно-Комсомольской золоторудной зоне располагаются известные месторождения и многочисленные рудопроявления, ранее оценивавшиеся изолированно, вне единой структурно- геологической связи, отчего их перспективы считались невысокими. Согласно прогнозно-поискового

комплекса месторождения и рудопроявления располагаются в струк-турно-формационной зоне с совмещенными в ней продуктивными на золото островодужным, коллизионным и рифтогенным геологическими комплексами. Установлено, что в рудных зонах и районах расстояния между месторождениями и рудопроявлениями - 12 ± 2 км, а между рудными телами 1.8-0.9 км. Это позволяет конкретизировать прогноз новых рудных месторождений и новых рудных тел.

Перспективы рудных зон, районов, месторождений оценены по единой методике. Количественные ресурсы (запасы) расчитаны по формуле:

Р„ Р2, Р3 = К х Ь, х Ь2 х Ь3 х О х в х N

(где Р,. 3, з - прогнозные ресурсы, Р, - до глубины 500 м с учетом данных разведочных горных выработок, колонковых скважин, Р2 - до глубины 1000 м с учетом единичных разведочных и структурных скважин, Р3 - до глубины 1500 м по общим геологическим, структурным, геофизическим, геохимическим и другим характеристикам; К - коэффициент надежности рудоносности до глубины 500 м - 0.5-0.7, до глубины 1000 м - 0.30.5, до глубины 1500 м - 0.3; Ь|,2,3 - длина по простиранию, падению и мощность прогнозируемых рудных тел; О - средняя плотность рудных тел (2.6-2.8 т/м'); О - среднее содержание рудного компонента (г/т), N - количество рудных тел.

Прогнозируемые объекты разделены: а) на вновь прогнозируемые; б) законсервированные, в которых оценены их фланги и глубокие горизонты; в) прогнозируемые новые участки в пределах известных рудных полей и прилегающие к рудным полям; г) прогнозные ресурсы золотосодержащих колчеданно-полиметаллических и скар-ново-магнетитовых месторождений, которые ранее не оценивались на золото.

Количественная оценка прогнозных ресурсов, базирующаяся на научно обоснованном прогнозно-поисковом комплексе с использованием результатов поисковых, разведочных и эксплуатационных работ, показывает следующее. 1. В регионе установлены наряду с традиционными кварцево-жильными месторождениями- объекты с нетрадиционным прожилково-вкрапленным и штокверковым типом золотого оруденения с рудными телами протяженностью по простиранию - 1.5-3.0 км, по падению 1.0-1.5 км, мощностью - 3-5 м, средним содержанием благородного металла - 1.8-3.2 г/т; с развитыми на отдельных участках кварцевыми жилами с содержанием Аи - 15-20 г/т, с обогащенными рудными столбами с Аи - 30-70 г/т и с единичными эндогенными самородками золота до 0.3-2.0 кг. К ним относятся Кун-дат-Кундустуюльская, Балахчин-Знаменитая, Федоровско-Магызинс-

кая золоторудные зоны; Центральный, Коммунаровскпй, Чанышский золоторудные районы. Они представляют собой крупнообъемные объекты. 2. Известные промышленные месторождения региона отработаны до глубины 150 м (70%) остальные (30%) - до глубины 460-620 м при распространении оруденения на глубину 1.0-1.5 км. На месторождениях Федотовское, Ударное. Коммунаровское запасы благородного металла могут быть увеличены в 1.5-2.0 раза, в названных выше рудных зонах и в районах - в 2.5-3.0 раза. 3. Прогнозные ресурсы золотосодержащих скарново-магнетитовых месторождений Тельбесского железорудного района и Ампалыкского месторождения соответствуют средним по запасам месторождениям золота. 4. Золотосодержащие колчеданно-полиметаллические месторождения по прогнозным ресурсам благородного металла сопоставимы с малыми по запасам золоторудными месторождениями.

В итоге, сделан вывод о том, что прогнозные ресурсы превосходят разведанные запасы золоторудных объектов региона в 2.5-3.0 раза. Кузнецкий Алатау с известными, закосервированными и вновь прогнозируемыми крупнообъемными золоторудными объектами, расположенными рядом с Кузнецким (Кузбасс) и Канско-Ачинским (КАТЭК) топливно-энергетическими комплексами, является перспективным регионом для быстрого расширения золотодобывающей промышленности Западной Сибири и Российской Федерации в целом.

Вложение инвестиционных средств в золотодобывающую промышленность региона должно иметь не только региональный, но и федеральный статус.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Кузнецкий Алатау как тектоническая и металлогеническая структура формировался в зоне перехода палеоокеан-палеокон-тинент. Металлогения золота региона определяется салаирско-каледонской (R3-S), герцинской (D-P), мезозойской (Т-К) золоторудными металлогеническими эпохами и золотоносными эндогенными флюидными рудообразующими системами, сформированными в ост-роводужный (V- С2'), коллизионный (£22-S), рифтогенный внутри-плитный континентальный (D-K) этапы развития региона.

Золотоносные эндогенные рудообразующие системы всех ме-таллогенических эпох совмещены в пространстве. Они находятся в единой тектонической и металлогенической структуре, которая на западе граничит с океанической по глубинному разлому, на востоке с окрапнно-континенталыюп - по системе взбросов, сбросов и надвигов. Эта золотоносная металлогеническая структура развивалась в V- С,' как надсубдукционная островодужная; в С22-5 - как взбросо-надвиговая коллизионная; в 0,.2, Р-Т, ,1-К как рифтогенная внутри-плитная континентальная. В результате она являлась интенсивно деформированной и максимально проницаемой для магматических расплавов, магматических и метаморфических гидротермальных растворов. С размещающимися в ней золоторудными и золотосодержащими месторождениями она образует Главный золоторудный пояс Кузнецкого Алатау.

Золотоносность эндогенных флюидных рудообразующих систем и металлогения золота региона в целом определяются: а) формированием эндогенных рудообразующих систем из магматических расплавов, выплавленных из недеплетированной мантии и из нижней островодужной земной коры, обогащенных золотом; б) флюидным составом эндогенных рудообразующих систем, который способствует образованию комплексных соединений золота, устойчивых в меняющихся РТХ - условиях при транспортировке их магматическими расплавами и гидротермальными растворами к поверхности; в) высокой деформированностью и проницаемостью мантии и земной коры для магматических расплавов и гидротермальных растворов. Сочетание этих факторов обеспечивает интенсивную золотоносность метал-логенических структур.

Разработанный региональный и локальный научный прогнозно-поисковый комплекс золоторудных месторождений известных и вновь прогнозируемых с количественной оценкой прогнозных ресурсов показывает, что в регионе имеются крупнообъемные объекты, превосходящие по запасам известные в 2.5-3.0 раза.

Кузнецкий Алатау с высокими прогнозными ресурсами золота, благоприятными для расширения сырьевой базы золотодобывающей промышленности, и расположенный вблизи Кузнецкого (Кузбасс) и Канско-Ачинского (КАТЭК) топливно-энергетических комплексов,

имеет важное стратегическое значение в развитии экономики Западной Сибири и Российской Федерации в целом.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии:

Алабин Л.В. Структурно-формационная и металлогеническая зональность Кузнецкого Алатау. Новосибирск: Наука. 1983,. С.112.

Хомичев В.Л., Алабин Л.В., Курмей А.Е. Центральный массив эталон мартайгинского гранитоидного комплекса (Кузнецкий Алатау). Новосибирск. 1994. С. 160.

Карты и объяснительные записки: Алабин Л.В., Пантюхина М.А. Геологическая карта СССР. Масштаб 1:200000. Лист N-45-IV. Объяснительная записка. М.Госгеолтехиздат. 1962. С.94.

Григорьев Н.В., Алабин Л.В., Юзвицкий А.З., Дубинкин С.Ф. Государственная геологическая карта СССР (новая серия). Масштаб 1.1000000. Карта полезных ископаемых. Лист N-(44),45 (Новосибирск). Объяснительная записка. Л. 1987. С.96.

Григорьев Н.В., Амшинский H.H., Алабин Л.В. и др. Государственная геологическая карта СССР (новая серия). Масштаб 1:1000000. Карта дочетвертичных образований. Лист N-(44),45 (Новосибирск). Объяснительная записка. Л. 1988. С. 134.

Другие научные труды: Алабин Л.В. К расчленению отложений тельбесской серии на севере Кузнецкого Алатау//Материалы по минералогии, петрографии и полезным ископаемым Зап. Сибири и Красноярского края. Томск. 1965. С.127-132.

. Алабин Л.В. Нижнекембрийский габбро-плагиогранитный комплекс на севере Кузнецкого Алатау// Геология и геофизика. 1966,. №4. С.81-89.

Алабин JI.В. К геологии, петрологии и геохимии Кундатского гранитоидного массива (Кузнецкий Алатау)//Вопросы минералогии и петрографии Зап. Сибири. Томск. 19662. С. 19-30.

Алабин Л.В. О возрасте мартайгинского гранитоидного комплекса и связанного с ним оруденения (Кузнецкий Алатау)//Изв. АН СССР. Сер.геол. 19663. №12. С.122-127.

Алабин Л.В. К вопросу об изучении формы тел магматических масивов (на примере Кузнецкого Алатау)// Вопросы геологии, методики поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. Новосибирск. 1967,. С.98-104.

Алабин Л.В. Ургадатско-Федотовский скарново-рудный район на северо-западе Кузнецкого Алатау// Материалы по минералогии, петрографии и полезным ископаемым Зап.Сибири и Красноярского края. Томск. 19672. С.86-91.

Алабин Л.В. Об ордовикском вулканизме в Кузнецком Ала-тау//Геология и геофизика. 1968. №1. С. 120-124.

Алабин Л.В. О соотношении скарновой и кварцево-жильной золоторудных формаций Кузнецкого Алатау// Геолого-геохимические и морфологические особенности магматогенных рудных месторождений Алтае-Саянской области. Новосибирск. 1969. С. 115-119.

Алабин Л.В., Налетов Б.Ф. Ордовикский вулканизм Кузнецкого Алатау и его металлогенические особенности//Вулканизм и ру-дообразование. Новосибирск. 1969. С.33-39.

Алабин Л.В., Долгушин С.С. Кузнецко-Алтайский глубинный разлом и связь с ним тектонических структур, магматизма, метаморфизма и оруденения/ЛТрирода и природные ресурсы Алтая и Кузбасса. Новосибирск. 1970. С.15-18.

Алабин Л.В. Центральнинский массив мартайгинского гранитоидного комплекса (Кузнецкий Алатау)//Магматические формации Сибири и Дальн. Востока. М.: Наука, 1971,. С.169-213:

Алабин Л.В. Позднепалеозойские гранитоидные формации/Закономерности размещения магматических формаций Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск. 19712. С.78-83.

Алабин Л.В., Митюшин A.M. Рудные столбы и перспективы Центрального месторождения//Проблемы образования рудных столбов. Новосибирск: Наука, 1972. С. 136-139.

Алабин Л.В. Геохимические особенности раннепалеозойских гранитоидов фемических зон эвгеосинклинали Кузнецкого Ала-тау//Магматизм, литология и вопросы рудоносности Сибири. Новосибирск. 1974,. С.46-51.

Алабин Л.В. Новый перспективный железорудный район в Кузнецком Алатау//Проблемы генезиса, закономерности размещения и перспективы железоруденения Алтае-Саянской складчатой области. Ч.Н. Новосибирск. 19742. С.128-136.

Алабин Л.В. Перспективы открытия железорудных месторождений в северной части Кузнецкого Алатау// Разведка и охрана недр. 1975,. №8. С.9-10.

Алабин Л.В. Среднекембрийский вулканизм зоны ранней консолидации каледонид Кузнецкого Алатау// Магматические формации складчатых регионов. Элиста. 19752. С.10-18.

Алабин Л.В. Сравнительный формационный анализ магматизма осевых зон палеозойских эвгеосинклиналей Кузнецкого Алатау и Урала для металлогенических целей//Особенности глубинного строения эвгеосинклинальных прогибов типа Тагило-Магнитогорского. Свердловск. 19753. С.10-11.

Алабин Л.В., Долгушин С.С., Рогов Н.В. Формация гнейсо-гранитов зон самятия Алтае-Саянской складчатой области//Геология и геофизика. 1975. №4. С.28-38.

Алабин Л.В. Способ и условия формирования некоторых массивов раннепалеозойской гранитоидной формации Кузнецкого Алатау//Экспериментальные исследования в области геохимии, петрогр., минерал, и кристаллографии. Элиста. 1976, . С.30-41.

Алабин Л.В. Формационные типы главных золотоносных интрузивов Алтае-Саянской складчатой области//Магматизм, петрология, геохимия и металлогения Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск. 19762. С.55-59.

Алабин Л.В. Состав, морфология и условия залегания околорудных метасоматитов как критерии поисков и прогнозной оценки скарново-магнетитовых месторождений в Алтае-Саянской складчатой области//Критерии поисков и прогнозной оценки железорудных месторождений Сибири. Новосибирск. 19763. С.23-28.

Алабин Л.В. Главный железорудный пояс Кузнецкого Ала-тау//Геология и геофизика. 19764. №1. С.32-40.

Алабин JI.В. Проблемы генезиса и пространственного размещения сиенитов и скарново-магнетитовых руд в Кондомском районе Горной Шории//Проблемы дифференциации вещества в магматических и рудообразующих процессах. Новосибирск: Наука, 1977,. С.94-139.

Алабин Л.В. О метамагматической природе сиенитов Кондом-ского района//Докл. АН СССР. 19772. Т.232. №4. С.890-893.

Маликова И.Н., Алабин Л.В. Основные геохимические тенденции развития Кондомской металлогенической зоны (Горная Шо-рия)//Минералогия и геохимия рудных месторождений Сибири. Новосибирск: Наука, 1977. С. 182-199.

Алабин Л.В. Главные геологические параметры условий формирования промышленных скарново-магнетитовых месторожде-ний//Новые данные по гранитоидному магматизму и геологии железорудных м-ний Сибири. Новосибирск. 1978. С.64-66.

Алабин Л.В., Долгушин С.С. Главные закономерности размещения скарново-магнетитовых месторождений в раннепалеозойской эвгеосинклинали Алтае-Саянской складчатой облас-ти//3акономерности размещ. пол. ископаемых. T.XII. Доорогенная металлогения эвгеосинклиналей. М.: Наука, 1978. С.235-239.

Довгаль В.Н., Алабин Л.В., Васильев Б.Д. и др. Состояние вопроса о формационном расчленении магматических образований Кузнецкого Алатау//Региональные схемы магматизма Алтае-Саянской складчатой области. Л. 1978. С.29-40.

Алабин Л.В. Раннепалеозойский магматизм и металлогения Кузнецкого Алатау//Геология, петрология и полезн. ископаемые Зап. Сибири. Томск. 1979. С.40-44.

Алабин Л.В., Грицюк Я.М., Кузнецов A.M., Резник Н.И. Использование материалов космо- и аэросъемок для металлогенических целей на примере Алтае-Саянской складчатой области//Исследование Земли из космоса. 1980. №6. С. 16-21.

Щербаков Ю.Г., Алабин Л.В., Злобин В.А. и др. О сырьевой базе золота юга Сибири/ЛТроблемы изучения и комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов Сибири. T.I. Новосибирск. 1980. С.123-136.

Алабин Jl.В. Металлогения золота Западной Сибири//Геохимия золота, редких и радиоактивных элементов. Новосибирск. 1981. С.19-24.

Алабин Л.В. Связь золотого оруденения с магматизмом в Ал-тае-Саянской складчатой области// Критерии прогнозной оценки эндогенного оруденения Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск: Наука, 1982. С.83-88.

Алабин Л.В. Золотоносность Алтае-Саянской складчатой области/Условия образования, принципы прогноза и поисков золоторудных м-ний. Новосибирск: Наука, 1983,. С.66-80.

Алабин Л.В. Скважинная геохимия - важный метод повышения эффективности поисковых и оценочных работ на золоторудных ме-сторождениях//Химия магматичесюгх формаций Сибири. Новосибирск. 1984. С.129-133.

Алабин Л.В., Павлова Л.К. Региональные и локальные геохимические критерии оценки золотого оруденения Кузнецкого Ала-тау//Геохимические методы поисков и оценки рудных месторождений (Материалы Второго Междунар. симпозиума "Методы прикладной геохимии"). Новосибирск: Наука, 1985. С.87-92.

Алабин Л.В. Эволюция магматизма в истории становления земной коры Алтае-Саянской складчатой области //Происхождение и эволюция магматических формаций в истории Земли. T.I. Тезисы докладов VII Всесоюзного петрографического совещания. Новосибирск. 1986,. С.162-163.

Алабин Л.В. Региональные закономерности размещения рудных месторождений Западной Сибири// Металлогения и прогноз полезных ископаемых. Материалы чтения памяти академика С.С.Смирнова. Чита. 19862. С.35-37.

Алабин Л.В. Генетические типы раннепалеозойских гранитои-дов Алтае-Саянской складчатой области и их рудонос-ность//Геохимические типы гранитоидов. Иркутск. 1987,. С. 18-33.

Алабин Л.В. Метод комплексной прогнозной оценки золоторудных месторождений Западной Сибири//Повышение эффективности научного обоснования локального прогноза месторождений рудных полезных ископаемых. Тез. докл. М. 19872. С.28-30.

Алабин JI.В. Рудоносность раннепалеозойского вулканизма Алтае-Саянской складчатой области// Палеовулканологии, реконструкции палеозоя Сибири. Новосибирск. 1988,. С.112-130.

Алабин Л.В. Эволюция золоторудных формаций в истории становления земной коры Алтае-Саянской складчатой облас-ти//Рудообразование и генетические модели эндогенных рудных формаций. Новосибирск: Наука, 19882. С.141-148.

Алабин Л.В. Метаморфогенное золотое оруденение Западносибирской металлогенической провинции//Металлогения докембрия и метаморфогенное рудообразование. Киев. 1990. С. 173-174. (тезисы докладов. 4.2).

Алабин Л.В., Меленевский В.Н., Павлова Л.К., Травин A.B. Калий-аргоновое изотопное датирование рудносных гранитоидов Кузнецкого Алатау//Изотопное датирование эндогенных рудн. формаций: Тез. докл. Всесоюзн. сов. Киев. 1990. С. 170-172.

Щербаков Ю.Г., Алабин Л.В., Рослякова Н.В. Проблемы и перспективы развития золотодобывающей промышленности Западной Сибири//Горно-добывающие комплексы Сибири и их минерально-сырьевая база. Новосибирск. 1990. С.59-61.

Алабин Л.В. Геодинамические обстановки и металлогения золота юга Сибири//Геодинамика, структура и металлогения складч. сооружений юга Сибири. Новосибирск. 1991. С.105-108.

Алабин Л.В., Павлова Л.К. Геохимия и прогноз золоторудных полей в Кузнецком Алатау//Потенциальная рудоносность, геохимические типы и формации магматических пород. Новосибирск: Наука, 1991,. С.51-71.

Алабин Л.В., Павлова Л.К. Изотопный состав серы, свинца и вопросы генезиса эндогенных месторождений Кузнецкого Ала-тау//Изотопные исследования процессов рудообразования. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 19912. С.92-119.

Alabin L.V. Geology and geochemistry of gold deposits in the Southwest of Siberian platform// Journal of Preccious Metallic Geology. 1993. Vol.2. №1. pp.1-8.

Алабин Л.В. Геодинамические обстановки и металлогениче-ская зональность Алтае-Саянской складчатой системы//Металлогения складчатых систем с позиции тектоники плит. Тезисы докладов I Все-

росийского металлогенического совещания. Екатеринбург. 1994. С.69-71.

Алабин Л.В., Павлова Л.К., Карлова С.Б. Рудно-магматические системы Кузнецкого Алатау и геодинамические обстановки их фор-мирования//Новые данные о геологии и полезных ископ. Западной части Алтае-Саянской области. Сборник матер-ов к науч.-практ. кон-фер. Новокузнецк. 1995. С. 140-142.

Alabin L.V., Pavlova L.K., Karlova S.B. Location and Formation Regularities of Gold mineralisation of the South Sibiria // 30th International Geological Congress. Abstracts. V.2. №3. Beijing. 1996. p.760.

Технический редактор О.М. Вараксина

Подписано к печати 12.03.98. Формат 60x84/16. Бумага офсет № 1. Гарнитура Тайме. Офсетная печать. Печ. л. 2.1 Тираж 120 Заказ 113. Новосибирск, 90, пр.ак. Коптюга, 3 НИЦ ОИГГМ СО РАН

Текст научной работыДиссертация по геологии, доктора геолого-минералогических наук, Алабин, Лев Васильевич, Новосибирск

г,

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ГЕОЛОЕИИ

На правах рукописи

АЛАБИН Лев Васильевич

МЕТАЛЛОГЕНИЯ ЗОЛОТА КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

Том 1

Специальность: 04.00.11 - геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений;

металлогения

•уу

С*'

Диссертации \щ еРоискани^чйФо и стежйи ^ доктора ~ '

■д

Л, ^

-л. ••

Новосибирск, 1998 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.

Введение ..............................................

Глава 1. Геологические комплексы и геодинамические

обстановки их формирования........................................15

1.1. Краткая история изученности, методы исследования...........................................................................15

1.2. Океанический комплекс Ыз-С!.......................

1.3. Континентальный комплекс Яз-Сх........................................24

1.4. Островодужный комплекс У-Сг1............................................25

1.5. Коллизионный комплекс €22-3..............................................47

1.6. Рифтогенные внутриплитные комплексы Б1_2, Р-Т, ¿"-К. . 63

1.7. Глубинное строение земной коры......................................'71

1.8. Содержание золота в породах геологических комплексов....................................... 77

1.9. Закономерности размещения эндогенных

месторождений в геологических комплексах.........

Выводы........................................... 88

Глава 2. Металлогения золота........................... 90

2.1. Формационные типы золоторудных

месторождений.................................... 92

2.1.1. Месторождения золото-скарновой формации........ 94

2.1.2. Месторождения золото-сульфидно-кварцевой

формации....................................... Ю4

2.1.3. Месторождения золото-серебряной формации... . . . . 137

2.1.4. Минерализация золото-сурьмяно-ртутной

формации....................................... 139

2.1.5. Проба и состав золота месторождений различных формационных типов............................. 140

2.1.6. Изотопный состав серы сульфидных минералов золоторудных месторождений..................... 144

2.2. Формационные типы золотосодержащих

месторождений.................................... 148

2.2.1. Месторождения золотосодержащей колчеданно-полиметаллической формации..................... 149

2.2.2. Месторождения золотосодержащей скарново-магнетитовой формации.......................... 152

2.3. Формационные типы незолотоносных

месторождений.................................... |50

2.4. Металлогенические золоторудные эпохи и золотоносные эндогенные рудообразующие системы...

2.5. Металлогенические золотоносные структуры......... 165

Выводы........................................... I? 1

Глава 3. Геолого-генетические модели золотоносных

эндогенных рудообразующих систем и золоторудных формаций....................................... 173

3.1. Источники рудного вещества....................... 175

3.1.1. Изотопный состав серы.......................... 176

3.1.2. Изотопный состав свинца........................ 177

3.1.3. Изотопный состав кислорода и углерода.......... 180

3.2. Флюидный состав и физико-химические параметры рудообразующих систем............................ 184

3.3. Формы нахождения золота в магматических расплавах и гидротермальных растворах, условия его транспортировки и концентрации................... 186

3.3.1. Расворимость золота в силикатных расплавах..... 187

3.3.2. Растворимость золота в гидротермальных

растворах...................................... ХЭО

3.4. Геолого-генетические модели золотоносных эндогенных флюидных рудообразующих систем

и золоторудных формаций.......................... 195

3.4.1. Модель формирования ранней островодужной (У-С^), поздней островодужной золотоносных эндоген-

ных рудообразующих систем и золото—содержащих колчеданной, колчеданно-полиметаллической,

полиметаллической рудных формаций..............195

3.4.2. Модель формирования ранней коллизионной (€2^-63) метаморфогенно-гидротермальной, поздней коллизионной (О-Б) плутоногенно-гидротермальной золотоносных эндогенных рудообразующих систем и золото-сульфидно-кварцевой, золото-скарновой, золотосодержащей скарново-магнетитовой рудных формаций. .204

3.4.3. Модель формирования рифтогенных внутриплиных золотоносных эндогенных рудообразующих систем (0!_2,кТ-К) и золото-серебряной, золото-сурьмяно-

ртутной рудных формаций.........................228

Выводы..........................................234

Глава 4. Прогнозно-поисковый комплекс...................238

4.1. Прогнозно-поисковый комплекс островодужных золотосодержащих колчеданно-полиметаллических месторождении.............. ........................240

4.2. Прогнозно-поисковый комплекс коллизионных золото-сульфидно-кварцевых, золото-скарновых, золото-скарново-магнетитовых месторождений........245

4.2.1. Региональные прогнозно-поисковые критерии.......246

4.2.2. Локальные прогнозно-поисковые критерии..........<¿49

4.2.3. Прогнозные ресурсы золото-сульфидно-кварцевых, золото-скарновых месторождений..................261

4.2.4. Прогнозные ресурсы законсервированных золоторудных месторождений......................296

4.2.5. Прогнозные ресурсы золотосодержащих скарново-магнетитовых месторождений.............305

4.3. Прогнозные ресурсы золото-серебряных месторождении............. ........................30?

4.4. Прогнозные ресурсы золото-сурьмяно-ртутной минерализации............. ........................308

Выводы..................................................309

Заключение ................................................313

Литература ................................................323

Введение

Актуальность работы. Увеличение производительности золотодобывающей промышленности диктуется использованием золота в новейших технологических процессах и валютной необходимостью. Возрастающая потребность в таком сырье побуждает совершенствование научного прогноза и поисков новых объектов, оценочных критериев глубоких горизонтов и флангов эксплуатируемых и законсервированных месторождений. Разработка надежных прогнозных и поисковых критериев невозможна без комплексного анализа условий формирования золоторудных месторождений во времени и закономерностей размещения в пространстве, их формационной принадлежности, пространственно-временных и генетических связей с магматическими и метаморфическими формациями, структурами земной коры, различающимися по типу тектонического развития и глубинному строению, т.е. без металлогенического анализа .

Углубленное изучение с помощью новейших методов исследования геологического строения золоторудных месторождений, их вещественного состава, типоморфизма руд и минералов, геохимических особенностей, источников рудного вещества, способов и механизмов его переноса и концентрации; физико-химических особенностей рудообразующих систем, с научным осмысливанием и теоретическим обобщением и синтезом полученных результатов как единого целого геологического явления в виде геолого-генетических моделей - является более высоким научным уровнем познания генезиса месторождений. Построение геолого-генетических моделей эндогенных флюидных рудообразующих систем и золоторудных формаций, а на их основе прогнозно-поисковых и оценочных критериев золоторудных месторождений, является актуальным направлением в дальнейшем развитии и совершенствовании теории металлогении золота и рудообразования в целом.

Состояние проблемы. Основы металлогении золота как самостоятельного раздела науки о рудных месторождениях сформулированы трудами В.А.Обручева, Ю.А.Билибина, И.С.Рожкова, С.Д.Шера, Ф.Н.Шахова, Н.А.Шило, JI.В.Таусона, В.Г.ЭмЬнса, В.Линдгрена. В последнее время в Российской Федерации и за рубежом наблюдается усиление исследований по золоторудной тематике, что нашло отражение в выходе большого числа журнальных статей, многих тематических сборников, в том числе включающие материалы Международных совещаний, методических рекомендаций по составлению металлогенических карт, прогнозу, оценке и разведке золоторудных месторождений, разработанных научными коллективами РАН, ЦНИГРИ, ВСЕГЕИ, ДВИМС, СНИИГИМС, САИГИМС, КАЗИМС, Высших учебных заведений и др. Издан ряд монографий по металлогении, геологии, минералогии и геохимии золота, среди которых особое место по всеобщему признанию занимают работы С.Д.Шера(1972,1974), Н.В.Петровской(1973), И.Я. Некрасова(1991), Р.В.Бойля(Boyle, 1979) . Оригинальные экспериментальные исследования поведения золота в магматических и гидротермальных процессах породо- и рудообразования изложены в монографии Ф.А.Летникова,Н.В.Вилора(1981), в коллективной работе "Экспериментальные исследования геохимии золота..." (1989). На многие из таких работ мы опираемся в нашем исследовании, обобщая и развивая их применительно к поставленным задачам.

Естественным подтверждением важности и актуальности изучения металлогении золота и разработки моделей золоторудных месторождений различных формационных типов являются исследования близкие нашей тематике в золоторудных провинциях Урала, Средней Азии, Казахстана, Алтае-Саянской складчатой области, Енисейского кряжа, Забайкалья, Северо-Востока и Востока страны, в США, Канаде, Австралии, Африке. Каждой золотоносной провинции, наряду с общими, свойственны индивидуальные региональные металлогенические особенности, в частности, докем-

брийский, палеозойский, мезозойский возраст промышленных руд; магматогенный или метаморфогенный генетический тип золотого оруденения; мантийный, коровый или полигенный источник металла и др. Поэтому исследование региональных металлогенических особенностей золоторудных месторождений имеет принципиально важное значение для научной разработки геолого-генетических моделей и на их основе создание надежного регионального и локального прогнозно-поискового комплекса.

Разработка и создание таких моделей на примере Кузнецкого Алатау важно еще и потому, что, во-первых, он является крупным золотодобывающим регионом в Западной Сибири с разнообразными формационными типами золоторудных месторождений. Во-вторых, этому способствует высокая геологическая, геофизическая и геохимическая его изученность. В-третьих, регион является экономически освоенным с Кузнецким, Канско-Ачинским промышленными и топливно-энергетическими комплексами. Это способствует быстрой реализации научных разработок и внедрению их результатов в практическую деятельность производственных организаций. Недостаточность разработок такого плана еще раз подчеркивает актуальность рассматриваемой проблемы.

Цель исследования. Выявление закономерностей формирования золоторудных месторождений различных формационных типов во времени, закономерностей размещения их в пространстве и разработка на этой основе геолого-генетических моделей золоторудных формаций и прогнозно-поискового комплекса золоторудных месторождений как в известных, так и во вновь прогнозируемых рудных районах.

Задачи исследования. Достижение поставленной цели осуществлялось через решение следующих основных задач: а - теоре-

-.-.г

ткчееком обобщений современных знаний с использованием научу"

ных результатов исследований автора о геологическом, тектоническом, глубинном строении региона; б - типизация магматических комплексов, золоторудных месторождений, их петрохимиче-

ских, минералогических, геохимических особенностей на форма-ционной основе и интерпретация reoдинамических обстановок их формирования; в - изотопно-геохимические исследования источников рудного вещества, условий его миграции и концентрации; г - выделение золотоносных эндогенных рудообразующих систем, продуцируемых ими золоторудных месторождений конкретных формационных типов, формирующих рудные районы, зоны, рудный пояс; д - разработка региональных и локальных прогнозно-поисковых критериев промышленных золоторудных месторождений, в том числе нетрадиционного для региона генетического типа с количественной оценкой прогнозных ресурсов.

Фактический материал. В основу работы положены результаты исследований, полученные автором в 1959-1997 гг. в процессе: 1 - геологических съемок М 1:200000 - 1:50000 на территории Кузнецкого Алатау; составления и редактирования Геологической карты, карты полезных ископаемых М 1:1000000 (новая серия) листа N-(44),45 - Новосибирск и Объяснительных записок к ним; 2-х Государственных геологических карт и карт полезных ископаемых М 1:200000 листов N-45-IV, N-45-V и Объяснительных записки к ним; 4-х геологических карт и карт полезных ископаемых М 1:50000 важнейших золоторудных районов Кузнецкого Алатау; 2 - детальных специальных тематических геологических и геохимических исследований золоторудных районов и месторождений Кузнецкого Алатау, Алтае-Саянской складчатой области, частично Урала (Тагило-Кушвинский, Магнитогорский рудные районы, Березовское рудное поле), Северного Казахстана (месторождения Жолымбет, Бестюбе, Степняк), Средней Азии (месторождения Кочбулак, Мурунтау), Китая (месторождения Дяпигоу, Сянси, Шуцюань).

Методы исследования. Главными методами исследования являлись: историко-геологический, структурно-системный и формаци-онный анализ геологических комплексов, золоторудных и золотосодержащих месторождений; K-Ar, Rb-Sr определения радиологи-

ческого возраста пород и руд; нейтронно-активационный, атом-но-абсорбционный, микрозондовый анализы пород, руд, минералов для определения содержаний Аи, Ад, редких, редкоземельных, радиоактивных элементов в количествах п х Ю-7"8 % и изучения изотопов Бг, Б, РЬ. Для металлогенических и прогнозных целей использовался метод дешифрирования материалов космо- и аэрофотосъемок.

Научная новизна. Работа представляет первое научное исследование металлогении золота в Западной Сибири. Ее новизна состоит в следующем: а) установлении связи золоторудных и золотосодержащих месторождений с конкретными магматическими формациями, тектоническими структурами и глубинным строением земной коры; б) изотопном исследовании источников рудного вещества; в) выделении золотоносных эндогенных флюидных рудооб-разующих систем и выяснении геодинамических обстановок их формирования; г) обосновании золотоносных металлогенических эпох, металлогенического золоторудного пояса, золоторудных зон, районов; д) построении геолого-генетических моделей золотоносных эндогенных рудообразующих систем, золоторудных и золотосодержащих рудных формаций; е) разработке регионального и локального прогнозно-поискового комплекса золоторудных месторождений с количественной оценкой их прогнозных ресурсов .

Практическое значение выполненного исследования заключается в возможности использования выявленных закономерностей формирования и размещения золотоносных магматических и золоторудных формаций в металлогеническом анализе, в региональном и локальном прогнозах и эффективных поисках и разведке золоторудных месторождений. Схема магматизма Кузнецкого Алатау и прилегающих территорий Салаира, Горного Алтая и Западного Саяна, перспективные золотоносные металлогенические зоны, районы, месторождения, закономерности их проявления во време-

ни и размещения в пространстве, отраженные на изданных Государственных геологических картах СССР, картах полезных ископаемых М 1:1000000, 1:200000 и в объяснительных записках к ним, используются научными и производственными организациями при планировании и проведении геологосъемочных и поисковых работ, металлогенических и тематических исследованиях.

Автором (совместно с Л.К.Павловой) выполнена в 1983-1985 гг. научная работа "Прогнозная оценка Центрального рудного поля". Эта научная разработка внедрена в ПО "Запсибзолото". Она способствовала интенсификации разведочных работ в рудном поле, расконсервации рудника в 1988 г. и рекомендована Президиумом СО АН СССР для широкого внедрения в народное хозяйство (Разработки..., 1986).

Основные защищаемые положения.

1. Кузнецкий Алатау сформирован в зоне перехода палеооке-ан-палеоконтинент. Регион обладает вертикальной во времени и горизонтальной в пространстве ассиметричной тектонической, магматической и металлогенической зональностью, которая обусловлена океаническим (Ы3 - С^) , континентальным (Из - €1) , островодужным (V - £.2х) , коллизионным (С22 - Б), рифтогенным внутриплитным (0х_2, Р-Т, ¿Г-К) геодинамическими режимами развития геологических комплексов.

2. Металлогения золота региона определяется условиями формирования во времени и закономерностями размещения в пространстве золоторудных и золотосодержащих рудных формаций, генерирующих их золотоносных эндогенных флюидных рудообразующих систем. Золоторудные и золотосодержащие рудные формации и продуцирующие их золотоносные эндогенные рудообразующие системы формируют во времени золоторудные металлогенические эпохи: салаирско-каледонскую (У-Б), герцинскую (0-Р), мезозойскую (Т-К).

Золоторудные и золотосодержащие месторождения металлогени-ческих эпох располагаются в пространстве в совмещенных структурно-вещественных островодужном, коллизионном, рифтогенном геологических комплексах, которые в совокупности характеризуются сложными фациальными и фазовыми соотношениями разновозрастных магматических, метаморфических, осадочных, рудных формаций. Они прослеживаются в меридиональном направлении вдоль Кузнецко-Алтайского глубинного разлома - зоны субдукции в У-Сг1, зоны надвига и горизонтального сдвига в С22-3, зоны континентального рифтогенеза в О^-�

Информация о работе

Алабин, Лев Васильевич
доктора геолого-минералогических наук
Новосибирск, 1998
ВАК 04.00.11

Диссертация

Металлогения золота Кузнецкого Алатау - тема диссертации по геологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы