Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Особенности состава и строения кайнозойских отложений ванкаремской впадины в связи с прогнозированием погребенных россыпей золота во впадинах северной Чукотки

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

Текст научной работыДиссертация по геологии, доктора геолого-минералогических наук, Величко, Сергей Васильевич, Ростов-на-Дону

/

/

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА И СТРОЕНИЯ КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ВАНКАРЕМСКОЙ ВПАДИНЫ В СВЯЗИ С ПРОГНОЗИРОВАНИЕМ ПОГРЕБЕННЫХ РОССЫПЕЙ ЗОЛОТА ВО ВПАДИНАХ СЕВЕРНОЙ ЧУКОТКИ

Специальность : 04.00.11.- геология, поиски и разведка рудных и нерудных

месторождений; металлогения; 04.00.21.-литология

Диссертация на соискание ученой степени ДОКТОРА

кшздидата* геолого-минералогических наук

На правах рукописи

УДК 551.7:550.93 Экз. 1

ВЕЛИЧКО Сергей Васильевич

Научный руководитель: Академик РАЕН,

доктор геолого-минералогических наук, профессор В.И.Седлецкий

Ростов-на-Дону - 1996

@

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр

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

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ И СПЕЦИФИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ......................................................................................................... 8

2. МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ СЕВЕРА ЧУКОТСКОГО ПОЛУОСТРОВА И ТИПИЗАЦИЯ КАЙНОЗОЙСКИХ ВПАДИН СЕВЕРНОЙ ЧУКОТКИ...................................... 11

2.1. Струюурно-тектоническое районирование.......................................... 12

2.2. Типизация районов россыпной золотоносности во впадинах Северной Чукотки................................................................................... 22

2.3. Типизация кайнозойских впадин Северной Чукотки.......................... 29

3. СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ВАНКАРЕМСКОЙ ВПАДИНЫ...................................... 32

3.1. Палеогеновая система.............................................................................. 40

3.2. Неогеновая система.................................................................................. 52

3.3. Четвертичная система............................................................................... 92

3.4. Стратиграфическая схема палеогена и неогена Ванкаремской впадины и ее корреляция с палеогеном и неогеном сопредельных регионов..................................................................................................... 104

4. МОРФОСТРУКТУРНОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ ОСНОВНЫХ РОССЫПЕОБРАЗУЮЩИХ ЭТАПОВ РАЗВИТИЯ РЕЛЬЕФА.............................................................................. 126

5. РЕГИОНАЛЬНЫЙ МАКЕТ ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВОГО КОМПЛЕКСА НА 30 ЛОТОРОССЫПНЫЕ ОБЪЕКТЫ ВО ВПАДИНАХ СЕВЕРНОЙ ЧУКОТКИ...................................................... 143

5.1. Систематизация прогнозно-поисковой информации............................ 144

5.2. Комплексирование методов поисков и прогнозирования золото-россыпных объектов в кайнозойских впадинах Северо-Востока России......................................................................................................... 153

5.3. Особенности комплексирования методов поисков и прогнозирования золотороссыпных объектов в кайнозойских впадинах Северной Чукотки.................................................................................... 164

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................ 179

Список использованной литературы....................................................... 181

о

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Мелкозалегающие россыпи золота традиционных возрастных и генетических типов как в нашей стране, так и за рубежом близки к истощению. Фонд неопоискованных площадей для традиционных типов россыпей практически исчерпан. Основные перспективы наращивания сырьевой базы золотодобывающей промышленности связываются с поисками и освоением нетрадиционных типов россыпей, в частности - россыпей золота, залегающих в кайнозойских впадинах. Сложность прогнозирования и поисков этого типа россыпей обусловлены особенностями состава, строения кайнозойских отложений и самих впадин, недостаточной разработанностью научно-методических основ поисков и прогнозирования данного типа россыпей золота.

В связи с актуальностью данной проблемы в последнее десятилетие геологоразведочные организации резко нарастили проведение во впадинах прогнозно-поисковых, разведочных, опережающих геофизических и тематических работ. В результате по впадинам Северной Чукотки был накоплен большой объем фактического материала по стратиграфии кайнозойских отложений, палеогеографии, морфоструктурным и металлогеническим особенностям формирования погребенных россыпей золота. Наибольший объем работ проведен в наиболее обширной и сложнопостроенной Ванкаремской впадине. Автор в течение 20 лет принимал участие в накоплении материала по данной проблеме, а в 1978-88 г.г. руководил данными работами в Восточно-Чукотской геологоразведочной экспедиции (ГРЭ). Обобщение фактического материала осуществлялось с целью создания оптимального регионального прогнозно-поискового комплекса (ППК) для погребенных россыпей золота в кайнозойских впадинах мезозоид Чукотского полуострова. При этом основной наиболее трудной задачей была разработка стратиграфической схемы палеогена и неогена, содержащих россыпи золота во впадинах и на ее основе осуществить палеогеоморфологические реконструкции основных россыпеобра-зующих этапов развития рельефа.

В первой половине 80-х годов в ЦНИГРИ разработаны прогнозно-поисковые комплексы для серии главных промышленных месторождений золота, алмазов и ряда цветных металлов (Кривцов и др., 1983, Беневольский и др., 1984 и т.д.). Опубликован ППК и для золотороссыпных месторождений (Флеров и др., 1985). Этот ППК охватывает все геологопромышленные типы россыпных месторождений золота, известные в различных регионах на территории СНГ, а также

описанные только за рубежом, но вероятные для размещения и на территории СНГ. В середине 80-х годов начата разработка "второго поколения" ППК - региональных прогнозно-поисковых комплексов. В отличие от ППК "первого поколения", которые характеризовались высокой степенью обобщения и поэтому применимы в любых регионах страны, при условии доработки; региональные ППК разрабатываются для геологических структур конкретного региона. Разработка ППК "второго поколения" началась с ППК для россыпей золота, погребенных в кайнозойских впадинах Северной Чукотки силами ЦНИГРИ в Восточно-Чукотской ГРЭ в 1986 г. С самого начала автор принимал в этой работе самое активное участие и является соавтором коллективных монографий, опубликованных в результате этой работы: "Методические рекомендации по прогнозированию и поискам россыпей золота в кайнозойских впадинах Северо-Востока СССР" (Флеров и др.) и "Некоторые особенности прогнозно-поискового комплекса на золотороссыпные объекты в кайнозойских впадинах Северной Чукотки" (Лаухин и др., 1990). В работах обобщен опыт прогнозирования и поисков погребенных россыпей золота. На базе тектонического районирования проведена типизация районов россыпной золотоносности и кайнозойских впадин. Рассмотрены особенности задач прогнозирования и поисков россыпей золота в разных группах и подгруппах впадин. Обсуждена специфика применения общих и частных методов исследований для выявления поисковых признаков размещения золотороссыпных объектов; приведены новые данные по интерпретации геофизических полей в пределах россыпных узлов и систематизации прогнозно-поисковой информации на основе оценки информативности различных признаков и критериев.

Диссертационная работа является продолжением совершенствования ППК для россыпей золота, погребенных в кайнозойских впадинах Северной Чукотки. Основное внимание автор уделил наименее изученным вопросам прогнозирования и поисков россыпей золота: особенностям состава и строения палеоген-неогеновых золотоносных отложений, выявлению и палеогеографическим реконструкциям основных россыпеобразующих этапов развития палеорельефа впадин, мор-фоструктурному районированию северной части Чукотского полуострова и оптимизации макета прогнозно-поискового комплекса.

Исследования по теме диссертации проведены в наиболее обширной и сложнопостроенной Ванкаремской впадине и актуальны для проведения всех видов геологических и других исследований, связанных с изучением кайнозоя впадин Северной Чукотки и прилежащих частей Амеразийского шельфа.

Цель работы: совершенствование научно-методических основ поисков и прогнозирования россыпей золота, погребенных в кайнозойских впадинах Северной Чукотки на основе изучения разреза кайнозоя, строения впадин (на примере наиболее сложно построенной Ванкаремской впадины), палеогеоморфологических реконструкций основных этапов развития рельефа, морфоструктурного районирования и тектономагматической типизации россыпной золотоносности.

Для достижения этой цели решались следующие основные задачи:

1.Металлогеническое районирование севера Чукотского полуострова, типизация районов россыпной золотоносности.

2,Определение и количественная характеристика признаков размещения россыпеобразующих источников золота.

3.Разработка стратиграфической схемы палеоген- неогеновых отложений Ванкаремской впадины. Выявление элементов палеогеографии важных для россы-пеобразования и консервации россыпей золота в пределах этой впадины.

4.Выявление литолого-фациальных и стратиграфических комплексов отложений, включающих погребенные россыпи золота.

5.Осуществление палеогеоморфологических реконструкций основных россыпеобразующих этапов развития Ванкаремской впадины на основе литолого-фациальной корреляции разрезов кайнозойских отложений. Выявление палеогеографических признаков размещения погребенных россыпей золота.

6. Морфоструктурное районирование северной части Чукотского полуострова и изучение эволюции морфоструктурных зон в кайнозое. Определение и количественная характеристика морфоструктурных признаков размещения погребенных россыпей золота.

7.Разработать оптимальный макет регионального ППК на погребенные россыпи золота во впадинах Северной Чукотки с оценкой информативной значимости комплекса поисковых признаков.

Основные защищаемые положения: 1.Литолого-фациальный состав и строение кайнозойских отложений во впадинах Северной Чукотки обусловлены особенностями эволюции разновозрастных геологических парагенезисов морфоструктур и палеоклиматов равнинной, переходной периорогенной, периорогенной и оро-генной морфоструктурных зон, дифференцированных с раннего палеогена и развивающихся центробежно на внешнем шельфе Амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана.

2.Формирование россыпей золота во впадинах Северной Чукотки происходило (при благоприятных металлогенических предпосылках) на участках унаследованного развития эрозионной гидросети и (или) абразионных участков морского берега в позднем олигоцене-миоцене, плиоцене-раннем плейстоцене и в позднем плейстоцене в условиях прерывистого расширения площади равнинной мор-фоструктурной зоны и изменения климата от паратропического в эоцене, тепло-умеренного в олигоцен-миоцене до субарктического в позднем миоцене и плиоцене.

3.Прогнозирование погребенных россыпей золота в кайнозойских впадинах Северной Чукотки наиболее эффективно осуществлялось на основе разработанного макета регионального прогнозно-поискового комплекса с оценкой информативной сравнительной значимости прогнозно-поисковых признаков в различных геологических структурах.

Научная новизна. Впервые комплексно осуществлено металлогеническое и морфоструктурное районирование, типизация районов россыпной золотоносности и арктических впадин на севере Чукотки с целью прогнозирования погребенных россыпей золота. Впервые для наиболее сложно построенной и самой обширной на севере Чукотки Ванкаремской впадины детально разработаны стратиграфическая схема палеоген-неогеновых отложений, выполнены палеогеоморфоло-гические и палеоклиматические реконструкции для основных россыпеобразующих этапов. В частности, установлено, что зона тундры на равнинах Северного полушария возникла впервые в позднем миоцене, а не в позднем плиоцене, как считалось до сих пор. Впервые установлено, что наземное оледенение на севере Евразии произошло в середине, а не в конце плиоцена.

Впервые для Северной Чукотки разработан региональный макет ППК на золотороссыпные объекты, погребенные в кайнозойских впадинах. Обобщение поисковых признаков размещения россыпей, россыпепроявлений и россыпеобразующих коренных источников золота впервые осуществлено на основе статистической обработки количественных показателей поисковых признаков.

Практическая ценность определяется совершенствованием научно-методических основ прогнозирования и поисков россыпей золота, погребенных в кайнозойских впадинах Северной Чукотки. Разработанный макет ППК на золотороссыпные объекты в кайнозойских впадинах Северной Чукотки явился основой при проведении поисковых и разведочных работ на россыпи золота Восточно-

Чукотской и Анадырской ГРЭ. Разведанные при участии автора промышленные россыпи золота переданы на баланс золотодобывающих предприятий.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международном симпозиумах "Стратиграфия и корреляция четвертичных отложений Азии и Тихоокеанского региона" (Находка, 1988) и "Четвертичные события и стратиграфия Евразии и Тихоокеанского региона" (Якутск, 1990), на VI и VII Всесоюзных совещаниях по изучению четвертичного периода (Кишинев, 1986, Таллин, 1990), на Всесоюзном совещании по стратиграфии четвертичной системы Северо-востока СССР (Магадан, 1982), на VIII Всесоюзном совещании по геологии россыпей (Киев, 1987), на выездных сессиях научно-технических Советов Мин-гео СССР (Магадан, 1985-87 гг.) и ПГО "Севвостгеология", на техсоветах Восточно-Чукотской ГРЭ; изложены в 20 опубликованных работах и 7 отчетах о производственных и научно-исследовательских (тематических работах).

Фактический материал собран автором в ходе полевых и камеральных работ в качестве геолога, начальника геолого-геоморфологических, геолого-геофизических и тематического отрядов (1972-85 г.г.) и главного геолога Восточно-Чукотской ГРЭ ПГО "Севвостгеология" Мингео СССР (1985-88 г.г.). Диссертационная работа завершена в государственной компании "Кубаньгеология" и Ростовском государственном университете.

За 20 лет работы по теме диссертации автором проанализирован преобладающий объем фактического материала, накопленного по составу, строению, стратиграфии кайнозойских отложений, палеогеографии и палеогеоморфологии кайнозойских впадин, морфоструктурному районированию Северной Чукотки. Под руководством и при непосредственном участии автора составлены прогнозно-металлогенитические, морфоструктурные (морфометрические) карты масштаба 1:200 000 на золото, олово, вольфрам для мезозойской складчатой области Восточно-Чукотского массива в пределах северной части Чукотского полуострова (около 100 тыс. кв. км). Работа по обобщению прогнозно-поисковой информации выполнена методами математической статистики.

Для построения стратиграфической схемы, корреляции выделенных страто-нов, выяснения условий осадконакопления и палеогеоморфологических реконструкций использовался палеонтологический материал. Из естественных обнажений была собрана фауна млекопитающих. Раковины моллюсков отбирались из естественных обнажений и керна скважин. Все опорные разрезы охарактеризованы палинологически (более 1000 палиноспектров). Обсудить все палиноспектры на

страницах диссертации невозможно, поэтому здесь приведены лишь наиболее характерные из них. Териа-, малако- и микрофауна (фораминиферы) малочисленна. Наибольшее значение для биостратиграфии имели диатомовые (200 образцов из 16 разрезов) и, особенно, палинологические материалы. Стратиграфическая схема палеогена и неогена Ванкаремской впадины базируется на 43 опорных разрезах.

Палинологические анализы выполнены Б.В.Белой, Н.Б.Верховской, И.В.Душиной, Е.В.Зыряновым, В.Е.Нархиновой, Н.О.Рыбаковой, Л.З.Сютик,

A.Ф.Фраджкиной и др.; диатомовые А.М.Белевич, Т.П.Жаковщиковой, Т.А.Невретдиновой, Е.И.Поляковой, В.С.Пушкарем; фораминиферы определены И.В.Венглинским, С.А.Гуськовым, моллюски - О.М.Петровым. Всем этим и другим аналитикам автор выражает свою искреннюю признательность.

Диссертация выполнена в Ростовском государственном университете под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора

B.И.Седлецкого. Свои исследования автор проводил совместно с ведущими научным сотрудником института географии д.г.-м.н. С.А.Лаухиным, которому выражает искреннюю признательность за помощь в подготовке диссертации и представленные материалы. На протяжении первого этапа исследований по теме диссертации (1975-82 г.г.) автор постоянно пользовался консультациями доктора географических наук, профессора А.Г. Золотарева, которому также выражает свою признательность.

Автор пользуется случаем выразить благодарность и свою признательность коллегам по совместной работе на Северо-Востоке Российской Федерации А.В.Куканову, А.Е.Наталенко, А.И.Гришину, Ю.В. Цуканову, А.И. Грачеву,

C.Л.Казаринову, Н.Б.Верховской за советы, высказанные в период подготовки диссертации.

Автор также благодарен за критику и советы, обсуждение ма