Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Прогноз рудоперспективных площадей по геохимическим данным на примере Центрального и Северо-Западного Каратау

ВАК РФ 04.00.13, Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Прогноз рудоперспективных площадей по геохимическим данным на примере Центрального и Северо-Западного Каратау"

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ И ОХРАНЫ НЕДР РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «КАЗНЕДРА»

КАЗАХСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

„ г,, г. На правах рукописи

1 I

ДОМБРОВСКИЙ Алексей Викторович

ПРОГНОЗ РУДОПЕРСПЕКТИВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ ПО ГЕОХИМИЧЕСКИМ ДАННЫМ НА ПРИМЕРЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО И СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАРАТАУ

Специальность: 04.00.13—Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

АЛМАТЫ 1993

Работа выполнена в Центральной опытно-методической экспедиции НПО "Казнедра" Министерства геологии и охраны недр республики Казахстан.

Научные руководители - кандидат геолого-минералогических наук

Е.А.Досанова - доктор геолого-минералогических наук I.А.Мирошниченко

Официальные оппоненты - доктор геолого-минералогических наук

А.Е.Ермекбаев - кандидат геолого-минералогических наук Н.М.4ранковская

Ведущее предприятие - Государственное Республиканское производст «

венное геологическое пpeдпpиятиe'■'Южкaзгeoлoгl;;;,

Защита диссертации состоится п2' " МАЯ в 1993 г на заседании специализированного совета К 071.03.01 по присукденип учёной степени кандидата геолого-минералогических наук в Казахском научно-исследовательском институте минерального сырья ( 480091, г.Алыа-Ата.ул.Карла Маркса, 105, КазНИЙМС ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского научногиссжедовательского института минерального сырья.

Автореферат разослан " 20 Г&йекя 1993 г. -

Учёный секретарь специализированного совета, кандидат геохого-шгаерахогяче

ких наук

ВВЕДЕНИЕ

_А ктл^ал ьн о с т ь исследований^ Актуальность работы обусловлена необходимостью: I. Проведения надёжной количественной оценки прогнозных запасов свинца, цинка и барита по категории Р3 на территории Центрального и Северо-Западного Каратау С Ц. и СЗ Каратау ), где остро ощущается потребность в расширении сырьевой базы;

2• Оценки геохимической специализации стратиграфических подразделений и выявления потенциально рудоносных стратоуровней,для определения направления дальнейших поисковых и разведочных работ в Каратау;

3. Повышения надёжности и эффективности прогнозных оценок по геохимическим данным, особенно на ранних стадиях геологических работ и при региональных исследованиях. • ¡1 £сновныв_задачи ¡заботу

Цель работы - выявить в результате прогнозной оценки по геохимическим данным в Ц. и СЗ Каратау рудоперспективние участки, благоприятные для проведения дальнейших поисковых и поисково-оценочных работ.

Основные задачи работы:

1. Установить геохимическую специализации стратиграфических подразделений;

2. Определить особенности геолого-геохимического развития региона;

3. Выявить потенциально рудоносные стратоуровни с определением возможных для них стратотипов оруденения;

4. Выделить на исследуемой территории участки, перспективные на выявление оруденения;

5. Оценить прогнозные запасы по категории Рд. _3ащищавмые положения._

1. Новыми потенциально рудоносными стратоуровнями для Ц. и СЗ Каратау являются отложения ранской свиты венда ( ванздий, циик ); верхней пачки каыальской свиты ордовика ( медь, марганец, кобальт); верхней пачки кокбулакской свиты кембрия (барий)и тюлькубашскоЛ свиты ( молибден, бор, барий, мышьяк ).

2. Особенности геолого-геохимического развития региона находят чёткое отражение в характере геохимических спектров стратиграфических подразделений и особенностях эволюции корреляционных связей элементов.

3. Существенно расширены перспективы Ц. и СЗ Каратау, гда по комплексу геолого-геохимических данных выявлено и количественно охарак-

териэовано 35 новых, перспективах на ажь*ите свинцового, цинкового и баритового оруденения участков» ^Методика исследований^

В основе принятой автором методики прогнозной оценки территорий по геохимическим данным лежат работы Н.И.Сафронова, А.П.Соловова, Б.А.Досановой, Р.И.Дубова, С.В.Григоряна, Л.Н.Овчинникова и других, о рассеянии вещества, формировании ореолов рассеяния,коэффициенте остаточной продуктивности, показателе площадной продуктивное»«, о количественной оценке поля геохимического рассеяния элементов, оптимизации фильтрации шумов, выявлении комплексного показателя, о геохимической зональности эндогенных месторождений различной руд-но-формационной принадлежности.

Характерные черты геолого-геохимического развития региона и связанные с ними особенности осадконакопления и рудоотложения выявляются в ходе изучения геохимических спектров стратиграфических подразделений, корреляционных связей и графиков содержаний элементов, их изменений в период от рифея до карбона включительно. На основе их анализа и изучения геологических факторов устанавливается геохимическая специализация и потенциальная рудоносность свит и пачек. Для выделения рудоперспективных площадей и оценки прогнозных ресурсов по категории Рд анализируются ландшафтно-геохимическая обстановка, карты геохимических полей рассеяния элементов, карта поля комплексного показателя, карты удельной продуктивности, уровень эрозионного среза объектов, геологические и геофизические факторы. Характерными особенностями применяемой методики является комплексное использование геохимических и геофизических данных и оценка по принципу " от общего к частному". ,

^Фактическая^основа £аботы_ '

В основу работы положены материалы, собранные автором в период с 1976г. по 1990г. Использованы результаты съёмок по вторичным ореолам рассеяния и-ба 1:50000-25000 в Ц. и СЗ Каратау, а также детализационно-оценочных работ м-ба 1{ЮООО - 5000, большая часть которых выполнена Геохимической экспедицией под руководством или ' при непосредственном участии автора. Автором, также,выполнен большой объём опробования коренных пород. .

Всего исследовано около 20000км2 территории, обработано порад-ка I млн. анализов проб рыхлых пррод, 4000 анализов коренных пород, изучено свыше 500 прозрачных и полированных шлифов. Большая часть

лабораторных гшалазэз провод ела в яабораторяа Геохяклческоа эвспе-дацан, а иатеиатичеекая обработка па ЭШ зшолнена на основе па*, кета вравладкЕХ ирагряга Теокемавекс" (Н.И. Франковская},

Достовараоогь иаучязд: полоява,-!--

Основкно полояеляя выводы обоснованы болвин количествен фаггк-ч®сворв катврмала, собранного э ходе гевхиыаческих исследований Цв и СЗ Каратау. Достоверность результатов съемок подтверждается результатами ноятрольного пробоотбора и данными внутрилабораторно-го контроля« Правильность сделанных выводов и правомочность выделения перспективных участков подтверждается результатами посла дусзнх деталкзацнонных и детализационно-оцен очных работ, а такса результатами сопоставления данных, полученных в ходе прогнозной оценки по геохимическим данный, с материалами прогнозных оценок других исследователей«

• Научная новизна и практическое значение работы. 1«Выполнена прогнозная оценка Ц„ и СЗ Каратау по геохимическим деннни с определением прогнозных запасов по категории Р^, причем для Северо-Западного Каратау она выполнена впервые» Выявлен 21 новый участок, перспективный на обнаружение промышленных скоплений свинца, 14 - цинка, 9 - барита.

2*Впервые по геохимическим данным установлена геохимическая специализация стратиграфических подразделений, выявлены потенциально рудоносные етратоуровни, рассмотрена геолого-геохимическая история развития региона.

З.Использованная методика прогнозной оценки применима для переоценки ранее изученных площадей, оценки перспектив вновь изучаемых, в целях геохимического картирования, при расчленении немых толщ. Она монет применяться как самостоятельно, так и в ходе проведения геолого-минерагенического картирования, геологического доизучения, геологической съёмки, глубинного геологического картирования.

Апробация работы.

Основные материалы а положения настоящей работы отражены и защищены в 7 производственных отчётах, докладывались на Республиканском семинаре по геохимическим методам поисков л на Всесоюзной конференции по повышении эффективности научного обоснования локального прогнозирования месторождений. По томе диссертации опубликовано 6 статей,написано 2 подраздела к главе "Йвталлогеническшз комплексы" а монографии "Геология и металлогения Каратау,т„2", выпутана информационная бропщра "Методика прогнозирования рудных полез-

ных ископаемых на основе результатов наземных литохимических съёмок".

Объём и структура ¡заботы^

Диссертация состоит из введений, шести глав и заключения общим объёмом 106 страниц машинописного текста, который иллюстрируется 18 таблицами и 38 рисунками. Список литераторы включает в себя 121 наименование опубликованной, 7 наименований рукописной и фондовой.

В полевых исследованиях и сборе материалов принимали участие Т.С.Кармов, О.Б.Климова, А.И.Пиляев, М.С.Лукманов, Т.С.Тцчкова, Г.Д.Нурхатов, Р.П.Назарова, Г.Д,Шпиндлер, И.С.Хаматов, Ю.П.Цой, М.А.Мусатаев, А.Т.Кажимова, М.Я.Лыткина, О.Н.Попова, Д.И.Ищанов, А.М.Екимов, А.Н.Цой и др. Лабораторные исследования проводились ' в лаборатории ГХЭ под руководством Е.Х.Либенсон и К.К.Худайбер-диева. Математическая обработка результатов осуществлялась в ВЦ ГХЭ под руководством Н.М.Франковской.

Работа выполнена под руководством кгмн Б.А.Досанойой.и дгмн Л.А.Мирошниченко, которых автор благодарит за помощь в общем осмыслении геологии и металлогении района, осуществлении методического руководства и консультации. Автор благодарит также кгмн В.В.Овчинникова за творческие дискуссии при проведении полевых исследований.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Важнейшей задачей для давно известного и интенсивно эксплуатируемого Каратауского горно-рудного района является обеспечение действующих здесь ГОКов запасами минерального сырья. Это вызвано истощением старых месторождений, наличием в районе развитой инфраструктуры и избытком трудовых ресурсов. Основным источником прироста запасов является выявление рудных объектов путём опоискования новых и переоценки старых площадей. Важнейшее значение при этом приобретают обоснованность выделения участков, перспективных на выявление промышленного оруденения и достоверность оценки прогнозных запасов.

В настоящее время количественная оценка прогнозных ресурсов производится лишь в 20% работ из 100, а значительная доля прогнозных запасов в дальнейшем не подтверждается. Это обусловлено, как правило, слабым привлечением геохимических материалов и низким методическим уровнем их обработки. В то же время, работами таких исследователей, как Е.Е.Беляков, А.А.Беус, Ю.К.Бурков,Р.И.Дубов, А.Н. Бугаец, Ф.Л.Думлер, А.П.Соловов, Л.В.Таусон и др.сформирована ос~

нова для проведения комплексной прогнозной оценки пзучаетх территорий по геохимическим данным. В результате такой оценки автэ-ма ввдеявно на территории Центрального и Северо-Западного Карата/ большое количество цовых участков, перспективных на выявление свинцового, цинкового я баритового оруденения.

ГЛАВА 2. О РАЙОНЕ РАБОТ.

1. Физико-географическая характеристика.

Рельеф в районе Центрального и Северо-Западного Каратау сред-нерасчлонёиный, с высотнныи отметками до 1800 м. Климат аридный, резко континентальный. Постоянные водотоки ориентированы перпендикулярно направлению структур хребта.

2. Ландшафтио-геохимическая характеристика.

Территория характеризуется единообразием почвенно-растительно-го покрова, Почвы бурые, серо-бурые, серозёмные, солонцеватые,часто скелетные« Растительный покров разрежённый, в основном полынно-солянковый. Режим водообмена непромывной. В местах глубохого залегания грунтовых вод обычен каппилярный подсос химических элементов с образованием на солончаках нспаритеяьно-сорбционных геохимических аномалий. По условиям водной миграции характерно сочетание карбонатного(преимущественно) и кальциево-«атриевого классов.

3. Геологическая характеристика»

Стратиграфический разрез в Каратау начинается с карбонатных отложений верхнего рифея, сменяющихся вверх по разрезу эффузивно-террягенныаи, а затем терригенными образованиями венда с прослоями карбонатных а эффузивно-осадочных. В нижнем и среднем палеозое распространены, преиыуществнно, терригенные отложения. В верхнем палеозое доминируют карбонатные отложения. Магматизм проявлен весь-на слабо» Выделяются две группы магматических комплексов - герцин-ская и позднебайкальская-каледонская« Первая представлена балау -зеньскин оливин-трахибазальтовым, кыэылдиханским гранитным и ири-суйским щелочно-лампрофировым комплексами, а вторая - кайнарским трахилипарит-базальтовым вулканогенным и куыыстинским граносиеяк-товым интрузивным комплексами.

Каратау является внутриконтинеттальной рифтовой структурой,ограниченной с юго-запада Снрдарьинским, а с северо-востока - Улу-тау-Чуйским срединными массивами. Ранняя стадия рифтогенного этапа приходится на начало байкальского тектонического цикла* В конце цикла отмечается тектоническая активизация, проявившаяся в глыбовых движениях. Она привела к заложению каледонской геосинклинали с некой -7-

некомпенсированная прогибанием» В пес:,од с&заярсиой фаза складчатости стадия проседания сисняогся с:': инязрснн. ГсрциаекЕй цикл характеризуется возобновлением геосинклкнааьного режм:да, развития с компенсированным характером прогибания. Альпийский цикл начинается складчатостью, приведшей к общей континентальной стабилизации района в квазиплатформенном режима, ГЛАВА 3, МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИИ РУДОПЕРСПЕШВНЫХ ПЛОЭДДЕЙ.

В работе использованы материалы наземных литохимическкх съё -мок и данные геолого-геохимического опробования коренных пород "от рифея до карбона. По результатам геолого-геохимического опробования были построены геохимические спектры, графики содержаний элементов и выявлены корреляционные связи ыезгду ними. Геохимические спектры строились ввиде графиков, где по оси "X" отложены содержания элементов, а по оси "У" вшесеиы химические элементы, ранжированные по уровню их средних концентраций для региона. При построений графиков.содержаний по оси "X" указывались стратиграфические подразделения, а по оси ПУ" - средние содержания элементов в них.

Анализ геохимических спектров и корреляционных связей позволил выявить особенности геолого-геохимического развития региона, уста^ повить изменения корреляционных связей в период от рифая до карбона и их характер, определить устойчивый комплекс элементов с поло- ' аительной корреляцией, использованный в дальнейшем при обработке материалов с помощью ЭШ» Путём анализа графиков содержаний эле -ментов и геохимических спектров была изучена геохимическая специализация к потенциальная рудсносность стратиграфических подразделений, выделены рудоносные стратоуровни»

По результатам наземной литохнкической съёмки была проведена качественная и количественная оценка площади и выделены участки, перспективные для проведения дальнейших поисково-оценочных работ* Поскольку съёмки проводились в разные годы, то,для установления неизбежных при этом систематических ошибок, на этапе предварительной обработки материалов были введены поправки,что позволило привести их к единому уровню и,соответственно, повысить достоверность интерпретации.

Впервые в Каратау :яа базе пахета прикладных программ "Геояом-лекс", ( Н.М.Франковская, Р.И»Дубов ), построена карта комплексного показателя.анвмапьннми значениями которого отмечается рудаперс-пактивные площади. Комплексный показатель отражает отличие норма-

лизованной функции наблюдённой величины от среднего (фонофого) значения в долях стандарного среднеквадратического отклонения в многомерном пространстве признаков и определяется согласно форму« 0,1= У /Г'** UlCK-U(CK)) х

& jhr-iM '

Критериями выделения и оценки аномальных участков являются контрастность аномалий, их размер, комплексность, приуроченность к потенциально рудоносным отложениям. При оценке учитываются такие, факторы, как расположение участка в благоприятных структурно-тектонических, литофонкольных и ландтафтно-геохимических условиях, характер геофизических полей - поля л. Т ( по результатам высокоточной аэромагнитной съёмки), гамма-поля, поля калия, гравитационного поля, наличие кольцевых структур, глубинных разломов и узлов их сочленения. Комплексный анализ всех факторов позволяет ввде -дять по результатам наземной литохимической с'ьёмки участки, перспективные на выявление орудеяения, и определять наиболее вероятный ожидаемый рудно-формационныЯ тип оруденения.

Количественная оценка прогнозных ресурсов минерального сырья осуществлялась на основе карт удельной продуктивности. Для их построения решался целый ряд самостоятельных геохимических задач: определение коэффициента остаточной продуктивности, определение площадной продуктивности, определение удельной продуктивности.

Коэффициент остаточной продуктивности определяется по формуле к=> Мор : Мрт, где Мор - линейная продуктивность вторичного ореола рассеяния; Мрт - линейная продуктивность коренного оруденения.

Площадная продуктивность вторичного ореола рассеяния, характеризующая надфоновое количество химических элементов, вычисляется по формуле

Pop =5 ( Z Сх -tf-Сф ), где $ - размер площади, по которой ведётся подсчёт продуктивности; ti - число точек, вошедших в подсчёт; Сх - содержание элемента в точке пробоотбора; Сф - фоновое содержание элемента.

Размер элементарной площадки, в пределах которой вёлся подсчёт площадной продуктивное«, определялся с помощью таблиц Типпата в соответствии с размахом колебаний содержаний элементов (R ) и числа проб, вошздпгих в подсчёт (У/). Если в пределах элементаршй площадки наблюдается несколько видов элементарных геохимических

ландшафтов, характеризующихся различными коэффициентами остаточной продуктивности, то для неё вычислялся средневзвешенный коэффициент»

Для каждой площадки определяется удельная продуктивность элементов в коренных породах, характеризующая количество металла на один метр углубки в тоннах

<V« Pop-d: к-IOOÍ, где d- удельный вес рудоносного грунта, принимаемый, в среднем, равным 2,5 т/м3.

Для получений сопоставимых величин, но зависящих от размера площадки, и построения карты удельной продуктивности, вычислялось значение продуктивности на единицу площади

т/м/км1

Согласно картам удельной продуктивности определялись прогнозные запасы по формуле

Q я , где

$- размер площади ( аномалии), для которой выполнялся подсчёт запасов в кы^;

Н - глубина подсчёта прогнозных запасов & л; <¿ - коэффициент,учитывающий долю забалансовых руд.

Выбор глубины подсчёта запасов, максимально приближённой к истинно«, осуществлялся путём изучения геологической ситуации и определения вероятного уровня эрозионного среза оруденения. При проведении на рудоперспективннх участках детадизационных' оценочных работ уровень эрозионного среза определялся путём изучения геохимических особенностей распределения элементов и сравнения с коэффициентом вертикальной зональности эталонных объектов. При недостатке данных, согласно рекомендациям А.П.Соловова, подсчёт прогнозных запасов для бария выполнялся до глубины 100 м, а для свинца к цинка - до глубины 200 м. Полученные цифры,характеризующие массу прогнозных запасов, отражают лишь их достаточность для формирования промышленного оруденения в пределах перспективного участка. Масштаб прогнозируемого оруденения определялся по десятичной классификации В.И.Красникова-А.П.Соловова.

По результатам качественной и количественной оценки по геохимическим данным, с учётом материалов геологических и геофизических исследований, была составлена карта ■ прогноза на свинцовое,цинковое,баритовое,медное,ванадиевое и серебряное оруденение для Центрального и Северо-Западного Каратау. На карте выделены рудоперо-

пективные участки с указанием наиболее вероятного ожидаемого состава и типа оруденения, а для свинца, цинка и барита также прогнозных запасов по категории

ГЛАВА 4. ГЕОХИМИЧЕСКАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ И • ■ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ РУДОНОСНОСТЬ СТРАТИГРАФИ-

• ЧЕСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИИ. Результаты опробования коренных пород использовались для изучения геохимических особенностей развития региона и определения геохимической специализации и потенциальной рудоносности стратиграфических подразделений путём построения и анализа геохимических спектров, графиков содержаний элементов и их корреляционных связей. I. Геохимические_особенности_развития £егиона._^» Геохимические спектры, построенные для различных свит и пачек, разделяются на три отчётливо различавшихся между собой типа спектров - "А", "Б",и "В".'Тип "А" характеризуется содержанием практически всех элементов ниже регионального кларка и отвечает группе существенно карбонатных по составу формаций, В спектре типа '^"содержания элементов выше регионального кларка. Он отвечает группе суцественно терригенных по составу формаций» В отличие от спектра "А", для которого характерно повышенное содержание молибдена, свинца, ниобия, марганца, бария, мышьяка и бериллия относительно содержаний кобальта, галдия, ванадия, хрома, фосфора, меди, никеля и ти^-тана, в геохимических спектрах типа "Б" происходит инверсия положения болыаинства этих элементов. Для них характерно повышенное со -держание молибдена.кобальта, галлия, хрома, никеля и титана относительно содержаний свинца, ниобия, цинка, ванадия, марганца, бария, мышьяка и бериллия. Это свидетельствует о противоположном направления геохимических процессов в периоды развития региона, фиксирующиеся спектрами типа "А",и "Б". Тип "В" характеризуется содержанием почти всех элементов выше регионального кларка и наличием резко выраженных максимумов содержаний молибдена, ванадия, марганца и серебра. Он отвечает группе кремнистых по своему составу формаций.

В свое очередь, в каждом типе геохимических спектров выделены свои группы «подгруппы спектров, имеищие определённые геохимические особенности, отражающие определённые моменты истории геолого--гесхимического развития региона. Достаточно отчётливо выявилось, например, специфическое геохимическое лицо формаций терригенного типа различного влзраста - рифейского, вендского, ордовикского,девонского» По мере развития региона отрифея к девону в спектрах

наблюдается увеличение роли молибдена,.бериллия, мышьяка, бора,' бария, хрома и уменьшение роди титана, фосфора, марганца, кобальта. Неустойчиво ведут себя никель, медь, цинк и ванадий, причём цинк и ванадий, в конечном итоге, проявляют тенденции к снижению. Стабильна группа серебра, галлия, никеля и свинца. Т.е. происхо -дит уменьшение роли преимущественно сидерофильных элементов (группы железа по А.Н.Заварицкому), образующих концентрадии, связанные, в основном, с ультраосновными магмами (по А.Е.Ферсману) и увеличение роли группы преимущественно оксифийьных элементов, образующих концентрации связанные со средними-кислыми магмами. Стабильно ве -дёт себя группа в основном сульфурофильных элементов - металлических рудных элементов сульфидных месторождений» Отсюда можно также; сделать вывод, что, при прочих равных условиях, в более молодых терригенных отложениях возрастает вероятность формирования скопле- ■ ний бора,, бария, молибдена, бериллия, а в более древних - марганца, титана, кобальта и ванадия. Это говорит о последовательном характере развития региона и наличии специфической геохимической специализации пород различных стратиграфических подразделений.

Для кремнистых формаций по характеру.максимумов содержаний элементов выделено две группы геохимических спектров - соответствую -щие отложениям кембрийского к ордовикского возраста. Для карбонатных формаций выделено три группы - рифейская, фаменская и нижнека-мэнноугольная. В отличие от спектров формаций тёрригенного типа в ' спектрах карбонатных формаций для большинства элементов, в период ог рифея до карбона, отмечается уменьшение их содержаний. Причём значения элементов, роль которых в терригенных формациях возрастала, в карбонатных формациях снижается.

2. _Ге о химически е_о со б е нн о с т и_ра з вития региона по данным корре- __ _ляционных_связей и выбо£ ^стойчивых^кор^е^яционных комплексов.

Корреляционные связи свинца, цинка, бария, меди,, серебра, ванадия и фосфора изучались для всех стратиграфических подразделений региона. Выделено две группы элементов с положительными корреляционными связями. Одна характеризуется развитием корреляционных комплексов со свинцом и, в меньшей степени, с барием, а другая с -цкнком. Обе группы имеют общую часть, представленную корреляционными комплексами с ванадием, фосфором, серебром и медьЮ', и прослеживается в течении всего периода развития хребта Каратау.'

Самостоятельное длительное развитие двух комплексов - со свинцом и барием и с цинком, отражает унаследованность условий элемен-тонакопления и некоторые особенности рудоотложения. Например, обо-

соблениость развития двух комплексов выражается на практике в эмпирически установленной для свинцово-цинковых месторождений Каратау закономерности распределения свинца и цинка - с увеличением содержаний свинца уменьшаются содержания цинка наоборот. В то же время, свинец и цинк не' являются элементами антагонистами, между ними не установлено наличие значимой отрицательной корреляционной связи.

Наблюдается несколько периодов распада положительных коррёля -ционных связей. Первый период соответствует тектонической активизации на начальной стадии заложения Каратауской рифтогенной структуры в рифее.. Второй период связан с тектонической активизацией, приведшей к установлении режима компенсированного прогибания в кембрии. Третий период соответствует тектонической активизации, приведшей к завершение лептогеосинкхинального периода развития и заложении парагеосинклийали в среднем палеозое.

Устойчивых,длительно прослеживавшихся, значимых отрицательных корреляционных связей для проанализированных, элементов не установлено. Зафиксированные отрицательные связи носят несистематический характер. Это позволило рассматривать ассоциацию - свинец, цинк, барий, медь, серебро, ванадий и фосфор, в качестве единого корре -ляционного комплекса, для которого характерно наличие многочисленных, разветвлённых положительных корреляционных связей, имеющих ус«* тойчивый характер и прослеживающихся во времени. Наличие такого комплекса дало возможность рассматривать образующие его семь элементов совместно при построении карты поля комплексного показателя по результатам наземных литохимических съёмок.

_3Л Геологическая специализация толц_и_их потенциальная £удонос-_ _ность.

В ходе анализа графиков содержаний элементов была определена геохимическая специализация и потенциальная рудоносность пород всех стратиграфических подразделений в районе хребта от р'ифея до карбона включительно, т.е. для них были соблюдены условия

.....С>регСф и С±5>регСф>Ск, где

регСф - региональное фоновое содержание элемента в стратиграфическом подразделении.

С целью установления возможного типа промышленного оруденения, в геохимически специализированных и потенциально рудоносных тол -щах было проведено сопоставление результатов анализа графиков содержаний элементов с составом пород соответствующих стратиграфи-

ч'еоких подразделений и материалами об азвостных на сегодняшний день в аналогичных породах промыалеикых скопленьях этих элементов. При этом рассматриваюсь лиль те элементы^содержание которых удовлетворяло вышеприведённому условию, т.е. значимо превышало свой кларк. Рассматривались, также, случаи ураганных содержаний элементов в единичных пробах, превышающих региональное среднее не менее чем в три раза, т.к. такие содержания фиксируют возможность возникновения в благоприятных условиях локальных рудных скоплений.

Анализ графиков содержаний показывает наличие трёх отчётливо выраженных стратоуровней накопления химических элементов. Первый приурочен к отложениям кембрия. В них условию С±$>регСф>Ск отвечают содержания серебра, меди, свинца, ванадия и молибдена в образованиях курумсакской свитыС^ьг*'"). и нижней пачки кокбулакской свиты (€а.3кХ|) и бария в отложениях верхней пачки кокбу лакской свиты€а-5**Д Второй соответствует отложениям верхней пачки камальскоЯ овиты ор~ довика(°1 *г"г) и характеризуется высокими содержаниями серебра, ме~ > ли,,бария, кобальта, молибдена я марганца. Третий приурочен к образованиям девона и условию С*Л>>регСф > Ск отвечают содержания свинца, цинка, бария и марганца, а отложениях джилаганатинскоЯ (*>зЬц) и жанкурганесвит и содержания ныиьяка, бария, и Молибдена в отложениях тюлькубаиской свйты(*г-1и). Незначительное повышение содержаний цинка, бора, фосфора'и марганца отмечается в породах шованской свиты(К*$у) рифея.

Максимумы накопления элементов отвечают периодам наиболее виро-кого развития положительных корреляционных связей. Первый максимум фиксирует начало режима компенсированного прогибания. Второй отвечает завершению лептогеосинклинальноГо периода развития и началу орогенного цикла. Третий максимум соответствует окончанию ороген-ного цикла развития и заложению герцинской парагеосинкланалн.

ГЛАВА'5. ВЫЯВЛЕНИЕ РУДОПЕРСПЕКТИШаХ.УЧАСТКОВ Л ПО ГЕОХИМИЧЕСКИМ ДАННЫМ'. . I. _Выя в л ени е_у частков ,_перспективных__для_п£0 ведения дахьней-_ ших поисковых £абот,_ Элементы, формирующие комплекс с устойчивым развитием положительных корреляционных связей, образуют в Наратау самостоятельные промышленные скопления, либо Являются сувественными элементами- спутниками. Этот комплекс,представленный свинцом, цинком, бари-еи,серебром, ванадием, фосфором и медью, был подвергнут математической обработке по программе "Геокомплекс" с построением карты

комплексного показателя.

Поле комплексного показателя в пределах района работ характеризуется неравномерным распределением. Наиболее спокойное попе со значимыми до 20 ед. набявдается в районе развития отложений рифоя - венда и среднего ордовика - среднего-верхнего девона. Область по-вишенных значений поля комплексного показателя со значениями до 10681 ед. отмечается в Северо-Западном Каратау, где она приурочена к выходам отложений кембрия - нижнего ордовика. Выделяется повышенными значениями пояя до 10357 ед. и район Центрального Каратау, где развиты, преимущественно, отложения верхнего девона-ниж-него карбона»

Однако вклад различных элементов в формирование аномалия комплексного показателя далеко не одинаков. Так, повышенные значения поля комплексного показателя, приуроченные к отложениям кембрия--нижнего ордовика в Северо-Западном Каратау, обусловлены аномалиями геохимических полей барияС^ОхЮ"^ на фоне меди (локальные повышения до 12x10" 3;? на фоне 4x10" %), серобраСдо Юх хЮ"Н на фоне 0,8x10"5,?)» ванадияСдо Хх10~3£ на фоке 8x10" 3;0 и фосфора (локальные повышения до 15хКГ-# на фоне

поле

повышенных значений комплексного показателя,отвечающее выходам верхнего девона-нижнего карбона в Центральном Каратау, образовано за счёт аномалий геохимических полей свинца (локальные повышения до 232x10"на фоне 12-18х10~Н), цинка( до ЭСх1СГ3$ на фон» 5--8x10" и серебра ( до 2x10"^). Кроме того.наблюдаьтся аномалии геохимического поля цинка( до 30x10 2), приуроченные к отложениям рифея-кецбрия, а также бария(локальные повышения до 12x10"и фосфора(локальные повышения до 12x10"^), приуроченные к отлове-ниям среднего-верхнего девона.

Всего в пределах изученной площади выявлено 60 участков аномальных значений поля комплексного показателя ( по изпконцентрате 20 ед. и более ), соизмеримых по маситабам с рудными полями крупных месторождений. При оценке перспективности аномальных участков учитывались геологическая ситуация, ландшафтно-геохимические условия, характер геофизических попои, В ходе оценки установлено, что ¿1 участок перспективен на поиски новых рудных скоплении свинца, 14- цинка, а 9 - барита.

2._0пределение_пиогнозных £есу£СОВл

С цельп количественной оценки прогнозных ресурсов с.винца, цинка и барита, по результатам литохкмческой съёмки были построены

карты полей их удельной продуктивности, характеризующие количество металла в тоннах на I метр углубки в коренные породы на площади I км^.

Свинец - поле его удельной продуктивности сильно дифференцировано. В различной степени повышенное поле характерно для карбонатных отложений верхнего девон$-нижнего карбона. Так известняки и доломиты в пределах Акуюкской и Майдантальской синклиналей характеризуются значениями удельной продуктивности от 4-10 т/м/км^ до 20 т/м/км£ а верхнепалеозойские отложения Центрального Каратау - значениями от 20-Ю т/м/км^ до 300 т/м/км^. Небольшие локальные повышения поля от 4-10 т/м/км^ до 40-60 т/м/км^ наблюдаются в пределах выходов кремнистых отложений кембрия. Значительно более низкие значения поля ( 1-4 т/м/км^) типичны для терригенных отложений нижнего-сред- • него палеозоя, рифея, венда.

Цинк - характер поля удельной продуктивности цинка практически идентичен характеру поля удельной продуктивности свинца. Для карбонатных отложений типичны повышенные значения поля до 20--40 т/и/км^ в пределах Акуюкской и Майдантальской синклиналей и от 20-40 т/м/ км^ до 150 т/м/км^ в Центральном Каратау. Терригенные отложения нижнего-среднего палеозоя, рифея и венда фиксируются пониженными значениями поля С 1-20 т/м/км ).. Выходы пород кембрия также отмечаются высокими значениями поля - до 150 т/м/км^.

Барий - характер поля удельной продуктивности бария отличен от харктера поля удельной продуктивности свинца и цинка. Наибольшими значениями поля ( до 3000 т/м/км^) отмечаются выходы терригенных пород среднего-верхнего девона в Центральном Каратау и вдоль северо-восточного борта Акуюкской и йайдантальской синклиналей. Карбонатные отложения верхиего-девона-нижнего карбона в Центральном Каратау и в пределах Акуюкской и Майдантальской оинклиналей-пони-женными значениями поля С 40-80 т/м/км'"). Ещё более низкими значениями поля СЮ-40 т/м/км^) характеризуется терригенные отложения нижнего-среднего палеозоя, рифея и венда. Значительным повышением поля С до 3000 т/м/км^) отмечаются выходы отложений кембрия в Северо-Западном Каратау,

По картам удельной продуктивности для свинца, цинка и бария били подсчитаны прогнозные запасы по категории Рд. В пределах выделенных рудоперспективных участков они были подсчитаны для барита до глубины 100 м, а для свинца и цинка до глубины 2ОС м. Для сравнительной оценки степени перспективности участков они были подраз-

даяены на высокоперспективиые, перспективные, калопорсплгстишшо и неперспективные, что позволяет определить очередность их оценки* При дифференциации участков учитывались такие факторы, как геологическая ситуация, удолщая продуктивность, потенциальная рудонос-ностЬ', характер геофизических и геохимических полей, К высокойорс-пактивным отнесены участки, характеризующиеся положительной оценкой всех перечисленных факторов»

Всего на территории работ ввделено 7 участков, высокоперспективных на выявление промышленных скоплений барита и 14 - свинца и цинка» Участков, перспективных на выявление скоплений барита, выявлено 8, а свинца и цинка - 13» Малоперспективных участков на выявление скоплений барита выделено 10, а свинца и цинка - 12,

Высокоперспективные участки отнесены к площадям I-очереди, перспективные - II очереди, малоперспективные - III очереди.

Перспективные на выявление свинцового, цинкового и баритового оруденения участки были выделены на карте прогноза с указанием для , каадого: ожидаемого в его пределах типа оруденения, прогнозных запасов по категории Рд и степени перспективности,

ГЛАВА 6, АПРОБАЦИЙ ДОСТОВЕРНОСТИ ЕЦДЕЯШШ РУД0ПЕРС11ЕШВНЫХ ГШОЩАДЕЙ. Апробация результатов проведенного прогноза рудоперспективных площадей в Ц< и 03 Каратау была выполнена в ходе поисковых детали-зационных и детализационно-оценочных работ на отдельных перспективных участках, В результате этих работ выявлены первичные ореолы свинца, щнка и бария, свинцово-ц^нковая и баритовая минерализация« Например на участке "Косколь" (участок №5, перспективный на выявление баритового оруденения) установлены содержания бария в коренных породах до 78%* Прогнозные запасы барита по категории Pg составляет 4 млн» тонн," А на участке "Корпеш" (участок №20, перспективный на выявление свинцово-цинкового оруденения) установлены содержания свинца в коренных породах до а цинка до 1046$.'Прогнозные за-

пасы по категории Pg-Pj оценены в несколько миллионов тонн*

Ряд участков, по итогам проведенных детализационно-.„оценочных работ был передан по актам формы ПГУ-1 Каратауской ГРЭ» Это участки "0гиз-М®иэ", "Куркал", "Безымянный", "Бесарык"» Участок "Корпеа" был принят как свинцово-цинковое месторождение» Положительно оценены участки "Домбра", "Актобе" и др» Прогнозные запаса, подсчитанные после детализационно-оценочных работ, равны или превышал? пргнозные запасы, определенные в ходе прогнозной оценки Ц,' и СЗ

Каратау по геохимическим данным.

Кроме того, ранее были выполнены прогнозные экспертные оценки территории работ различными исследователями - Э.Т.Турсункуловым, Т.А.Алдабергеновым, В.С.Булыго и др. В.В.Голочко была осуществлена прогнозная оценка площади Центрального Каратау на свинцовое и цинковое оруденение с помощью системы "Регион-ОС". Проведённое сопоставление результатов прогнозных оценок предшественников с результатами прогнозной оценки по геохимическим данным показывает их хорошую сходимость. Совпадение с площадями, выделенными при помочи системы "Регион-ОС" составляет €5%,а с площадями, выделенными при экспертной оценке, около 1%. Однако,площади выделенные по геохимическим данным, более локальны, нежели площади, выделенные при экспертной оценке.

Удовлетворительная сходимость результатов прогнозной оценки различными методами и результаты детализационно-оценочных работ, проведённых на ряде перспективных участков, свидетельствует о высокой эффективности и надёжности оценки территорий ао геохимическим данным, хорошей достоверности выделяемых с её помощью рудоперспектив-ных площадей. Следует отметить, что только использованная методика позволяет дать количественную оценку площади с определением прогнозных запасов по категории Р^.

ЗАКЛЮЧЕНИЙ

2 ходе прогнозной оценки территории Ц и СЗ Каратау по геохимическим данным выделено 27 перспективных и высокоперспективных участка на поиски свинцового и цинкового оруденения и 15 - баритового. Впервые для исследованной территории количественно оценены по геохимическим данным прогнозные запасы свинца,, цинка и бария по категории Р^. Установлена геохимическая специализация и потенциальная рудоносность стратиграфических подразделений, выделены новые потенциально рудоносные стратоуровни. Рассмотрена история геолого-гво-химического развития региона, В пределах отдельных выявленных ру-доперспективных участков проведены детализацмонно-оценочные работы и выявлено коренное оруденение свинца, цинка и барита. Ряд участков передан Каратауской ГРЭ по акту формы ПГУ-1 как высокоперспективные, а участок "Корпеш" принят как свинцово-цинковое месторождение. На всех площадях, оценённых как перспективные, рекомендовано проведение комплекса поисково-оценочных работ м-ба 1:10000, включающего в себя все виды.игследований, предусмотренные "Требованиями".

При. дальнейшем изучении территории Ц и СЗ Каратау следует дать количественную оценку по серебру, меди, фосфору и ванадию, как элементов, для которых проведена качественная оценка и которые могут образовывать промышленные скопления. Требуют оценки перспективы площади на выявление скоплений золота, платины и редких земель. Специального углублённого изучения требуют отложения мезозойско-кайнозойского возраста, в которых известны проявления редких зе-иель, фосфора, свинца, серебра и др. элементов.

Использованная методика качественной и количественной прогнозной оценки на основе геохимических данных, применима не только в условиях Каратау, но и для других регионов. Она может быть применима для переоценки ранее изученных площадей в известных горнорудных районах, оценки прогнозных запасов при проведении геологического доизучения площадей, геолого-ыинерагенического картирования, геологической съёмки и глубинной геологической съёмки любого масштаба, оценки перспективности и прогнозных запасов на отделы-»«: участках поисково-оценочных работ и на флангах известных рудных объектов, в целях геохимического картирования, для расчленения немых толщ, для районирования территории по условиям ведения поисков. Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Некоторые вопросы поисков свинцового оруденения в Каратау

Л Тез.докл.совещания " Условия локализации'и закономерности размещения свинцово-цинковых и медных месторождений", Алма-Ата, КазИМС.

2. Использование критериев эндогенной геохимической зональности при оценке рудных объектов в Каратау // Тез.докл. на республиканском семинаре, Алма-Ата, 19Ъб, КазИМС.

3. Методика количественного геохимического прогнозирования на основании анализа результатов литохимических съёмок // тез.докл. на Всесоюзной конференции по повышению эффективности научного ебоа~ нования локального прогноза месторождений рудных полезных ископаемых, Москва, 1987, ВСЕГИНГЕО.

4. Роль геохимических методов в выявлении полиметаллического месторождения Кориеш в Центральном Каратау в сборнике "Геология,прогнозирование и оценка полезных ископаемых Казахстана, Алма-Ата, 1990, КазШИМС.

5. Опыт прогнозной оценки территорий по результатам геохимических исследований ( на примере Центрального и Северо-Западного Каратау)

в книге " Геофизические и геохимические исследования в рудных райо-

нах Казахстана" Алма-Ата, 1991, КазНИИКЗ«

6. Кремнисто-иэвестняково-аргиллитовый бариевый тип - подраздел 6, глава 2, том 2, книга "Геологии и металлогения Каратау" (металлогения), изд, "Наука" КазССР, Алма-Ата, 1977 г» ( совместно с И.И.Бондаренко ),

7« Туфоаргиллит-доломитовый маргенцовисто-медно-свинцово-цянково-бариевый тип ( акшешекский ), подраздел в гл.2, т«2, книга "Геология и металлогения Каратау" ( металлогения ), изд. "Наука", КазССР, Алма-Ата, 1967, ( совместно с Е.ТЛурсункуловым ).

Подписано к печати 12,04.53 Печати,лист 1,5 Уч.изд. л. 1,2

Формат 60x84 1/16 Тираж 100 Заказ № 5

Отпечатано на ротапринте КазИЫСа, г.Алма-Ата, ул.К.Иаркса, 105

-20-