Прогнозно-поисковая модель золотосульфидно-кварцевого месторождения Золотое

Попов, Антон Леонидович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Прогнозно-поисковая модель золотосульфидно-кварцевого месторождения Золотое
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Прогнозно-поисковая модель золотосульфидно-кварцевого месторождения Золотое"

На правах рукописи

005061458

ПОПОВ Антон Леонидович

ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВАЯ МОДЕЛЬ ЗОЛОТОСУЛЬФИДНО-КВАРЦЕВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТОЕ (ЕНИСЕЙСКИЙ КРЯЖ)

Специальность 25.00.11 - Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагепия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

6 ИШ -и 13

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ - 2013

005061458

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».

Научный руководитель -

кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Сендек Сергей Вячеславович

Официальные оппоненты.

Гамянин Геннадий Николаевич доктор геолого-минералогических наук, ФГБУН «Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук», лаборатория минералогии, ведущий научный сотрудник

Савичев Андрей Александрович кандидат геолого-минералогических наук, доцент, ФГБОУВПО «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», кафедра минералогии, кристаллографии и петрографии, доцент

Ведущая организация - ФГУП«ВСЕГЕИ»

Защита диссертации состоится 26 июня 2013 г. в 14 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.224.01 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд. № 4312.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета «Горный». Автореферат разослан 24 мая 2013 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ 0 /1 КИРЬЯКОВА

диссертационного совета ^уу у Ирина Геннадьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Месторождение Золотое, относящееся к золотосульфидно-кварцевой формации, является перспективным для восполнения минерально-сырьевой базы золота в пределах центральной структурно-формационной зоны Енисейского кряжа. Характерной особенностью таких месторождений является слабое проявление прямых признаков оруденения. Видоизмененная кора выветривания первичных руд в достаточной степени не отражает характер коренного оруденения. Основным методом поисков являются литогеохимические работы, интерпретация которых без четкой увязки с особенностями геологического строения месторождений, а также без учета влияния механизмов выветривания, приводила к пропуску многих рудопроявлений и небольших по запасам месторождений. Ранние поисковые и разведочные работы были ориентированы на кварцево-жильный тип золотого оруденения - в ущерб поискам более масштабных золотосульфидных и прочих формационных и морфологических типов. Таким образом, создание модели на основе комплексного подхода, состоящего из анализа геологических закономерностей формирования и размещения оруденения золотосульфидного типа с учетом закономерностей поведения золота в зоне окисления месторождений, будет в полной мере способствовать раскрытию поисковых критериев и признаков коренной золотоносности.

Цель работы

Разработка прогнозно-поисковой модели на основе выявления и уточнения основных поисковых критериев и признаков, а также анализа миграционных закономерностей и форм нахождения золота и сопутствующих элементов в зоне окисления, позволяющих выявить индикаторные спектры оруденения и спрогнозировать минеральный и формационный тип месторождения.

Основные задачи исследований

• Анализ региональных и локальных закономерностей размещения и формирования золоторудных месторождений центральной части Енисейского кряжа;

• Анализ геологических, структурных и геохимических параметров месторождения Золотое, включающий аналитическую обработку

результатов минералогических и литохимических исследований, а также анализ фондового материала;

• Изучение элювиально-делювиальных образований коры выветривания;

• Установление закономерностей формирования и локализации геохимических ореолов золота и его элементов спутников;

• Разработка прогнозно-поисковой модели месторождения Золотое.

Фактический материал и методы исследования

Для достижения основной цели работы и решения поставленных задач использовались материалы, собранные автором в процессе участия в геологоразведочных работах на площади месторождения в период с 2009 по 2012 гг., а также материалы, предоставленные ООО ЦГИ «Прогноз». Большую роль в подготовке работы сыграли материалы, собранные и обработанные автором, в центральных и территориальных геологических фондах. Основой для проведения исследования послужили результаты площадных литогеохимических работ масштаба 1:50000; 1:25000 по вторичным и первичным ореолам рассеяния на площади месторождения.

Выявление особенностей формирования геохимических ореолов золота, установление форм его нахождения и изучение их поведения в зоне гипергенеза месторождения проводилось на пробах рыхлого материала из элювиально-делювиальных отложений зоны гипергенеза. Опробованием был охарактеризован вертикальный геохимический профиль рыхлых отложений по бортам траншей и канав в пределах рудных зон. Горизонтальный шаг опробования -5 м, вертикальный шаг - 0,2 м, при длине пробы 0,1 м. Биогеохимические исследования, как площадные масштаба 1:10000, так и профильные, проводились с целью выявления элементов индикаторов золотого оруденения.

В качестве аналитических методов в работах использовались рентгенофлуоресцентный, масс-спекторометрический методом индуктивно-связанной плазмы, рентгенофазовый, рентгено-структурный, эмиссионный спектральный на 30 элементов, золотоспектрохимический и пробирный анализы. Для обработки результатов анализов использовались методы статистика (программы Microsoft Excel, Statistica 7.0). Создание, и оформление графического и картографического материала проводилось с использованием программных продуктов ArcGIS 9.3, Surfer 8.0, CorelDraw Х4.

Личный вклад автора

Принято участие в поисково-оценочных и геологоразведочных работах на месторождении в период с 2009 по 2012 гг. Собраны и обработаны необходимые для исследования каменные материалы, графические и фондовые материалы.

При помощи разработанной методики отбора, подготовки и анализов проб определены формы нахождения золота и особенности его поведения в зоне окисления месторождения Золотое.

Выявлены особенности преобразования рудной минерализации вследствие процессов выветривания и основные геохимические спектры элементов спутников золота с применением статистической обработки результатов бороздового, сколкового, кернового, литогеохимического и биогеохимического опробования.

Проведен детальный анализ литературы по основным золоторудным месторождениям Центральной структурно-формационной зоны Енисейского кряжа. Выполнено сопоставление условий рудолокализации месторождения Золотое и других золоторудных месторождений кряжа. Раскрыт формационный тип месторождения Золотое на основе геологического строения и изучения вещественного состава руд месторождения.

Научная новизна

Выявлены структурные и минералогические закономерности проявления золоторудной минерализации месторождения Золотое. Разработан комплекс методов, включающий анализ форм нахождения золота и изучение его поведения в зоне окисления месторождения, позволяющий эффективно проводить разбраковку аномалий при оценке продуктивности рудных зон. Разработана модель месторождения Золотое, на основании которой скорректирована прогнозно-поисковая модель оруденения золотосульфидно-кварцевого формационного типа.

Защищаемые положения

Первое защищаемое положение:

Анализ геолого-структурных и вещественных особенностей месторождения Золотое позволяет относить его к золотосульфидно-кварцевому формационному типу и считать эталоном для раскрытия закономерностей поведения и форм нахождения золота в зоне окисления подобных золоторудных месторождений Енисейского кряжа.

Второе защищаемое положение:

Высокая интенсивность вторичных ореолов золота в

элювиально-делювиальных образованиях коры выветривания является следствием различных форм миграции золота первичных руд, определяющих контрастность геохимического ПОЛЯ.

Третье защищаемое положение:

Определение формационного типа ожидаемого оруденения и прогнозирование минерального типа коренных руд на ранних стадиях изучения объекта может производиться на основании выявленных закономерностей трансформации геохимического спектра первичного золотого оруденения в коре выветривания.

Практическая значимость

Основные положения диссертации рекомендуются к внедрению в научные и производственные организации, ведущие прогнозно-поисковые работы на коренное золото в пределах Енисейского кряжа. Рекомендуется к применению разработанная прогнозно-поисковая модель для месторождений золотосульфидно-кварцевой формации на наиболее перспективной площади Енисейского кряжа, включающая методику разбраковки выявленных литогеохимических аномалий золота и установления природы вторичных геохимических ореолов. Методика также включает схему опробования и комплекс аналитических методов с последующей интерпретацией результатов для установления форм нахождения золота в коре выветривания, применяемых в качестве вспомогательных при прогнозно-поисковых и геологоразведочных работах, а также для уточнения формационного типа оруденения.

Достоверность результатов диссертационного исследования определяется большим объемом полевых, аналитических и лабораторных исследований с применением современного оборудования; использованием статистических методов обработки данных, воспроизводимостью результатов исследований.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 5-ой и 6-ой всероссийских конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука: начало XXI века» (2009 - 2010 гг. Красноярск. СФУ); Международном семинаре платины в геологических формациях (2010, Красноярск, МИНГЕО СИБИРЬ); 2-ой международной конференции молодых ученых и специалистов пам. ак. А.П.Карпинского (2011 г. Санкт-Петербург, ВСЕГЕИ); 51-ом международном форуме горняков и металлургов (2011 г. Фрайберг,

Германия, International University of Resources), международном научном симпозиуме «Проблемы геологии и освоения недр» (2012, г. Томск, НИ ТПУ).

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения (6 стр.), 5 глав (131 стр.), заключения (3 стр.) и списка литературы, включающего 106 наименований (12 стр.). Общий объём работы 152 страниц; диссертация содержит 42 иллюстрации и 8 таблиц.

В первой главе производится анализ имеющейся геологической информации по объектам Центральной структурно-формационной зоны Енисейского кряжа, приводится описание наиболее значимых для региона объектов.

Вторая глава детально рассматривает геолого-структурные и минералогические особенности месторождения Золотое. Приводится обоснование промышленного типа месторождения.

В третьей главе рассматриваются особенности миграции и формы нахождения золота в коре выветривания месторождения, описана методика исследования и подходы, использованные для анализа форм нахождения золота в коре выветривания.

В четвертой главе приведены взаимосвязи различных уровней геохимического поля месторождения, детально рассмотрены трансформации геохимических спектров коренного оруденения месторождения Золотое.

Пятая глава посвящена корректировке модели золотосульфидно-кварцевого оруденения месторождения Золотое с учетом выявленных особенностей миграции и форм нахождения золота в коре выветривания.

В заключении обобщены основные результаты исследований, обозначены области практического применения работы.

Благодарности.

и геотехнологий Сибирского федерального университета за помощь в написании работы, ценные советы и поддержку на протяжение всей работы, сотрудникам Института цветных металлов и металловедения СФУ, сотрудникам ООО ЦГИ «Прогноз», Национального минерально-сырьевого университета «Горный» за предоставленные материалы и помощь в проведении и аналитических работ.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ 1. Анализ геолого-структурных и вещественных

особенностей месторождения Золотое позволяет относить его к золотосульфидно-кварцевому формационному типу и считать эталоном для раскрытия закономерностей поведения и форм нахождения золота в зоне окисления подобных золоторудных месторождений Енисейского кряжа.

Складчатая область Енисейского кряжа, в металлогеническом отношении является крупной рудной провинцией, состоящей из ряда структурно-формационных зон (СФЗ) (рисунок 1).

Наибольший поисковый интерес представляет Центральная структурно-формационная зона. В осевой ее части находятся все крупные и уникальные месторождения золотосульфидной формации. В тектоническом плане зона представляет фрагмент покровно-складчатой зоны с чешуйчато-взбросовым строением, сложенный мозаикой надвиговых пластин архейско-раннепротерозойского возраста, надвинутых на ранне-среднерифейские породы. В СФЗ входят отложения сухопитской серии, несущие основные концентрации металла на территории кряжа. СФЗ характеризуется резким сгущением аномальных полей золота. Типоморфная элементная ассоциация зоны представлена Аи — Аб — БЬ.

Наряду с крупными и уникальными, в пределах Центральной СФЗ находятся более 20 средних и мелких месторождений и рудопроявлений, в том числе и месторождение Золотое (рисунок 2), перспективное для восполнения истощаемых запасов золота. Для выявления всех особенностей оруденения, подбора наиболее оптимального комплекса разведочных методов необходимо в первую очередь определить его геолого-промышленный тип, что является достаточно сложной задачей, особенно на ранних стадиях работ. Наиболее оптимальным вариантом для определения промышленного типа является сравнительная характеристика объекта с уже изученными

месторождениями.

Детальный анализ позволил нам выделить основные рудоконтролирующие факторы для каждого промышленного типа, а также основные геолого-структурные, минералогические и геохимические особенности месторождений.

По условиям формирования золоторудные объекты Центральной СФЗ подразделяются на объекты сформировавшиеся во внешних зонах МГС и месторождения в зонах сочленения ЭВ- и МГС структур. Для объектов первого типа (Советское и др.) характерно формирование в условиях преобладающего растяжения (Новожилов Ю.И., 1999), что обуславливает преобладание кварцевых жил. Эти месторождения расположены в северо-восточной части СФЗ и относятся к золотокварцевому промышленному типу.

Объекты второго типа формировались в условиях преобладающего сжатий (Константинов М.М., 2010). По мере снятия напряжений происходило приоткрывание и постепенное насыщение проницаемых зон рудоносным флюидом. Такие месторождения (Олимпиадинское и др.) приурочены к осевой части СФЗ, и относятся к золотосульфидному, золотосульфидно-кварцевому типу. Именно в этой зоне, в 25-ти км севернее Олимпиадинского рудного поля расположено месторождение Золотое.

Месторождения локализуются в толщах верхнепротерозойского возраста, с участками обогащенных углеродом и подверженных процессам регионального метаморфизма зеленосланцевой фации, с преобладанием в разрезе слюдисто-кварцевых сланцев. Тектонический контроль выражен в приуроченности месторождений к крупным надвиговым зонам и областям влияния крупных глубинных разломов благоприятных для насыщения толщи рудоносным флюидом.

Месторождение Золотое характеризуется тем же набором рудоконтролирующих факторов (рисунок 5). Оно локализовано в терригенно-сланцевых толщах сухопитской серии верхнего протерозоя, подверженных метаморфизму зеленосланцевой фации, и контролируется крупной надвиговой зоной. Выполненное нами сопоставление региональной позиции и основных геологических параметров месторождений Центральной СФЗ и месторождения Золотое приведено в таблице 1. Исходя из таблицы, мы видим, что месторождение Золотое имеет следующие, совпадающие с основными месторождениями золотосульфидной формации, параметры:

• Все сопоставляемые объекты характеризуются плитообразной формой залежей крутого падения в крыльях либо замковых частях складок. Рудные зоны и тела без видимых границ (за исключением кварцевых жил), представлены рассеянной сульфидной минерализацией и приурочены к зонам наибольшей метасоматической проработки пород (зоны березитизации).

• Для всех объектов, как и для месторождения Золотое, характерен длительный и сложный процесс рудообразования, обуславливающий морфологическое разнообразие рудных тел: от крайне сложных прожилково-вкрапленных залежей (на ранних стадиях) до сравнительно простых кварцевых жил (на поздних стадиях).

• Основными рудными минералами являются арсенопирит и пирит, второстепенные - халькопирит, галенит, сфалерит, примеси - блеклые руды, марказит, сульфосоли, сульфоарсениды и самородное золото. Содержания сульфидов в рудах до 17 %. Средние показатели варьируются в пределах 0,5 - 5 %.

• Гидротермально-метасоматические изменения на площади месторождения Золотое, как и на других объектах, проявлены в виде березитизации и частичного окварцования пород. К зонам березитов приурочены наибольшие концентрации металла.

• Золото в рудах сравниваемых месторождений тесно ассоциировано с сульфидами, находится в тонкодисперсном, субмикроскопическом состоянии, прожилковых и интерстиционных выделениях среди нерудных минералов. Пробность золота 780 - 940. Содержания металла до 8 г/т, средние показатели в пределах 2-4 г/т.

Таким образом, на основании детальной сравнительной характеристики месторождений Центральной СФЗ мы приходим к мнению, что месторождение Золотое относится к золотосульфидно-кварцевому типу и принимаем его в качестве эталонного для раскрытия закономерностей поведения и форм нахождения золота в коре выветривания. Полученные данные могут быть использованы при геологоразведочных работах на подобных золоторудных месторождений Енисейского кряжа.

2. Высокая интенсивность вторичных ореолов золота в элювиально-делювиальных образованиях коры выветривания является следствием различных форм миграции золота первичных руд, определяющих контрастность геохимического поля.

Месторождение Золотое характеризуется наличием на площади

алча-

Таблица 1 Региональная позиция и основные параметры золоторудных объектов Центральной СФЗ

Советское Олимпиадинское Удерейское Благодатное Золотое

1 2 3 4 5

Состав вмещающих пород Филлиты с низким содержанием углерода Слюдисто-кварц-карбонатные, углеродисто-слюдисто-кварцевые сланцы Углеродистые, кварц-серицит-хлоритовые филлитовидные, углеродистые кварц-серицитовые и карбонат-кварц-серицитовые филлитовидные сланцы Кварц-слюдистые сланцы, аркозовые метаалевролиты, кварцитовидные сланцы, метапсефитовые пятнистые ставролитовые сланцы, ритмично слоистые кварц-полевошпатовые сланцы Слюдисто-кварц-карбонатные, углеродисто-слюдисто-кварцевые, Слюдисто-кварцевые, серицит-кварцевые сланцы

Степень метаморфизма Зеленосланцевая фация Биотитовая ступень зеленосланцевой фации до эпидот-амфиболитовой фации Филлитовая ступень зеленосланцевой фации Эпидот-амфибо лотовая фация динамотермального метаморфизма Филлитовая ступень зеленосланцевой фации

Гидротермальные изменения Не контрастные, непостоянно проявленные изменения березит-лиственитового типа, серецитизация, хлоритизация Метасоматиты березитоидного типа, биотит-кварц-карбонатные, мусковит(серецит)-кварц-карбонатные, карбонатсодержащие цоизит(клиноцоизит)-кварцевые метасоматиты, декарбонизация, окварцевание, серецитизация Серицитизация, карбонатизация березитизация, хлоритизация, окварцевание, карбонатизация березитизация, хлоритизация, окварцевание, карбонатизация

Структурный контроль оруденения Ядерная часть антиклинали, с серией небольших ассиметричных складок. Осложнена продольными нарушениями, виде зон рассланцевания Замок и прилегающие участки антиклинали, осложненные продольными разрывными нарушениями, образованными в процессе складкообразования Складчато-разрывные структуры синклинали, осложненной дополнительными складками высокого порядка, флексурными перегибами с образованием штамповых брахискладок, зоны кливажирования и смятия Крыло опрокинутой складки, осложненное серией тектонических нарушений, разбивающих рудное поле на два участка Крыло опрокинутой складки, осложненное серией тектонических нарушений

Морфология рудных зон и тел Секущие субпластовые жилы и свиты, сложножильные тела Приурочены к замковым частям антиклинальной складки, пластообразного вида, крутого падения Субпослойные метасоматические залежи, приуроченные к горизонтам пород в пределах пологой рудоконтролирующей зоны Линейная, крутопадающая зона с сульфидной и золотой минерализацией в крыле опрокинутой складки Линейные, крутопадающие зоны с сульфидной и золотой минерализацией, выполаживающиеся к поверхности

Руды Малосульфидные, Кварцевые жилы, прожилки, неравномерной формы залежи и разделяющие их сланцы Метасоматически измененные породы, неравномерно минерализованные сульфидами Вкрапленные, вкраплено-прожилковые, существенно золото-сульфидного типа Малосульфидные, малометальные, прожилково-вкрапленные Малосульфидные, малометальные, прожилково-вкрапленные

Содержание золота, г/т 3,5 4-5 5,2-7,9 2,4-2,6 2

Содержание сульфидов, % 1 2-5 15-17,5 0,5-3 1-3

Продолжение таблицы 1

1 2 3 4 5

Пробность золота 918-983,5 910-997 860 780-900 934-963

Текстуры руд Прожилково-вкрапленные Вкрапленные и вкраплено полосчатые Вкрапленные, прожилково-вкрапленные, полосчатые Пятнистая, полосчатая, прожилково-полосчатая, прожилковая. плойчатая Полосчатая, прожилково-полосчатая, прожилковая, плойчатая

Структуры руд Тонкозернистые Тонкозернистые, метакристаллические Мелкозернистые Мелкозернистые, тонкозернистые Мелкозернитстые

Рудные минералы Самородное золото, пирит Пирротин, арсенопирит Сфалерит, галенит, халькопирит, марказит, висмут, самородное серебро, фрейбергит Пирротин, арсенопирит Пирит, антимонит, бертьериг Халькопирит, сфалерит, марказит, тетраэдрит, самородное золото, галенит, шеелит, буланжерит, магнетит, ильменит, киноварь Пирит, арсенопирит, антимонит Сфалерит, галенит, халькопирит Блеклая руда, пирротин, самородное золото Арсенопирит, пирротин, пирит, леллингит, марказит Халькопирит галенит, сфалерит Раммельсбергит, никелин, теллуриды, сульфосоли, сульфоарсениды, сульфоантимониды Арсенопирит, пирит Халькопирит, пирротин Сульфосоли, сульфоарсениды

Нерудные минералы Кварц, карбонаты Хлорит, серецит, мусковит, альбит, углеродистое вещество Турмалин, апатит, циркон Кальцит, кварц, мусковит, серицит Хлориты, цоизит, клиноцоизит Доломит, анкерит, рутил, тремолит, плагиоклазы, гранат, диопсид, актинолит, флюорит, барит, углеродистое вещество Кварц, серицит, карбонаты Хлорит, углеродистое вещество Кварц, слюды, плагиоклаз Хлорит, гранат Карбонаты, турмалин Кварц, слюды, плагиоклаз Турмалин, рутил, хлорит Гранат, карбонаты

Характер золота Свободное, микроскопические выделения в кварце, в наиболее деформированных участках кварцевых жил, в сульфидных рудах в тонкодисперсном, субмикроскопическом состоянии Тесно ассоциировано с сульфидами. Находится в тонкодисперсном, субмикроскопическом состоянии Связано с сульфидами (арсенопирит, в меньшей степени пирит) Прожилковые и интерстиционные выделения среди нерудных минералов, тонкодисперсные вкрапления в арсенопирите, пирите, изредка - в гранатах, минералах титана, монаците, вкрапления по границам срастания сульфидов и арсенидов Тесно ассоциировано с сульфидами. Находится в тонкодиснерсном, субмикроскопическом состоянии, прожилковых и интерстиционных выделениях среди нерудных минералов, тонкодисперсных вкраплений в арсенопирите, пирите,

Рудные формации Золотокварцевая Золотосульфидная Золотосульфидная Золотосульфидно-кварцевая Золотосульфидно-кварцевая

высококонтрастных литогеохимических ореолов золота, интенсивность которых многократно (в ряде проб до 27 г/т) превышает сравнительно низкие (до 2 г/т) концентраций металла в коренных породах (рисунок 2). Высокая дисперсия концентраций золота в геохимическом поле не характерна для месторождений золотокварцевой формации (интенсивность аномалий не превышает 6 г/т, средние значения колеблются в пределах 70 мг/т (Сердюк С.С., 2010)). Прогнозирование коренных месторождений подобного типа по высокоинтенсивным ореолам весьма затруднительно и влияет на степень достоверности прогноза, в частности возникает множество ошибок при оценке продуктивности ореолов и выделении перспективных участков.

Для выявления природы высокоинтенсивных ореолов золота в центральных частях аномалий отбирались пробы рыхлого материала. В бортах траншей через рудные тела производилось опробование рыхлых отложений, от полотна канав, включая сколковые пробы коренных пород, до покровов мха с горизонтальным шагом 5 метров. После пробоподготовки, включавшей выделение свободного золота, проводился комплекс анализов, направленных на выявление форм нахождения золота во вторичных ореолах рассеяниях.

По данным рентгенофазового анализа, основная фаза пробы представлена кварцем и мусковитом. Отсутствие на дифрактограмме железистых минералов при высоких его содержаниях в пробе свидетельствует о рентгеноаморфности железистых фаз. Результаты анализа форм нахождения золота и других элементов, отвечающих на вопрос о происхождении и процессах формирования литогеохимических ореолов месторождения, представлены на рисунке 4. Распределение элементов по классам крупности материала, освобожденного от свободного золота и основного количества раскрытых сульфидов, может быть интерпретировано как проявление рудной минерализации, представленное первоначально тонкой вкрапленностью (10-30 мкм). Характерная ассоциация благородных металлов включает Бп, БЬ, Бе, \У, Се, Ав. Плотность распределения по крупности этой минерализация представлена максимумом в интервале 0,03-0,06 мм. В этом же интервале концентрируется основная часть золота (29% от общего) с содержаниями 1,27 г/т, при общем содержании золота в пробе 0,93 г/т.

Основная часть золота связана с сульфидами. Эта фаза содержит около 50 % всего золота в пробе. В песках золото обнаружено

также в карбонатной, органической, обменной и оксидной (аморфные и кристаллические оксиды Те и Мп) фазах (рисунок 4). Обменные -наиболее подвижные легкорастворимые формы золота составляют около 30%, на остальные фазы приходится от 5 до 10% металла. Для шлама нахождение золота в сульфидах составляет около 80%, оставшаяся часть концентрируется в органике и аморфных оксидах железа и марганца. Это говорит о его слабой растворимости. Это крайне не типично для ореолов рассеяния. Как правило, в зоне локализации вторичных ореолов золото связано в большей степени с

наименее растворимыми фазами.

В процессе выветривания и окисления, часть золота высвобождается и переходит в подвижную, легко растворимую форму. Однако присутствие в пробе золота связанного с сульфидами, может являться непосредственной причиной высокой интенсивности геохимических ореолов, а также свидетельствует о наличии видоизмененной коры выветривания. Нахождение золота в наименее растворимой фазе препятствует его перераспределению на площади и обуславливает высокую дисперсию аномалий.

На геохимическом разрезе коры выветривания, видно, что максимальной интенсивности концентрация металла достигает на контакте с рудными зонами (рисунок 3). На поверхности наблюдается некоторое смещение ореола вверх по склону и снижение интенсивности поля Ореол рассеяния золота в целом прослеживает выделенные рудные зоны и может являться их частично перемещенным продолжением, о чем также свидетельствует структуры залегания, схожие по своим элементам с коренными породами.

Таким образом, в процессе разрушения пирита, арсенопирита и мусковита, содержащих в себе тонкодисперсную вкрапленность золота, происходит вынос полезного компонента из коренных пород и накопление его в нижней части разреза зоны гипергенеза в наименее растворимой фазе (фаза сульфидов), что препятствует дальнейшему перераспределению золота. Однако, в процессе эволюции ореолов золота, при движении вверх по разрезу, происходит перераспределение золота, связанного с сульфидами. Некоторая его часть переходит в фазу аморфных оксидов и органики, которые накапливаются в приповерхностных частях разреза, как наиболее подвижные формы.

Высокая дисперсия вторичных ореолов золота в геохимическом поле месторождения является следствием присутствия различных форм

золота в коре выветривания месторождения. Преобладание наименее растворимых форм над подвижными препятствует перераспределению золота на площади месторождения и обуславливает высокую интенсивность ореолов.

3. Определение формационного типа ожидаемого оруденения и прогнозирование минерального типа коренных руд на ранних стадиях изучения объекта может производиться на основании выявленных закономерностей трансформации геохимического спектра первичного золотого оруденения в коре выветривания.

Для выявления рудных ассоциаций проводился ряд статистических исследований на основании результатов лито- и биогеохимического, бороздового и кернового опробования на площади месторождения.

5пЗгМаЄав**іЛааіІй5ЬУГ>Ті 8Ыо№ Со О Си

Рисунок 6 - Дендрограмма парных коэффициентов корреляции элементов в первичных не измененных породах (слева) и в зоне окисления месторождения (справа).

$»у си рапнин?» А» V Т1 Р«Ю> К Ш Си 2п О Эп Вт

—' V» ""Г"

I _

Рисунок 7 — Дендрограмма парных коэффициентов корреляции элементов во вторичных ореолах рассеяния (слева) и в биогеохимическом поле (справа) месторождения Золотое

Для пород в не окисленной зоне характерна стойкая связь между золотом, серебром и мышьяком (рисунок 6). Также наблюдается

значимый коэффициент корреляции с железом, бором, медью, свинцом, кобальтом и висмутом. Данная закономерность свидетельствует о золотоарсенопирит-пиритовой рудной ассоциации. Присутствие кобальта и свинца в рудообразующем спектре также связано с арсенопиритом. По данным предшественников, содержание золота в арсенопирите варьирует от 17 до 78 г/т, кобальта - 3 - 32 г/т, свинца - 6 - 45 г/т. Индикатором золотого оруденения также является турмалин (содержание в рудах до 5%), являющийся источником бора. Халькопирит также являются индикаторами оруденения, несмотря на низкие содержания его в рудах (не более 1%).

Для окисленных пород, тесная связь установлена между золотом, серебром и висмутом (рисунок 6). Также в рудную ассоциацию входят мышьяк, сурьму, ванадий, железо, титан и бор.

В зоне окисления происходит высвобождение золота в процессе разрушения сульфидов. Вероятно золото, находящееся в тонкодисперсных вкраплениях в рудных минералах, частично переходит в свободную форму. Наряду со связанными и свободными здесь присутствуют обменные формы металла (рисунок 6). Ослабевание связи золота с мышьяком и железом говорит о частичном переходе элементов в иные формы. При разрушении пирита и арсенопирита под действием биогенных факторов часть золота и железа приобретают мобильность за счет обменных и оксидных фаз. Рудная ассоциация меняется незначительно - арсенопирит и пирит замещаются скородитом и гетитом, в тех же количествах присутствует турмалин и минералы титана (рутил и анатаз, до 1 - 2% в рудах).

Во вторичных ореолах стойкая корреляция устанавливается между золотом и мышьяком, что в очередной раз указывает на высокие индикаторные возможности мышьяка (рисунок 7). Серебро, после разрушения коренных пород выносится из рудной зоны. Связь золота с железом и кобальтом также утрачивается. По-видимому, после разрушения кобальт содержащего арсенопирита, железо и кобальт выносятся из продуктивных зон.

В рудообразующий геохимический спектр рыхлых отложений месторождения входят мышьяк, цинк, бор, висмут, сурьма и, в незначительной степени, титан. Мышьяк и цинк, входящие в состав арсенопирита сохраняют свою связь с золотом. Повышенный геохимический фон бора является индикатором зон метасоматоза. В процессе выветривания минералов титана, часть этого элемента также

высвобождается, но в силу слабой миграционной способности, элемент из продуктивных зон не выносится. Наличие в рудной ассоциации висмута и сурьмы можно связать с присутствием в рудах сульфосолей.

В биогеохимическом поле месторождения корреляционная связь устанавливается между мышьяком, железом, титаном и калием. Содержания золота здесь не определялось в силу технических возможностей используемого оборудования.

Железо, как было сказано выше, приобретает высокую миграционную способность, вследствие чего в биогенном материале регистрируются его повышенные содержания. Индикаторные показатели железа в биогеохимическом спектре приобретает весомую роль. Связь железа и мышьяка, как и присутствие цинка, обусловлена наличием в рудной ассоциации арсенопирита. Активность титана вызвана рутилом и анатазом. Калий и марганец являются индикаторами зоны метасоматоза, к которой тяготеют рудные тела. Их основным источником можно считать мусковит и хлорит.

Несмотря на достаточно стойкую рудную ассоциации, прослеживаемую на всех этапах эволюции геохимических ореолов (золото-арсенопирит-пирит), процессы окисления и выветривания руд в значительной степени сказываются на индикаторных возможностях некоторых элементов. Связь золота с железом и мышьяком, достаточно сильная в не окисленных рудах, в процессе окисления ослабевает. Причем индикаторные возможности железа в литогеохимическом поле месторождения полностью утрачиваются и приобретают достаточный вес в биогеохимическом поле месторождения. Это вызвано высвобождением золота в процессе разрушения арсенопирита и пирита и частичным переходом железа в подвижные формы под действием биогенных факторов. Мышьяк сохраняет свою значимость на всех уровнях, но связь его с золотом заметно ослабевает ввиду многоформности золота в рудах. Серебро также продуктивно только при анализе коренных руд. Во вторичном геохимическом поле месторождения серебро из продуктивных зон выносится.

Таким образом, выявленные закономерности изменчивости корреляционных связей золота с входящими в рудную золото-арсенопирит-пиритовую ассоциацию элементами (Аи-А§-Аэ-В-Си-РЬ-Со-Ре-ВО, при переходе от неокисленных руд к окисленным и вторичным, а также биогенным ореолам рассеяния свидетельствуют о многоформности нахождения металла в рудах и позволяют

прогнозировать минеральный тип коренных руд. Рудные ассоциации способствуют определению формационного типа месторождения на ранних стадиях изучения объекта.

Модель месторождения

Анализ исходных материалов и результатов исследований, проведенных в рамках данной работы, позволил разработать модель месторождения Золотое, содержащую структурный, морфологический, вещественный и геохимический аспекты (таблица 2). Данная модель может рассматриваться как эталонная для оруденения золотосульфидно-кварцевого типа в пределах Енисейского кряжа. В качестве основы для составления модели была принята прогнозно-поисковая модель, предложенная С.С. Сердюком.

Таблица 2 - Модель месторождения

Элементы модели Краткая характеристика

Геотектоническая позиция Миогеосинклинальная зона рифейского складчатого пояса

Литолого-стратиграфические Рифейский раннегеосинклинальный комплекс, метакарбонатно-терригенный отложения Кординской свиты сухопитской серии Метаморфические сланцы зеленосланцевой фации метаморфизма, Сланцы и метаалевролиты (не золотоносны); Слюдисто-кварцевые, серицит-кварцевые метасоматиты, березиты (несут золотое оруденение); кварцевые жилы и прожилки (золотоносные)

Структура месторождения Месторождение приурочено к фронтальной части Тейско-Уволжского надвига. Блоковое строение рудного поля, обусловленное развитием дизъюнктивов различной кинематики, Складчатые структуры различного порядка, Пострудный дайковый комплекс в северной части рудного поля

Рудные тела Жильно-прожилковые минерализованные зоны крутого падения, плитообразной формы. Минерализация заключена внутри тектонического блока ограниченного разломами сборосо-сдвигового характера. Структурно-морфологическое разделение рудного поля на 4 рудно-минерализованные зоны уплощенно-конической объёмной формы (ленточной в плане) с невыдержанной мощностью (10-40 м).

Продолжение таблицы 2

Элементы модели Краткая характеристика

Вещественный состав руд Главные рудные минералы: Арсенопирит, пирит; в меньшей степени пирротин. Породообразующие минералы: кварц, мусковит, серицит, турмалин, рутил, хлорит, гранат, карбонаты. Текстуры руд - полосчатые, прожилково-полосчатые, прожилковые, плойчатые прожилково-вкрапленные Две генерации золота: ранняя - включения в сульфидах и сростки с ними, мелкое; высокой пробности; поздняя -свободное и цементационное, свободные сростки с сульфидами, высокой пробности

Первичные ореолы рассеяния Для пород в не окисленной зоне в рудную ассоциацию входят Аи, Ag, А5 и, в меньшей степени, Ре, В, Си, РЬ, Со и В1. Для коренных пород зоны окисления - Аи, Ag и ВК Второстепенные: Аб, БЬ, V, Ре, "Л и В. Аэ, Ag, В1 - непосредственно внутри рудных зон. В экзоконтактовой части рудных зон - Ъп, РЬ, В; в верхней надрудной части разреза — V/. Данные спектры свидетельствуют о золото-арсенопирит-пиритовой минерализации, с минералами индикаторами, как турмалин, рутил, анатаз

Вторичные ореолы рассеяния Контрастные ореолы высокой интенсивности (1—2 г/т, в единичных пробах до 27 г/т). Овальной в плане аномалия вытянутой параллельно надвигу формы. Размеры 2 х 0,6 км. Для ореола характерно резкое пространственное ограничение (область затухания аномалии первые десятки метров). В рудообразующий геохимический спектр рыхлых отложений месторождения входят Аи, Аб, Ха, В, В«, БЬ и, в незначительной степени, "Л При оценке площадной продуктивности рудных зон стоит уделять большее внимание сочетанию ореолов золота с другими элементами-индикаторами (Аб, 2п, В, В1, БЬ).

Биогеохимические ореолы рассеяния Рудный спектр представлен Аб, Ре, Т1, К. Спектры подтверждают присутствие в коренных породах арсенопирита, пирита, минералов титана и свидетельствуют о наличии зон метасоматической переработки пород, сопровождаемой привносом К.

Рисунок 1 - Тектоническая схема и позиция золоторудных месторождений разных формаций в структурах Енисейского кряжа (по материалам Л.К. Каневскому, 1998г): Главные зоны разрывных нарушений и их номера:

1 - Исаковская; 2 - Ишимбинская; 3 - Приенисейская; 4 - Татарская; 5 - Ангаро-Бахтинская; 6 - Нижнеангарская; 7 - Ковдорская; 8 - Ийско-Канская Золоторудные месторождения:

1 - Советское (Аи); 2 -Эльдорадо (Аи); 3 - Олимпиада (Аи); 4 - Ведуга (Аи); 5 - Аяхта (Аи); 6 - Бабгора (Аи); 7 - Удерейское (8Ь; Аи); 8 - Раздолинское (ЭЬ; Аи); 9 - Боголюбовское (Аи); 10 - Попутнинское (Аи); 11 - Золотое (Аи)

Синий контур - Нойбинская площадь; зеленый контур - Олимпиадинская площадь.

}

Условные обозначения Тектонические нарушения Главные разломы

Тейско-Уволжский надвиг -.—- Уволжский сброс

Прочие разломы неустановленной морфологии -Достоверные

.....Предполагаемые по геофизическим данным

— Скрытые под рыхлыми образованиями

-Дайки пикритов и трахидолеритов

1 | Участок работ Содержание золота, мг/т

до 20 ГН 20-50

ШШ 50 - 200

■I 200 - 500

Н ^00 - 1 000

Ш свыше 1000 Гидротермальный метасоматоз ^^ С1-згс-(} метасоматиты __ Березиты ^ Углеродистые метасоматиты Зоны интенсивного окварцевания Зоны грейзенизации Зоны диафторитов Литологические разности пород Узловатые Ы-бгс-О сланцы Карбонат-Ы-О сланцы Метаалевролиты (микросланцы) Амфиболиты

Рисунок 2 - Схема геохимических аномалий золота Тейско-уволжского рудного узла

Разрез по разведочной линии 93

Разрез по разведочной линии 94

Условные обозначения Пройденные канавы Содержание золота, г/т □ 0,01-0,5 -0,5-0,7

■ 0,7-1,1

■ 1,1 - 1,6 ш 1,6 -2,6

ш Рудные тела

Кора выветривания

Вертикальный масштаб 1:100

Рисунок 3 - Геохимический разрез перекрывающих отложений

■ Сульфиды II металлы

■ Кристаллические оксиды

■ Аморфные оксиды

■ Органика

■ Карбонаты

■ Обменные

Хвосш FALCON

Шлам-15мкм

Рисунок 4 - Распределение Аи по фазам геохимического анализа

Продолжение таблицы 2

Элементы модели Краткая характеристика

Магниторазведка Слабоконтрастные площадные аномалии интенсивностью 10-50 нТл, имеющие решетчатый облик, пространственно-ограниченные блоки линейно-вытянутых слабомагнитных зон, пересекающих друг друга под углом близким к 90°

Электроразведка Слабоконтрастной аномалией поляризуемости (2-2,5%), пространственно совпадающей с зоной повышенного электрического сопротивления (>3000 Омм) и положительной слабоконтрастной аномалией магнитного поля (10-30 нТл)

Гамма- спектрометрия Наиболее интенсивные аномалии К (3-3,5%), отражают развитие зон серицитизации в сланцах кординской свиты. Зачастую аномалии калия пространственно совпадают с проявлениями золоторудной минерализации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ исходных материалов и результатов геологических исследований позволил разработать модель оруденения золотосульфидно-кварцевого типа. На примере месторождения Золотое выявлены закономерности миграции золота в коре выветривания и формы его нахождения. Данная модель может рассматриваться как эталон для оруденения золотосульфидно-кварцевого типа Центральной СФЗ Енисейского кряжа.

Анализ форм нахождения золота в коре выветривания первичных золотосульфидно-кварцевых руд позволяет выявить закономерности миграции металла. Часть золота переходит в растворенные, переотложенные соединения, образуя широкий ореол рассеяния. Оставшаяся в породах сульфидная фракция, обогащенная золотом, обуславливает высокую дисперсию концентраций металла.

По результатам детального анализа накопленной информации установлено, что месторождение Золотое обладает характеристиками, присущими оруденению золотосульфидно-кварцевого типа. Анализ форм нахождения золота совместно с результатами минералогического анализа свидетельствует о различных формах нахождения и миграции золота в рудах и коре выветривания месторождения. Помимо сульфидных и свободных в зоне окисления появляются также

обменные, легкорастворимые формы золота.

Установлены основные особенности поведения золота на всех уровнях геохимического поля и выявлен эволюционный ряд основных спектров, отвечающих рудной ассоциации месторождения. В первичном геохимическом поле главная золотосульфидная ассоциация выражена контрастными ореолами Аи, Ag, Аб и, в меньшей степени, Ре, В, Си, РЬ, Со и В1 (не измененные породы). В зоне окисления месторождения происходит высвобождение элементов и их частичный переход в подвижные, обменные фазы. При разрушении арсенопирита часть золота высвобождается и переносится в верхние части разреза в виде подвижных форм, начинаются процессы повторного обогащения. За счет гипергенных процессов связь золота с мышьяком ослабевает, и рудный спектр имеет несколько иной вид: Аи, А§ и Вй Также в рудную ассоциацию стоит включить Аб, 8Ь, V, Ре, Т1 и В. Рудный спектр во вторичном поле проявлен в пространственной связи ореолов Аи, Аэ, Тп, В, Вй БЬ и, в незначительной степени, Л. Таким образом, при оценке площадной продуктивности рудных зон, стоит уделять большее внимание сочетанию ореолов золота с другими элементами-индикаторами (Ай, 2п, В, ВЦ БЬ). В биогеохимическом поле месторождения рудная ассоциация выражается связью Аэ, Ре, Т1 и К. На данном этапе эволюции геохимического поля железо вновь приобретает значительные индикаторные возможности, его ореолы пространственно совпадают с выделенными рудными зонами.

Таким образом, применение разработанная автором модели, учитывающей закономерности поведения и формы нахождения золота в коре выветривания месторождения, а также рассматривающей возможные индикаторы оруденения на всех уровнях геохимического поля месторождения, позволяет существенно повысить эффективность работ. Наличие видоизмененной коры выветривания на объектах подобного типа существенно снижают эффективность поисковых работ. В связи с этим комплекс методов, направленный на установление форм нахождения металла в перекрывающих отложениях и коренных рудах, должен быть использован при геологоразведочных работах. Проведение исследований такого рода увеличит эффективность широко применяемых в условиях достаточной перекрытости оруденения геохимических методов поиска.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Попов А.Л. Специфические особенности распределения золота в элювиально-делювиальных отложениях месторождения Золотое (Енисейский кряж) // Записки Горного института «Современные проблемы развития минерально-сырьевого комплекса: геология и экономика». СПб, 2011. Т. 194. С. 100-104.

2. Попов А.Л. Распознавание рудных ассоциаций по характеру изменчивости геохимических спектров рудообразующих элементов на примере месторождения Золотое (Енисейский кряж) // Записки Горного института, СПб, 2013. Т. 200. С. 263-268.

3. Попов А.Л. Перспективы развития геохимических методов поисков в Сибирском регионе // Материалы 5-й всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука: начало XXI века». Красноярск, 2009. С. 105-108.

4. Попов АЛ., Хмель Е.В. Характер распределения золота и мышьяка в зоне гипергенеза месторождения Золотое // Материалы 6-й всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука: начало XXI века». Красноярск, 2009. С. 98-101.

5. Попов А.Л. Характеристика распределения золота и его элементов спутников в различных геохимических ореолах зоны гипергенеза месторождения Золотое // Международный семинар платины в геологических формациях, МИНГЕО СИБИРЬ 2010, Красноярск, 2010. С. 27-31.

6. Попов АЛ. Особенности поведения золота и его элементов спутников зоне гипергенеза месторождения Золотое / Материалы II Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П. Карпинского, ВСЕГЕИ, СПб, 2011. Т. 7. С. 75-79.

7. A.L. Popov Specific particularity of the distribution of gold on surficial sediments of golden deposit (Enisey ridge, Russia) // Scientific reports on resource issues, Freiberg, 2011. Volume 1, P. 27-29.

8. Попов АЛ. Взаимосвязь вторичных геохимических ореолов и структурных элементов месторождения Золотое (Енисейский кряж) // Материалы XVI Международного симпозиума «Проблемы геологии и освоения недр», Томск, ТПУ, 2012 . Т.1, С. 213-214.

РИД Горного университета. 20.05.2013. 3.289 Т.100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Попов, Антон Леонидович, Санкт-Петербург

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

На правах рукописи

П4201360272

ПОПОВ Антон Леонидович

ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВАЯ МОДЕЛЬ ЗОЛОТОСУЛЬФИДНО-КВАРЦЕВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТОЕ (ЕНИСЕЙСКИЙ КРЯЖ)

Специальность 25.00.11 — Геология, поиски и разведка твердых полезных

ископаемых, минерагения

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических

наук, доцент Сендек Сергей Вячеславович

Санкт-Петербург -2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................4

ГЛАВА 1 ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЕНИСЕЙСКОЙ ЗОЛОТОРУДНОЙ ПРОВИНЦИИ......................................................................10

1.1 Характеристика золоторудных объектов Центральной структурно-формационной зоны...............................................................................................18

1.1.1 Месторождение Олимпиадинское..............................................................18

1.1.2 Месторождение Благодатное.....................................................................26

1.1.3 Удерейское месторождение.........................................................................31

1.1.4 Месторождение Советское..............................................................................35

1.2 Сравнительная характеристика золоторудных объектов

золотосульфидной формации...............................................................................39

ГЛАВА 2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТОЕ.................................................................................................................48

2.1 Структура рудного поля месторождения Золотое......................................48

2.2 Основные факторы рудолокализации..........................................................52

2.3 Характеристика золоторудных зон...............................................................55

2.4 Вещественный состав руд и вмещающих пород.........................................58

2.4.1 Вмещающие породы.......................................................................................58

2.4.2 Руды...................................................................................................................61

Выводы по главе 2..................................................................................................78

ГЛАВА 3 АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА В ЗОНЕ ОКИСЛЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТОЕ.........................................................................79

3.1 Состояние проблемы........................................................................................79

3.2 Методика исследования...................................................................................81

3.3 Поведение золота в зоне окисления месторождения Золотое..................87

3.4 Исследование подвижных форм золота во вторичных ореолах рассеяния..................................................................................................................90

ГЛАВА 4 АНАЛИЗ ПОВЕДЕНИЯ ЗОЛОТА В ЗОНЕ ОКИСЛЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТОЕ.......................................................................105

4.1 Методика исследования.................................................................................105

4.2 Характеристика первичных геохимических ореолов месторождения Золотое.....................................................................................................................107

4.3 Характеристика вторичных геохимических ореолов.............................114

4.4 Характеристика биогеохимических ореолов месторождения Золотое 119

4.5 Анализ изменчивости рудообразующих спектров...................................123

ГЛАВА 5 ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВАЯ МОДЕЛЬ ЗОЛОТОГО

ОРУДЕНЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТОЕ............126

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................138

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................................141

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Месторождение Золотое, относящееся к золотосульфидно-кварцевой формации, является перспективным для восполнения минерально-сырьевой базы золота в пределах центральной структурно-формационной зоны Енисейского кряжа. Характерной особенностью таких месторождений является слабое проявление прямых признаков оруденения. Видоизмененная кора выветривания первичных руд в достаточной степени не отражает характер коренного оруденения. Основным методом поисков являются литогеохимические работы, интерпретация которых без четкой увязки с особенностями геологического строения месторождений, а также без учета влияния механизмов выветривания, приводила к пропуску многих рудопроявлений и небольших по запасам месторождений. Ранние поисковые и разведочные работы были ориентированы на кварцево-жильный тип золотого оруденения - в ущерб поискам более масштабных золотосульфидных и прочих формационных и морфологических типов. Таким образом, создание модели на основе комплексного подхода, состоящего из анализа геологических закономерностей формирования и размещения оруденения золотосульфидного типа с учетом закономерностей поведения золота в зоне окисления месторождений, будет в полной мере способствовать раскрытию поисковых критериев и признаков коренной золотоносности.

Цель работы: Разработка прогнозно-поисковой модели на основе выявления и уточнения основных поисковых критериев и признаков, а также анализа миграционных закономерностей и форм нахождения золота и сопутствующих элементов в зоне окисления, позволяющих выявить индикаторные спектры оруденения и спрогнозировать минеральный и формационный тип месторождения.

Задачи исследований:

- Анализ региональных и локальных закономерностей размещения и формирования золоторудных месторождений центральной части Енисейского кряжа;

- Анализ геологических, структурных и геохимических параметров месторождения Золотое, включающий аналитическую обработку результатов минералогических и литохимических исследований, а также анализ фондового материала;

- Изучение элювиально-делювиальных образований коры выветривания;

- Установление закономерностей формирования и локализации геохимических ореолов золота и его элементов спутников;

- Разработка прогнозно-поисковой модели месторождения Золотое.

Фактический материал и методы исследования

опробования - 5 м, вертикальный шаг - 0,2 м, при длине пробы ОД м. Биогеохимические исследования, как площадные масштаба 1:10000, так и профильные, проводились с целью выявления элементов индикаторов золотого оруденения.

В качестве аналитических методов в работах использовались рентгенофлуоресцентный, масс-спектрометрический методом индуктивно-связанной плазмы, рентгенофазовый, рентгеноструктурный, эмиссионный спектральный на 30 элементов, золотоспектрохимический и пробирный анализы. Для обработки результатов анализов использовались методы статистика (программы Microsoft Excel, Statistica 7.0). Создание, и оформление графического и картографического материала проводилось с использованием программных продуктов ArcGIS 9.3, Surfer 8.0, CorelDraw Х4.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Анализ геолого-структурных и вещественных особенностей месторождения Золотое позволяет относить его к золотосульфидно-кварцевому формационному типу и считать эталоном для раскрытия закономерностей поведения и форм нахождения золота в зоне окисления подобных золоторудных месторождений Енисейского кряжа.

Научная новизна работы:

Личный вклад автора:

Достоверность результатов диссертационного исследования

определяется большим объемом полевых, аналитических и лабораторных исследований с применением современного оборудования; использованием статистических методов обработки данных, воспроизводимостью результатов исследований.

Практическая значимость работы:

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 5-ой и 6-ой всероссийских конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука: начало XXI века» (2009 -2010 гг. Красноярск. СФУ); Международном семинаре платины в геологических формациях (2010, Красноярск, МИНГЕО СИБИРЬ); 2-ой международной конференции молодых ученых и специалистов пам. ак. А.П.Карпинского (2011 г. Санкт-Петербург, ВСЕГЕИ); 51-ом международном форуме горняков и металлургов (2011 г. Фрайберг, Германия, International University of Resources), международном научном симпозиуме «Проблемы геологии и освоения недр» (2012, г. Томск, НИ ТПУ).

Публикации

Основные положения диссертации отражены в 8 научных публикациях, в том числе 2 статьях в изданиях, входящих в Перечень, рекомендованный ВАК Минобрнауки России.

Объем работы

Диссертация изложена на 152 страницах, включая введение, 5 глав, заключение, список литературы из 106 наименований, содержит 42 рисунка и 8 таблиц.

Благодарности

Автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю к.г.-м.н. проф. C.B. Сендеку за мотивацию, понимание, консультации, помощь и поддержку на всех этапах разработки данной диссертации. Автор благодарит: сотрудников кафедры геологии и разведки месторождений полезных ископаемых Горного университета за обсуждение результатов работы. Особую благодарность выражает д.г.-м.н. проф. В.А. Макарову и другим сотрудникам кафедры геологии месторождений и методики разведки Института горного дела, геологии и геотехнологий Сибирского федерального университета за помощь в написании работы, ценные советы и поддержку на протяжение всей работы, сотрудникам Института цветных металлов и металловедения СФУ, сотрудникам ООО ЦГИ «Прогноз», Национального минерально-сырьевого университета «Горный» за предоставленные материалы и помощь в проведении и аналитических работ.

ГЛАВА 1 ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЕНИСЕЙСКОЙ

ЗОЛОТОРУДНОЙ ПРОВИНЦИИ

Складчатая область Енисейского кряжа, в металлогеническом отношении рассматриваемая в качестве крупной рудной провинции, является перикратонной ветвью байкалид, сформированной на юго-западной периферии докембрийской Сибирской платформы при сочленении ее с Западно-Сибирской плитой. Представления о ее геологическом строении и металлогении территории базируются на исследованиях коллективов геологов, обобщенных ЛА. Ячевским, А.К. Мейстером, Ю А. Кузнецовым и др.

Енисейский кряж представляет собой покровно-складчатый пояс преимущественно СЗ-ЮВ простирания, расположенный в юго-западном обрамлении Сибирской платформы и вытянутый вдоль р. Енисей почти на 700 км при ширине от 50 до 200 км. Эта крупная коллизионно-аккреционная структура хорошо отделяется по геологическим и геофизическим данным от соседних с ней территорий Сибирской платформы и Западно-Сибирской плиты. Границы Енисейского кряжа и его строение проявляются широкими интенсивными гравитационными ступенями, соответствующими главным разломным зонам региона. Мощность земной коры в центральной части этой структуры достигает 50-51 км, уменьшаясь к западу и востоку до 40-43 км [80]. По геофизическим данным, ширина складчатой области Енисейского кряжа на глубине >10 км уменьшается вдвое, что придает ему грибовидную форму, объясняемую развитием при ее формировании напряжений сдвигосжатия в сочетании с дивергентными надвигами. При этом амплитуды смещения последних оцениваются от 10 - 20 до 80 км [102].

Общие черты его внутренней структуры и его рудный (в т. ч. и золотой) потенциал формировались, главным образом, в ходе позднепротерозойского геосинклинального цикла, с возникновением систем глубинных структур, которые в последующем определили обособление структурно-формационных

зон (СФЗ) - Приенисейской, Центральной (Тейско-Татарской), Чернореченско-Каменской и Ангаро-Канской.

В раннем протерозое область испытала сложное развитие миогеосинклинального типа, завершившееся платформенным режимом. Последовавший за этим байкальский цикл тектоногенеза отразился в накоплении верхнепртерозойских терригенно-карбонатных отложений. В орогенный этап развития (поздний рифей - венд, 850 - 575 млн.лет) в сводовых структурах, осложняющих осевую зону Енисейского кряжа, на фоне общего воздымания территории образовались крупные батолитические массивы гранитоидных интрузий татарско-аяхтинского комплекса (850 млн.лет) [14]. В соответствии с представлениями Д.И. Мусатова, современная структура складчатой области сформировалась в конце протерозоя в результате субдукции Западно-Сибирской океанической плиты под континент Сибирской платформы. [54].

Енисейский кряж, рассматриваемый как элемент структуры Сибирской платформы, представляет собой горст, ограниченный с четырех сторон глубинными разломами - Анкиновским, Ангарским, Приенисейским и Вельминским. Приенисейский разлом и, следовательно, юго-западная периферия кряжа оказались перекрытыми отложениями среднекайнозойского чехла Западно-Сибирской плиты. Возраст Енисейского кряжа определяется как посттрапповый, среднетриасовый [35].

Енисейский кряж разделен восток-северо-восточным Ангарским разломом, в кинематике которого устанавливаются как компоненты надвига, так и сдвига, на два сегмента: Южно-Енисейский и Заангарский. К югу от Ангарского разлома выделяются два мегаблока: раннепротерозойский Ангаро-Канский и позднепротерозойский Предивинский. К северу �

Информация о работе

Попов, Антон Леонидович
кандидата геолого-минералогических наук
Санкт-Петербург, 2013
ВАК 25.00.11

Диссертация

Прогнозно-поисковая модель золотосульфидно-кварцевого месторождения Золотое - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы