Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Сравнительная геолого-геохимическая характеристика сурьмяно-ртутных месторождений джаспероидного и кварц-диккитового геолого-промышленных типов

ВАК РФ 04.00.13, Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Сравнительная геолого-геохимическая характеристика сурьмяно-ртутных месторождений джаспероидного и кварц-диккитового геолого-промышленных типов"

ИНСТИТУТ МИНЕРАЛОГИИ, ГЕОХИМИИ И КРИСТАЛЛОХИМИИ РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ (ИМГРЭ)

На правах рукописи УДК 550.84:553.497.2'449

ФВДОРЧЕНКО Николай Михайлович

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУРШШО-РТУТНЫХ МЕСТ0Р02ЩЕНИЙ ДЮСПЕРОИДНОГО И КВАРЦ-ДИККИТОВОГО ГЕОЛОГО-ПРОМЫШДЕННЫХ ТИПОВ ( на примере Средней Азии и Донбасса )

Специальность 04.00.13 - геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1991

Работа выполнена в Московской опытно-методической геохимической экспедиции Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов АН СССР и Мингео СССР

Научные руководители: доктор геолого-минералогических наук, профессор В.П.Федорчук (ВИЭМС)

кандидат геолого-минералогических наук В.М.Роговой (ИМГРЭ)

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Н.А.Озерова (ИГЕМ)

кандидат геолог¿-минералогических наук В.И.Морозов (ИМГРЭ)

Ведущая организация: Отдел рудных и нерудных минеральных ресурсов Министерства геолегии СССР

Защита состоится " С " 1991 г. в часов

на заседании Специализированного Совета Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) по адресу: I2I357 г.Москва, ул.Вересаева 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института минералогии, геохимии и 1фисталлохимии редких элементов АН СССР и Мингео СССР.

Автореферат разослан " С " 1991 г.

Ученый секретарь (v^O Специализированного Совета <Зу*-£ ИМГРЭ, кандидат геолого-минералогических наук

В.А.Легейдо

ВВЕДЕНИЕ Работа посвящена совершенствованию методики геолого-геохши-ческих поисков суръмяно-ртутных месторождений двух ведущих гео-лого-промышленшк типов - джаспероидного и квард-диккитов го Л0Г°Л^Ность темы. Сурьмяно-ртутные месторождения джасперо-идно'го и^вард-диккитового типов является главными «фьев^ис-

ГчГка! рт^ти и сурьш в

месторождений (Никитовка - более 100 лет, Кадамдаай и №Ф ше 50 лет), в ходе которой была отработана большая ^сть ранее выявленных рудных залежей, остро ставит вопрос об оценке возможноети прироста запасов ртути и сурьмы в зт^ ра -

обнаружения новых скрытых рудных тел, повышения э®ектив нГс™ е^оразведочных работ. Одним из путей решения этой проблемы^вляется совершенствование методики геохишпесюа поис-™ гтан^тлутяого оруденения (в первую очередь скрытого) и ее^пршленеше в общем кодексе геологоразведочных

Раб°^ И задачи работы. Главной целью работы являлось совер-шенствование^етодаки песков скрытого сурьмяно-ртутного оруде-"ое сравнительного анализа геологических и геохимических условий формирования сурьмяно-ртутных ^сторождений

джаспероидного и 'кварцдатового

№ Гостижения этой общей цели решались более частные зада

чи.

I Установление обпш и отличительных черт геолого-структурных теловий^локализации месторождений сурьмы и ртути ^асперо-ГноГоТ^ард-диккитового типов, минерального состава р^д о о-бенностей гидротермальных изменений вмещающих пород - как

твшгоетационной основы геохимических аномалий, терпретационно состава, морфологии и зональности

первичных^эреолов сурьмяно-ртутннк месторождений, а также их ™ изменений под воздействием гипергеяных процессов в

й^сГвтори.ых 0РЗГ= и ш-

~ —° опроб°-

вания. т

4. Совершенствование геолого-геохимических критериев прогнозирования, поисков и оценки применительно к разномасштабным объектам сурьмяно-ртутного оруденения и разработка рациональных комплексов методов на разных стадиях геологоразведочного процесса.

Объекты исследования. Дяя решения поставленных задач в качестве объектов исследования бшш выбраны месторождения Хайдар- • канского, Кадамджайского, Чаувайского', Терек-Терекканского! (дкаспероидный тип, Средняя Азия) и Никитовского, Дружковско-Конотантиновского (кварц-диккитовый тип,-Донбасс) рудных-полей. Сурьмяно-ртутные месторождения этих районов являются самыми крупными в СССР и наиболее типичными представителями двух ведущих геолого-промышленных типов — джаспероидного и кварц-дикки-тового.

Исходный фактический материал. В основу диссертации положены геологические материалы по сурьмяно-ртутным месторождениям Среднеазиатской и Донецкой рудных провинций, собранные и обработанные автором с 1980 по 1990 год в МОМГЭ ИМГРЭ. Исходными данными послужили результаты опытно-методических и производственных: геолого-геохимических исследований на стадиях общих поисков (более 900 км2, 36500- проб)', поисково-оценочных (54 км^, 28000 проб) и разведочных (более 60000 проб) работ.

Все геохимические пробы были проанализированы в спектральной лаборатории ЕГГЭ ИМГРЭ. Минералогический анализ тяжелой фракции проб-протолочек и шлиховых проб выполнялся сотрудниками Минералогического участка МОМГЭ под руководством Л.М.Лоску-товой; спектральный количественный анализ тяжелой фракции и отдельных минералов — в спектральной лаборатории МОМГЭ под руководством Л.И.Сердобовой.

Для определения общего направления геолого-геохимических исследований и методов их реализации в работе был проведен детальный анализ опубликованных и фондовых материалов, а также кандидатских и докторских диссертаций Н.Х.Айдиньян, И.Р.Белоуса, Л.П.Быковской, Р.М.Багатаева, А.П.Большакова, Б.А.Бородина, К.В.Вазирова, А.С.Великого, О.В.Вершковской, В.Г.Воронова, Вэй Дю-иня, А.Ф.Горового, Е.Н.Горшкова, А.В.Диденко,- А.Г.Дворникова,

А.М.Добрянского, Л.А.Добрянского, А.В.Ядана, П.В.Зайда, В.Ф.Зари, Р.Р.Исанова, Б.А.Исаходааева, С.И.Кирикилицы, В.А.Корчема-гина, С.В.Кузнецовой, Б.О.Манучарянца, А.И.Мелеппсо, Д.С.Мукимо-вой, Н.А.Никифорова, Н.А.Озеровой, Н.Я.Ольховского, Б.С.Панова, М.Я.Поповой, Г.С.Поршнякова, Д.П.Резвог.о, В.М.Рогового, А.А.Сау-кова, Н.М.Синицына, В.И.Скаржинского, В.И.Смирнова, Э.А.Суерку-—тотддт-Л-Л-Дурряд-, г.д,Тереховой. В.Г.Тихоненковой, В.Д.Федорчу-

ка, В.З.Фурсова, Чжун Цзя-жуна, И.В.Шевченко, Ю.А.ШулиКОВской;-

Х.М.Юсупова.

Методика исследований. К настоящему времени накоплено огромное количество данных по геологическим и геохимическим исследованиям на месторождениях дааспероидного и кварц-диккитового типов, которые проводились на протяжении многих лет сотрудниками поисково-сьемочных и геологоразведочных партий ЮКГЭ, Горловской ГРЭ, научно-исследовательских институтов (САИГИМС, ТашПИ, ФПИ, И1ЛР, ДЛИ, ИМГРЭ, ВСЕГЕИ), а также Московской опытно-методической геохимической экспедиции ИМГРЭ. Необходимо было осуществить анализ имеющейся информации, выделить главные особенности месторождений и на их.основе отрабатывать методику геолого-геохими^ ческих поисков. Сопоставление полученных данных по сурьмяно-ртут-ному орудененшо дааспероидного и кварц-диккитового типов позволило выявить черты их сходства и отличия, на основании которых вырабатывались как единые для обоих типов, так и раздельно для каждого типа комплексы геолого-геохимических признаков и критериев прогнозирования, поисков и оценки месторождений сурьмы и ртути.

Работа проводилась в несколько этапов.

1. Сбор и изучение фондовых и литературных данных по условиям локализации оруденения, минеральному составу руд, околорудным изменениям, особенностям формирования первичных и вторичных ореолов сурьмяно-ртутных месторождений Средней Азии и Донбасса.

2. Полевые работы: геологические наблюдения и изучение минерального состава руд и зон околорудных изменений, отбор образцов, проб-протолочек, шлиховых проб, геохимических проб на опорных разрезах рассматриваемых типов месторождений.

3. Выявление признаков сходства и основных отличий в условиях локализации рудовмещагощих пород и рудных тел, минеральном составе руд, околорудных изменений, особенностей строения пер-

вичных и вторичных ореолов месторождений сурьмы и ртути джаспе-роидного и кварц-диккитового типов.

4. Создание геолого-геохимических моделей сурьмяно-ртутных месторождений с отображением их общих и отличительных признаков на типовых разрезах, планах, блок-диаграммах.

5. Совершенствование геолого-геохимических критериев прогнозирования и поисков сурьмяно-ртутного оруденения, обоснование рациональных поисковых комплексов для разных стадий геологоразведочного процесса.

Научная новизна. Определены основные черты сходства и различия в строении сурьмяно-ртутных месторождений джаспероидного и кварц-диккитового типов, их первичных и вторичных ореолов, составляющих интерпретационную базу геохимических поисков. '

Установлена зависимость параметров первичных ореолов сурьмяного оруденения джаспероидного типа от масштаба рудных залежей и проницаемости надрудных толщ в рудолокализующих структурах рудного поля.

Доказано, что под воздействием активных кислородонасыщенных вод минералы-концентраторы в приповерхностной части коренных пород подвергаются интенсивному выщелачиванию, в результате чего первичные ореолы претерпевают значительные изменения в составе, контрастности и зональности.

В зоне гипергенеза сурьмяно-ртутных месторождений Средней Азии выявлено интенсивное накопление сурьмы, ртути, мышьяка в нижней части почвенного разреза. Этот "надплотиковый" горизонт сложен продуктами выветривания коренных пород, насыщен активными природными сорбентами (гидроксиды железа, глинистые минералы) и выделен как наиболее оптимальный слой рыхлых отложений для отбора геохимических проб.

Геолого-геохимические признаки и критерии поисков расклассифицированы по своей значимости для разномасштабных объектов и на этой основе произведен выбор рационального комплекса геологических и геохимических методов для разных стадий геологоразведочных работ. Проведен сравнительный анализ геолого-экономичес-' кой эффективности четырех видов (по первичным и вторичным ореолам, по потокам рассеяния, шлихогеохимических) крупномасштабных литохимических поисков (1:50000) в зависимости от геолого-струк-

турных условий локализации месторождений и типа ландшафтно-гео-химических обстановок.

Защищаемые положения. •

1. Промышленное сурьмяно-ртутное рудообразование, как правило, генетически связано с двумя геолого-тектоническими элементами: глубинными краевыми разломами и мощным чехлом осадочных

образований, смятым в эшелонированные линейные складки. Общие-

черты локализации оруденения дкаспероидного и кварц-диккитоеого геолого-промышленннх типов обусловлены сходными физико-химическими условиями минералообразования из близких по составу гидротермальных растворов, а отличительные признаки связаны с особенностями литологического строения разреза и характером тектонических деформаций.

2. Первичные ореолы сурьмяно-ртутных месторождений как даас-пероидного, так и кварц-диккитового типов характеризуются единым комплексом основных элементов-индикаторов — ртуть, сурьма, мнтпьяк. Концентраторами элементов-индикаторов в ореолах являлись наряду с киноварью, антимонитом и минералы зон околорудного метасоматоза — пирит, кварц, диккит и другие. Высокая миграционная способность ртути и мышьяка в телетермальных растворах обусловила значительную растянутость осевой геохимической зональности. В зависимости от степени нарушенное™ перекрывающих пород соотношение продуктивности основных рудных компонентов в надруд-ном ореоле и рудолокализующем горизонте изменяется от 1:10 до 10:1, сопровождаясь сменой направления вектора осевой зональности и позиций элементных и минеральных ассоциаций.

3. Эпигенетическое перераспределение ртути, сурьмы и мышьяка приводит к их концентрации- на нескольких уровнях зоны гипергене-за. Относительное накопление элементов-индикаторов в почвах происходит на уровне горизонта В/С, в меньшей мере в гумусовом горизонта, а в коренных породах — в нижней части зоны окисления. Отличия в строении и составе вторичных ореолов обусловлены различной проявленностью физико-химических барьеров в определенных ландшафтяо-геохимических и климатических условиях Средней Азии

и Донбасса.

4. Толщи осадочных пород в зонах влияния глубинных разломов характеризуются дискретно-непрерывным распределением главных

элементов-индикаторов, .в котором отражается способность геоло- ■■ гических структур к рассеиванию или концентрации рудного вещества. Эта закономерность реализуется в тесной'пространственной связи геохимических ореолов различных' уровней продуктивности с рудолокализуюшими структурами определенных иерархических уровней и соответствующих рудных таксонов. Каждому таксону присущ свой комплекс .геолого-структурных, минералогических и геохимических предпосылок, признаков, критериев прогнозирования и поисков, являющихся основой выбора рациональных комплексов поисково-оценочных методов для различных стадий геологоразведочного процесса.

Практическая значимость работы. Произведена оценка перспектив на скрытое сурьмяно-ртутное оруденение отдельных площадей Акташ-Боординской рудной кулисы по результатам общих (1:50000) литохимических поисков по первичным ореолам, результаты которой были изложены в записках-рекомендациях по .направлению геологоразведочных работ, на участках Аксай, Северный Акташ, Мамак-сай.

По результатам литохимического опробования керна буровых скважин Никитовского рудного поля на основе выработанных поис-ково«-оценочных 1фитериев разработаны предложения по дальнейшему изучению флангов и глубоких горизонтов известных месторождений.

Доказана высокая экономическая эффективность поисков сурь-мяно-ртутного и золото-сурьмяного оруденения по вторичным ореолам даже в районах с высокой степенью обнаженности коренных пород. В пределах Терек-Терекканского рудного поля (северный фланг месторождения Терек) выделен участок площадью около 2 км2, перспективный на обнаружение скрытого золото-сурьмяного оруденения.

Предложен ряд конкретных методических приемов отбора геохимических проб и интерпретации результатов их анализа, которые апробированы на нескольких поисковых площадях.

Разработанный комплекс геолого-геохимических критериев может быть рекомендован при поисках сульфидных месторождений сходных генетических типов в других рудных провинциях СССР.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научных конференциях молодых ученых ИМГРЭ, ВИМСа (1982 - 1988 гг.), на Всесоюзной конференции "Повышение эффективности научного обоснования локального прогноза месторождений рудных полезных ископаемых" (Москва,1987). Основные выводы о перспективности флангов и глубоких горизонтов Никитовского рудного поля докладывались на заседании экспертной комиссии

Реализация работы и публикации. Выводы по отдельным разделам диссертации изложены автором в отчетах МОМГЭ: I) "Оценка площадей в Средней Азии на скрытое сурьмяно-ртутное оруденеяие на основе геолого-геохимических данных; совершенствование поисково-оценочных критериев" (Мелешко,Бурьянов,Федорченко и др., 1983); 2) "Оценка перспектив рудоносности на скрытое и перекрытое сурьмяное и сурьмяно-ртутное оруденение на основе геохимических поисков в полосе p.p. Шахймардан -Абшир.(Южная Киргизия)" (Мелешко, Федорченко и др., 1984); 3) "Общие и детальные геохимические поиски на ртуть и сурьму в пределах перспективных площадей Южной Киргизии" (Бурьянов, Воробьева, Федорченко, 1986); 4) "Геохимические поиски месторождений сурьмы и ртути по вторичным и пшихогеохимическим ореолам" (Бурьянов, Федорченко и др., 1987); 5) "Внедрение геохимических методов в практику геологоразведочных работ Управлений геологии при СМ Туркмении, Таджикистана и Киргизии" (Гулиев, Тихонов, Федорченко, 1988); è) "Общие и детальные поиски эндогенного оруденения в пределах Терек-Кассанского рудного района" (отв. исп. Федорченко,1989). По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Некоторые опытно-методические разработки по геохимическим методам поисков сурьмяно-ртутных месторождений использовались при составлении "Прогнозно-поисковых комплексов для месторождений сурьму и ртути" (ИМГРЭ, 1989).

Работа выполнена в Московской опытно-методической геохимической экспедиции ИМГРЭ под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора В.П.Ф&дорчука и кандидата геолого-минералогических наук В.М.Рогового. Большую научную ж мето-. дическую помощь в выполнении работы оказал старший научный сотрудник ИМГРЭ, кандидат геолого-минералогических наук А.И. Мелешко.

При работе над диссертацией автор пользовался советами и консультациями сотрудников ИМГРЭ, МОМГЭ, ЮКГЭ, Горловской ГРЭ, Карабийской и Чаувайской ГРП ЮКГЭ: В.В.Аксененко, А.В.Бурьянова, В.В.Вайса, В.Ю.Волгина, И.В.Воробьевой, П.Н.Горчакова, Н.С.Жули-товой, В.Ф.Зари, В.С.Иванова, Б.О.Манучарянца, Л.Я.Крапивы, ' А.А.Крылова, А.С.Кудрявцева, И.Н.Резникова, В.В.Рогальского, Г.А.Соловьева, Г.М.Стасенко, А.А.Тохтобина, И.С.Шейнина, М.С.Штанченко, А.А.Эралиева, которым выражает глубокую благодарность .

Диссертационная работа объемом /й> страниц машинописного текста состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы (114 наименований); содержит 33 рисунка и 21 таблицу.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ Первый тезис диссертации, отражающий главные черты сход- ■ ства и различия в геолого-структурных условиях локализации, вещественном составе и околорудных изменениях сурьмяно-ртут-ного оруденения дааспероидного и-кварц-диккитового типов (приложение I), обосновывается в первой главе. Месторождения сурьмы и ртути изучавшихся типов по общепринятому мнению относятся к классу телетермальных, сформировавшихся в длительно существовавших складчатых структурах при участии низкотемпературных растворов, удаленных от очагов магматической деятельности. Предложены и иные точки зрения на природу рудообразо-вания — осадочная, вулканогенно-осадочная и др.

Месторождения дааспероидного типа Среднеазиатской рудной провинции формировались в пределах геосинклинальных областей с завершенной складчатостью; дня кварц-диккитовых месторождений характерны более спокойные тектонические условия, существовавшие в период закрытия грабенообразных прогибов (палеорифтов) внутри крупных тектонических блоков с жестким кристаллически!,I основанием. Главным элементом регионального контроля этих месторождений являются глубинные краевые разломы, вскрывающие верхнюю мантию и служившие основными путями поступления ртути и сурьмы. Сурьмя-но-ртутные проявления", расположенные в зонах влияния глубинных долгояивущих разломов, прослеживаются на значительных расстояниях и формируют рудные пояса. Глубинные тектонические зоны трассируются небольшими интрузиями гипербазитов, дайками диабазовых порфиритов и обычно четко фиксируются атмо- и литохимическими

ореолами ртути и других элементов-индикаторов.

Развитие поперечных тектонических структур приводило к возникновению ослабленных зон земной коры, где скорость поступления рудообразующих растворов резко возрастала и создавались условия для формирования рудных узлов. Такие районы в пределах рудных поясов выделяются по изометричным ареалам распространения киновари,, антимонита, литохишчвцким ириилаа-и потока,',{-рассеяния-

ртути, сурьмы, мышьяка.

Структурная позиция рудных полей рассматриваемых типов сурь-мяно-ртутного оруденения связана с антиклинальными складками II порядка, свод или крылья которых осложнены системами кулисообраз-но сочленяющихся продольных разрывных нарушений типа взбросо-надвигов. Контроль месторождений выражен в приуроченности оруденения к куполовидным брахиантиклиналям III-1У порядка, возникшим при обновлении, поперечных по отношению к структурам II порядка, разломов древнего заложения.

Для месторождений джаспероидного типа главная рудолокализую-щая роль отводится структурам экранирования, формирующимся в сводовых частях брахиантиклиналей на контакте пород с различной проницаемостью. Разрез рудовмещающих толщ нарушен пологими чешуйчатыми надвигами, которые сопровождаются зонами массового расслоения и дробления контактируемых пород. В локализации рудной минерализации на уровне месторождений особое значение приобретали элементы пликативных структур: а) усложнение структуры свода и крыльев брахискладок; б) ундуляция шарниров; в) изгибы оси складок в плане.

Месторождения кварц-диккитового типа обычно приурочены к своду и крутым крыльям куполовидных структур III порядка, где наиболее развита система разноориентированных трещин, свободных от напряжений сжатия в период минералообразования. Для рудных залежей главная рудолокализующая роль отводится элементам разрывной тектоники: а) зоны надвигов и оперяющих трещин; б) системы разноориентированных трещин в пластах песчаников; в) изгибы плоскости разрывных нарушений по простиранию и падению.

Характер разреза рудовмещающих толщ свидетельствует о сложной дифференциации бассейна осадконакопления в течение длительного периода формирования складчатых областей, а также рифто-

генных прогибов, приведшей к образованию мощных осадочных формаций с большой выдержанностью литологического состава по простиранию и значительной его изменчивостью вкрест простирания региональных структур. .Цитологический контроль выражен в избирательной приуроченности рудной минерализации к благоприятным ли- ■ толого-стратиграфическим горизонтам пород, которые в процессе тектонических деформаций при складкообразовании приобрели максимальную проницаемость.

Литолого-фациальный разрез месторождений джаспероидного типа отражает сложный тектонический режим геосинклинальных зон и характеризуется отчетливым трехъярусным стро'ением: сланцы - известняки - сланиы. Главную рудолокализующую роль играют горизонты брекчированных кварцевых метасоматитов, сформировавшиеся в структурах экранирования на контакте компетентных карбонатных и перерывающих их слабопроницаемых пластичных терригенных пород.

Отличительной чертой ^удовмещающих формаций кварц-диккитовых месторождений Донбасса является их платформенный характер, значительные мощности осадконакопления (до 20 км), существенно тер-ригенный состав в пределах крупного линейно вытянутого палеориф-та. Промышленное оруденение локализовано, главным образом, в мощных (40-60 м) пачках разнозернивтых песчаников, отличающихся высокой компетентностью, что и определило развитие в таких горизонтах оптимальной для рудоотложения системы трещиноватости.

Характер предрудных изменений вмещающих пород определялся существенно кремнекислотным составом гидротермальных растворов, которые в течение длительного периода функционирования гидротермальной системы привели к формированию мощных, по размерам и интенсивности зональных метасоматитов. Различия в составе и физико-механических свойствах вмещающих пород джаспероидныхи кварц-диккитовых месторождений при относительно сходных внешних фак- ' торах рудообразования (состав и физико-химические параметры растворов) отразились, в основном, на интенсивности и зональности гидротермальных изменений.

В условиях анизотропного разреза (известняки, сланцы) районов развития джаспероидных месторождений ведущим типом гидротермальных изменений являлось метасоматическое замещение кремнеземом карбонатных пород (джаспероидизация) под слабопроницаемым экраном терригенных отложений.

Для кварц-диккитовых месторождений с существенно алюмосшш-

гёщзшш а локализадяв-)го типов

[ТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

га : Кварц-диккатовый тип

провались как Региональные нарушения заложнлись на стадии атонические отрук- тектонической активизации консолидированных :ия геосинклиналь- массивов с жестким основанием и развивались крупных линейно- при интенсивных глыбовых движениях в пределах 1й и палеопрогибов крушых прогибов

шрез отражает режим геосинкли-; трехъярусным шестняки - сланцы

Отличительной чертой разреза является набор платформенных формации, существенно однородный терригенный состав и значительная мощность отложений

тэщая роль отво-шрования, сфор-сс частях брахиан-щионном контакте гацаемос тьп, час то [ешуйчатыми надвига-

Оруденение приурочено к клинообразным тектоническим структурам в своде куполовидных складок П1-1У порядка, где в пластах кварцитовидных песчаников наиболее активно проявились тектонические деформации

)го разрезё. (слан- При значительном преобладании в разрезе алшо-резко отличающимся силикатных разностей пород основными видами :войствам, ведущим изменений явились окварцевание и диккитизация изменении являлся песчаников, проявившиеся в центральных зонах известняков(джас- аргиллизитовои формации метасоматитов щевнм экраном

сализована в шых джаспероидов, штакте компетент-:тичных сланцев

Промышленное оруденение сосредоточено в дачках песчаников мощностью 40-60 метров, интенсивно разбитых многочисленными системами трещин

юксный тип про-ш с ведущим пара-залов: киноварь-пьгар-аурипигмент. рудах - селен,

На промышленных месторождениях наиболее распространен ыонометальный ртутный тип оруденения с ограниченным комплексом рудных минералов: киноварь - антимонит - пирит - арсенопарит. Эле-менты-примаои - литий, германии

Сравнительная характеристика первичных ореолов сурьмяно-ртутного ор5

ОБЩИЕ ПРИЗНАКИ

I. Элементный состав первичных ореолов телетермальных месторождений ртути и .сурыш весьма стабилен до числу главных (ртуть, сурьма,мышы и второстепенных (серебро, свинец, цинк) элементов-индикаторов, опрб ляется исходным составом рудогенерирующих растворов и физико-химичес юши свойствами вмещающих пород

2. Формирование геохимических ассоциаций в разрезе месторождений ощ делялооь миграционными свойствами эдементов в гидротермальных раствс и эффективностью физико-химических барьеров на щгти движения растворов

3. Ореолообразующие элементы-индикаторы входят в состав рудных и жщ них минералов, часто в виде изоморфной примеси. К главному минералу-концентратору элементов относится пирит, кристаллизовавшийся в раз! периоды развития гидротермальных систем и имеющий широкое распрострг некие в надрудных толщах

4. Интенсивность ореолообразования на месторождениях зависит от гео: го-структурных особенностей рудолокалнзации и определяется, главным образом, соотношением продуктивности поступающих растворов и пронищ емости перекрывающих пород

5. Комплексные ореолы рудных объектов выделяются и оконтуриваются пс общим границам мультипликативного ореола Я>х А х и ореолы глш ного рудного элемента (ртути или сурьмы) в количественных градациях, соответствующих определенным рудным таксонам. Морфология ореолов от] жает геолого-структурную обстановку на период формирования орудене» и характеризует пространственное положение участков в гидротермальнс системе

6. Высокая миграционная способность телатермальных растворов обусловила значительную растянутость осевой зональности, в которой ] нные элементы-индикаторы преобладают по продуктивности как в цеш^ норудной, так и во фронтальной ее частях. Коэффициенты осевой зонал] ности характеризуют уровни развития гидротермальной системы в изуча( сечении, а коэффициенты поперечной зональности - глубину залегания

до-ртутного оруденеяия шейных типов

ЧИ ТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

шй тип

Кварц-диккитовый тип

енных преобразований уси-экисления зон околорудной гзультате чего ниже обла-[ формируется зона вторич-л>вичных .ореолов, положе-асуется с морфологией раз-л уровнем грунтовых вод

рениа, повышенная карбо-этложеняй, нейтральная ре-ных вод и высокая степень лоидами, гидроксидами же-способствовали образованию обогащения гипергенных

ндшафтов Средней Азии фор-аях аридного климата, име-иооть и часто является центом рыхлого разреза з). Степень концентрации йшстой фракции элювия из-10 раз

эгкя вторичных ореолов горов соответствуют пер-ю превосходят их на поря-5сти проявления. Наименее выветривания главные гео-1торы - сурьма, ртуть, подвижны -.кобальт, олово

Тектоническая обстановка, литологическая неоднородность строения разреза и минеральный состав гидротермально измененных пород существенно повлияли на ход гипергенных процессов, что привело к формированию усеченного профиля зоны окисления с неясно выраженным горизонтом вторичного обогащения первичных ореолов

Умеренное испарение, невысокая карбонат-ность продуктов выветривания пород, слабокислая реакция вод и почв, отсутствие' достаточного объема сорбирующих агентов не препятствовали активной миграции элементов в зоне гипергенеза, что и отразйг-лось на небольшой продуктивности вторичных ореолов

Горизонт В/С почвенного разреза достигает мощности 1,5 метров, повсеместно перекрыт дальнеприноснкми отложениями и обнажается только на положительных структурах рельефа - куполовидных поднятиях. Степень концентрации элементов — от 3 до 5 раз

По морфологии и продуктивности вторичные ореолы в рыхлых отложениях аналогичны первичным, но отличаются значительно большим площадным развитием. Элементы активного накопления - сурьма, ртуть, мышьяк; элементы выноса - кобальт, никель, цинк

Основные предпосылки, признаки и критерии сурьмяно-j геодого-промышленных типов и рациональные комплексы

Объект поисков

Геолого-промышленный тип

Предпосылки, признаки, в

Рудное поле

Крупные антиклинальные структуры П порядка орогенной стадии геосинклинального развития Джасперовд- Чередование в разрезе мощных толщ существен ный контакт меаду которыми осложнен пологими че

вестняков, ороговикование,сланцав, Шлиховые ореолы ртути (0,2-1 г/т), сурьмы (10-30 г/т ного показтеля ртуть х сурьма х мышьяк (рав

Эшелонированные антиклинали П"порядка с чет Кварц-дик- ныв в период тектонической активизации стаб! китовый нием и блокированные крутопадающими разлома

с .мощными (40-50 м) пачками песчаников. Ква Минералогические ореолы киновари. Вторичные (0,2-0,5 г/т), сурьмы (3-10 г/т), мышьяка ( яых показателей ртуть х сурьма х мышьяк (п.

Место-роаде-

Структуры экранирования в сводовых частях б Джасперо- ционноы контакте карбонатных и терригенных идный интенсивной эпигенетической пиритизации. Пе

(>20 г/т), мышьяка (100-300 г/т), интеграл мышьяк (п.Ю-^)

Купольные брахифорыные структуры Ш-1У поряд Кваш-дик- поперечных разломов скрытого типа. Клинообр штггаи« тиюшналей; зоны дробления и трещиноватости

развитии фаций аргиллизитовых метасоматитов Обширные ареалы развития тонкой вкрапленное (10 г/т), сурьмы (30 г/т), мышьяка (40 г/т)

Рудное тело

Джаспероид-иий

Кварц-дик-китовый

Зоны джаспероидных брекчий пластообразной ф пород с различными физико-механическими свс трещин на межфор<ационном контакте вдещавди брекчии мощностью до 60м. Ведущая парагенет антишнит,флюорит.реальгар,блеклые руды,рее ртути (75-100 г/т), сурьмы (100 г/т)^

Зоны интенсивной трещиноватости хрупких квг нарушений надвигового тала. Участки пересев линзы брекчий песчаников и аргиллитов в лея кущих трещин среди песчаников в узком своде тральные существенно кварцевые зоны аргшш новарь, антимонит, арсенопирит, Первичные с

пгенения дааспероидного и »^тового___

методов разяомаоштабншС руДо" объекте»—___________

----------------Стадай геологоразведочных работ,

й кошлексы поисковых_методов_ _ _

сформировавшиеся на позда«-иияя глубинных краевых разломов, ^о Жренного состава.

в:»«« лга^таькЖ^

; п.Ю"10)_____'_______

Ж ™ терригенный разрез ™^итовы4 зоны аргаллизацга.

----------------------" Детальные поисковые работы

масштаба 1:10 СО О

Геолого-сьемочные работы масштаба 1:50000 с общи®

поисками т Геологическое картирование 2 МосФоструктуряый анализ

4. Профаяьная'электроразвед-

5. Шнерадого-цетрографичес-

кие работы

6- {кжз&ет^-

1зателя ртуть х сурьма х

тая иные" в""связи с подновлением 4.

дайж^ж Г

т Геологическое картирование 2 Тектоно-физический анализ

3. Литолого-струятурные иссле-

Квдералого-петрограЗяческие

5. К^о^еохшические исследования

6. йтодатесетв поиски по

первичны« г-,- 0реолал___

_____________________________ ~ поисково-оценочные оайоты

шст^ расслоения ж даЛеш 1Т20СО-1:5Ш

Леста сопряжения и искривления пжаспеооидныэ метасоматиты и их

Квйнералов: п™аРь-1шгмент. Первичные ореолы

т геологическое картирование

I. 101мш«1—„.„о^тгий анализ

2

3-.

4.

в лесч™£в™тКрЛОрП»

ги (60 г/т), сурщы ______________________

Мине^аогяческие и минералог-геохимические поиски Структурные построения р^шая геофизика по наделению

интервалов Ллтохишческое опробование коренных пород_

в

Сравнительная характеристика вторичных оре джаспероидного и кварц-диккитового гео

ОБЩИЕ ПРИЗНАКИ

1. Первичные ореолы месторождений в приповерхностной части претерпевают значительные изменения в морфологии, контрастности и зональности на глубину в несколько десятков метров. Характер процессов и "строение зоны гипергенеза соответствует представлениям 9.С.Смирнова о зоне окисления сульфидных месторождений. Скорость и направление миграции элементов определяется химической активностью вмещающих пород и минеральным составом фаций гидротермальных метасоматитов

2. В зоне гипергенеза месторождений большинство элементов-индикаторов выщелачивается из коренных пород и в ходе дифк фузии шш капиллярного подъема переносится в слои почвенного разреза, где на благоприятных физико-химических барьерах образуются труднорастворимые комплексные соединения

Активна лена от пирита:] сти выл ного ос ние км рывных

Интенсг натност акция г насыщен леза и зоны вт ореоло!

3. Совмещение нескольких геохимических барьеров (адсорбци- Элювий онного, испарительного и др.) в нижних слоях почвенного раз- мируетс реза (горизонт В/С), сложенных продуктами выветривания ко- ет небе рекшх пород, руд и насыщенных активными сорбентами -гли- единстБ нистыми минералами, гидроксидами железа,привело к интен- (скеле^ сивному накоплению соединений главных элементов-индикаторов элемент - ртути, сурьмы, мышьяка меняете

4. Высокая степень соответствия между качественными харак- Размерь теристиками первичных и вторичных ореолов позволяет надежно элемент выявлять, оконтуривать и оценивать рудоносные площади по ре- вичным зультатам опробования рыхлых образований. Различия в гипер- док по генной подвижности элементов из противоположных частей ряда подвижн геохимической- зональности не позволяют использовать отноше- химичес ния концентраций над- и подрудных элементов для оценки мышьяк; уровня эрозионного среза ореолов цинк

троитгаот II ини|т-миицит(!НА-гп-таадагп-прп)<нД!ДенНЫХ ТИПОВ

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ¡аспероидный тип

ОСОБЕННОСТИ . ; Кварц-диккитовый тип

[ними элементами геохимичес->на являются селен и таллий, щие высокие концентрации в зонах. В аномальных содер-(до промышленных) в рудах >рудном пространстве встреча-

1ЛОТО

[ физико-химическим барьером 10- и ореолообразовании яв-геяфорлационный контакт карее и терригенных образований

[ минералом-концентратором •ов-индикаторов является пи-[ротэрмального генезиса,от-¡й в составе и кристалло-1гии качественные и количес-I изменения параметров гад-[льных растворов

формировались в условиях р экранирования, образовав-:а контакте карбонатных и нных пород, осложненного |М, при преобладании процес-ленной диффузии элементов дное пространство

|гия ореолов обусловлена лственным положением мея-онного контакта известняков ;ев и характеризуется пре-лем плаце-,линзообразных согласных с рудоносными

Типичными элементами фона рудовмещаю-щих пород являются литий и германий, по ореолам которых выделяются области развития рудогенного процесса

Наиболее эффективными барьерами для растворов служили контакты песчаников с аргиллитами и зоны приоткрытых тектонических нарушений

Наряду с пиритом, имеющим несколько ограниченное распространение на подобных месторождениях, роль главного минерала-носителя элементов отводится диккиту - ведущему минералу зон гидротермального изменения пород

Ореолообразование происходило по системам мелких трещин, интенсивно проявленных в горизонтах песчаников при складкообразовании, а основным механизмом миграции элементов являлось просачивание растворов по ослабленным тектоническим зонам

Параметры ореолов определены морфологическим особенностями тектонических нарушений и оперяющих трещин в пластах песчаников. Ореолы имеют сложную грибообразную, штокверкообразную или пластовую форму '

вой зональности (тыл-фронт): - Си - Лз, - РЬ - 61,2/1-,Те - А,, Ва, Г - Ли - ¿Ь -Нд

■ы коэффициентов зонально-

вой ной

П -2/1'5/т ре • 2л

Ряд осевой зональности (тыл-фронт): Ч Со - По-Си- Ж, - РЬ, 2п,Яд - ЯЬ -

Ва - Жг-Нд . Варианты коэффициентов зональности:

осевой -И>' ' м

поперечной

Но • Со • V

Нг

рк'гп '

Сравнительная характеристика геолого-структурных осос сурьмяно-ртутного оруденения джаспероидного и ш

ОБЩИЕ ПРИЗНАКИ

Д*£

I. Размещение рудных объектов характеризуется приурочен- Глубинные

ностью к глубинным краевым разломам, отличающимся боль- конседиме

шой протяженностью, продолжительным периодом развития туры в щ

и формированием в участках неоднородностей земной коры ных систе

на границе структурно-формационных областей вытянуты)

2. Характер разреза рудовмещающих толщ свидетельствует о Литолого-значительных темпах прогибания и сложной дгфференциа- сложный 1 ции бассейна осадконакопления, обусловленных крупно- нальных ; блоковыми разрывными движениями строение!

3. Структурная позиция рудных полей я месторождений ха- Главная ] рактеризуется приуроченностью оруденения к антиклина- дится от] лям II порядка, свод или крылья которых осложнены мировавш системами продольных взбросо-надвигов, куполовидными тиклинал« брахискладками высоких порядков (Ш-1У) пород с ]

осложнен! ми

4. Предрудные изменения вмещающих пород вызваны воздей- В условие ствием в течении длительного периода функционирования цы-извес: гидротермальной системы существенно кремнекислотных по физик< растворов и характеризуются значительными размерами и типом гщ интенсивностью проявления. На рудном этапе гидротер- кварцевы! мальный метасоматоз вмещающих пород проявился намного пероидиз; слабее и охватил ближайшее околорудное пространство

5. Диалогический контроль выражен в избирательной при- Основная уроченности оруденения к горизонтам пород, обладающих горизонт! оптимальной степенью проницаемости на момент рудооб- сформиро] разования ных изве<

6. Сурьмяно-ртутные месторождения характеризуются относительно простым вещественным составом руд,хорошей степенью раскристаллизации рудных и жильных минералов, что свидетельствует о длительных условиях рудоотложе-ния из низкотемпературных (200-100°с) растворов при значительном вертикальном размахе оруденения

Более ха' мышленно: генезиса антимони' Типоморф; таллий

I - джаспероидный тип

II - кварц-диккитовый тип

Рис Л. Типовые разрезы сурьмяно-ртутных,месторождений джаспероидного (I) и кварг-диккитового (II) геолого-лромышленных типов с элемента!,га минеральной зональности (с использованием материалов В.П.Федорчука, О.В.Вершковской, С.И.Кирикилицы, Е.Г.Тихоненковой, В.Зари и др.).

I - рыхлые образования; 2 - сланцы, алевролиты, аргиллиты; 3 - известняки; 4 - Iласты песчаников; 5 - джаспероиды; 6-12 - гидротермальные изменения: 6 - окварцевание, 7 - перекристаллизация и осветление известняков, 8 - пиритизация, 9 - карбонатизация, 10 - диккитизация, I] - гидрослюдиза-ция, 12 - хлоритизация; 13 - разрывные нарушения; 14 - зоны максимального развития минеральных ассоциаций и их состав. п

катнш составом рудовмещающей угленосной толщи преобладающим ви- • дом предрудного метасоматоза являлась аргиллизация, в централь-ннх зонах которой при замещении вторичным кварцем цемента песчаников образовались кварцитовидные порода. В рудный этап преобладали процессы диккитизации отложений вдоль сложной системы ветвящихся разломов и оперяющих трещин.

Сурьмяно-ртутные месторождения характеризуются ограниченным числом главных рудных минералов, большим вертикальным размахом оруденения, что было обусловлено достаточно стабильными условиями рудоотложения из низкотемпературных гидротермальных растворов. Минеральные ассоциации различных уровней оруденения сходны с последовательной сменой рудных формаций в региональном плане по простиранию рудоконтролирующих структур, что указывает на их возможное генетическое единство и принадлежность к общим многостадийным системам с зональным строением. Ог подрудных к верхне- • рудным уровням рудной системы наблюдается следующая смена ассоциаций минералов: а) для джаспероидных месторождений: сфалерит, пирротин, халькопирит — блеклые руды, джемсонит, бурнонит, цин-кенит — антимонит, киноварь — галхаит, метациннабарит, реальгар, аурипигмент; б) для кварц-диккитовых: галенит, сфалерит — арсенопирит, антимонит — антимонит, киноварь — киноварь, метациннабарит (рис.1).

. Состав и концентрация элементов-примесей в рудных минералах отражают геохимическую специализацию рудоносных растворов, позволяют в количественных параметрах характеризовать зональность. В околорудном пространстве минералами-концентраторами элементов-индикаторов сурьмяно-ртутного оруденения служили как рудные (пирит, киноварь, антимонит, сфалерит), так и жильные (диккит, дон-бассит, карбонаты, кварц, флюорит) минералы. Из них наиболее информативным является пирит, составляющий основную массу тяжелой фракции шлиховых проб.

Общие и отличительные черты в геолого-структурных условиях локализации руд, их минеральном составе и околорудных изменениях служили основой для совершенствования методики и интерпретации материалов литохимических поисков. На их базе производился выбор главных предпосылок, признаков, критериев сурьмяно-ртутного оруденения изучавшихся двух ведущих геолого-промышленных ти-

.лов и обоснование рациональных комплексов поисковых методов при крупномасштабных работах (1:50000 - 1:2000).

Второй тезис, суть которого сводится к обосноёанию тесной связи строения первичных ореолов с литолого-структурны-ми условиями локализации руд и зональностью околорудных изменений (приложение 2), раскрывается в главе 2. Элементный состав первичных ореолов определяется составом исходных гидротерм и их ооменными реакциями с вмещающими доро-дами в зонах разгрузки. Первичные ореолы сурьмяно-ртутных месторождений характеризуются единым комплексом главных элементов-индикаторов — ртуть, сурьма и мышьяк, каждый из которых в благоприятных геолого-структурных условиях может создавать промышленные концентрации. Сопутствующие ассоциации элементов — свинец, цинк, серебро, медь; золото, серебро; олово, молибден, кобальт, вольфрам; никель, кобальт — генетически и пространственно связаны с рудообразованием и формировали продуктивные ореолы (иногда даже промышленную минерализацию) на нижних горизонтах рудных систем. Характерными элементами геохимического фона рудных поясов Среднеазиатской ртутной провинции являются селен и таллий с максимальными концентрациями в рудной зоне месторождений; для рудных объектов Донбасса — литий и германий, образующие аномальные концентрации в зонах гидротермально измененных пород.

Постоянным спутником ртути и сурьмы в гидротермальных растворах являлось золото, иногда образующее промышленные скопления в рудах и околорудном пространстве месторождений джаспероидного типа (по аналогии с Карлинским типом). Для кварц-диккитовых месторождений золото в значимых содержаниях не характерно и может локализоваться на некотором удалении (Нагорный Кряж).

Морфология, размеры и продуктивность первичных ореолов тесно связаны с особенностями отроения рудолокализующих структур. Для таких структур различного порядка установлены граничные ми-нимально-аномалъные содержания элементов, по которым оконтури-в&ются ореолы разномасштабных рудных объектов (табл.1). Наиболее полно области проявления рудного процесса выделяются по ореолам интегрального показателя: ртуть х сурьма х мышьяк.

Первичные ореолы джаспероидных месторождений формировались в структурах экранирования, поэтому их параметры во многом обусловлены пространственным положением пологого контакта (часто осложненного чешуйчатыми надвигами) карбонатных и терригенно-карбонат-ных пород (плащеобразная форма ореолов). Дня кварц-диккитовых месторовдений образование ореолов определялось характером сопряжений крутопадающих разхомов и систем мелких трещин в нескольких горизонтах песчаников, определяющих сложную многоярусную форму' первичных ореолов.

Таблица 'I

Минимально-аномальные содержания главных элементов-индикаторов для разномасштабных объектов сурьмяно-ртутного оруденения

Геолого- . Граничные значения ореольных

промыш- Вмещающие Таксонометрия содержаний элементов в г/т _ ленный порода объектов ~ ртуть СурЬм; »Ьшьяк

Джаспе- Известняки Рудное, поле Местороздение Рудное тело 0,12 0,85 3 10 50 3 10 60

роидный Сланцы, алевролиты Рудное поле Месторождение Рудное тело 0^2 100 5 20 100 10 30 100

Кварц-дикки-товый Песчаники, аргиллиты алевролиты Рудное поле Месторождение Рудное тело 0,5 1о 60 5 30 100 15 40 100

Высокая миграционная способность ртути, сурьмы и мышьяка в телетермальных растворах обусловила значительную растянутость зональной геохимической колонны для рудных полей (15-20 км), месторождений (3-4 км), рудных залежей (до I км) с'низкими значениями градиента зональности. Главные рудные элементы образуют продуктивные ореолы не только в рудных зонах, но и во фронтальных частях зональной колонны, чем усиливают ее асимметрию. Для оруденения рассматриваемых типов отмечается общая тенденция в пространственной дифференциации элементов по направлению движения растворов: кобальт, никель - олово, вольфрам - медь -г мышьяк I - свинец - цинк, висмут - таллий, селен, теллур - серебро, барий, фтор - золото - сурьма - мышьяк 2 - ртуть (рис.2).

Для структур экранирования установлена обратная зависимость между масштабами месторождений и размерами их первичных ореолов.

1 - джаспероидный тип

II - кварц-диккитовый тип

Рис.2. Обобщенные схемы формирования литохимических ореолов в поперечном ртутных месторождений джаспероидного (I) и кварц-диккитового (I!

I - джаспероиды; 2 - пласты кварцитовидных песчаников; 3 - главные разр] 4 рудные тела; 5 - предполагаемое направление движения рудоносных рас1 щадь развития интенсивного ореола; 7 - зоны максимального накопления эл

разрезе сурьмяно-) типов.

пивные нарушения; воров; 6 - пло-ёментов.

Литолого-структурный экран вследствие слабой проницаемости не только способствовал образованию рудных тел, но и препятствовал развитию широких первичных ореолов. В случаях, когда степень на-рушенности перекрывающих отложений превышала оптимальную для ру-доотложения, значительная часть рудных элементов в процессе фильтрации растворов по системам трещин рассеивалась в надрудном пространстве, образуя обширные первичные ореолы. На примере участков Кадавджайского рудного поля, характеризующихся различными типами структур экранирования и масштабами оруденения, оценена поисковая значимость первичных ореолов.

Изучение особенностей формирования ореолов в коренных породах позволило сделать вывод, что процесс, ореолообразования является весьма 'длительным, он продолжал развиваться и после основной фазы рудоотложения — вплоть до настоящего времени. Важную роль при этом играли гипергенные процессы.

Третий тезис, в котором обосновываются принципиальные различия и сходство в характере гипергенных процессов (приложение 3), определяющих основные закономерности формирования вторичных ореолов сурьмяно-ртутных месторождений, раскрывается в третьей главе.

В зоне гипергенеза сурьмяно-ртутных месторождений минералы-концентраторы элементов-индикаторов подвергаются интенсивному выщелачиванию, которое сопровождается активной миграцией растворенных элементов как вверх, так и вниз по разрезу согласно принципа подвижности компонентов (Перельман,1955). Тип и характер выщелачивания определяются геологическими факторами, ландшафтно-геохи-мическими и климатическими условиями. При окислении сульфидов надрудных толщ, содержащих основную массу элементов-индикаторов, образуется свободная серная кислота, которая усиливает процесс разложения минералов. Новообразованные соединения элементов шесте с нисходящими кислородсодержащими водами переносятся из зоны выщелачивания и отлагаются на геохимических барьерах, главный из которых располагается на уровне грунтовых вод и характеризуется восстановительной обстановкой. Так образуется зона вторичного обогащения ореолов в коренных породах (рис.3), впервые на месторождении Кадамджай установленная Г.А.Тереховой (1963).

Интенсивное выщелачивание коренных пород (минералов-концентраторов) вблизи дневной поверхности приводит к значительному понижению продуктивности ореолов и отрицательно сказывается на эф-

фективности литохимических поисков по пэрвичным ореолам.

Часть минерализованных вод может мигрировать в ходе диффузии или капиллярного подъема к дневной поверхности, где кислые растворы, попадая в продукты коры выветривания, быстро нейтрализуются. В почвенном разрезе соединения ртути, сурьмы, мышьяка легко сорбируются положительно заряженными гелями гидроксидов железа, коллоидами почв, органикой и формируют устойчивые вторич-

—ныв-ореолы-остаточноро-типат—Наиболее-эффективно-процесс-яакоп__

ления происходит в суглинистой фракции (менее 0,5 мм) нижней части разреза рыхлых образований (надплотиковом горизонте), которая выделяется как зона вторичного обогащения гипергенных ореолов и рекомендуется в качестве наиболее представительного горизонта при литохимических поисках сурьмяно-ртутных месторождений (рис.3).

Степень концентрации рудных элементов в рыхлых отложениях по отношению к коренным породам отражается значениям коэффициентов соответствия от 3 до 10 и зависит от подвижности соединений элементов в определенных геологических, ландшафтно-геохимических и климатических условиях. В общем виде ряд подвижности элементов в зоне гипергенеза представляется следующим:

(ео*о*и»еская колонка ¿рарст измснени^^ут^орньа содеркамм

Наносы "Ы—*Т Г — ■ О —о ■ С

НйОгтотинобыд еоризонт Зона обоеашения- ¡¡и^еЬеечнсхо ореола

вгр1**я часть нрьмирующи! пород Ъона «смчий/« пород Зона о^огс^щенаЛ гипогеннв^/о ор<ола Зона а жоренныш пород

Средним часть У*ромирующи* пород — — — Зг>*а\ сраболонтрасгпныж гипсьемныя ореолов

Нижняя »ость Экранирующих пород Зона ВыСоЬ^хонтрйстных ' гипогениы*\с>реоло6

Рудная зона Рудная зона )

Подстилающие илВестмвки ореола

Рис.3. Характер изменения содержаний элементов-индикаторов в разрезе сурьмяно-ртутных месторождений.

а) умеренно неподвижные - ртуть,сурьма,золото,свинец.серебро';

б) умеренно подвижные - мышьяк,медь,барий;

в) подвижные - олово,никель,кобальт,цинк.

Достаточно высокая степень соответствия между эндогенными и ■ гипергенными ореолами по элементному составу и морфологии позволяет надежно выявлять и оконтуривать по критериям первичных ореолов рудоносные структуры, а более высокая степень контрастности вторичных ореолов в надплотиковом горизонте способствует'решению этой задачи с меньшими затратами на аналитические работы. Вследствие различной миграционной способности элементов в зоне гидер-генеза использование количественных отношений содержаний, разработанных для оценки уровня среза первичных ореолов, невозможно при интерпретации материалов литохимических поисков по вторичным ореолам.

Четвертый тезис, в котором систематизированы поисковые признаки и критерии оценки скрытого сурьмяно-ртутного оруденения по отношению к разномасштабным объектам и предложены рациональные комплексы методов для разных стадий геологоразведочного процесса,. раскрывается в четвертой гла^е.

Перед каждой стадией работ стоит задача по выявлению, оконту-риванию и геолого-геохимической оценке объекта определенного масштаба. Исходя из этого, для конкретного этапа рекомендуется свой комплекс признаков и 1фитериев поисков сурьмяно-ртутного оруденения, в том числе и количественных геохимических критериев (приложение 4, табл. I), хотя методы их выявления и интерпретации остаются традиционными: I) прогнозные построения'по материалам ранее проведенных работ; 2) геологическое картирование; 3) морфострук-турный анализ; 4) струкгурно-формационные исследования совместно с геофизическими методами; 5) тектоно-физические исследования; 6) петрофиЗический анализ литологических разностей пород; 7) шлиховой метод поисков; 8) минералого-петрографические исследования; 9) литохимические методы поисков.

Различия в характере предпосылок и поисковых признаков джас-пероидных и кварц-диккитовых месторождений не оказывают существенного влияния на выбор рационального комплекса методов, а могут учитываться путем изменения методики анализа и обработки собранной геолого-геохимической информации.

Проведенные на Кадавджайоком рудном поле работы' по сопоставлению результатов различных модификаций крупномасштабных литохи-мических. поисков (по первичным и вторичным ореолам, по потокам рассеяния, шлихогеохимических) позволили сделать вывод о приоритете литохимических методов поисков по вторичным остаточным ореолам или потокам рассеяния,, в зависимости от степени благоприятности ландшафтно-геохимической обстановки. Эти два метода обладают высокой оперативностью, хорошей разрешающей способностью в отношении рудных полей и месторождений, требуют относительно небольших материальных и трудовых затрат. Экономическая эффективность от их внедрения составляет от 11,5 до 22,3 тыс. рублей на 100 км^ опоискованной площади. При детальных работах более эффективна оценка перспективности отдельных участков по данным литохимичес-кого опробования коренных пород.

Результаты методических разработок использовались при производственных работах МОМГЭ на перспективных площадях Средней Азии и Донбасса, на основе которых составлено 6 записок-рекомендаций с оценкой перспектив отдельных участков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Данные сравнительного анализа геолого-структурных условий локализации сурьмяно-ртутных месторождений дкаспероидного и кварц-диккитового геолого-промышленных типов позволили разработать рекомендации по более полному использованию геологической основы при интерпретации материалов геохимических поисков. Изучение характера связи строения рудолокализующих структур с особенностями формирования- первичных и вторичных ореолов дало возможность проследить эволюцию рудных систем в пределах крупных регионов и получить группы прогнозных критериев для нескольких иерархических уровней сурьмяно-ртутного оруденения. На основе этих критериев производился выбор комплексов поисковых методов, с помощью которых могут решаться геологические задачи применительно к отдельным стадиям геологоразведочных работ.

В ходе опытно-методических геохимических исследований на сурьмяно-ртутных месторождениях установлен ряд важных закономерностей, оказывающих влияние на методику поисковых работ:

а) для рудных залежей в структурах экранирования параметры первичных ореолов зависят от проницаемости надрудных отложений: чем слабее была нарушенность структурно-литологического экрана

(что способствовало образованию богатнх руд), тем меньше размеры ореолов в надрудном пространстве и наоборот;

б) вынос ореолообразующнх элементов из коренных пород вблизи дневной поверхности значительно изменяет параметры первичных ореолов и снижает эффективность литохимических поисков;

в) накопление главных рудных элементов в нижних слоях разреза рыхлых отложений способствует формированию устойчивых контрастных вторичных ореолов, по которым надежно фиксируются рудо-локализующие структуры.

На основе.этих исходных теоретических положений разработаны практические рекомендации по литохимическому опробованию и интерпретации геохимической информации с экономический эффектом 11,5 тыс. рублей на 100 км2 перспективной площади.

Методические рекомендации автора использовались при прогнозной оценке на ртуть и сурьму отдельных площадей, участков, флан-. гов и глубоких горизонтов месторождений. По результатам литохимических поисков масштаба 1:50000 в Южной Киргизии выделены следующие перспективные участки: I) южный фланг Аксайского рудного поля —на ртуть; 2) северный фланг Кадавджайского рудного поля

— на сурьму; 3) "Тилляберды" (Терек-Терекканское рудное поле)

— на сурьму и золото. На восточной.части Ишметауской рудной кулисы были опоискованы и получили отрицательную оценку Тамчи-Ка-радаванская и Охнинская площади (всего 125 км2).

В последние годы геологами ПО "Киргизгеология" в Средней Азии был выявлен ряд сурьмяных рудопроявлений, локализованных в песчаниках и обладающих типичными характеристиками кварц-диккито-вого оруденения. Это говорит о том, что в пределах изучаемых регионов существуют предпосылки для прогноза рудной минерализации сравниваемых геолого-промышленных типов. Поэтому при комплексной оценке перспективных площадей будет важно знать и учитывать'основные черты сходства и отличия в условиях формирования месторождений сурьмы и ртути рассмотренных типов.

Предлагаемая методика геолого-геохимических исследований позволяет снизить затраты на проведение крупномасштабных геологоразведочных работ.

Опубликованные работы автора по теме диссертации:

1. Первичные геохимические ореолы месторождения сурьмы Северный Акташ. -"Труды научной конференции молодых ученых ИМГРЭ, посвященной 40-летию Победы, Москва, апр., 1985". М., ИМГРЭ, 1988. с.100-104. (Рукопись деп. в ВИНИТИ 02.06.88, № 4380 - В88).

2. Геохимические особенности месторождений сурьмы и ртути джао-дероидного типа. -В кн.: Минералого-геохимические особенности ртутных и сурьмяных месторождений. М., ИМГРЭ, 1985. с.24-32

(в соавторстве с А.И.Мелешко, А.В.Бурьяновым).

3. Оценка рудоносности флангов месторождений джаспероидного типа по направлению геохимической зональности. -Геол. методы поисков и разведки м-ний метал, полезн. ископаемых. Оеч. произв. опыт. Экспресс-информация. ВИЭМС, 1986, вып.12. с.4-11 (в соавторстве с А.И.Мелешко).

4. Геолого-геохимические методы локального прогноза месторождений ртути кварц-диккитового типа. -Тезисы докладов к конференции "Повышение эффективности научного обоснования локального прогноза месторождений полезных ископаемых". М., 1987, с.194-197 ( в соавторстве с Н.С.Жулитовой).

5. Геохимические методы в поисковом комплексе-сурьмяных месторождений джаспероидного типа. -Тезисы докладов к конференции "Повышение эффективности научного обоснования локального прогноза месторождений полезных ископаемых". M., 1987. с.53-54 (в соавторстве с А.В.Бурьяновым, И.В.Воробьевой).

6. Вторичные литохймические ореолы сурьмяно-ртутных месторождений джаспероидного типа и их поисковое значение. -В кн.: Критерии и методика интерпретации рудоносных литохимических аномалий. М., ИМГРЭ, 1987. с.47-51.

7. О геохимической зональности рудных залежей на Никитовском месторождении ртути. -В кн.: Методы изучения и оценки ртутных и сурьмяных месторождений. М., ИМГРЭ. с.33-37.

8. Использование геохимических данных для оценки прогнозных ресурсов Никитовского рудного поля. -Тезисы докладов к 1У Всесоюзному совещанию "Теория и практика геохимических поисков в современных условиях". М., ИМГРЭ, 10-12 окт. Г988, вып.З. с.85 ( в соавторстве с В.М.Роговым, Г.А.Соловьевым, Р.М.Багатаевым).