Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Структурно-геоморфологический контроль оловянного оруденения рудной области Нампатен (Лаос)

ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Структурно-геоморфологический контроль оловянного оруденения рудной области Нампатен (Лаос)"

На правах рукописи

Суваннудом Бунтхин

СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ОЛОВЯННОГО ОРУДЕНЕНИЯ РУДНОЙ ОБЛАСТИ НАМПАТЕН (ЛАОС)

Специальность: 25.00.11- «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург- 2015

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

Научный руководитель - Болтыров Владимир Босхаевич,

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Официальные оппоненты: Ибламннов Рустем Гильбрахманович,

доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий кафедрой минералогии и петрографии ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный и следовательский университет» Белозеров Николай Иванович, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, научный сотрудник отдела комплексного использования минерального сырья и инновационных технологий ФГБУН «Амурский научный центр Дальневосточного отделения РАН»

Ведущая организация — ФГБУН «Институт минералогии Уральского отделения Российской академии наук»

Защита состоится 14 мая 2015 г. в 1430 часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.01, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет», по адресу: 620144, г. Екате-

ринбург, ул. Куйбышева, 30 (3-й учебный корпус, конференц-зал, ауд. 3326).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке и на сайте fwww.ursmu.ru) ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет».

Автореферат разослан « 17 » марта 2015 г.

Анатолий Борисович

Ученый секретарь диссертационного совета с

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

БИБЛИОТЕКА _ 2015

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Оловянный концентрат является важной статьей экспорта Народно-демократической Республики Лаос, и в планах развития народного хозяйства страны на ближайшее время предусматривается значительное увеличение сшоводобычи. Минерально-сырьевой базой оловянной промышленности Лаоса являются оловорудные месторождения района Нампатен, где в настоящее время промышленным и старательским способами отрабатываются россыпные месторождения и месторождения кор выветривания. Для увеличения объемов добычи оловянной руды требуется дальнейшее расширение минерально-сырьевой базы, прежде всего за счет вовлечения новых коренных месторождений. Разработанный автором структурно-геоморфологический метод прогноза оловоносных объектов, обеспечивающий в условиях недостаточной изученности территории Лаоса проведение поисковых работ в сжатые сроки и с меньшими экономическими затратами, позволяет решить возникшую проблему, что определяет актуальность проведенных исследований.

Целью исследований является разработка на основе структурно-геоморфологических признаков оловорудных объектов и оригинальной концепции структурного контроля оловянного оруденения комплекса ускоренных и недорогостоящих мероприятий, направленных на поиски месторождений олова в условиях среднегорного и сильно расчлененного рельефа Лаоса.

Задачи исследований

1. Разработать и подтвердить полевыми исследованиями механизм формирования овальных геологических структур.

2. Изучить внутреннее строение выявленных полевыми исследованиями овальных геологических структур.

3. Выявить причину пространственной связи овальных структур с рудоносными структурами и интрузивными образованиями.

4. Разработать прогнозно-поисковый комплекс, ориентированный на выявление рудоносных объектов.

Фактический материал

Автор диссертационной работы в 2007-2014 годах принимал участие в поисковых и разведочных работах на многих месторождениях и рудопрояв-лениях рудного района. С его участием было отобрано около 30 валовых и более 500 бороздовых проб, пробурено около 100 поисковых и разведочных скважин, пройдено около 200 шурфов и 200 канав глубиной до 6 м, отобраны сотни проб на химический и тысячи - на спектральный анализы. Лично автором был составлен структурный план месторождения Пхукхун, планы основных рудных зон и залежей на месторождениях Бансао, Нонгсын и Тигр в масштабах 1:5000. В результате проведенных работ автор разработал оригинальную концепцию структурного контроля оловянного оруденения и обосновал структурно-геоморфологические поисковые признаки оловорудных

3

объектов в пределах рассматриваемого оловорудного района и на его основе комплекс ускоренных и низкозатратных поисковых работ на данный вид ору-денения.

Методы исследований

В процессе проведения исследований .широко применялись теоретические обобщения, современные методы структурно-геоморфологического и геологического картирования, аналитические экспериментальные работы в лабораторных и полевых условиях, методы численного моделирования с использованием ГИС-технологий.

Научная новизна работы

В результате проведенных исследований сформулирована концепция внутреннего строения рудоносных объектов. Выявлены новые структурно-геоморфологические поисковые признаки рудных объектов в условиях горного рельефа. На основе сочетания новой концепции внутреннего строения и нового структурно-геоморфологического поискового признака рудоносных объектов впервые в практике геологических работ Лаоса разработан прогнозно-поисковый комплекс, направленный на выявление месторождений полезных ископаемых.

Практическая значимость исследований

В результате проведенных работ и исследований разработана концепция внутреннего строения рудоносного района и выявлен новый поисковый признак рудоносных объектов, на основе которых разработан рациональный комплекс мероприятий, направленных на проведение поисковых работ в сокращенные сроки и с меньшими затратами. Это позволит расширить минерально-сырьевую базу оловодобывающей промышленности и увеличить добычу оловянного концентрата в ЛНДР.

Защищаемые научные положения

1. В пределах складчатого пояса Пхулуанг в результате поперечного наложения мезозойских зон смятия на позднепалеозойские зоны рассланцевания возникали овальные деформационные структуры различных масштабов, контролирующие магмо- и рудогенез.

2. Рудоконтролирующие овальные структуры благодаря их деформационному происхождению контрастно проявляются в современном рельефе системой закономерно сочетающихся флювиальных форм рельефа.

3. Рудоконтролирующая роль контрастно проявляющихся в рельефе овальных структур позволяет надежно прогнозировать рудные объекты различных масштабов. На основе сочетания характерных особенностей внутреннего строения и проявления овальных рудоносных структур в рельефе разработан прогнозно-поисковый комплекс, направленный на выявление месторождений полезных ископаемых в укороченные сроки и с меньшими затратами.

Личный вклад автора

Исходным фактическим материалом для диссертации послужили результаты геологических, геоморфологических, геохимических и других видов работ, выполненных лично автором или под его руководством и отраженных в 14 геологических отчетах.

Апробация работы

Основные результаты научных исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях в Лаосе, Таиланде, США и России: Первой горнопромышленной конференции НДР Лаос (Вьентьян, 2001); Второй Лаосско-Таиландской конференции по геологии и минеральным ресурсам (Вьентьян, 2013); IV Международной научно-практической конференции «Академическая наука - проблемы и достижения» (North Charleston, USA, 2014); Международной научно-практической конференции "Уральская горная школа - регионам" (Екатеринбург, 2013); Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Уральского государственного горного университета и 10-летию кафедры геологии и защиты в чрезвычайных ситуациях Vi I У (Екатеринбург, 2014).

Диссертационная работа выполнена в Уральском государственном горном университете, где ее основные положения докладывались на научных семинарах и ежегодных горнопромышленных декадах.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 3 работы в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень ВАК. Некоторые выступления опубликованы в отчетах, изданных в Лаосе, Таиланде и Австралии типографским способом.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения; изложена на 103 страницах машинописного текста, включая 29 рисунков и 3 таблицы, а также библиографии из 121 наименования.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность сотрудникам кафедры геологии и защиты в чрезвычайных ситуациях Vi'ГУ, профессору Болтырову В.Б. как научному руководителю и доценту Слободчикову Е.А. за постоянную помощь в выполнении диссертационной работы, за их участие в проведении полевых исследований; профессорам УГГУ В.В. Бабенко, А.Г. Баранникову, О.Н. Грязнову, В.А. Елохину, В.Н. Огородникову, С.Г. Паняку, С.Н. Тагильцеву за консультации и замечания по существу работы, доценту Л.А. Стороженко и учебному мастеру Г.И. Горбовой за помощь в оформлении работы, а также своим коллегам по геологической службе Лаоса за постоянную поддержку, помощь в выполнении работы и ее обсуждении.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введении рассмотрены актуальность, цель, научная новизна и практическая значимость проведенных исследований, апробация, объем и структура работы, а также защищаемые научные положения.

Глава 1. Общая характеристика и история изучения оловорудной области Нампатен

В первом разделе главы рассматриваются физико-географические условия района исследований и роль оловорудной области Нампатен в экономике ЛНДР.

Во втором разделе главы приводится информация об истории освоения рудной области с подразделением на периоды: средние века - конец XIX ст., конец XIX - начало XX ст., период французских концессий (1923 - 1975 гг.), период становления национальной оловодобывающей промышленности Лаоса (1975 - 1985 гг.), современный период, характеризующийся необходимостью интенсификации поисково-разведочных работ на коренное орудене-ние в связи с истощением запасов россыпного олова.

Глава 2. Геология и структура оловорудной области Нампатен

2.1. Тектоническая позиция оловорудной области Нампатен

Раздел состоит из двух частей. В первой части приводятся традиционные представления о структуре оловорудной области Нампатен как составной части мегантиклинория Напэ, являющегося крайним северо-западным окончанием складчатого пояса Пхулуанг, простирающегося в северозападном направлении (рис. 1). Мегантиклинорий Напэ рассматривается как складчатое сооружение, состоящее из антиклинорных и синклинорных структур геосинклинального типа развития, в строении которых отдается приоритет складчатым структурам перед разрывными. На территории Лаоса располагаются две из трех таких структур: Хинбунская (крайняя юго-западная) и Аннамская структурно-формационные зоны. Рудная область Нампатен занимает центральную часть Хинбунской зоны. Дается описание стратиграфии, магматизма и разрывной тектоники Хинбунской и Аннамской структурно-формационных зон.

Во второй части первого раздела приводятся представления автора на строение и формирование овал-антиклинория Хинбун, вмещающего рудную область Нампатен. Овал-антиклинорий Хинбун в современном его виде является результатом коллизионного процесса, проявившегося в позднем палеозое на стыке Южно-Китайского и Индокитайского кратонов и наложения на возникшую коллизионную структуру мезозойской тектоно-магматической активизации.

В результате позднепалеозойской коллизии Хинбунская структурно-формационная зона, как и весь складчатый пояс Пхулуанг, была интенсивно

е

Рис. 1. Геолого-структурная карта Индокитайского полуострова. Стратифицированные образования: 1 - неоген-четвертичные рыхлые отложения; 2 - юрская и меловая системы нерасчлененные. Континентальные и субмаринные отложения: красноцветные тер-ригенные породы, эвапориты, кислые вулканиты; 3 - триасовая система, верхний отдел. Континентальные красноцветные карбонатно-терригенные отложения; 4 - пермская система, верхний отдел. Известняки, терригенные угленосные отложения; 5 - каменноугольная и пермская системы нерасчлененные. Рифовые известняки, черные сланцы и кремнистые породы; 6 - каменноугольная система. Черные сланцы, кремнистые и терригенные угленосные породы, лавы и туфы кислого и среднего состава; 7 - девонская и каменноугольная системы нерасчлененные. Красноцветные и сероцветные терригенные породы, карбонатно-черносланцевые породы, мергели; 8 - силурийская и девонская системы нерасчлененные. Филлитовые сланцы, вулканиты кислого и среднего состава; 9 - крембрийская, ордовикская и силурская системы нерасчлененные. Мраморы, кварциты, хлоритовые сланцы, филлиты, метавулканиты кислого, среднего и основного состава; 10 - протерозойская эратема. Гранитогнейсы, слюдистые сланцы, амфиболиты, мигматиты, гранули-ты, кальцифиры.

Вулканогенные образования: 11 - неогеновые и четвертичные базальты; 12 - меловые дациты, риодациты и риолиты; 13 - пермские и триасовые андезиты, дациты и риолиты. Интрузивные породы. 14 - меловые граниты, гранодиориты, адамеллиты; 15 - пермские и триасовые кварцевые диориты, диориты, монцониты, сиениты, кварцевые порфиры; 16 -пермские габбро, габбро-нориты, долериты; 17 - каменноугольные офиолиты: пироксениты, перидотиты, дуниты, серпентиниты; 18 - батолитовые граниты и гранодиориты. 19 - разломы.

смята и преобразована в совокупность различного масштаба пластин северозападного простирания. Соотношения поперечных размеров этих пластин подчинены строгой иерархической зависимости: крупные пластины состоят из трех более мелких примерно одинакового размера пластин, которые, в свою очередь, также состоят из трех еще более мелких пластин, при продолжении этих масштабных соотношений до 6-го порядка включительно. Такая иерархическая соподчиненность разноразмерных тектонических пластин согласуется с известным принципом универсальной делимости геоматериалов с сохранением самоподобия процесса при сохранении соотношений размеров блоков соседних масштабных размерностей в значении 3:1 (Макаров П.В., 2003, 2007). Различия расстояний, наблюдаемых между разрывными нарушениями разного ранга, объясняется проявлением во время разрывообразования деформационно-волновых процессов (Быков В.Г., 2005; Васильев В.А., 1987; Зуев Л.Б., 2003). Указанная выше коллизия сопровождалась динамометаморфизмом, выраженным зонами рассланцевания, сложенными филлитами со слюдяными бластомилонитами в центральных частях, и анатектическим гранитообразова-нием.

В мезозойское время на сформированную при палеозойской коллизии деструктивную зону северо-западного простирания наложилась система также иерархически соподчиненных левых взбросо-сдвигов северо-восточного простирания. По типу деформационного процесса эти разломы являлись вязкими разрывами, а по морфологическому проявлению в породах - зонами смятия. Интенсивность деструкции пересекаемых ими пород (комплексов) была значительно слабее деструкции, обусловленной зонами рассланцевания. Это выражается в троекратном увеличении расстояний между ближайшими зонами смятия одинакового ранга по сравнению с расстояниями между зонами рассланцевания такого же ранга; по меньшей протяженности зон смятия по сравнению с одноранговыми зонами рассланцевания и по кулисной форме расположения зон смятия. В связи с этими различиями, вычленяемые при пересечении двух систем разломов блоки изометричной формы имеют неоднородное внутреннее строение: внутри блока, вычлененного зонами смятия северо-восточного простирания, располагаются три пластины северо-западного простирания. Эта неоднородность имела решающее влияние на морфологию рудоконтролирующих структур.

Крупными поперечными разломами северо-восточного простирания Намтон и Намсакан из Хинбунской структурно-формационной зоны (пластины) оказался вычлененным Хинбунский блок (рис. 2). Внутри блока Хинбун в результате пересечения систем разломов более высоких рангов (в соответствии с принципом универсальной делимости) сформировалась совокупность разномасштабных блоков, подчиненных иерархической размерной зависимости, в которой каждый более крупный блок включает в себя по 9 блоков меньшего размера.

Граниты 5-ти па Диорита и кварцевые

Разлом« различных рангов

1.) Глины, ласки, . латерит»

— ОЮ

Терригенные красно-

цветные породы

СО

I;—> Кварцевые

«¿¿Д песчаники, гравелиты яи

Терригенные красно- _

цветные породы и

№

ш т Ш

Карстующиасч известняки Песчаники и алеаролит» с линзами инастияко! Красноцаетные песчаники расслаицоваиные Филлиты, динамосланцы

Риолиты. гранитчюрфир»

Рис. 2. Геолого-структурная карта тектонического блока Хинбун

Левосдвиговые смещения вдоль северо-восточных зон смятия приводили к образованию около их швов разрывов растяжения, ориентированных к шовным зонам под углом ~ 45° (Мартынюк П.А., 2004) и имеющих субмеридиональное простирание. Особенности сопряжения этих разрывов с северо-

9

западными зонами рассланцевания способствовали формированию морфологических структур двух типов, имеющих решающее значение в диагностике рудоконтролирующих структур.

Первый тип морфологических структур - это овальные тектонические структуры, формирующиеся на месте угловатых блоковых. Они возникали из блоковых структур при сопряжении зон рассланцевания северо-западного простирания с оперяющими разрывами зон смятия северо-восточного простирания. Субмеридиональные оперяющие разрывы, с одной стороны, срезали углы тектонических блоков, образованные сочленением зон рассланцевания и зон смятия, как бы закругляя их, а с другой стороны, накладываясь на более ранние зоны рассланцевания, затушевывали и маскировали их северозападную ориентировку около углов блоков, усиливая эффект закругления блоков. Интенсивная деструкция углов блоков придала им овалоподобную форму в плане.

Вторым типом морфологических структур, возникающих при взаимодействии зон рассланцевания с оперяющими зоны смятия меридиональными разрывами, являются сигмоидальные структуры. Их образование вызвано тем, что зоны рассланцевания северо-западного простирания в тектонической структуре территории выражены рельефнее, чем зоны смятии, а расстояния между зонами рассланцевания втрое меньше расстояний между зонами смятия такого же ранга. В связи с этим в овальных структурах любого ранга четко выделяются линейные структуры (пластины) северо-западного простирания. Разворот окончаний северо-западных зон рассланцевания в субмеридиональное направление при сопряжении их с субмеридиональными оперяющими зоны смятия разрывами около границ блоков придавал им в-образную (сигмои-дальную) форму (рис. 3). Количество сигмоид в овальной структуре и количество более мелких овальных структур в каждой сигмоиде равно 3-м и определяется тем же правилом универсальной делимости геоматериалов. Обычно четче выражены сигмоиды в центральной, наиболее массивной части овальной структуры, поскольку краевые части интенсивно переработаны ограничивающими овальную структуру разломиыми зонами.

Следующей особенностью формирования овальных структур тектонического блока Хинбун является выдавливание их вверх под действием взбро-совой составляющей мезозойских левовзбросо-сдвиговых движений. Это перемещение вверх вызывало подворот горизонтальной неоднородности пород около границ блоков, что, при их разной скорости перемещения, привело к антиформному или синформному облику внутренней структуры блоков. За овальный облик в плане деформированных блоков и за их «обмятый» вид в разрезе сформированные структуры были названы овал-антиформами или овал-синформами разного порядка: тектонический блок Хинбун - овал-антиклинорием, блоки Нампатен-центр и Фонтью - овал-синклиналями 1-го порядка, а более мелкие структуры- овал-антиклиналями и овал-

синклиналями более высоких порядков. Схема иерархической соподчиненно-сти овальных структур приведена на рис. 4.

Интенсивные взбросо-сдвиговые движения в раннем мезозое по зонам смятия северо-восточного простирания способствовали формированию

V \2\3

| 4 | 5 | 6

0708

Оэ\ю\и

Рис. 3. Схема образования овальных и сигмоидальных структур при пересечении разломных зон северо-западного и северо-восточного простирания: I - пересекающиеся системы разломов 1-го ранга; 2 - пересекающиеся системы разломов 2-го ранга; 3 - пересекающиеся системы разломов 3-го ранга; 4 — оперяющие разрывы зон смятия 1-го ранга; 5 - оперяющие разрывы зон смятия 2-го ранга; 6 - оперяющие разрывы зон смятия 3-го ранга; 7 - контур овальной структуры 1-го ранга; 8 -контуры овальных структур 2-го ранга; 9 - контуры овальных структур 3-го ранга; 10 -контур центральной сигмоиды овальной структуры 1-го ранга; 11 - контур центральной сигмоиды овальной структуры 2-го ранга.

На схеме показаны овальные структуры 2-го и 3-го рангов, выполняющие только центральные сигмоиды 1-го и 2-го рангов. Стрелки показывают направление трансляционного смещения в зонах смятия

внутри разномасштабных блоков зон растяжения крутой ориентировки, что обусловливало проявление синтектонического магматизма и связанного с ним рудогенеза. Небольшая глубина заложения магматических систем способствовала формированию вулкано-плутонических комплексов гипабиссального типа с интрузивными телами состава диоритов, кварцевых диоритов, гранит-порфиров и риолитов.

Масштабы проявления магматизма в пределах оловорудного района были пропорциональны размерам овальных структур. В связи с этим овальные структуры разного размера рудной области Нампатен несут в себе и ору-денение разного масштаба. Овальные структуры 3-го ранга вмещают в себя рудные районы (Нампатен-центр и Фонтью), а овальные структуры 4-го ранга - рудные узлы и т.д. Ранжированность и номенклатура овальных и

Рис. 4. Масштабная иерархия овальных структур.

Штриховые линии показывают масштабную соподчиненность овальных структур со структурами более низкого и более высокого рангов рудных структур, расположенных в пределах овал-антиклинория Хинбун, приведены на рис. 4.

В заключение необходимо отметить, что описываемые овальные структуры всех рангов являются по своей природе деформационно-блоковыми, накладываются на созданные ранее литогенные и тектоногенные структуры и какими-либо сопутствующими кольцевыми геологическими телами (кроме зон тектонитов) не сопровождаются. Сопутствующими телами в овальных структурах являются только интрузии вулкано-плутонического комплекса, сопровождающие блокообразование. Но они могут как подчеркивать, так и маскировать овальные структуры.

2.2. Геология и оруденение оловорудной области Нампатен Оловорудная область Нампатен занимает большую часть центральной сигмоиды овал-антиклинория Хинбун (см. рис. 4, верхний левый чертеж). Основной рудоконтролирующей структурой рудной области является её центральная сигмоида, включающая рудные районы Нампатен-центр и Фонтью (см. рис. 4, верхний средний чертеж). Основные литостратиграфи-ческие и магматические комплексы рудной области обнажены на территории центральной сигмоиды, глубокоэродированной экзогенными процессами.

Стратиграфия. Наиболее древние силурийско-девонские нерасчле-ненные и девонские отложения развиты только в пределах центральной сиг-моиды, слагая две продольные полосы, параллельные разломам Фалем и Фан-ген (рис. 5). В рудном районе Нампатен юго-западная полоса имеет наибольшую ширину и в центральной части представлена наиболее древними силу-рийско-девонскими породами, превращенными в филлиты и бластомилони-ты. Выходы силурийско-девонских пород со всех сторон окаймляются девон-ско-каменноугольными карбонатно-терригенными отложениями, несогласно перекрытыми позднекаменноугольно-пермскими карстующимися известняками. Эта известняковая толща занимает всю территорию рудной области за пределами рудных районов Нампатен и Фонтью, образуя карстовое плато.

Интрузивные образования рудной области Нампатен представлены гранитным плутоническим и диорит-риолитовым вулкано-плутоническими комплексами. Комплекс гранитных интрузий пространственно и генетически связан с динамометаморфическими преобразованиями пород в зоне расслан-цевания северо-западного простирания, пересекающей выходы силурийско-девонских пород. Интрузии приурочены к зоне слюдистых бластомилонитов, были выплавлены в условиях интенсивного динамометаморфизма в толще терригенных пород и имеют вытянутую по простиранию зоны дайкообраз-ную форму.

Вулкано-плутонический комплекс связан с деформационными процессами мезозойского возраста, вызванными проявлениями левовзбросо-сдвиговых перемещений по зонам смятия северо-восточного простирания. Гомодромный характер внедрения производных магматического процесса от средних к кислым породам свидетельствует о достаточно глубокой дифференциации магматических очагов, завершающие стадии которых сопровождались отделением летучих и флюидов, содержащих рудную нагрузку.

Все вместе простаяственно сближенные интрузивные комплексы рудной области Нампатен образуют крупный узел интрузивно-магматических проявлений в пределах рудного района Нампатен, оказавший большое влияние на структуру и позицию рудной области и ее рудогенный процесс.

Тектоника рудной области Нампатен определяется условиями ее образования. В ее пределах наиболее выразительно проявляются разломные зоны северо-западного и северо-восточного простирания (рис. 6). Разломные зоны северо-западного простирания расчленяют рудную область на три сигмоиды, центральная из которых отделена от боковых продольными разломами Фалем (с юго-запада) и Фанген (с северо-востока). Разломами северо-восточного простирания каждая из сигмоид разделена на 3 овальных структуры 3-го ранга (овал-синклинали 1-го порядка). Разломы северо-восточного простирания, по сравнению с северо-западными, не такие протяженные и располагаются

Рис. 5. Геологическая карта центральной сигмоиды овал-мегантиклинали Нампатен

кулисообразно. Кроме этого, в пределах рудного района Нампатен встречаются более поздние, пострудные правые сдвиги северо-восточного простирания. Один из таких разломов обрезает с юга рудное Боненг, второй - разделяет рудные районы Нампатен-центр и Фонтью.

Широко развиты в разных частях рудной области и разломы субмеридионального простирания. Они не отличаются большой протяженностью, поскольку являются оперяющими разрывами растяжения для разломов северовосточного простирания. Разломы перечисленных направлений являются главными магмо- и рудоконтролирующими структурами рудной области.

Овал-синклиналь 1-го порядка (рудный район) Нампатен-центр как элемент структуры овал-мегантиклинали Нампатен, в свою очередь, разломами северо-западного и северо-восточного простирания разделена на овальные структуры 4-го ранга - овал-синклинали и овал-антиклинали 2-го порядка

(см. рис. 4, верхний правый чертеж). Многие из этих овальных структур охватывают собой рудоносные структуры ранга рудного узла.

Рис. 6. Геолого-структурная карта рудной области Нампатен: 1 - рыхлые отложения: аргиллит, ил, песок, галька, гравий, латерит; 2 - континентальные отложения: красноцветные конгломераты, аргиллиты, алевролиты, песчаники и эвапориты; 3 - континентальные отложения: красноцветные аргиллиты, алевролиты, песчаники и мергели; 4 - карстующиеся известняки с углеродистыми сланцами в нижнем горизонте; 5 - сланец, песчаник, аргиллит, линзы известняков, алевролит и песчаник в верхнем горизонте; 6 - красноцветные песчаники и аргиллиты; 7- рассланцеванные песчаники, филлиты и сланцы в нижнем горизонте; 8 - субвулканические риолит-порфиры; 9 - дву-слюдяные граниты (Э-тип); 10 - субвулканические диориты и кварцевые диориты. 11 - северо-западные разломы; 12 - северо-восточные разломы; 13 - север-северо-западные разломы; 14 - площади с оловянным оруденением; 15 - площади с гематит-магнетитовым оруденением; 16 - площади со свинцовым оруденением

Оруденение рудной области Нампатен контролируется разрывной тектоникой и интрузиями вулкано-плутонического комплекса. Рудоконтро-лирующими структурами рудных объектов всех рангов (от рудной области и до месторождений) являются сигмоиды соответствующих масштабов с одно-

образной северо-западной ориентировкой. Это объясняется их формированием в одном региональном поле напряжений, определившем образование ле-вовзбросо-сдвиговых зон смятия северо-восточного простирания, наложив-шихся на систему зон рассланцевания северо-западного простирания. Рудов-мещающими структурами на месторождениях являются зоны трещиновато-сти, зоны дробления и отдельные разрывы, обычно имеющие ориентировку, отличающуюся от ориентировки рудоконтролирутощих сигмоид. Это объясняется переориентировкой регионального поля напряжений при разрывообра-зовании в блоках минимального размера (масштаб месторождений), уже не несущих зон смятия.

На месторождениях рудной области Нампатен проявляется четкая связь касситерит-сульфидного оруденения с субвулканическими интрузиями риолитов. Оруденение месторождений рудного поля Боненг приурочено к апикальной части такой интрузии. Отмечена приуроченность оловянного оруденения рудных полей Фонтью, Банксао и Нонгксын к надинтрузивной зоне скрытого на глубине массива.

Как видно из приведенного материала, формы взаимоотношений рудного процесса с литологией вмещающих пород, особенности магматизма и структурных преобразований пород сложны и многообразны, и поэтому конкретные детали этих взаимоотношений будут рассмотрены при описании геологии и оруденения оловорудного месторождения Пхукхун.

Кроме этого, необходимо отметить, что на всех оловорудных месторождениях работы начинались с разработки касситеритовых россыпей различных типов. Процессы окисления, химического выветривания первичных (эндогенных) рудных комплексов приводили к дезинтеграции и денудации оловоносных структур, формированию россыпей касситерита. По своему положению относительно источника выделяются остаточные склоновые, долинные и ложковые россыпи.

2.3. Отражение структуры рудной области Нампатен в рельефе

Овальная структура рудной области в целом и ее дочерних структур фиксируется в современном рельефе различными формами. В целом овальная структура рудной области представлена резко возвышающейся грядой, с трех сторон огибаемой глубоковрезанной долиной р. Хинбун (рис. 7, левый чертеж)). На северо-восточном замыкании овала река узкой каньонообразной долиной прорезает гряду карстового плато. В центре гряды четко выделяется глубоковрезанная депрессия, охватывающая рудные районы Нампатен-центр и Фонтью. Внутри овальной структуры рудного района Нампатен-центр кольцевой структурой, фиксируемой флювиальными формами рельефа и уступом внутри карстового плато, выделяется рудный узел Хуайнгью. В его центральной части, в виде кольцевой депрессии, четко выделяется овальная структура рудного поля Боненг (см. рис 7, правый чертеж), в центре которой резкой округлой возвышенностью выделяется месторождение Пхукхун.

Рис. 7. Топографические карты района рудной области Нампатен (левый чертеж) и района рудного поля Боненг (правый чертеж).

В центральной части рудного поля Боненг располагается месторождение Пхукхун, пространственно совпадающее с овальной грядой

Приведенный материал указывает, что особо контрастно разными формами рельефа проявляются рудоносные кольцевые структуры различного масштаба.

Глава 3. Геология и оруденение оловорудного месторождения Пхукхун

3.1 Структурная позиция месторождения Пхукхун

Оловорудное месторождение Пхукхун расположено в пределах рудного поля Боненг, пространственно совпадающего с центральной овальной структурой рудного узла Хуайнгью (рис. 4, левый нижний чертеж ).

Рудный узел (овал-синклиналь 2-го порядка) Хуайнгью, в свою очередь, является центральной овальной структурой северо-восточной краевой сигмоиды рудного района Нампатен-центр (см. рис. 4, правый верхний чертеж). Размеры рудного узла Хуайнгью составляют 4,5><6 км. Разломами северо-западного и северо-восточного простирания он разделен на 9 овальных структур следующего масштабного ранга (см. рис. 4, левый нижний чертеж), центральной и оловоносной из которых и является рудное поле Боненг. Рудное поле Боненг состоит из трех месторождений, из которых наиболее масштабным и изученным является Пхукхун.

3.2 Геологическое строение месторождения Пхукхун

В плане месторождение представляет овальную структуру размером 0,8x1,2 км, совпадающую со слабовытянутой в север-северо-западном направлении возвышенностью. Стратифицированные образования месторожде-

ния, представленные карбонатно-терригенными позднедевонско-раннекаменноугольными отложениями и позднекаменноугольно-пермскими известняками, прорваны в центральной части месторождения субвулканическими штокообразными интрузиями риолитов и мафическими дайкообраз-ными интрузиями (рис. 8, а).

Рис. 8. Геологическая карта (а) и карта метасоматизма (б) месторождения

Пхукхун. чУсловные обозначения а: 1 - закарстованные известняки; 2 - аргиллиты с линзами известняков и алев-роли-тов в верхнем горизонте; 3 - серые сланцы; 4 - красноцветные песчаники; 5 — мафи-ческие дайки; 6 - риолит-порфиры; 7 - разрывные нарушения; 8 - зоны дробления; 9 - железные шляпы; 10 -элементы залегания пород; 11 - сбросы; 12 -трещины;

б: 1 - окремнение ± хлоритизация; 2 - аргиллизация; 3 - кварц-серицит-хлорит-пиритовая минерализация; 4 - Кварц-серицит-иллит-пиритовая минерализация местами с проявлениями аргиллизации; 5 - альбит ± калишпат с сопутствующей аргиллизацией; 6 - разрывные нарушения

Осадочные отложения смяты в сжатые складки север-северо-западного простирания. Эти складки являются отражением общих раздавливающих движений, формировавших зоны рассланцевания северо-западного простирания. На месторождении проявляются 3 директивных направления разрывных структур: север-северо-западное, северо-восточное и субширотное. Север-северо-западные и северо-восточные разрывные нарушения отражают сеть пересекающихся сгруктуроформирующих зон рассланцевания и смятия. Кроме этого, на северо-западном и юго-восточном флангах месторождения наблюдаются некрупные разрывные нарушения субмеридионального направления, являющиеся оперяющими разрывами зон смятия, ограничиваю-

щих овальную структуру с северо-запада и юго-востока. Из мелких разрывов развиты зоны трещиноватости и дробления северо-западного, запад-северозападного и север-северо-восточного направлений.

3.3 Оруденение и околорудный метасоматоз месторождения Пхукхун

Оруденение месторождения Пхукхун контролируется разрывной тектоникой и субвулканическими интрузиями риолитов. По структуре геохимических ореолов месторождение разделяется на 5 рудоносных зон размером 1200x200 м, имеющих ориентировку 320-330°. Эти зоны представляют собой сигмоиды овал-антиклинали, вычлененные системами разрывов северозападного простирания. Рудоносные зоны диагональными (запад-северозападной ориентировки) разрывами разделены на рудные линзы размером 250><200 м, состоящие из сближенных в пространстве рудных тел, ориентиро-ваных в том же направлении (290-300°). Рудные линзы проявляются контрастными геохимическими аномалиями соответствующей ориентировки. В пределах рудной линзы обычно наблюдается 3-5 рудных тел размером 250x50 м.

Рудовмещающими структурами являются зоны трещиноватости, зоны дробления, штокверки и обособленные разрывы. Для зон трещиноватости и дробления в зонах влияния крупных тектонических нарушений характерны оловоносные колчеданные руды мелкозернистого массивного строения, образовавшиеся путем метасоматического замещения пустот и трещин. Кварцево-жильные штокверки характерны для апикальных частей риолитовых тел как наиболее компетентных пород месторождения. Для нижних частей штокверков характерны касситеритосодержшцие кварц-арсенопиритовые жилы с высокой кристалличностью минеральных агрегатов. В верхах рудные зоны меняют состав на касситерит-пиритовый, теряют кристалличность, сложены плотными скрытозернистыми образованиями. Касситерит в этих местах тонкозернистый, часто колломорфный, отложенный из гелей. Это указывает на то, что оруденение месторождения Пхукхун формировалось в условиях высокого температурного градиента.

Промышленное содержание олова в рудах составляет 0,05 - 0,3%. Содержание олова в корах выветривания до глубины 15 м составляет 0,03-0,2%. В железных шляпах коры выветривания ~0,05-0,3%. В зонах грунтовых вод на отметках 10-15 м от поверхности (в зоне вторичного обогащения) содержания резко увеличиваются и достигают 5%. Ниже зоны грунтовых вод содержание олова падает до значений, характерных для зон промышленного оруденения и вмещающих их пород.

На месторождении Пхукхун рудная оловянная минерализация относится к оловосульфидному и малосульфидному типам. Это подтверждается наличием в рудах РЬ, 8Ь, Аэ, Си (элементы указаны в порядке убывания содержаний), их высокой корреляцией с оловом. На связь оловянного оруденения с сульфидной минерализацией указывают также старательские разработки на олово, приуроченные к остаточным лимонитам коры выветривания.

На месторождении Пхукхун широко развиты разнообразные метасома-тические изменения. Они приурочены к разрывным нарушениям и зонам брекчирования и в целом отражают внешнюю овальную структуру месторождения. В то же время они обладают характерной зональностью, отражающей структуру термального поля, созданного внедренными магматическими образованиями. Внешний контур месторождения сложен окварцованными и хлоритизированными породами, связанными, видимо, с процессами деструкции пород в зонах рассланцевания и смятия. В центральной части месторождения развиты альбитовые и альбит-калишпатовые и более широко кварц-серицит-хлорит-пиритовые метасоматиты. Указанные метасоматиты центральной части месторождения окаймляются кварц-серицит-иллит-пиритовыми метасоматитами, на северо-востоке переходящими в аргиллизи-ты, которые контактируют с окремнелыми и хлоритизированными породами разломных зон (рис. 8, б).

3.4 Геохимические особенности месторождения Пхукхун

Месторождение Пхукхун хорошо изучено геохимически, так как было

подвергнуто различным видам опробования по поверхности и на глубоких горизонтах до отметки 180-200 м. На месторождении были проведены: шлиховая съемка по долинам временных водотоков, донные опробования, метал-лометрия по коре выветривания, штуфное и бороздовое опробования коренных выходов. Кроме этого, было проведено систематическое опробование керна поисковых скважин, пробуренных на всех стадиях изучения месторождения.

Содержание касситерита в шлихах оценивалось отдельно для разных размерных фракций с помощью спектрального анализа. Химический анализ дубликатов проб проводился только для контроля точности спектрального анализа.

При составлении геохимических карт использовалась градация содержаний олова по нормативам к поисковым работам и в соответствии с кондициями подсчета запасов оловянных руд. Эта градация выглядит следующим образом: содержание Sn<0,001% - считается фоновым; 0,01-0,03% - аномальным; 0,03-0,05% - повышенным аномальным (забалансовые руды); 0,050,1% - эксплуатационным (кондиционные руды); >0,1% - высоким (богатые руды).

Геохимические аномалии олова имеют четкие, достаточно резкие границы по латерали и постепенные слабоградиентные - по вертикали.

3.5 Геолого-структурная модель месторождения Пхукхун

В этом разделе приведена в табличной форме геолого-структурная модель месторождения Пхукхун.

Глава 4. Прогнозно-поисковый комплекс для выявления рудных

объектов в пределах оловорудной области Нампатен Учитывая особенности строения овальных рудоносных структур,

виды контроля оловянного оруденения и характер рельефа рудоносных территорий, рекомендуется следующий поисково-прогнозный комплекс для выявления оловянного оруденения в пределах Хинбунской площади.

Ниже приведена общая схема прогнозно-поискового комплекса (ЛПК) на рудные объекты Хинбунской площади (рис. 9). В диссертации, кроме общей схемы, приведены частные схемы ППК для видов работ, начиная от региональных работ масштаба 1:500000 (ППК-1) до поисковых работ масштаба 1:5000 (ППК-6). В частных схемах ППК учтены особенности проведения геологических работ разных масштабов, подобраны для работ разных масштабов рациональные сочетания и сети наблюдений при проведении геофизических и геохимических исследований, а также комплексы материалов дистанционных исследований.

Рис. 9. Общая схема прогнозно-поискового комплекса на рудные объекты Хинбунской площади

Б - материалы предшествующих работ и дистанционного зондирования; Р - обработка материалов предшествующих работ и дистанционного зондирования; С - критерии потенциальной рудоносности изучаемой территории; I - интерпретация материалов предшествующих работ и дистанционного зондирования с построением рабочих моделей рудоносных структур; 8 - проектирование рекогносцировочных и общих поисковых работ; Л - реализация проектных планов (исследований); О - построение геолого-структурной модели изученной площади с выделением рудоносных структур; Эп - новые данные о рудоносных структурах.

Перечень материалов, необходимых для постановки поисково-разведочных) работ:

Аэро-космические фотоматериалы.

Топокарты обзорные и в масштабе работ.

Геологические карты по результатам предшествующих работ.

Тектонические и структурные карты (схемы).

Металлогенические карты.

Геохимические карты.

Карты метаморфические и метасоматических процессов.

Карты шлихового опробования.

Планы древних и предшествующих современных разработок полезных

ископаемых.

Заключение

Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующим обобщениям.

1. Оловорудная область Нампатен располагается в пределах складчатого пояса Пхулуанг, расположенного на стыке Южно-Китайской платформы с Индокитайским массивом и охватывающего территорию Вьетнама и восточную часть территории Лаоса. Складчатый пояс сформировался в результате позднепалеозойской коллизии и подвергся мезозойской тектоно-магматической активизации, выразившейся в проявлении лево-взбросо-сдвиговых смещений по зонам смятия северо-восточного простирания. Под воздействием коллизии складчатый пояс был интенсивно линеализирован в северо-западном направлении, а поперечными зонами смятия разделен на три четко обособленные структуры, самой северной из которых является меган-тиклинорий Напэ. Мегантиклинорий Напэ продольными зонами рассланцева-ния разделен на три структурно-формационные зоны, две из которых - Хин-бунская и Аннамская - располагаются в пределах территории Лаоса. Хинбун-ская структурно-формационная зона отделена от Аннамской продольным разломом Намтхен и сама расчленена параллельными ему разломами на продольные «пластины» шириной от 10 км до нескольких сотен метров. В поперечном направлении Хинбунская зона пересечена дискретно проявленными левыми взбросо-сдвигами разных масштабов, в результате чего имеет блоковое строение. Крупными левыми взбросо-сдвигами Намтон и Намсакан из Хинбунской зоны вычленен Хинбунский блок, бблыпую часть которого занимает оловорудная область Нампатен.

2. Пространственное расположение и взаимоотношение разномасштабных блоков внутри Хинбунского блока подчиняется строгой масштабной иерархической зависимости, которая согласуется с принципом универсальной делимости геоматериалов с сохранением самоподобия процесса деструкции при соблюдении соотношений размеров блоков соседних масштабных размерностей как 3:1. В связи с этим тектонический блок любого размера, начиная с Хинбунского, состоит из девяти блоков соседней более мелкой масштабной размерности.

3. Трансляционные левовзбросо-сдвиговые смещения по зонам смятия северо-восточного простирания сопровождались формированием оперяющих разрывов растяжения субмеридионального направления, что способствовало закруглению блоков и превращению их в овальные структуры, появлению в их пределах сигмоид и образованию в центральных частях блоков (и возникших на их месте овальных структур) участков с дефицитом давления, в которые могли внедряться оловоносные магматические расплавы деформационного происхождения. Параллельно с этим, взбросовая составляющая взбросо-сдвиговых смещений в условиях интенсивного сжатия способствовала вы-

давливанию блоков вверх, что, при разных скоростях их перемещения, вызывало образование синформных и антиформных овальных структур.

4. Рудоконтролирующими структурами рудных объектов всех рангов (от рудной области и до месторождения) являются сигмоиды соответствующих масштабов - линейно вытянутые блоки Б-образной формы, возникшие в результате сочленения зон рассланцевания северо-западного простирания с оперяющими зоны смятия разрывами субмеридионального простирания. Все они имеют однообразную северо-западную ориентировку в пространстве, поскольку формировались в условиях регионального поля напряжений, определяемого геотектоническими процессами мезозойского геохрона и которое посредством особым образом организованной разрывной тектоники формировало эти структуры.

Рудовмещающими структурами более высокого ранга (обособленные разрывы, зоны трещиновато сти и зоны дробления) являются разрывные структуры, сформированные в условиях локального переориентированного поля напряжений, возникающего при левовзбросо-сдвиговых смещениях в блоках массивных- пород минимального размера (ранг месторождения), а также фрагменты подновленных разрывных зон северо-западного и северовосточного простирания

5. С учетом общих принципов ведения геологоразведочных работ, последовательной локализации поисковых объектов с повышением детальности, уровня изученности территории рудной области был разработан прогнозно-поисковый комплекс мероприятий для выявления оловорудных объектов. При этом учитывались особенности строения овальных рудоносных структур, виды контроля оловянного оруденения, характер рельефа рудоносных территорий. В диссертации приведена общая схема прогнозно-поискового комплекса на рудные объекты Хинбунской площади, а также прогнозно-поисковые комплексы для работ масштабов от 1:500 ООО до 1:5 ООО.

Предложенный метод поиска месторождений олова позволяет в более короткие сроки и с меньшими затратами производить поисковые работы в пределах оловорудной области Нампатен и на других сходных по геологическому строению территориях. Метод предполагает широкое использование материалов дистанционных исследований и высококачественных топографических карт.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ

1. Суваннудом Б. Структурные условия образования и строение овал-антиклинория Хинбун (Средний Лаос) / Б. Суваннудом, В.Б. Болтыров, Е.А Слободчиков II Литосфера. — 2014. — № 1. — С.127-132.

2. Суваннудом Б. Структурная позиция и геологическое строение оловорудного месторождения Пхукхун (Средний Лаос) / Б. Суваннудом, В.Б. Болтыров, Е.А. Слободчиков // Образование, наука, научные кадры. — 2014. — №6, — С. 305-319.

3. Суваннудом Б. Структурный контроль оловорудных месторождений района Нампатен (Лаос) / Б. Суваннудом, В.Б. Болтыров, Е.А. Слободчиков // Академическая наука - проблемы и достижения: Материалы IV Международной научно-практической конференции 7-8 июля 2014 г., North Charleston, USA. —Т. 1. —С. 1-6.

Статьи, опубликованные в научных сборниках, журналах и материалах конференций

1. Суваннудом Б. Структурные условия формирования оловорудного района Нампатен (НДР Лаос) / Б. Суваннудом, Е.А. Слободчиков // Сборник докладов Международной научно-практической конференции "Уральская горная школа — регионам", 8-9 апреля 2013 года. — Екатеринбург, 2013, —С. 21, 22.

2. Суваннудом Б. Современная геодинамическая активность территорий как угроза устойчивости зданий и инженерных сооружений / В.Б. Болтыров, Е.А. Слободчиков, Л.А. Стороженко, Б. Суваннудом // Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: труды Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Уральского государственного горного университета и 10-летию кафедры геологии и защиты в чрезвычайных ситуациях УГТУ. — Екатеринбург, 2014. — С.17-20.

3. Souvannoudom В. Hydrothermal Au mineralization associated with felsic volcanic / B. Souvannoudom / Coeval alkaline intrusive /Syntectonic grabben fault in indochines depression (rifts) of Indochinese vassif. Presentation at the mining conference of Newmont Mining Limited (US Company) held in Vientiane, Lao PDR. 1995.

4. Souvannoudom B. Indochina terrane (and adjacent territories: Laos, Vietnam, Thailand and Cambodia), trans-regional structures and associated different metallogeny / B. Souvannoudom // Presentation at the second Lao-Thai Technical Conference on Geology and Mineral Resources (Lao-Thai Geology: Beyond the Bounde). 17-21 January 2013, Vientiane, Lao PDR.

Подписано в печать 11 марта 2015 г. Бумага офсетная. Формат 60*84 1/16

Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 13 Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории множительной '-ехники издательства ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30

15--ЗЗЗб

2012476808

2012476808