Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Золотоносность ледниковых отложений Ленинградской области

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

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Печниковский, Александр Анатольевич

Введение

Глава 1. Геолого-геоморфологическая характеристика региона

Глава 2. Обзор материалов по золотоносности гляциальных отложений

2.1. Обзор золотоносности гляциальных отложений мира

2.2. Шлиховая изученность четвертичных отложений Ленинградской области

Глава 3. Прогнозные критерии золотороссыпной минерализации гляциальных отложений Ленинградской области

3.1. Факторы контроля

3.1.1. Наличие источников россыпного золота

3.1.2. Распространение дочетвертичных кор выветривания

3.1.3. Палеогеграфические

3.1.4. Лито лого-генетические

3.1.5. Стратиграфические /

3.1.6. Геоморфологические ВО

3.2. Поисковые признаки

3.2.1. Прямые

3.2.2. Косвенные

3.2.2.1. Петрографо-минералогические

3.2.2.2. Геохимические

3.3. Анализ критериев контроля россыпной золотоносности гляциальных отложений Ленинградской области

Глава 4. Золотоносность гляциальных отложений Ленинградской области

4.1. Методики исследований

4.1.1. Опробование

4.1.2. Обогащение и гранулометрический анализ проб

4.1.3. Минералогический анализ шлихов

4.2. Результаты опытно методических работ

Введение Диссертация по геологии, на тему "Золотоносность ледниковых отложений Ленинградской области"

Актуальность работы. Объемы добычи золота в Российской Федерации имеют устойчивую тенденцию к снижению, что связано как с общеэкономической ситуацией в стране, так и с исчерпанием ресурсов традиционных источников золота для нашей страны. Россия является одной из немногих стран мира, где доля добычи золота из россыпей превосходит таковую из коренных источников. Современная же структура запасов и добычи металла в нашей стране определяется тем, что 76 % всех запасов сосредоточено на территории 9 субъектов Федерации, и на них же приходится 80 % добычи. В первую очередь, это районы Дальнего Востока. Вовлечение в эксплуатацию новых месторождений данных регионов на сегодняшний день не представляется возможным, что обусловлено необходимостью больших первичных капиталовложений для обустройства их на современном уровне [21, 37,41,48,49,65].

Многочисленные примеры золотносности гляциальных, или ледниковых отложений мира (здесь и в дальнейшем под этими терминами подразумевается комплекс ледниковых и водно-ледниковых отложений ледниковой формации [47]) и, в первую очередь, полученные в последнее десятилетие данные об экономически выгодной попутной добычи золота из данных отложений при их переработке для строительных целей в пределах действующих ГОК-ов Центральных районов Русской платформы [21, 28, 37, 45, 55] актуализировали вопрос изучения золотоносности гляциальных отложений в пределах северо-запада России. Привлекательность данного региона заключается в его развитой инфраструктуре, географо-экономическом положении, высоком профессиональном потенциале населения и избытке рабочей силы.

Фактический материал, положенный в основу диссертации, получен в ходе договорных работ, заказчиком которых является Департамент Природных Ресурсов по Северо-Западному Региону (бывший Северо-Западный Региональный Геологический Центр). В ходе работ решалась задача выявления россыпной золотоносности гляциальных отложений в пределах действующих карьеров, отрабатывающих месторождения песчано-гравийных материалов и строительных песков.

Целью работы является выявление закономерностей золотороссыпной металлоносности гляциальных отложений Ленинградской области.

Основными задачами исследований являются: 1) обоснование принципиальной возможности выявления россыпей золота, связанных с гляциальными отложениями Ленинградской области, на основании сравнительного анализа известных золотороссыпных месторождений и проявлений, связанных с гляциальными осадками; 2) конкретизация условий накопления золота в гляциальных отложениях; 3) создание прогнозной карты золотороссыпного оруденения гляциальных отложений с целью выявления перспективных районов в пределах исследуемой территории; 4) установление минералогических, гранулометрических и золотоморфологических особенностей гляциальных отложений в связи с их золотоносностью.

Научная новизна работы. 1. Впервые установлена устойчивая золотоносность всех генетических типов гляциальных отложений. До сих пор внимание исследователей было сосредоточено на шлиховом опробовании аллювия [66, 69, 71, 75, 76, 77], минералогический состав тяжелой фракции которого хоть и предопределяется перемытой частью толщи четвертичных отложений [57, 66, 69], но все же несколько отличается от такового в гляциальных отложениях. Предшествующими работами, в ходе которых проводилось непосредственное опробование гляциальных отложений отрабатываемых карьерами, золото выявлено не было [78, 79].

2. Определение особенностей минерального состава опробуемых отложений, так как на сегодняшний день минералогия четвертичных, и даже дочетвертичных отложений остается слабо изученной. Связано это с тем, что минералогические исследования до сих пор, в основном, проводились для решения общегеологических задач, для чего не требовалось проведения полного минералогического анализа. В целом результаты минералогических исследований по территории работ носят фрагментарный и разрозненный характер, что существенно осложняет их сопоставление.

3. Теоретически был обоснован и во многом подтвержден практически комплекс факторов контроля золотороссыпного оруденения, связанного с гляциальными отложениями областей распространения покровных ледников.

На первых этапах изучения воздействия гляциальных явлений на процессы россыпеобразования решалась задача выявления условий сохранения и уничтожения доледниковых россыпей в ходе оледенений. Золотоносности самих гляциальных отложений не уделялось достаточного внимания, а исследования были в основном сосредоточены в районах распространения горно-долинных ледников.

Практическая значимость работы. Выявлены наиболее перспективные районы, в пределах которых рекомендуется сосредоточить дальнейшие поисковые работы. В первую очередь, это поля распространения флювиогляциальных отложений в пределах Карельского перешейка. Особое внимание здесь следует уделить изучению палеодолины р.Вуокса и районов волноприбойных зон трансгрессии 2-ого Балтийского озера. На остальной территории внимания заслуживают флювиогляциальные отложения, развитые в пределах лужских краевых образований.

Методы исследований. В основу работы положены данные полевых и камеральных исследований направленных на изучение металлоносности гляциальных отложений Ленинградской области (рис.1). Работы проводились в рамках договорных работ НИЛ СПГГИ (ТУ) «Опробование и обогащение россыпных руд». Автор принимал личное участие в отборе и обогащении проб. Всего в ходе полевых работ проведено опробование 32 карьеров, расположенных на востоке, юго-западе и севере области, и отобрано 120 проб. Опробование проводилось в основном бороздовым способом, а средний объем л проб составил 0,013 м . Для обработки проб использовалось новое техническое средство - центробежный концентратор Е.Д. Кравцова, способный эффективно улавливать мелкое и тонкое золото. Минеральный состав полученных концентратов изучался в ходе сокращенного полуколичественного минералогического анализа, при проведении которого особое внимание уделялось находкам золота.

Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались на двух внутривузовских научных конференциях молодых ученых (СПГГИ 1998, 2000) и неоднократно на заседаниях кафедры ГРМПИ. По теме диссертации опубликовано 3 статьи и 1 тезисы докладов, подготовлены к изданию 2 статьи

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМА

НЕОГЕНОВАЯ СИСТЕМА ' Плиоцен

СИЛУРИЙСКАЯ СИСТЕМА

Нижний отдел

МЕЛОВАЯ СИСТЕМА

Верхний отдел

ОРДОВИКСКАЯ СИСТЕМА

Верхний отдел

Нижний отдел ЮРСКАЯ СИСТЕМА

Верхний отдел

Нижний средний J^+2 отделы

КЕМБРИИСКАЯ СИСТЕМА

G. I Нижний отдел

2+3

I Средний и верхний I отделы

Венд

ТРИАСОВАЯ СИСТЕМА

Нижний отдел рр Протерозой

ПЕРМСКАЯ СИСТЕМА

Р2 Верхний отдел is s

5 з

AR-PF

Нижний отдел

КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА Верхний отдел

Архей-протерозой, нерасчлененные

Континентальные отложения

Морские отложения

Нижний отдел ДШОНСКАЯ СИСТЕМА Drj Верхний отдел

Щелочные

Основные

Средний отдел v » vI Вулканогенные WV„ | образования

Рис.1. Обзорная схема района работ [ 24|.

1 - в журнал «Известия вузов. Геология и разведка», 1 - в сборник трудов Департамента Природных Ресурсов по Северо-Западному Региону).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 193 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, текстовых приложений и списка литературы. Работа содержит 42 рисунка и 16 таблиц, включая текстовые приложения. Список литературы насчитывает 79 ссылки на работы отечественных и зарубежных авторов. В первой главе дается краткая геологическая характеристика района работ. Во второй на основании опубликованных и фондовых материалов описываются примеры находок золота в гляциальных отложениях мира и дается характеристика шлиховой изученности четвертичных отложений Ленинградской области. Третья глава посвящена обзору прогнозных критериев россыпной золотоносности гляциальных отложений, анализ которых позволил выделить перспективные районы. В четвертой - приводятся методики проведения и данные полевых и камеральных работ, которые используются для подтверждения теоретических построений третьей главы и выявления корреляционных зависимостей между содержанием золота, с одной стороны, и морфологией золотин и минеральным и гранулометрическим составом отложений, с другой стороны.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения", Печниковский, Александр Анатольевич

Заключение.

В результате проведенных исследований сделаны следующие выводы.

1. Выделено 14 районов, в пределах которых в настоящее время известны проявления и месторождения золота, связанные с гляциальными отложениями, что является подтверждением потенциальной перспективности подобных образований в отношении золотороссыпной минерализации на территории Ленинградской области.

2. Отсутствие полноценных данных по содержанию золота в гляциальных отложениях Ленинградской области обусловлено слабой изученностью минерального состава четвертичных отложений в целом и применением традиционных способов обработки шлиховых проб.

3. Установлена тесная пространственная связь между гляциальными россыпями и золотопродуцирующими областями, которая обусловлена незначительными расстояниями ледникового переноса терригенного материала.

4. Выявлено три, наиболее вероятных источниках россыпного золота для гляциальных отложений Ленинградской области. Во-первых, проявления и месторождения золота различного возраста и генезиса на территории южной части Балтийского щита. Во-вторых, карбонатные породы среднего ордовика с рассеянной сульфидной минерализацией, в ассоциации с которой встречено золото. В-третьих, терригенные породы нижнего карбона и приуроченная к ним целестин-барит-флюорит-полиметальная минерализация с золотом. Перспективы последних двух источников ниже россыпепродуцирующей роли отложений южной части Балтийского щита, что связано с крайне убогими содержаниями золота в них.

5. Выделено три группы факторов контроля золотороссыпной минерализации гляциальных отложений. Первая связана с особенностями ледникового рельефа, которые, с одной стороны, предопределяют возможность поступления металла в гляциальные отложения, а с другой - интенсивность экзарационных процессов. Вторая группа определяется условиями, в которых

143 происходило перераспределение концентраций металла в ходе флювиальных и волноприбойных процессов. Третья группа связана с краевыми ледниковыми образованиями, в пределах которых происходили одновременно привнос больших количеств моренного материала и перемыв его талыми водами.

6. Выявлены положительные корреляционные зависимости между содержанием золота и степенью сортировки материала проб, содержанием золота и модальным размером золотин, модальным размером золотин и генетическим типом отложений, также площадная взаимосвязь между содержаниями золота, сфена, дистена и минералов группы гранатов.

7. Составлена прогнозная карта золотороссыпной минерализации гляциальных отложений Ленинградской области, на основании которой выделены перспективные площади: Карельский перешеек и районы распространения лужских краевых образований (центральные районы восточной части области и район г.Луги), а также локальные участки повышенной перспективности, территориально совпадающие с береговыми линиями второго Балтийского озера и палеодолиной р.Вуокса.

144

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Печниковский, Александр Анатольевич, Санкт-Петербург

1. Аношко Я.И. минералогические провинции покровных отложений Белоруссии // Литосфера, 1995, №2, с.96-103.

2. Асаткин Б.П. Проблемы сульфидов южной части ленинградской области // Разведка недр, №6, 1936, с.21 -23.

3. Билибин Ю.А. Основы геологии россыпей. М., Изд-во академии наук СССР, 1956.

4. Геологическая изученность СССР. РСФСР, Ленинградская, Новгородская, Псковская области. М., 1982, т.З.

5. Геологические предпосылки перспектив рудоносности докембрия восточной части Балтийского щита. М., 1978.

6. Геологический словарь. М., Недра, 1973.

7. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых (Русская платформа). Л., 1974, т.1.

8. Геология северо-запада Российской Федерации // Сб. трудов, СПб., 1993.

9. Геология СССР (Ленинградская, Псковская и Новгородская обл.). М., Недра, 1975, т.1.

10. Геоморфология и геология четвертичного периода севера Европейской части СССР. Петрозаводск, 1976

11. Геоморфология и четвертичные отложения Северо-Запада Европейской части СССР (Ленинградская, Псковская и Новгородская обл.). Л., Наука, 1969.

12. Геохронология четвертичного периода. М., Наука, 1992.

13. Деревянкин Ю.А. Золото в антропогеновых отложениях Белоруссии // Тезисы докладов Всероссийского совещания "Главнейшие итоги изучения четвертичных отложений и основные направления исследований в XXI в." Известия ВСЕГЕИ, СПб, 1998, с.297-298.

14. Деревянкин Ю.А. Типохимические особенности и пробность золота из антропогеновых отложений Белоруссии // Литосфера, 1994, №1, с.176-181.

15. Дифференциация обломочного материала отложений области скандинавского материкового оледенения. Литов. н.-и.-геол.-разв. ин-т, М., Недра, 1957.

16. Дружинин A.M., Ганжа Л.М. Условия локализации металлоносности россыпей в докембрийских конгломератах Янгозерской структуры (Центральная Карелия) // Геология благородных металлов и их прогнозирование. М., 1988, Труды ЦНИГРИ, вып.227, с.39-45.

17. Казакевич Ю.П., Вашко Н.А. Роль ледниковых процессов в сохранении и уничтожении золотоносных россыпей на примере некоторых районов Сибири //Геология россыпей, М., Наука, 1965, с. 157-164.

18. Карта золотоносности России М 1:10000000. Под ред. Смыслов А.А., СендекС.В., М-СПб, 1996.

19. Кизевальтер Д.С., Раскатов Г.И., Рыжова А.А. Геоморфология и четвертичная геология. М., Недра, 1981.

20. Киселев И.И. Геология и полезные ископаемые ленинградской области. СПб., 1997.

21. Киселев И.И. Концентрации ценных минералов в рыхлом покрове восточной части Балтийского щита // Отечественная геология. М., 1993, № 11, с. 25-32.

22. Киселев И.И. Палеогеографические предпосылки кайнозойского россыпеобразования в Карело-Кольском регионе // Изв. ВГО. М., 1991, Т. 123, Вып. 3, с. 263-271.

23. Клюквин А.Н., Осауленко О.В., Ширшов А.А. Центральные районы России: новые виды минерального сырья // Минеральные ресурсы России, №5, 1999, с.11-19.

24. Копченова Е.В. Минералогический анализ шлихов и рудных концентратов. М., Недра, 1979.

25. Коробейников И.Ф. Условия концентрации золота в палеозойских орогенах. Новосибирск, 1987.

26. Лазурков Г.И. Плейстоцен территории СССР. М., Высшая школа, 1989.

27. Лазурков Г.И., Чочиа Н.Г., Спасский Н.Я. Основы геологии антропогена. Л.,1980.

28. Лапшин Л.И. Ледниковые эпохи и их влияние на формирование россыпей золота в условиях Камчатки / Проблемы геологии россыпей, Магадан, 1997, с.213-214.

29. Металлогения Карелии. Петразоводск, 1999.

30. Методическое руководство по разведке россыпей золота и олова. Магадан, 1982.

31. Мигачев И.Ф., Кальниченко С.С., Романчук А.И. Перспективы золотоносности Восточно-Европейской платформы // Отечественная геология, М., 1995, №3.

32. Миллер В.Г. Антропогеновые оледенения в бассейне р. Эльги и их влияние на процессы россыпеобразования / Проблемы геологии россыпей, Магадан, 1997, с.213-214.'

33. Минко О.О. Проблемы поисков и оценки россыпей с мелким золотом // Геология, методы поисков и разведки месторождений металлических полезных ископаемых. Обзор ВНИИ экономики минерального сырья и ГРР ВИЭМС, М., 1985.

34. Основные требования к содержанию и оформлению обязательных геологических карт масштаба 1:50000 (1:25ООО). JL, Недра, 1977.

35. Патык-Кара Н.Г., Быховский JI.3. Минеральные типы и сырьевые группы россыпей и их положение в структурах земной коры // Общая и региональная геология, геологическое картирование. Обзор ВНИИ экономики минерального сырья и ГРР ВИЭМС, М., 1984.

36. Поротов Г.С. Математические методы при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых. Л., 1977.

37. Поротов Г.С. Основы статистической обработки материалов разведки месторождений. Л., 1985.

38. Романчук А.И. и др. Оценка золотоносности некоторых месторождений ПГМ Восточно-европейской платформы // Разведка и охрана недр, 1998, №9-10, с.23-26.

39. Ревин В.В. Четвертичные пески и песчано-гравийные месторождения. М., Недра, 1977.

40. Рухина Е.В. Литология ледниковых отложений. Л., изд-во ЛГУ, 1973.

41. Савинов Ю.А. Четвертичная геология севера Русской равнины. Л., Изд-во Ленингр. ун-та, 1971.

42. Савко А.Д., Шевырев Л.Т., Ильяш В.В., Окороков В.А. Геохимические особенности и генезис золота осадочного чехла Воронежской антеклизы // Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. геологическая. Воронеж, 1996, № 2.

43. Савко А.Д., Шевырев Л.Т. «Россыпи Русской платформы главная область российской золотодобычи XXI века», Основы оптимистического прогноза // Сб.тез.докладов к 30 международному геологическому конгрессу. Китай, 1996.

44. Словарь по геологии россыпей. Под ред. Шило Н.А., М., Недра, 1985.

45. Степанов И.С. Условия формирования россыпей в условиях четвертичных оледенений (на примере западного склона Среднего и Северного Урала) // ДАН СССР, т. 182, №6, 1968, с.1393-1395.

46. Схематическая карта поясов краевых образований и позднечетвертичных приледниковых озер Европейской части СССР и прилегающей зарубежной территории (М 1:2 500 ООО). М., 1973.

47. Толокольников' А.И. Послеледниковые россыпи в областях разгрузки древних горно-долинных ледников // Советская геология. М., 1992, № 5, с. 11-14.

48. Филипов В.П., Иванов Н.М., Матвеева Е.В., Сычкин Н.И. Россыпное золото Русской платформы, его источники и перспективные типы // Разведка и охрана недр, 1998, №9-10, с.20-23.

49. Чеботарев Н.С. Структура и динамика последнего ледникового покрова Европы. М., Недра, 1977.

50. Четвертичный покров Балтийского щита. Л., Недра, 1987.

51. Чикишев А.Г. Проблемы изучения карста Русской равнины. М., изд-во МГУ, 1979.

52. Чикишев А.Г. Карст Русской равнины. М., Наука, 1978.

53. Шевцов Т.П., Прусс Ю.В. Промывальщик геологических проб. М., недра, 1992.

54. Шило Н.А. Основы учения о россыпях. М., 1985.

55. Шиманович С.А., Кузнецов В.А. Открытие Г.И. Горецким ложбин ледникового выпахивания и размыва, как вместилищ полезных ископаемых // Навукова спадчына геолагау i географау земл! Беларускай, Мшск, 1996, с.52-55.

56. Экзогенная золотоносность и платиноносность Российской Федерации. Объяснительная записка к комплекту карт. М., ЦНИГРИ, 1997.

57. Manfred Kraft. Gold globale Tendenzen // Zeitschrift fur angewandte Geologie, Bd. 35 (1989), Heft 8, S. 236 - 241.1. ФОНДОВАЯ ЛИТЕРАТУРА

58. Ауслендер В.Г. Программа поисковых работ по гравийно-песчаным материалам в ленинградской области и южной Карелии. ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1977.

59. Гарбар Д.И. Отчет по теме «Комплексная геологическая оценка перспектив территории Ленинградской области, обзор минерально-сырьевой базы. -ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1992.

60. Иванов Н.М. Типизация зеленокаменных поясов Карело-Кольского региона и оценка перспектив их рудоносности. ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1989.

61. Киселев И.И. Отчет по теме "Литолого-генетическое изучение четвертичных отложений с целью прогнозирования строительных материалов для обеспечения потребностей Ленинградской области" ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1983.

62. Кулачков JI.B. Диссертация на тему «Типы франколитовых руд Ковдорского месторождения, закономерности их образования и поисковые признаки» ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1980.

63. Попов А.С. Отчет о результатах предварительного шлихового опробования проведенного на территории Карельского перешейка и в Лавозерском районе Мурманской области в 1985 г. ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1956.

64. Попов М.И., Келль Н.Л., Глазов Е.А. Отчет о региональных поисках масштаба 1:500000 в центральной части Ленинградской и северной части Новгородской областей в 1983-86 гг. ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1986.

65. Соловова Т.Н., Петров Н.П. Обобщение результатов минералогического анализа шлихов и протолочных проб на территории Ленинградской, Вологодской, Новгородской и Псковской областей за 1958 г. ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1958.

66. Школин О.Е., Кольцов Н.А., Петров М.П. Отчет по теме: "Ревизия искусственных обнажений горных пород на редкие и другие полезные ископаемые на территории деятельности СЗГУ" за 1959 г. ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1960.

67. Школин О.Е., Петров М.П., Симонов Ю.А. Отчет по теме: "Ревизия искусственных обнажений и пляжей на редкометальные и другие полезные минералы" за 1961 г. ИФО ФГУ СЗРФГИ, 1962.