Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Золотоносные гидротермалиты Нижнепермского тафрогена Кубань-Малкинского междуречья

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

Автореферат диссертации по теме "Золотоносные гидротермалиты Нижнепермского тафрогена Кубань-Малкинского междуречья"

На правах рукописи

Я

\

Сендецкий Игорь Иванович

ЗОЛОТОНОСНЫЕ ГИДРОТЕРМАЛИТЫ НИЖНЕПЕРМСКОГО ТАФРОГЕНА КУЕАНЬ-МАЛКИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (СЕВЕРНЫЙ КАВКАЗ)

Специальность. 04.00.11 - "Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений; металлогения"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Ростов-на-Дону, 1998

Работа выполнена в Новочеркасском государственном технически университете

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук,

профессор Богуш И.А

Официальные оппоненты - доктор геолого-минералогических наук,

профессор Труфанов В.Н

кандидат геолого-минералогических наук ст.научный сотрудник ВНИГРИуголь Черненко Ю.Я

Ведущая организация - Предкавказская геологоразведочная

экспедиция (г. Черкесск, Карачаево-Черкесская Республика

Защита состоится " 2-Ъ" мир-9 1998 г. в час. на заседании диссер

тационного совета Д 064.40.02 при Северо-Кавказском научном цен тре высшей школы по адресу: 346428, г. Новочеркасск, ул Просвеще ния,132, главный корпус, аудит. 107.

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке Новочер касского государственного технического университета.

Автореферат разослан " 2-к" дцАО*^ 1998 года.

Ученый секретарь диссертационного/О//^ совета, к.г.-м.н., доцент хУ

Сьян С.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Россия является одной из ведущих золото-эбывакицих стран мира. Однако, в последние годы она стала терять вое лидирующее положение. Преодоление кризисной ситуации в золо-эдобыче возможно путем интенсивного использования месторождений оренного золота в районах с развитой инфраструктурой, избыточной абочей силой и имеющимися неиспользуемыми мощностями горнодобы-ающей и горноперерабатывающей промышленности. Таким параметрам твечает Северо-Кавказский регион. На примере Республики Карачае-о-Черкессии видно, что данная территория обладает многочисленными олоторудными и золотосодержащими объектам!, многие из которых осле переоценки могут быть вовлечены в промышленную отработку. 'еологические исследования последних лет показывают, что в ходе ереоценки уже имеющихся территорий и геологических объектов с ис-:ользованием достижений геологической науки при минимальных затра-■ах можно значительно расширить рудную базу, в том числе и по Ола-'ороднометальному оруденению.

Предметом такого исследования явилось золотое оруденение, про-шленное в пределах Кубань-Малкинского междуречья в рамках струк-гурно-формационной зоны Передового хребта.

Все это определило главную цель работы - установление поиско-зых признаков, критериев и рудоконтролирующих факторов размещения троявлений золота в коренном залегании и его прогноз в районах, перспективных для развития золотодобывающей промышленности на базе анализа разноуровневой геологической информации.

Основным метолом изучения золотого оруденения принят онтогенетический метод исследования объектов на разных уровнях их организации, использованный в комплексе с традиционными методами: геохимическими, геофизическими, морфо-тектоническими, петрографическими и петрологическими; геолого-формационного анализа и геологического картирования. Онтогенетический подход к изучению геологических объектов, относящихся к разной иерархии от минерала до структурно-формационной зоны, основывался на исследовании типомор-физма их признаков.

При большом диапазоне применения в геологической практике понятия "типоморфизм", часто цель типоморфического анализа носит индивидуальный характер для исследуемых природных образований, что

вызвано конкретными геологическими задачами. В связи с этим, е данной работе, оценка золотоносности изучаемого района и ее прогноз производились на базе изучения золотосодержащих гидротермали-тов, их типоморфизма, который проявляется: в особенностях геологической обстановки их формирования и развития; в петрологических, петрографических, минералогических, минералофизических, геохимических и иных особенностях слагающего их вещества; в особенности) проявления рудоконтролирующих и рудоконцентрирующих факторов.

Основные задачи исследований: 1. Изучение геологическогс строения, состава, петрологии, истории развития вмещающих золотоносные гидротермалиты геологических комплексов и их формационна) идентификация.

2. Типизация и выделение типоморфных признаков золотоносные гидротермалитов с использованием приемов минералогического картирования, в комплексе с геохимическими, минералогическими и другими методами.

3. Выявление и изучение минералов-индикаторов рудных процессо! и использование их для прогнозирования благороднометальной нагрузки обнаруженного в пределах Кубань-Малкинского междуречья новог( геолого-промышленного типа золотого оруденения.

Фактический материал и объекты исследований. За основу диссер тационной работы взяты материалы полевых геологических работ, про водавшихся под руководством профессора, доктора геолого минералогических наук Вогуша И.А. в пределах Кубань - Малкинског междуречья в 1979-1981 и 1994-1997 годах, а также - лабораторны исследования, выполненные на кафедре "Общей и исторической геоло гии, минералогии и петрографии" по бюджетной тематике " Разработк минералого-онтогенетических и структурно-петрологических критерие поиска и оценки золото-сульфидного и редкометального оруденения" в рамках Программы СКГРЦ "Анализ ресурсных возможностей Северног Кавказа по рудным полезным ископаемым и разработка отраслевой про граммы ГРР в регионе". Главными объектами изучения являлись зон метасоматической проработки, сосредоточенные в пределах фрагмент структурно-формационной зоны Передового хребта, ограниченного Ку бань-Малкинским междуречьем: Лесная зона золотоносных гидротермг литов, зоны пиритизации - Придорожная, Водозаборная, Северная балки Контактная, ручьев Мурливого, Зверского, Киви-Киви и другие

также - листвениты Чучкурского перевала. Кроме того, были ис-ользованы данные по золотоносным полям гидротермальной прора-отки Центрального Казахстана (Западные Березки, Бощекуль) и золо-осодержащие колчеданные объекты Урала (Комсомольское месторожде-:ие) .

Обработаны результаты свыше 130 химических анализов, около 500 спектральных анализов, изучены 250 полированных шлифов и ис-юльзованы данные описаний более 100 шлифов, отобрано и изучено 55 юнофракций рудных минералов. В ходе минералогического картирова-1ия задокументировано 50 п.км маршрутов, описано свыше 1500 м кер-1а. Исследования вещественного состава проводились с использованием современных методик минералого-онтогенетического анализа.

Личный вклад автора определяется участием в полевых, лабораторных и камеральных работах. Для обработки цифровой информации, ге систематизации и классификации широко использовались Компьютерре технологии.

Научная новизна. В процессе исследований верхнепалеозойского геологического комплекса в пределах Кубань-Малкинского междуречья выявлена приуроченность объектов Аи-Ад типа золото-адуляр-кварцевой формации к вулканокупольным структурам, сосредоточенным в нижнепермском тафрогене, локализованном в северном борту геоло-го-формационной зоны Передового хребта.

Рассмотрены некоторые аспекты ранее не исследованной металлогении позднепалеозойского этапа развития Северного Кавказа.

Практическое значение работы. Разработана методика комплексного онтогенетического анализа геологических объектов различного уровня иерархии, в ходе применения которой:

1. Проведена переоценка территории Кубань-Малкинского междуречья в пределах Передового хребта Северного Кавказа на новый тип золоторудной минерализации;

2. Дана прогнозная оценка по перспективам поисков Аи золото-адуляр-кварцевой формации в пределах всего Передового хребта Северного Кавказа, и определены рудоконтролирующие и рудолокализутощие факторы, на базе которых сформирован комплекс поисковых признаков для разбраковки зон гидротермальной проработки;

3. Выделено и оконтурено на западном фланге Худесского рудного узла Чучкурское рудное поле с благороднометальной специализацией.

Апробация работы и публикации. Основные положения работы докладывались на зональной научной конференции "Проблемы геологии, оценки и прогноза полезных ископаемых Юга России" (1995 г.), ш Международной научной конференции в г. Новочеркасске (1996 г.), на Международной научной конференции "Проблемы геологии и геоэкологии Юга России и Кавказа" (1997 г.), на 1— Всесоюзном металлоге-ническом совещании "Металлогения складчатых систем с позиции тектоники плит" в г. Екатеринбурге (1994 г.), на ежегодных научно-практических конференциях в НГТУ (НПИ) (1995 - 1997 гг.). По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Основные защищаемые положения.

1. Рудоносные вулкано-купольные структуры Чучкурского рудногс поля, приурочены к тафрогену, сформированному в нижнепермскую эпоху в ходе тектоно-магматической активизации территории Северногс Кавказа в постгеосинклинальный этап развития.

2. Золотоносные гидротермалиты контролируются структурным! элементами вулкано-купольных образований нижней толщи вулканито1 кинырчатской свиты раннепермского возраста.

3. Минерал-индикатор пирит обладает рядом типоморфных минера-лофизических, минералого-геохимических и других признаков для изученных золотоносных гидротермалитов, позволяющий: выделить, с помощью исследования дисульфида железа, данный тип метасоматитов, получить достоверные данные об его онтогении.

4. Золото-адуляр-кварцевая формация, установленная на Чучкур-ском рудном поле - новый геолого-промышленный тип золоторудное минерализации на Северном Кавказе, приурочен к слабо изученньп тафрогенным геологическим комплексам Передового хребта.

5. Переоценка гидротермалитов (березиты, листвениты, пропилит и др.), локализованных в пределах Кубань-Малкинского междуречья, позволяет прогнозировать наличие аналогичных объектов в предела: Передового хребта Северного Кавказа.

Об-ъем работы. Работа состоит из 152 страниц текста и приложений. Текст содержит введение, 5 глав и заключение. Список литературы включает 101 наименование, в том числе 4 - на иностранно; языке. Приложения состоят из 3 таблиц.

Автор выражает благодарность научному руководителю И.А. Богуш за советы и практическую помощь в процессе работы. Автор признате

ich H.C. Скрипченко, A.C. Тамбиеву, A.M. Загоскину, М.М. Курбано-ьу, Г.И. Баранову, В.Л. Омельченко, И.Я. Вединяпину, М.Ю. Чернен-со, С.И. Сьяну, B.C. Исаеву и другим коллегам за помощь, высказанные замечания и рекомендации во время подготовки диссертации, ä также - А.Е. Болтенко, A.A. Бурцеву, Н.В. Глазыриной, A.B. Каф-ганатий за помощь и поддержку в подготовке материалов для диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА. 1. Некоторые методические приемы исследований

Для выработки поисковых критериев некоторых проявлений коренного золота Кубань- Малкинского междуречья и его прогноза были определены следующие принципы анализа геологической информации:

1. Отработка геологического материала проводится комплексно на нескольких уровнях организации геологических объектов с использованием системного подхода:

уровень региональных геологических объектов, анализ фрагмента региональной геологической структуры, вмещающей в себя изучаемые геологические объекты;

- уровень золоторудных объектов (золоторудных зон гидротермальной проработки);

- минеральный уровень( минеральных индивидов и их агрегатов) на базе изучения особенностей пирита - минерала-индикатора и основного рудного компонента - самородного золота.

В связи с тем, что некоторые золоторудные и золотосодержащие объекты в районе Кубань-Малкинского междуречья были в свое время достаточно хорошо изучены и не представляют значительного промышленного интереса, или являются предметом детальных исследований других авторов, в данной работе основные усилия были сосредоточены на золоторудных объектах "неколчеданной" формации, сгруппированные на локальной территории и позволяющие их объединить в рудное поле по территориальному и генетическому принципам. Классифицированы они были в ходе геологических работ, проводившихся с участием автора в 1979 - 1982 годах.

2. Базовым методом избран онтогенетический анализ геологических объектов, основанный на их типоморфыых признаках, которые вы-

делились на фоне имеющихся, изученных ранее, эталонных объектов при активном использовании минералогического картирования.

3. Для математического моделирования, проведения разбраковки информации и ее количественной оценки активно использовались математические методы, и, в частности, метод главных компонент.

ГЛАВА 2. Геологические особенности строения и развития

палеозойского тафрогена в районе бассейна р. Чучкур

Геологический блок, заключенный в пределах Передового хребта в рамках Кубань-Малкинского междуречья, рассматривается как вытянутый в общекавказском направлении фрагмент аккреционно-коллизионной складчатой области Большого Кавказа, состоящей из перекрывающихся один другим покровных комплексов, сложенных породами, сформировавшимися в различных геодинамических обстановках.

После окончания герцинской эпохи складчатости Большой Кавказ, в частности, район Передового хребта, стал пассивной континентальной окраиной. Однако в Кинырчатское время возникает рифтогенная впадина, фрагмент которой наблюдается в бассейне р. Чучкур. Грабен с юга ограничен нарушениями Кизилкольского надвига, а с севера Северным; разломом (Эльмез-Тюбинский поддвиг).

В районе Северного разлома происходит резкий изгиб кристаллического фундамента Скифской плиты и поддвиг его под зону Передового хребта. Изгиб эрозионной поверхности, сформировавшейся к началу башкирского века, фиксирует лишь заключительный этап погружения Скифской плиты под мобильную зону Передового хребта. Тектонический разрыв, именуемый Северным поддвигом, в этом случае кристаллического фундамента не затрагивает, а является лишь непосредственным сместителем, обеспечивающим названный поддвиг. Глубина проникновения тектонических нарушений достигала области формирования мафических пород, о чем свидетельствуют приуроченные к этиь разрывам многочисленные выходы ультрабазитов. Эти же разрывы, наряду с оперяющими их разломами, были и каналами поступления расплавленного вещества для формирования вулкано-купольных построек г раннепермское время.

Формирование и развитие рифтогенной структуры осложнено серие! поперечных нарушений сдвигового характера, которые трассируюто долинами р. Баккылыкол, б. Нарзанной, б. Геофизической и др. Сдви^

говые нарушения осложняют фронтальную границу Кизылкольского надвига, разделяя его на блоки с дифференцированной скоростью движения. В строении рифтогенной впадины имеются определенные различия в северном и южном бортах. Так, северный борт испытывал, по-видимому, большую амплитуду движений, так как здесь имеется мощная тслща конгломератов, терригенная часть преобладает над вулканогенной. На южном же борту обломочные породы развиты слабо, преобладают вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы. Кроме того, в результате альпийского возобновления движений по Кизилкольекому надвигу (межформационный надвиг, в котором вулканогенный комплекс среднего палеозоя двигался по сланцам артыкчатскай свиты) южный борт депрессии осложнен серией нарушений надвигового характера южного падения (до 3 плоскостей скольжения). По ним южные фрагменты рифтогенных породных комплексов сорваны со своего основания и надвинуты на северные - автохтонные, а вулканиты девонского возраста - на отложения пермской эпохи. Северная часть грабена является автохтоном, северное автохтонное залегание которого фиксируется по откартированным автором базальным конгломератам в основании вулканитов пермского времени (балка Контактная). Аллохтон хорошо виден в левом борту р. Чучкур в скважинах, пробуренных на участке балки Лесной.

Левобережный участок р. Чучкур представляет собой зажатый между двумя плоскостями единого Кмзилкольского надвига фрагмент геологической структуры пермского возраста, заметно отличающийся по степени метасоматических и тектонических преобразований от северного, слабо затронутого тектоническими процессами.

В связи с приуроченностью золотоносных гидротермалитов к вулканогенным и вулканогенно-осадочным породам им было уделено особое внимание. В ходе геолого-геохимического картирования, выполненного геологами ЦГСЭ (г. Ессентуки), и геологических исследований, проводившихся автором, установлено, что кинырчатская свита в пределах Чучкурчского участка имеет трехчленное строение: 1-ая толща сложена вулканогенными породами чаще всего щелочного, среднего и средне-основного состава: андезитами, андезито-базальтами, трахианде-зитами, андезито-дацитами и их вулканогенно-осадочными аналогами (мощность до 250 м); 2-ая - толща туфобрекчий (мощность до 300 м) ;

3-яя толща представлена вулканитами кислого состава, иногда с щелочным уклоном: дацитами, риодацитами и их щелочными разностями.

Кроме покровных фаций встречаются их аналоги, более кислые по составу, в виде субвулканических и жильных комплексов: крупнопорфировые субвулканические диориты, флюидальные трахириодациты, гранодиорит-порфиры (гранодиориты).

Вулкано-купольные постройки нижнего уровня сосредоточены вдоль тектонического шва с азимутом простирания 30° и выявлены в районе ручьев Киви-киви, Зверский левобережья р. Чучкур, а на ее правобережье - на границе терригенных конгломератов с вулканогенным комплексом. Они представляют собой небольшие куполовидные вулканические образования с сохранившейся прижерловой и некковой частями. Размеры некковых частей достигают 50 м в диаметре. Иногда они обнаруживают более сложное строение, имея 2 некка. Прижерловая часть сложена комплексом переслаивающихся пирокластических и лавовых покровов. Жерловая часть сопровождается радиально-кольцевыми трещинами, подчеркиваемая рельефом местности. Сам некк имеет зона-леное строение. Апикальные его части более плотные, менее раскри-сталлизованные (скрытокристаллические), с повышенным содержанием кремнекислоты и щелочей, по составу - трахиандезиты, в то время как внутренняя часть имеет миндалекаменное строение и лавобрекчие-вую структуру, менее кислая и по составу отвечает андезито-базальтам.

Мощность туфоконгломератов увеличивается к северу. В южной части структуры туфоконгломераты проявлены слабо.

Верхняя толща, предсталенная проявлениями кислого вулканизма, наблюдается, как правило, по периферии выходов вулканитов нижнепермского возраста в виде фрагментов покровов, за исключением расположенного в центральной части участка экструзивного купола флю-идальных риодацитов.

Характерной особенностью вулканитов нижнепермского возрасте является: наличие опацитизированных темноцветных минералов, ка* слагающих вулканиты, так и присутствующих в виде обломков в ту-] фах; вулканиты нередко слагаются плагиоклазами, не испытавшим! альбитизацию. Порфировые вкрапленники представлены плагиоклазам! №№ 35, 43, 45, 50 и т.д.; в миндалекаменных разностях миндалиш выполнены кварцем, халцедоном, карбонатами и хлоритом.

Совокупность перечисленных выше особенностей состава и вторичных изменений, как комплекс типоморфных признаков вулканитов ки-нырчатсксй свиты, позволяет сделать предположение о том, что формирование их происходило в мелководных или наземных условиях и породы не подверглись пропилитизации, в отличии от вулканитов девонского возраста, претерпевших такие изменения.

Исследования петрохимии вулканитов нижнепермского возраста (в том числе, с использованием метода Бородина B.C.) подтвердило бимодальный характер вулканогенного комплекса кинырчатской свиты. Нижняя толща - щелочные базальтоиды, трахиандезиты, а также средние и основные породы нормального ряда (в меньшей степени), умеренно- и низко-глиноземистые с содержанием Si02 от 50,8 до 57,5%, и щелочей от 4,98 до 7,99% (зона А). Средняя толща по петрохимиче-ским харктеристикам аналогична ранее описанной. Верхняя - сложенна вулканитами, представленными дацитами, риодацитами до риолитов, а также - трахидацитами и трахириодацитами калиево-натриевой серии, высокоглиноземистыми, с содержанием Si02 от 63,0 до 76,1% и щелочей от 4,9 до 8,9%. Причем, вулканогенные породы, откартированные на левом и правом берегах р. Чучкур, идентичны между собой по своим петрохимическим характеристикам, за исключением участков с интенсивно проявленной тектоникой (здесь отмечается их повышенная щелочность и кислотность за счет метасоматоза).

При изучениии геологических особенностей строения геологических комлексов бассейна р. Чучкур выявлен ряд типоморфных признаков, соответствующих понятию тафрогенной системы:

1. Территория Чучкурского рудного поля входит в тектоническую систему, находящуюся на севере структурно-формационной зоны Передового хребта, границами которой служат с севера Северный разлом, а на юге - система надвигов, один из которых носит название Кизилкольский. Эта тектоническая система имеет "клавишный" характер. По простиранию она проявляется в виде грабенообразных структур, которые то появляются в коренном выходе, то исчезают. На участке территории Чучкурского рудного поля как раз имеет место коренное обнажение ^афрогечно^о эффузивного комплекса, по —кте— ру строения относимого к третьему типу. В данном районе сочетается приразломная вулканическая впадина с "мусорным" рвом (особенно

на севере участка), где наряду с вулканогенными породами активно развиты грубообломочные красноцветные конгломераты.

2. На исследуемой территории имеется разрез вулкано-терригенной толщи, в общих чертах совпадающий с одной из литологи-ческих колонок герцинских тафрогенных зон Обь-Зайсанского вулканического пояса. Они отличаются наличием в нижней части андезитово-го, андезито-базальтового комплекса, перекрытого дацито-риолитовым. Сверху залегают красноцветные толщи пермо-триасового возраста. Для этих разрезов так же характерны сиенито-монцонитовые интрузивно-жильные комплексы на границах (флангах) участков.

3. Для Чучкурского участка присуще проявление бимодального магматизма с преобладающим участием эффузивных фаций, что является типоморфным для тафрогенных магматических комплексов. Петрохимиче-ские параметры вулканических комплексов совпадают по уровню щелочности, глиноземистости, содержанию окислов железа и магния.

По некоторым данным (Михайлов Н.П., 1978-1989), эпиорогениыс рифтогенные системы (тафрогены) представляют собой специфические области тектоно-магматической активизации, и часто специализированы на золоторудные объекты (Малый Кавказ и др.)

Установленная геолого-тектоническая специфика эффузивно-осадочных комплексов бассейна р. Чучкур позволяет: во-первых, рассматривать выявленный комплекс тектоно-магматических признаков, как региональную модель рудоносного комплекса; во-вторых, провеете прогнозную оценку некоторых территорий, в частности, оценить кат перспективную на данный тип геологических структур территорию, протягивающуюся вдоль северного борта Передового хребт; (левобережье р. Аксаут и устьевая часть р. Кишкит, г. Джелмес } др. участки).

ГЛАВА 3. Золотоносные гидротермалиты Чучкурского участка Кубань-Мздкинского междуречья

Для изучения онтогении золотоносных гидротермалитов, выявле ния пространственных закономерностей формирования и распределени оруденения, и в особенности, минералов-индикаторов, активно ис пользовались методы типоморфических и топоминералогических иссле дований.

С целью изучения типоморфизма геологических объектов на двух уровнях организации геологического вещества в качестве объектов для типоморфического анализа избраны зоны гидротермальной проработки, а также - пирит, являющийся минералом-индикатором процессов рудообразования. Данный минерал присутсвует практически во всех метасоматических зонах.

Составлена карта типоморфных особенностей гидротермалитов Кубань -Малкинского междуречья масштаба 1 : 25 ООО. Обобщены материалы по площадным исследованиям типоморфных параметров пиритов (микротвердость, термоЭДС), что позволило составить карты накладки по зонам метасоматической проработки. Оценка зон пиритизации основывалась на качественном и количественном подходе к геологическому объекту.

Выявленные типоморфные признаки зон пиритизации различного масштаба были объединены в шесть групп:

1. Формы рудных тел и условия их залех'ания;

2. Генетические типы руд и фации метасоматитов;

3. Структуры и текстуры рудной минерализации гидротермалитов;

4. Минеральный состав рудной минерализации;

5. Морфогенетические разности дисульфидов железа;

6. Рипергенные изменения.

Анализ топологической информации привел, на начальном этапе изучения геологической информации, к выделению на фоне зон пиритизации, относящихся к различным формационным группам, так называемых золотоносных гидротермалитов "неколчеданного" типа.

Тиломорфизм микротвердости пирита гидротермалитов

"неколчеданной" формации обусловлен значениями микротвердости немного выше показателей осадочно-диагенетического пирита (в пределах 1270 - 1290 кгс/мм2) , но без характерных для метасоматического типа пирита пиков гистограмм с высокой твердостью, получаемых для тектонических и корневых зон колчеданных объектов зоны зелеиока-менного перерождения.

Для термоЭДС присуще проявление смешанного типа проводимости со сдвигом средних значений в положительную стооои1/ в отличие от гидротермально-метасоматических пиритов колчеданной формации. Такие данные получены по рудопроявлениям б. Лесной. По другим объек-

там этой формации данных по термоЭДС нет из-за малых размеров зерен дисульфида железа.

Приведенные два метода изучения физических характеристик пирита/ наряду с исследованием типоморфизма других характеристик гидротермалитов, позволили на количественной основе оконтурить район сосредоточения объектов изучаемого типа, что отражено на карте ти-поморфных особенностей гидротермалитов Кубань-Малкинского междуречья.

Геологические исследования, сопровождающиеся петрографическим изучением метасоматитов, позволили установить, что зоны метасома-тической проработки характеризуются двумя типами рудоконтролирую-щих структур. Первый тип представлен тектоническими нарушениями, вдоль которых зоны метасоматоза линейно-непрерывно вытянуты и секут разные по составу литологические разности вулканогенных пород. Второй тип представлен литологическими барьерами, наиболее распространенным и важным из которых является контакт между нижележащей туфогенной толщей и вышележащей, преимущественно, лавовой толщей. Здесь метасоматиты контролируются границей между двумя типами пород. В плане рудоносные зоны представляют собой череду метасоматически измененных пиритизированных зон, располагающихся по площади прерывисто. Их выходы на поверхность контролируются рельефом местности и особенностями строения вулканокупольных структур.

Из гидротермалитов наиболее часто встречаются сильно проявленные (до 30-50 %) и полно проявленные метасоматиты. Наиболее широко из них представлены кварц-серицит-пиритовые (березиты, впервые выделенные и описанные И.А. Богушем, 1994) и кварц-серицит-хлоритовые с пиритом метасоматиты, причем содержание пирита в них колеблется от 1-2 до 12%. Некоторыми исследователями (Доля B.C. и др., 1995) выделяются полнопроявленные метасоматиты: адуляр-кварцевые, формирующиеся по туфам субщелочного и кислого состава, и аргиллизиты существенно хлорит-гидросерицит-

каолинового состава, развитые локально, в эпицентрах зон тектонических нарушений.

В метасоматитах установлена зональность, обусловленная сменой состава гидротермалитов в зависимости от степени переработки и состава исходных пород. Так, кварц-серицитовые метасоматиты отме

¡аются в наиболее переработанных участках. На периферии они вменяются кварц-серицит-карбонат-хлоритовыми, далее - кварц-спорит-карбонатными и слабоизмененными хлоритизированными породами, переходя в неизмененные андезиты. По породам кислого и умеренно-щелочного состава, как правило, образуются преимущественно гидротермалиты с преобладанием серицита и кварца (березиты), по городам среднего состава - с преобладанием хлорита. Адуляр развивается только в субщелочных разностях пород. Общим для гидротермалитов является небольшой размер зерен и чешуек метасоматических минералов (сотые доли мм) , которые незначительно укрупняются при увеличении степени переработки.

Анализ особенностей метасоматитов "неколчеданного" типа, типо-морфных для них минеральных ассоциаций, позволяет предположить наличие при формировании гидротермалитов интенсивного процесса кислотного выщелачивания, сопровождаемого образованием среднетемпера-турных березитов. Спорна возможность отнесения ассоциации кварц+адуляр-» гидросерицит(развивающейся по субщелочным породам) + хлорит (по субщелочным туфам и трахитам) к полевошпатовой метасо-матической ассоциации гумбеитовой формации, так как была установлена в ходе систематических наблюдений приуроченность данного типа гидротермалитов к конкретным породным типам как субщелочного , так и щелочного состава, явившихся источником калия.

Золотоносные гидротермалиты приурочены к вулкано-купольным постройкам, тектоническим нарушениям, сопровождающим развитие вулка-но-купольных структур, а также - к жильным телам (дайкам) кварцевых диоритов, являющиеся корневыми, телами вулканитов нижнепермского возраста.

Примером может служить проявление золота в лиственитах Чучкур-ского перевала, прорванных кварцевыми диоритами пермского возраста.

Исследование закономерностей распределения высоких содержаний золота в лиственитах в зависимости от наличия жильных тел позволяет выделить 4 варианта их сочетания:

1) слабозодотоносные листц-ениты западного фпанх^а рудопроявле— ния пространственно приурочены к дайке диоритов;

2) золотоносные листвениты большой мощности, с содержаниями Аи до 0,1 г/т, связаны пространственно с дайкой и штоком кварцевых диоритов, расположенных в центральной части рудопроявления;

3) слабозолотоносные листвениты восточного фланга рудопроявления, уровень золотоносности которых падает от центральной части структуры на восток с увеличением расстояния от дайки и штока кварцевых диоритов;

4) структурно оторванный фрагмент выходов практически не золотоносных лиственитов, пространственно разобщенный с дайкой кварцевых диоритов.

Вышеизложенное дает основание говорить об очевидности пространственной и генетической корреляции золоторудной нагрузки лиственитов и жильного комплекса кварцевых диоритов.

Для оценки привноса-выноса вещества и направленности метасо-матического процесса был использован метод Т.Барта. Анализ процесса гидротермального изменения наиболее распространенных пород Чуч-курского участка позволяет выделить следующие основные тенденции:

- вынос из зоны гидротермальной проработки таких петрогенных компонентов, как N8, Са, Ре2*, А1 и Мд;

- обогащение метасоматитов, по мере увеличения интенсивности гидротермальной проработки, такими элементами, как К, 31, Ре3* .

Процесс характерен для перераспределения химических элементов при березитизации (среднетемпературном кислотном выщелачивании). Особенности поведения К* в ходе метасоматического процесса проявляются в том, что при увеличении степени метасоматической переработки от слабо измененных андезитов до полнопроявленных метасоматитов, сначала поисходит его накопление в породе, а на заключительных стадиях гидротермального процесса К4 начинает интенсивно выноситься с образованием в промежуточных зонах метасоматитов с адуляром.

Исследование геохимических особенностей золотоносных метасоматитов показало наличие таких элементов-индикаторов гидротермального процесса, как мышьяк, висмут, сурьма, молибден. Именно они в виде линейкой геохимической аномалии трассируют по простиранию Лесную зону и могут служить надежным поисковым признаком.

Также обращают на себя внимание высокие содержания этих элементов в секущих жильных магматических телах кварцевых диори-

тов и гранодиоритов, где КК (коэффициент концентрации) мышьяка равен 32, КК висмута - 67, КК сурьмы - 11,6. Такое геохимическое родство указывает на определенную генетическую связь даек кварцевых диоритов и гранодиоритов, секущих подстилающие породы ар-тыкчатской свиты и рудогенного процесса золотонакопления.

Для рудной минерализации характерны текстуры: пятнистая, вкрапленная, вкраплеино-гнездовая и вкрапленно-прожилковая, про-сечковая, примазок и пятен на поверхностях секущих трещин, брек-чиевая и брекчиевидная. Минеральный состав рудной составляющей ме-тасоматитов: пирит (1-15%), магнетит (0,5-7%), титаномагнетит (до 3-4%), леллингит (0,2-2,0%), арсенопирит (редок до 1%), самородное золото, блеклые руды, сфалерит, халькопирит, мушкетовит, марказит, галенит, пирротин, сфалерит, молибденит и, возможно, киноварь, окислы железа и марганца, борнит, халькозин, ковеллин, малахит.

Специфической особенностью сульфидизации является отсутствие сплошных обособлений и скоплений пирита. Среди дисульфидов железа выделяются: метакристаллы сложных комбинационных форм (100) (210) (111) пентагондодекаэдрического и кубического габитусов; скелетные и полускелетные зерна ангедрального пирита; фрагменты и зерна зонального (1 рода) пирита; кластогенные "оскольчатые" зерна пирита; метаколлоидные обособления.

Наиболее крупные зерна пирита (0,1 - 0,7 мм) часто полигенны и полихронны, что обнаруживается при структурном травлении их срезов HN03+CaF2. В ядерной части полигенных зерен нередко проявляются реликтовые пластинчатые и землистые формы пирита, заместившего пластинчатый титаномагнетит и землистые тонкодисперсные оксиды железа. Размеры ядерных зерен 0,02-0,2 мм., в них нередко заключены тонкие (0,01-0,03 мм) вкрапленники оксидов железа. Центральные участки полигенных зерен обрастают оболочкой пирита с четкой линейной зональностью роста 1-го рода. Число зон роста достигает 20-52, а их конфигурация в сечениях соответствует комбинациям простых форм пентагондодекаэдров (210), октаэдров (111) и гексаэдров (100) .

Полученные в ходе исследований пирита данные по кристалломор-фологии и термобарометрии, особенностям его геохимии позволяют сделать вывод, что мы имеем дело с двумя морфогенетическими типами

пирита: гидротермальным метасоматическим и гидротермальным выполнения полостей.

Метасоматический тип наиболее распространен в гидротермалитах, образуя вкрапленные , гнездовые и прожилковьге обособления в гидротермально измененных вулканитах, он обладает ярко выраженными ти-поморфными структурными признаками, отражающими механизм его образования. Как правило, представлен метазернами и метакристаллами, содержащими реликтовые микровключения замещаемых пород. Количество микровключений может доходить до 5-35% площади сечения зерен пирита. Обычно микровключения обогащают центральные участки метазерен. Стуктурное травление позволяет обнаружить в ядрах зерен метапири-тов зональность роста 2-го рода, которая по периферии сменяется комбинированной зональностью 1 и 2-го рода. Такое сочетание зональности обнаружено только в пиритах метасоматического генезиса. Типоморфной особенностью зональности роста метасоматического пирита является искажение зон роста и растущих граней реликтовыми микровключениями .

Гидротермальный тип пирита выполнения полостей генетически близок и синхронен с метасоматическим пиритом, но по способу образования заметно отличается от последнего. Для него характерно образование в окрытых трещинах и полостях гидротермально измененных вулканитов с гребенчатой, секреционной, почковидной и др. микро- у макроструктурами агрегатов. Для дисульфидов железа четко выражень асимметрия зон роста 1-го рода и направленный рост кристаллов субперпендикулярно стенкам полостей. Этот тип пирита распространен нг участках золоторудных метасоматитов достаточно редко.

Микротвердость метасоматического пирита, по данным картирования варьирует в интервале 1240-1450 кгс/мм2. Он характеризуете; двойственным типом проводимости с показаниями ТЭДС от 4 до 44( мкВ/°С в положительном интервале и от 35 до 350 мкВ/°С в отрицательном диапазоне. Температурный интервал декриптации пирита находится в пределах 90 - 340 °С.

Кроме отмеченных выше характерных для данного типа пирит; черт, имеется ряд других, определяющих как его генетический облик, так и формационную принадлежность как полезного ископаемого, содержащего золоторудную нагрузку :

1. Развитие в золотоносных гидротермалитах сочетающихся в пространстве двух типов пирита - метасоматического и гидротермального выполнения полостей, причем второй морфогенетический тип развивается на заключительном этапе формирования рудной системы и является более низкотемпературным;

2. У кристаллических разностей пиритов метасоматитов Лесной зоны, в ходе кристалломорфологического анализа, выявлено развитие граней кубо-пентагондодекаэдра с характерной грубой штриховкой, что свидетельствует о неравновесных условиях и регрессивном характере гидротермальной системы. На такие условия указывают и данные термобарических исследований (наличие более низкотемпературных пиков декриптации на фоне высокотемпературных);

3. Пирит является золотоносным, он уверенно выделяется по геохимическим спектрам среди пиритов других формационных типов. Кроме золота, дисульфид железа насыщен мышьяком и сурьмой;

4. Наблюдаются закономерные изменения геохимических спектров пиритов (содержаний таких элементов, как Аи, Ад, Си, 7л\, РЬ, В1, Аэ, ЭЬ) в зависмости от удаленности от центральных частей гидротермальной системы.

Все это позволяет сделать вывод, что сульфидная минерализация золотоносных гидротермалитов формировалась из довольно активных кислых гидротермальных растворов, с быстро падающей температурой гидротерм, причем минерализация накапливалась как непосредственно в метасоматитах, так и в трещинах - полостях. Такой процесс отвечает гидротермальному источнику, проявлявшим себя в поствулканический этап гидротермальной деятельности, что позволяет связать золоторудные метасоматиты с окончательным этапом формирования и развития вулкано-купольных систем.

Кроме того, наличие золота, как в самородном виде, так и в виде примеси в пирите, определяющей этот минерал как золотоносный, позволяет, с учетом геохимических особенностей соотношения Аи/Ач (1:3), отнести изученные золоторудные метасоматиты к золотому геохимическому типу.

ГЛАВА 4. Формационая принадлежность золоторудной минерализации

При изучении геологических данных по золоторудным объектам различных геолого-промышленных типов более детально была исследо-

вана описанная рядом авторов (Константинов М.М., 1984, 1991, Гео-логич. служба..., 1993) золото-адуляр-кварцевой формация, которая имеет ряд специфических черт:

- металлогенические провинции, содержащие данный тип орудене-ния, представлены сводовыми поднятиями (мегасводами) с рифтогенны-ми структурами тектоно-магматической активизации и окраинно-материковыми вулканическими поясами, сформированными на коре переходного типа. Для них характерно развитие андезит-монцонит-диоритового рудоносного вулкано-плутонического комплекса;

рудные районы представляют собой крупные вулкано-текто!1ические депрессии в куполовидной части и на крыльях мегасво-дов, часто носящих линейный характер и ограниченных региональными разломами. Продуктивной является последовательно дифференцированная андезитовая формация, наиболее распространенная и значительная по объему фаза вулканизма. Проявлены послерудные лайковые комплексы;

- рудные поля и месторовдения приурочены к локальным вулкано-тектоническим депрессиям, грабенам, вулканическим аппаратам центрального типа на пересечениях разломов и к отдельным субвулканическим телам андезито-дацитов в их пределах. Рудные тела носят жильный и штокверковый характер;

- в разряд характерных минералов допродуктивных комплексов входят - гидрослюды, адуляр, пирит и др. Минералы-концентраторы золота в метасоматитах - пирит (основной), магнетит, гематит, карбонаты, кварц, слюды;

- золото преимущественно свободное, низкопробное, с широкой дисперсией размерности и пробы золотин.

Представленная характеристика по своим параметрам как региональным, так и локальным в полной мере соответствует описанию геотектонических позиций рудоносных магматических комплексов, а особенности описанных нами для "неколчеданной" формации рудоносны> гидротермалитов и специфика рудной нагрузки, позволяют отнести и> к золото-адуляр-кварцевой формации.

ГЛАВА 5. Онтогенез золоторудных гидротермалитов Чучкурского участка Кубань-Малкинского междуречья

Данные, полученные в ходе комплексного анализа типоморфных особенностей разного уровня организации геологических объектов, в которых происходило накопление и концентрация рудного вещества, позволили представить следующую модель формирования золотоносных гидротермалитов участка.

После завершения фазы орогенеза герцинсксй эпохи складчатости, завершающего развитие геодинамической системы Большого Кавказа, рассматриваемый участок Передового хребта стал одним целым со Скифской плитой и был втянут в общее поднятие, которое бьшо характерно для всей территории Европы и Азии. Однако движения, в рассматриваемом геологическом блоке, были дифференцированными. в сводовых частях структуры центральная часть Передового хребта воздымалась , в то время, как по заложенным в более древнее время тектоническим нарушениям регионального характера северный и южный борты были приспущены. Проявленные здесь растягивающие усилия были компенсированы нарушениями сплошности с образованием грабеноподоб-ных структур (рифтов).

Чучкурская грабенообразная структура сформирована серией крупных тектонических нарушений, таких как Северный разлом и Кизыл-кольский надвиг. Причем, максимальные амплитуды опускания фиксируются по Северному разлому. Нарушения сплошности вдоль Северного разлома привели к вскрытию подкоровых магматических очагов и возобновлению деятельности коровых, заложенных в орогенный этап развития складчатой системы.

Выделяются две фазы вулканизма. Первая - продуктивная представлена андезитами, андезитобазальтами и их щелочными разностями. Вулканическая активность была преобладающей и происходила в тектонических условиях формирования купольных систем и рифтоида. Анде-зитовый вулканизм сопровождался широким развитием покроЕ.чых и, меньше, субвулканических фаций (причем, субвулканические фации были более кислыми - андезитодациты). Данная фаза вулканизма продуктивна на золото. Основными рудоконтролирующими структурами являются вулканогенные образования: некки, субвулканы, тела автомагматических брекчий, синвулканическая тектоника.

Вторая фаза (непродуктивная) представлена риодацитовым вулканизмом, как правило, щелочным. Начиналась она с активной эксплозивной деятельности, что проявилось в наличии довольно мощной толщи туфоконгломератов. Наряду с покровными фациями, в районе участка широко развиты экструзивные и субвулканические фации с характерной для этих разностей флюидальной структурой. Наложенные изменения на вулканиты этой фазы носят локальный характер и приурочены, как правило, к поздним тектоническим нарушениям.

Онтогенез гидротермалитов связан с реализацией нескольких этапов.

Этап I - предрудный. В это время происходило формирование вулканогенных толщ и жильного комплекса гранодиоритов. Изначально эти породы имели в своем составе рассеянную вкрапленность титано-магнетита, магнетита и гематита, причем последний активно формировался в ходе приповерхностной опацитизации пород.

Этап II - предрудный. Активное формирование метасоматитов вблизи участков миграции перегретых гидротермальных растворов. Контролировали эти пути некки, тела автомагматических брекчий, сунвулканическая тектоника. Вдоль них развивались зональные мета-соматиты за счет интенсивного кислотного выщелачивания. В ходе этого процесса из первичных пород активно выщелачивались и выносились такие петрогенные компоненты, как железо, магний, натрий, кальций, алюминий, а во внутренней зоне перераспределялся уже и калий, с образованием прожилков с кварцем и адуляром. Одновременно находящаяся в растворе сера осаждала железо в виде пирита. Причем, пирит выступал здесь еще и как минералогический барьер, 3axBaTbmaj и удерживая при своем формировании, такие составляющие гидротермальной системы, как мышьяк, сурьма.

Этап III - рудный. Проявлялся локально и связан с остывающими гидротермальными растворами, двигавшимися по путям миграции, возобновляемым в результате деятельности остывающего магматическогс очага. В это время активно формировались золотоносные березиты (i фациях, близких к аргиллизитам) с доминирующей низкотемпературно! составляющей на фоне температурной регрессии. Максимальные содержания золота наблюдаются в пиритах, приуроченных к низкотемпературным метасоматитам (дисульфид железа имеет низкотемпературны] пик декриптации; проявляются коллоидные структуры, образованны'

этим минералом). Наиболее золотоносные участки приурочены к гидротермальным пиритам с высокой внутренней энергией, к которым относятся дисульфиды, сформированные в открытых полостях со специфическими структурами. И, наконец, с этим этапом связано отложение основной массы самородного золота и формирование полиметаллического комплекса минералов (блеклые руды , сфалерит, галенит и др.).

Этап IV - пострудный. Формируется комплекс кислых вулканитов с щелочным уклоном и происходит закрытие рифтовой долины Кизилколь-ским надвигом. В это время вдоль наложенной пострудной тектоники формируются неравновесные метасоматиты пропилит-березитовой формации, отличающиеся по своим текстурно-структурным характеристикам, минералогическим и геохимическим особенностям от золоторудных гидротермалитов предыдущих этапов.

Особенности поисковых признаков на территории Кубань-Малкинского междуречья проявляются на нескольких уровнях:

1. Региональном - типоморфные признаки тафрогенной системы:

- особенности рифтоподобной структуры;

- нижнепермский возраст вулкано-терригенных комплексов;

- наличие специфического бимодального магматизма с щелочным уклоном;

- состав и строение вулканогенных толщ с выделением продуктивных фаз вулканизма (андезитовой слабодифференцированной).

2. Локальном - типоморфные признаки золотоносных гидротермалитов :

- приуроченность метасоматитов к вулканическим рудоконтролирующим структурам;

- рудолокализушдими образованиями являются сильно- и полнопрояв-ленные березиты;

- геохимическая специализация на мышьяк и сурьму, аномальное содержание золота.

3. Минералогическом - типоморфизм рудной и нерудной минерализации, сопровождающей золотонакопление:

- прямой поисковый признак - наличие самородного золота в метасо-

МО.'А'УАТСА.Х /

- гидротермальный пирит с характерными для него минералофизически-ми и кристалломорфологическими показателями, характеризующими регрессивный процесс формирования гидротермальной системы;

- повышенная золотоносность некоторых рудных и нерудных минералов (особенно пирита).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение типоморфизма и онтогенеза геологических объектов в бассейне р. Чучкур Кубань-Малкинского междуречья на разных уровнях организации вещества, позволило выявить ряд закономерностей формирования конкретных геологических объектов и решить некоторые методические и практические задачи исследования золоторудных объектов, в частности, определить формационную принадлежность золоторудных гидротермалитов, связать их с контролирующими их структурами и, наконец, сформировать комплекс поисковых признаков, позволяющий спрогнозировать и оценить оруденение этого типа как на территории Передового хребта, так и на Чучкурском рудном поле.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1.Сендецкий И.И. Модель рудно-физической зональности колчеданных месторождений// Применение математических методов и ЭВМ в геологии. Тез. докл. - Новочеркасск: 1983. С. 23-24.

2.Сендецкий И.И. К вопросу генетической типизации стратиформ-ного полиметаллического оруденения Каркаралинского рудного района (Центральный Казахстан)// I Всесоюзная конференция по проблеме "Условия образования и зональности размещения стратиформных месторождений цветных, редких и благородных металлов". Тез. докл. Ч. II. - Фрунзе, 1985. С. 123-125.

3.Сендецкий И.И., Богуш И.А. Золотоносные березиты герцинской островодужной системы Северного Кавказа// Металлогения складчатые систем с позиций тектоники плит. Тез. докл. I Всесоюзн. металлоге-нического совещания. - Екатеринбург, 1994. С. 297-298.

4.Сеыдеакий И.И. Особенности гидротермально-метасоматически? преобразований вулканогенных пород Чучкурского золоторудного пол; (Северный Кавказ)// Материалы международной конференции. - Новочеркасск: 1995. С. 243-246.

5.Сендецкий и,И., Богуш И.А. Геохимические особенности золотоносных пиритов гидротермально-метасоматического типа// Проблем] геологии и геоэкологии Юга России. Тез. докл. зональной научно] конференции. - Новочеркасск: НГТУ, 1995. С. 4 9-51.

6.Сендецкий И.И., Глазырина Н.В. Некоторые особенности строения вулканогенной толщи нижней перми Чучкурского участка Кубань-Малкинского междуречья (С. Кавказ)// Геология и разведка месторождений полезных ископаемых: Сб. научн. тр. - Новочеркасск: НГТУ,

1996. С. 57-60.

7.Сендецкий И. И. Петрохимические особенности вулканитов Кыныр-чатской свиты Кубань-Малкинского междуречья// Проблемы геологии и геоэкологии Юга России и Кавказа. Материалы Международной научной конференции. Т.1. Геология, полезные ископаемые. - Новочеркасск:

1997. С. 108-110.

8.Сендецкий И.И., Богуш И.А. Рудная минерализация золотоносных зон пиритизации "неколчеданной" формации Кубань-Малкинского междуречья (С. Кавказ)// Проблемы геологии и геоэкологии Юга России и Кавказа. Материалы Международной научной конференции. Т.1, Геология, полезные ископаемые. Новочеркасск, 1997. С.134-139.

У.Сендецкий И.И., Богуш И.А., Бурцев A.A. Кыркольскан залежь -аналог медноколчеданного Урупского месторождения// Проблемы геологии и геоэкологии Юга России и Кавказа. Материалы Международной научной конференции. Т.1, Геология, полезные ископаемые. Новочеркасск, 1997. С.20-23.

Ю.СендеЦКИЙ И.И., Богуш И.А., Тамбиев A.C. Новый перспективный тип оруденения Худесского рудного поля (Северный Кавказ)// Проблемы геологии и геоэкологии Юга России и Кавказа. Материалы Международной научной конференции. Т.1, Геология, полезные ископаемые. Новочеркасск, 1997. С.125-130.