Минералого-термобарогеохимические особенности жильного кварца в рифейских осадочных комплексах авзяно-белорецкого золоторудного района (Ю. Урал)



Скачать 330.27 Kb.
Дата02.05.2016
Размер330.27 Kb.


На правах рукописи
Кобзарева Жанна Сергеевна
МИНЕРАЛОГО-ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

ЖИЛЬНОГО КВАРЦА В РИФЕЙСКИХ осадочных комплексах АВЗЯНО-БЕЛОРЕЦКОГО золоторудного РАЙОНА (Ю. УРАЛ)

Специальность 25.00.11. – «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых; минерагения»


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Ростов-на-Дону - 2007


Работа выполнена в Южном федеральном университете (Ростовском государственном университете), на кафедре общей и исторической геологии
Научный руководитель – кандидат геолого-минералогических наук, доцент,

заведующий кафедрой общей и исторической геологии А.Г.Грановский


Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук,

заслуженный деятель науки РФ, профессор В.Н.Труфанов

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Е.А. Глазырин


Ведущая организация: Государственное унитарное предприятие «Башгеолцентр» Республики Башкортостан, г. Уфа
Защита диссертации состоится 4 апреля 2007 г. в 13.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.208.15 при ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет» по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, ул. Зорге 40, геолого-географический факультет, ауд. 201

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета по адресу: 344006 г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская 148


Автореферат разослан «___» ___________ 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат геол.-мин. наук, доцент В.Г.Рылов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
В рифейских комплексах западного склона Южного Урала имеется множество золоторудных объектов, перспективы которых, несмотря на длительную историю изучения, проблематичны. Это связано с отсутствием оптимальных прогнозно-генетических моделей и поисковых признаков оруденения. Исследования последних лет показывают, что при прогнозировании месторождений золота высокую поисковую информативность имеют типоморфные особенности некоторых минералов – индикаторов рудных процессов. К таким минералам в рассматриваемом районе относится жильный кварц.

Актуальность работы определяется необходимостью разработки и практического использования новых критериев оценки многочисленных проявлений золота в Авзяно-Белорецком районе. Возможность установления критериев связана с изучением жильного кварца, широко развитого в рифейском осадочно-породном бассейне Башкирского мегантиклинория. Образование кварца обусловлено рядом процессов, включающих ката- и метагенез карбонатно-терригенных комплексов, сопровождающихся мобилизацией, перераспределением и концентрацией рудного вещества в благоприятных геолого-структурных обстановках.

Цель работы - установление информативных минералого-термобарогеохимических признаков кварцево-жильных систем и возможности их использования для прогнозирования золотого оруденения в Авзяно-Белорецком районе.

К основным задачам исследований относятся:

1) анализ геолого-структурных особенностей кварцево-жильной минерализации и золотого оруденения;

2) типизация кварца по минералогическим и геохимическим признакам;

3) изучение морфологии, агрегатного состояния и состава флюидных включений в жильном кварце;

4) определение термобарических параметров золотого оруденения и условий ката- и метагенеза рудовмещающих рифейских отложений;

5) оценка перспектив золоторудных объектов с использованием термобаро-геохимических признаков жильного кварца.

Фактический материал и методика исследований. В основу работы положен материал, собранный автором в период с 2000 по 2006 гг. при проведении полевых и лабораторных исследований. Автор принимала непосредственное участие в геологических маршрутах, документации горных выработок и скважин. При выполнении работ пройдено 51840 пог. метров маршрутов. Описано 2850 пог. метров геологических разрезов. Задокументировано

около 50 шурфов, 1 штольня, 300 м канав, описано 11 поисково-разведочных скважин (1368 пог. метров керна). Отобрано и изучено 425 образцов кварца и вмещающих пород. Выполнено 310 замеров температур гомогенизации, 400 декриптометрических, 200 газово-хроматографических анализов включений, 120 спектральных приближенно-количественных анализов; использованы данные 222 пробирных анализов.



Основными аналитическими методами работы являлись минералогические и термобарогеохимические анализы, которые выполнены автором на кафедре общей и исторической геологии, в химико-аналитической лаборатории геолого-географического факультета ЮФУ, в лаборатории термобарогеохимии НИИ ФОХ ЮФУ, в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ. По результатам исследований составлены графические материалы на электронных и бумажных носителях: карты, схемы, разрезы, графики, таблицы.

Научная новизна работы. Впервые для Авзяно-Белорецкого района проведена типизация многочисленных кварцево-жильных образований в рифейских карбонатно-терригенных комплексах и выделено три типа кварца, являющихся индикаторами регионального катагенеза осадочных толщ, локального метагенеза вдоль глубинных разломов и золотого оруденения. Установлены термобарогеохимические параметры образования различных типов кварца, химический состав и концентрация минералообразующих растворов, а также закономерности изменения этих параметров в пространстве при образовании концентрированного золотого оруденения. Показана информативность термобарогеохимических признаков кварца для разбраковки и прогнозной оценки рудопроявлений и геохимических аномалий золота в рифейских комплексах Авзяно-Белорецкого района.

Практическая значимость. По термобарогеохимическим признакам жильного кварца установлена перспективность малоизученных золоторудных проявлений на Исмакаевском, Суранском, Ишлинском, Кагармановском участках. Результаты работы использовались при составлении производственных отчетов по объекту «Поисковые работы на золото в Авзяно-Белорецком рудном районе (Республика Башкортостан) в 2003 – 2006 гг.». Подготовлены рекомендации к использованию типоморфных признаков жильного кварца при проведении поисковых работ геологическими организациями Башкортостана.

Основные защищаемые положения.

  1. Золоторудные проявления в рифейских карбонатно-терригенных комплексах Авзяно-Белорецкой площади имеют многоэтапную историю формирования с существенной ролью метаморфогенно-гидротермальных растворов и контролируются локальными зонами динамо-термального (дислокационного) метаморфизма с обилием кварцево-жильных систем во фронтальных частях крупных взбросово-надвиговых структур.

  2. Среди разнообразия жильного кварца выделено три основных разновидности, различающиеся по морфологии, минералого-геохимическим признакам, генезису и отношению к золоторудному процессу: безрудный кварц альпийских жил, развитый во всех стратиграфических подразделениях рифея Башкирского мегантиклинория; рассланцованный, катаклазированный кварц в участках тектоно-термальной проработки вблизи глубинных разломов, контролирующих золоторудные зоны; синкинематический кварц с гидроокислами железа, сульфидной и благородной минерализацией, сопровождающий золоторудные проявления.

  3. Типоморфные разновидности жильного кварца отличаются набором термобарогеохимических признаков: формой и размером газово-жидких включений, агрегатно-фазовым составом, температурами гомогенизации содержимого включений, конфигурацией декриптограмм, величиной флюидонасыщенности, соотношениями газовых компонентов включений; для всех типов кварца характерен водно-солевой состав растворов включений с частым присутствием минералов узников, углекислотно-водных, углеводородных, метаколлоидных сред.

  4. Установлены прогнозно-информативные признаки кварцево-жильных систем в осадочных комплексах Башкирского мегантиклинория, позволяющие определить параметры катагенеза рудовмещающих рифейских отложений, выделить дислоцированные зоны вблизи рудоконтролирующих разломов, оценить интенсивность и условия формирования золотого оруденения в локальных участках рудных зон.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на кафедре общей и исторической геологии; на 54-й студенческой научной конференции геолого-географического факультета РГУ (Ростов-на-Дону, 2002); на Молодежной научной конференции «3-и Яншинские чтения» ИЛРАН (Москва, 2003); на IV, V Международных научных конференциях по проблемам геологии Юга России (Новочеркасск, 2004, 2006); на Международной конференции по проблемам геологии и освоении недр юга России ЮНЦ РАН (Ростов-на-Дону, 2006). По теме диссертации опубликовано10 научных статей.

Структура и содержание работы. Диссертация состоит из 6 глав, введения, заключения и списка литературы (134 наименований). Объём работы - 165 страниц текста, 59 рисунков, 13 таблиц.

В первой главе обоснована постановка проблемы, дан краткий обзор и анализ предыдущих исследований, обусловлена актуальность выбранного направления исследований.

Во второй главе описана методика проведенных работ и аппаратура.

Третья глава посвящена рассмотрению основных черт геологического строения территории и подробной характеристике золоторудных объектов Авзяно-Белорецкого района. На основе анализа поисковых признаков золота рассмотрены закономерности локализации золоторудных объектов и выделены основные металлогенические факторы оруденения. Обобщение имеющихся данных позволило построить металлогеническую модель локализации золота в рифейских комплексах Башкирского мегантиклинория в виде металлогенограммы.

В четвертой главе определены минералого-геохимические особенности кварцево-жильных образований Авзяно-Белорецкого золоторудного района, позволившие выделить три основных типа жильного кварца.



Пятая глава посвящена термобарогеохимическим исследованиям жильного кварца. Здесь обоснованы комплексы термобарогеохимических параметров для каждого типа кварца.

В шестой главе рассмотрена информативность минералого-термобарогеохимических особенностей разных типов кварца в связи с возможностью прогнозирования золотого оруденения. В результате обобщения полученных результатов даны практические рекомендации по выявлению среди малоизученных золоторудных объектов наиболее перспективных.

Благодарности. При выполнении полевых работ существенную помощь автору оказали сотрудники ГУП «Башгеолцентр» РБ, ИГ УНЦ РАН, Управления по недропользованию «Башнедра» по Республике Башкортостан, ЦНИГРИ - Г.В.Бойков, И.В.Высоцкий, С.Г.Ковалев, Н.Н.Ларионов, Т.Е.Анненкова, К.М.Минькин.

Постановка и проведение лабораторных исследований осуществлялись при содействии и консультациях заведующей лабораторией Центра изотопных исследований ВСЕГЕИ Е.В.Толмачевой, сотрудников ЮФУ Н.С.Прокопова, Ю.В.Агаркова, Ю.В.Попова, А.Н.Леднева, С.В.Левченко, А.Э.Хардикова.

За ценные советы и замечания автор благодарен профессорам М.И.Гамову, Н.И.Бойко, С.Г.Параде, доцентам В.Г.Рылову, Б.А.Черникову, В.Т.Щирову, М.М.Рышкову, Е.М.Пушкарскому, Ю.Н.Костюку, главному геологу Туканской горно-геологической компании А.В.Кочергину.

Особую признательность за научное руководство, консультации, помощь и содействие при выполнении работы автор выражает доценту, заведующему кафедрой общей и исторической геологии ЮФУ А.Г.Грановскому и доценту кафедры месторождений полезных ископаемых ЮФУ Н.В.Грановской.



ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ
1. Золоторудные проявления в рифейских карбонатно-терригенных комплексах Авзяно-Белорецкой площади имеют многоэтапную историю формирования с существенной ролью метаморфогенно-гидротермальных растворов и контролируются локальными зонами динамо-термального (дислокационного) метаморфизма с обилием кварцево-жильных систем во фронтальных частях крупных взбросово-надвиговых структур.

Район исследований расположен на западном склоне Южного Урала, в южной части Башкирского мегантиклинория, сложенного рифейскими карбонатно-терригенными породами, с подчиненным содержанием вулканитов в низах нижнего и среднего рифея. Здесь выделяются Западнобашкирская, Восточнобашкирская и Маярдакская структурно-формационные зоны (Ларионов, 2003). Литогенез рифейских отложений Башкирского мегантиклинория протекал в условиях погруженного единого разреза пород, мощностью до 12 - 15 км (Анфимов, 1997). Интрузивные образования представлены дайками, силлами, мелкими штоками габброидов, пикритов нижнерифейского, среднерифейского, вендского и нижне-среднепалеозойского возраста. Минерагения Башкирского мегантиклинория определяется локализацией промышленно значимых месторождений магнезита, сидерита, полиметаллических руд, барита, флюорита в нижне-среднерифейских осадочных комплексах с отсутствием видимой связи оруденения с магматизмом.

Большинство коренных месторождений и проявлений золота (Горный Прииск, Калашникова Жила, Рамеева Жила, Улюк-Бар, Кургашля и др.), а также перспективных участков (Суранский, Ишлинский, Интуратовский, Шатакский) приурочено к аллохтонным структурно-вещественным комплексам Восточнобашкирской зоны – Ямантаускому антиклинорию и Шатак-Ишлинской грабеновой зоне. Ряд малоизученных проявлений находится на западном крыле Маярдакского антиклинория. Генезис оруденения проблематичен, его относят к вулканогенно- и плутоногенно-гидротермальному, метаморфогенно-гидротермальному, черносланцевому, джаспероидному типам (Макушин, 1981; Сначев и др., 1996, 2001; Рыкус, Сначев, 1999; Ковалев, Высоцкий, 1997, 1999, 2000, 2002; Курбанов и др., 1999, 2000; Кучеревский, Минькин, Анненкова 1999, 2006). Золоторудные проявления сопряжены с россыпями золота. Выявленная золотая минерализация и геохимические аномалии золота отмечаются в кварцевых жилах и во вмещающих их осадочных породах рифея. В терригенных комплексах присутствуют глинистые сланцы и алевролиты с рассеянным органическим веществом и сульфидной вкрапленностью. В песчаниках распространены кварцевые жилы лестничного типа. Рудовмещающие известняки и доломиты окварцованы, брекчированы, что позволяет допускать их аналогию с джаспероидами Карлинского типа. Широко развиты золотоносные коры выветривания каолинитово-гидрослюдистого и ферритного состава.

На изученных месторождениях проявлено жильно-прожилковое оруденение малосульфидной золото-кварцевой формации, слагающее сложно построенные тела (штокверки и лестничные жилы кварца невыдержанной морфологии). В обогащенных золотом участках объем кварцевожильного материала достигает 30%. К объектам наших исследований относятся главным образом три золоторудные зоны: Горноприисковая, Исмакаевская, Суран-Ишлинская; фрагментарно изучались также Кагармановская и Интуратовская зоны.

На основании анализа поисковых признаков золота, совместно с рассмотрением геологических особенностей территории, были определены основные металлогенические факторы золотого оруденения в рифейских осадочных комплексах. К ним относятся: структурно-тектонический, метаморфический, литологический, стратиграфический, магматический, минералогический.

Структурно-тектонический фактор. Все золоторудные объекты локализованы в непосредственной близости к глубинным разломам, по которым сочленяются крупные структуры Башкирского Урала: Юрматауский, Ямантауский антиклинории, Зилаирский синклинорий, Шатак-Ишлинская грабеновая зона, Маярдакский антиклинорий. Причем, большинство известных и эксплуатировавшихся золоторудных проявлений и месторождений в карбонатно-терригенных отложениях рифея сосредоточено в восточном (висячем) крыле Караташского взбросо-надвига, по которому сопряжены западнобашкирский (автохтон) и восточнобашкирский (аллохтон) структурно-вещественные комплексы Башкирского мегантиклинория.

Метаморфический фактор. Вдоль отмеченных тектонических зон с золоторудными объектами наблюдаются также наиболее интенсивные локальные метаморфические преобразования рифейских осадочных отложений. Это субмеридиональные полосы метагенеза и зеленокаменного метаморфизма, секущие вертикальную катагенетическую зональность осадочно-породного бассейна Башкирского мегантиклинория.

Литологический фактор выражается в частой приуроченности золота к терригенным и карбонатно-терригенным комплексам пород, вмещающим пачки глинистых сланцев и алевролитов с повышенным содержанием рассеянного углеродистого вещества до первых процентов. Причем органическое вещество может играть роль как первичного осадителя рассеянного золота при седиментации, так и роль восстановительного барьера на пути рудоносных растворов, фильтрующихся через углеродистые сланцы.

Стратиграфический фактор на первый взгляд выглядит менее отчетливо. Золото-

рудные объекты фиксируются в широком интервале стратифицированных подразделений – от нижнего рифея до верхнего рифея. Однако, если этот фактор рассматривать совместно с фациальным, то становится очевидным, что только два стратиграфических уровня по комплексу признаков могут представляться не просто рудовмещающими формациями (РВФ), а формациями рудоносными (РНФ) – т. е. связанными с оруденением пространственно и генетически. Это большеинзерская свита нижнего рифея и машакская свита среднего рифея, формирование которых происходило на начальных стадиях континентального рифтогенеза с базальтоидным магматизмом (соответственно отдаленным или явно выраженным). Данные обстановки являются благоприятными для первичного седиментогенного накопления золота при выносе рудного вещества вулканогенными агентами непосредственно в осадочный бассейн. Отмеченные свиты можно рассматривать также как рудогенерирующие формации (РГФ) при перераспределении золота более поздними растворами магматогенной или метаморфогенной природы.



Магматический фактор. На данном этапе исследований мы относим большинство базитовых даек только к рудообразующим формациям (РОФ) – т.е. являющимся возможным источником энергии при мобилизации и перераспределении золота в благоприятных геологических обстановках. Обилие даек – это верный признак высокой проницаемости земной коры и вероятной арены функционирования рудоносных растворов. На изученной территории их широкое распространение является благоприятным, но недостаточным условием для локализации золотой минерализации. Данный фактор отчетливо проявлен лишь в пределах Шатакского грабена, где распространены континентально-рифтогенные формации - риолит-базальтовая и конгломерато-песчаниковая, а также интрузии габброидов. Здесь все магматиты могут быть потенциально рудогенерирующими (РГФ) – т. е. являться источниками золота, а также рудоносными (РНФ).

Минералогический фактор определяется обилием кварцево-жильных систем, сопровождающих золоторудные проявления. Его значение возрастает, если вмещающие породы насыщены сульфидной вкрапленностью (пиритом, марказитом, пирротином и особенно халькопиритом, галенитом, сфалеритом). Глинисто-терригенные толщи с повышенным содержанием углеродистого вещества, содержащие более 5 % объема тонкорассеянных сульфидов и более 5 % объема жильного кварца, можно рассматривать как потенциально золотоносные. К ним приурочено большинство золоторудных объектов района.

Обобщение всех перечисленных факторов позволило нам построить общую модель локализации золота в рифейских образованиях Восточнобашкирской зоны Башкирского мегантиклинория в виде металлогенограммы (рис.1).

МЕТАЛЛОГЕНОГРАММА ЗОЛОТА ВОСТОЧНОБАШКИРСКОЙ ЗОНЫ

БАШКИРСКОГО МЕГАНТИКЛИНОРИЯ





Составлена с использованием геологических

материалов Н.Н.Ларионова, 2003 г. Условные обозначения на следующей странице

Рис. 1


Условные обозначения к рисунку 1:

Золоторудные объекты и их номер: 1 – месторождения (1- Рамеева жила, 2 – Улюк-Бар, 3 – Кургашля, 12 – Калашникова жила, 15 – Горный Прииск), 2 – проявления (10 – Багряшка, 9, 11 – Ишлинские, 13 –Шатакские, 16 – Восточно-Акташское), 3 – пункты минерализации (4 – Лиственный, 5 – Ахмеровский, 6 – Исмакаевский, 7 – Суранский, 8 – Интуратовский, 14 – Кагармановский); 4 – россыпи золота; 5 – кварцевые жилы; 6 – сульфидная вкрапленность; 7 – зоны метагенеза; 8 – кора выветривания; 9 – Караташский взбросо-надвиг; 10 – стратиграфические перерывы. Стратиграфические подразделения: рифейские свиты (R1bi - большеинзерская, R1sr - суранская, R1js - юшинская, R2 ms - машакская, R2zg - зигальгинская, R2zk – зигазино-комаровская, R2av - авзянская, R3zl - зильмердакская, R3in - инзерская, R3mn - миньярская), вендские (V1kv - криволукская, V1kg - кургашлинская, V2bs - басинская), aQIII-IV – четвертичные аллювиальные образования. Магматические комплексы: bR1j – юшинский (дайки долеритов, метагаббро), wbR1l – лапыштинский (дайки пикритов и долеритов), nbR2ms – машакский (штоки, дайки габбро-диабазов), nR2pv – повальненский (дайки, штоки долеритов, габбро), nR3i – инзерский (дайки габбро-долеритов), bV1k – криволукский (дайки метадолеритов), bPZ1-2jr – юрматинский (дайки долеритов и габбро). Рудоконтролирующие формации: РВФ – рудовмещающая, РНФ – рудоносная, РГФ – рудогенерирующая, РОФ – рудообразующая.


На металлогенограмме показаны основные стратиграфические подразделения, геологические и рудные формации, геодинамической обстановки, тектоно-магматические циклы. В форме секущих тел даны разновозрастные магматические образования. Цветом закрашены только геологические формации пространственно или (и) генетически связанные с золотом.

Золоторудные объекты различного ранга (месторождения, проявления, точки минерализации) размещены в пределах рудоконтролирующих формаций. На металлогенограмме, кроме того, отмечена роль рудоконтролирующих разломов, кварцево-жильных систем, сульфидной вкрапленности, метаморфизма, кор выветривания.


2. Среди разнообразия жильного кварца выделено три основных разновидности, различающиеся по морфологии, минералого-геохимическим признакам, генезису и отношению к золоторудному процессу: безрудный кварц альпийских жил, развитый во всех стратиграфических подразделениях рифея Башкирского мегантиклинория; рассланцованный, катаклазированный кварц в участках тектоно-термальной проработки вблизи глубинных разломов, контролирующих золоторудные зоны; синкинематический кварц с гидроокислами железа, сульфидной и благородной минерализацией, сопровождающий золоторудные проявления.

Морфология кварца разнообразна. Это жилы лестничного типа в кварцевых песчаниках, сетчато-прожилковая минерализация в доломитах, будинированные жильные тела в зонах мелкой складчатости, крупные глыбы кварца в элювиальных образованиях и корах выветривания. Выделено три основных типа жильного кварца.



Молочно-белый сливной кварц в жилах альпийского типа наиболее распространен во всех стратиграфических подразделениях рифея и пространственно не связан с магматическими телами. Его образование обусловлено перераспределением собственного вещества осадочно-породного бассейна при катагенезе (Анфимов, 1997). Этот кварц характерен для жил в песчаниках, алевролитах, черных глинистых сланцах, окварцованных доломитах нижнего и среднего рифея. В карбонатных разностях пород в кварце встречаются выделения сидерита и анкерита, которые образуют системы ветвящихся прожилков и жил, мощностью от нескольких до первых десятков сантиметров. Часто в кварце присутствуют реликты доломита, что указывает на процессы замещения вмещающих пород. На участках золоторудных месторождений и рудопроявлений наблюдается увеличение объема жильного кварца, в том числе и жил альпийского типа. Присутствие большого количества кварца альпийских жил является благоприятным, но недостаточным признаком локализации золота.

Метаморфизованный кварц - рассланцованный и катаклазированный наблюдался только среди нижнерифейских отложений. Он тяготеет к региональным зонам крупных разломов и является маркером участков максимальной тектоно-термальной проработки рифейских толщ. Обычно интенсивно рассланцованный кварц наблюдался нами в виде крупных глыб на Исмакаевской и Суран-Ишлинской площадях. Для него характерны серовато-белые оттенки цвета, серицитизация по субпараллельным трещинам и полосы катаклаза, создающие сланцеватую текстуру. На месторождении Улюк-Бар и Кургашлинском проявлении в зонах развития интенсивно трещиноватого рассланцованного жильного кварца встречается разности полупрозрачного синего, голубовато-серого оттенков с гидроокислами железа. Голубоватая окраска связана со стрессовым метаморфизмом в зонах влияния глубинных разломов.

Участки развития кварца этого типа контролируют рудные зоны. Интенсивное развитие жил с метаморфизованным, рассланцованным, катаклазированным кварцем, как и первой разновидности альпийского типа, также благоприятно, но недостаточно для обнаружения локальных скоплений золота.



Брекчированный, кавернозный кварц с гидроокислами железа, тонкой вкрапленностью сульфидов относится к синкинематическим кварцевожильным системам, сопровождающим месторождения золота в зонах дислокационного метаморфизма. Эти кварцево-жильные тела могут непосредственно вмещать золотое оруденение, или повышенные содержания золота фиксируются в околожильном пространстве. Такой кварц присутствует на всех месторождениях и проявлениях золота Авзяно-Белорецкого района. Он характеризуется окраской в коричнево-желтых тонах и ассоциацией с гидроокислами железа, пиритом, реже пирротином, халькопиритом, арсенопиритом, сфалеритом, галенитом. Характерны брекчиевые и кавернозные текстуры. В таких образцах присутствует самородное золото.

Выделенные типы кварца имеют как общие, так и отличительные геохимические особенности. Наиболее стабильными примесями являются Ca, Mg, Mn, Fe – то есть элементы вмещающих рифейских толщ.

Молочно-белый кварц альпийских жил имеет наиболее сходный набор микроэлементов с вмещающими породами. Унаследованный «породный» геохимический состав примесей в кварце подчеркивает его принадлежность к альпийскому типу. Средние значения Ca, Mg, Mn, Fe, а также Ti, V, Cr снижаются от кварцев альпийских жил к рассланцованным, катаклазированным кварцам второго типа. Геохимическое «очищение» ранней (доскладчатой) кварцево-жильной минерализации обусловлено тектоно-термальной проработкой в зонах динамометаморфизма.

Кварц из синкинематических жильных систем, сопровождающих золотое оруденение, имеет более низкие средние значения «породных» элементов (Ca, Mg, Mn, Ti, V, Cr) относительно альпийского кварца. Но в нем увеличиваются содержания Fe, Zr, а в пределах месторождений фиксируется элементы, характеризующие золоторудный процесс Cu, Zn, Ni, Co, Ag, As, Pb, Au. Причем концентрации этих микроэлементов повышены в образцах с золотом. Данные корреляционного анализа указывают на положительную связь Au с Ag, As, Mn, Ni, Co. Такие связи характерны для терригенных комплексов с повышенной углеродистостью.

Таким образом, рудоконтролирующим фактором золотого оруденения является максимальное развитие кварцево-жильных систем всех морфологических типов с обязательным присутствием третьего типа – ожелезненного, брекчированного кварца, с вкрапленностью сульфидов, примесями Cu, Zn, Ni, Co, Ag, As, Pb, Au.
3. Типоморфные разновидности жильного кварца отличаются набором термобарогеохимических признаков: формой и размером газово-жидких включений, агрегатно-фазовым составом, температурами гомогенизации содержимого включений, конфигурацией декриптограмм, величиной флюидонасыщенности, соотношениями газовых компонентов включений; для всех типов кварца характерен водно-солевой состав растворов включений с частым присутствием минералов узников, углекислотно-водных, углеводородных, метаколлоидных сред.

Основные разновидности жильного кварца характеризуются четкими термобарогеохимическими признаками, представленными в таблице 1. Для кварца альпийских жил характерна ограненная, призматическая форма первичных включений, относительно большие размеры (5-8 мк) и относительно низкие температуры гомогенизации (175-220С); рассланцованный (метаморфогенный) кварц содержит редкие удлиненные, клиновидные первичные включения меньших размеров (3-5 мк) с температурой гомогенизации 180-235С; брекчированный, ожелезненный кварц, типичный для золоторудных участков, характеризуется огромным количеством мелких (2-4 мк) первичных включений неправильной, овальной, серповидной формы с температурами гомогенизации газово-жидких разностей - 180-290С.


Таблица 1. Термобарогеохимическая характеристика включений в основных

разновидностях жильного кварца


Разновидности жильного

кварца

Кварц альпийских

жил

Рассланцованный, катаклазированный кварц

Брекчированный кварц с гидроокислами железа

(«рудный»)

Форма и

размер


включений

Призматическая, негативных

кристаллов,

изометричная.

5-8 мк



Удлиненная,

палочковидная,

клиновидная.

3-5 мк


Неправильная,

серповидная,

овальная,

каплевидная.

2-4 мк


Агрегатно-

фазовый состав



Газово-водные,

(газ-10-12%);

метаколлоидные,

твердо-газово-жидкие

с кристаллами солей


Газово-водные,

(газ-8-10 %);

метаколлоидные,

углекислотно-

водные,

углеводородные



Газово-водные,

(газ-10-15%);

твердо-газово-жидкие с кристаллами солей,

углекислотно-водные,

углеводородные,

метаколлоидные



Температура гомогенизации

175-220оС


180-235оС


180-290оС



Декриптомет-рическая характеристика

Одномодальная декриптограмма в

интервале 200-460оС

F -200-600 усд.ед.


Двумодальная декриптограмма

в интервале

100-240оС;

300-500 оС;

F – менее 100 усл. ед.


Одномодальная декриптограмма в интервале 130-330оС.

Двумодальная

декриптограмма в интервале 130-330 и 300-430оС;

F– 1560-5660 усл. ед.



Состав газов включений

H2O –78-93%

CO2 – 5-22%

å N2,CH4 – 1-2%


H2O –80-90%

CO2 –8-19%

åN2,CH4,H2S– 1-2%


H2O –74-87%

CO2 –3-18%

åCH4,H2S– 4-6%

N2-4-5%



Агрегатно-фазовый состав первичных включений всех разновидностей кварца сходен. Преобладает газово-водный состав с содержанием газа от 8 до 15%; часто присутствуют углекислотно-водные, углеводородные, метаколлоидные включения, а также твердо-газово-жидкие, с концентрацией солей до 50 объёмных процентов.

Выделенные разновидности кварца характеризуются четкими декриптометрическими признаками: конфигурацией декриптограмм, температурами газовыделения и показателями флюидонасыщенности образцов. Для кварца альпийских жил характерна одномодальная кривая декриптации в интервале 200-460оС и величина показателя флюидонасыщенности (F) – 200-600 усл. ед. Рассланцованный (метаморфизованный) кварц обладает двумодальной кривой с пиками при 100-300 и 300-500оС и очень низким значением F, обычно не превышающем 100 усл. ед. Брекчированный (золоторудный) кварц характеризуется двумя типами декриптограмм: одномодальной с газовыделением в интервале 130-330оС и двумодальной - при 120-320 и 360-420оС; флюидонасыщенность проб этого кварца достигает 1560-5660 усл. ед.

Состав газов включений разных типов кварца близок. Основными компонентами являются вода и углекислота, а содержание углеводородов составляет первые проценты. Максимальное содержание CH4, H2S (4-6%) , CO2 (до 20%) фиксируются во включениях образцов золоторудного брекчированного кварца с редкой вкрапленностью сульфидов. Сходный агрегатно-фазовый и качественный состав включений (повсеместное присутствие углекислоты, углеводородов, метаколлоидов, галоидов и карбонатов в виде минералов-узников) в разных типах кварца свидетельствуют об общем источнике минералообразующих растворов, возможно неоднократно мобилизованных из углеродисто-карбонатно-терригенного субстрата рифейских толщ и перераспределенных в процессах ката- и метагенеза.

Таким образом, флюидные системы, продуцирующие кварцевые жилы, характеризуются концентрированными водно-солевыми и углекислотно-водными растворами с углеводородами и температурами от 175 до 290оС, вариации которых связаны с эволюционно-дискретными минералообразующими процессами, локальной и региональной зональностью кварцевожильной минерализации.



4. Установлены прогнозно-информативные признаки кварцево-жильных систем в осадочных комплексах Башкирского мегантиклинория, позволяющие определить параметры катагенеза рудовмещающих рифейских отложений, выделить дислоцированные зоны вблизи рудоконтролирующих разломов, оценить интенсивность и условия формирования золотого оруденения в локальных участках рудных зон.

Выделенные типы кварца несут информацию о преобразованиях вмещающих пород, распределении зон повышенной тектоно-термальной проработки, близости рудных тел, рудных столбов и перспективности золоторудных объектов.

С учетом геологической ситуации Авзяно-Белорецкого района, температуры образования альпийского кварца, вероятно, соответствуют параметрам катагенеза вмещающих пород. Это подтверждается тем, что декриптометрические характеристики кварца из альпийских жил и вмещающих жилы кварцевых и кварцитовидных песчаников обычно идентичны (рис. 2). Сходность температурных параметров газовыделения при декриптации флюидных включений, может быть объяснена единой природой образования кварцевых жил и регенерационного кварцевого цемента за счет растворения кварцевых зерен песчаника при глубинном катагенезе.

Н


Рис. 2. Типоморфные декриптограммы жильного кварца альпийского типа и вмещающего кварцитовидного песчаника зигальгинской свиты среднего рифея (г. Калашникова)
а рисунке 3 показано, что распространенные в районе среднерифейские образования зигальгинской и зигазино-комаровской свит, изменены процессами глубинного катагенеза, а отложения большеинзерской, суранской и юшинской свит нижнего рифея претерпели ещё большие изменения на уровне глубинного катагенеза с элементами метагенеза.

Преобразования выражены присутствием структурных и минералогических признаков. Температуры минералообразования кварцев из альпийских жил в данных толщах зависят от степени постдиагенетических изменений вмещающих пород, связанных с «катагенезом погружения». Синкинематический рудный кварц, развитый вдоль зон взбросо-надвиговых дислокаций и метагенеза, имеет более широкий диапазон температур минералообразования, изменяющихся в зависимости от эрозионного среза и удаленности от флюидоподводящих каналов (табл. 2).



Рис. 3. Изменение температур образования альпийского кварца от степени катагенеза вмещающих пород (с использованием геологических данных Л.В.Анфимова, 1997; Н.Н.Ларионова и др., 2003)

Информативность кварца альпийских жил определяется возможностью оценки степени постдиагенетического преобразования осадочных пород и интенсивности перераспределения и мобилизации рудных компонентов.

Рассланцованный и катаклазированный кварц в свою очередь, несет информацию о стрессовых процессах вблизи глубинных разломов, которым он подвергался в течение длительной и сложной истории геологического развития района.

Флюидонасыщенность рассланцованного кварца - маркер тектонических процессов. Так, в Исмакаевской золоторудной зоне проявлена четкая дифференциация рассланцованного кварца по показателю флюидонасыщенности, значения которого закономерно уменьшаются



Таблица 2. Сравнительная схема термобарических параметров катагенеза и метагенеза


Стадии

катагенеза



Осадочные бассейны континентальных рифтов (средние параметры)

по данным Э.И.Кутырева и др., 1998



Рифейские толщи Башкирского мегантиклинория

По обобщенным геологическим данным

Л.В.Анфимова, 1997



По результатам выполненных термобарических исследований

альпийского кварца в нижне- и среднерифейских отложениях Авзяно-Белорецкого района



Ранний

(начальный)

катагенез


Р – до 100 МПа

Т – до 120С

Глубина погружения

до 1 км

Геотермический градиент

1,1 – 1,6 °С

на 100 м
Р – до 5000 бар

Т – 90-280°С

Глубина

погружения –

до 6 -15 км


При геотермическом градиенте 1,35 °С на 100 м
Глубинный катагенез (R2zg, R2zk)

Т – 175-200°С

Глубина погружения – до 14 км

Р литостатическое до 350 МПа


Глубинный катагенез с элементами метагенеза (R1js, R1sr, R1bi)

Т – 200 - 220°С

Глубина погружения – до 16 км

Р литостатическое до 400 МПа


(Локальный метагенез вдоль глубинных разломов

Т –180-290°С)




Средний катагенез

Р – до 150 МПа

Т – до 150С

Глубина погружения

до 3 км


Поздний

(глубинный) катагенез,

метагенез


Р – до 200-300 МПа

Т – 200-300С

Глубина погружения

до 3 - 10 км


по мере приближения мест отбора проб к Караташскому глубинному разлому. По этим данным установлены границы различной интенсивности тектоно-термальной проработки рифейских отложений. Именно в зоне влияния Караташского разлома локализованы золоторудные месторождения – Улюк-Бар, Кургашля, Рамеева Жила. Наличие такого кварца является информативным признаком для выявления участков тектонической проработки, часто соответствующих золоторудным зонам, которые вмещают рудные поля и месторождения золота.



Брекчированный (рудный) кварц синкинематических кварцевых жил наиболее интересен для прогноза золоторудных объектов. Подобные жильные системы контролируют рудные поля, их специфические особенности являются поисковыми признаками месторождений и рудных тел. К числу стабильных информативных признаков в этом кварце относятся термобарогеохимические показатели – количество флюидных включений, их морфологические особенности, температуры гомогенизации и декриптации включений, повышение концентрации водно-солевых растворов и роли углеводородов, значения показателя флюидонасыщенности.

По данным декриптации этот кварц имеет самую высокую флюидонасыщенность по сравнению с другими типами кварца (рис. 4). Повышенная флюидонасыщенность обычно рассматривается как показатель высокой интенсивности процесса минералообразования. Этот информативный поисковый признак позволяет оконтуривать месторождения и картировать участки концентрированного оруденения.





frame3

В пределах месторождения показатели флюидонасыщенности (F) данного типа кварца могут колебаться. Перспективные участки отличаются самой высокой флюидонасыщенностью, что позволяет использовать данный параметр для локального прогноза оруденения.

Анализ декриптограмм кварца третьего типа позволяет выявить признаки, характеризующие рудный процесс. Кварц золоторудных объектов района обладает либо одномодальной гистограммой с газовыделением при 130-330°С, либо двумодальными гистограммами с декриптацией в интервалах 120-320°Си 360-420°С (рис. 5). Флюидонасыщенность составляет от 1560 до 5660 усл. ед.

Наличие флюидной системы с температурами декриптации при 120-320°С - наиболее явный маркер золоторудного процесса. Интенсивность проявления этой системы (F) на декриптограммах прямо коррелирует с перспективностью рудных объектов. Так, наиболее значимое месторождение района - Горный Прииск, характеризуется развитием кварца с максимумами газовыделения при 230-270°С. Появление второго пика на декриптограммах вероятно связано со вскрытием многофазовых включений с минералами - «узниками», углеводородами, которые также несут определенную информацию при типизации рудных объектов.



Рис. 5. Типовые гистограммы декриптации кварца золоторудных объектов


Морфология флюидных включений весьма информативна. Кварцы рудных зон отличаются от безрудных кварцев альпийского типа большим количеством очень мелких флюидных включений как первичных, так и вторичных неправильного, «рваного», червеобразного облика (рис. 6). Рудоносный кварц характеризуется неравновесными, динамичными условиями образования, а безрудный кварц альпийских жил формировался в спокойных условиях при региональном катагенезе рифейских толщ.


а

б

Рис. 6. Включения в жильном кварце различных типов ×600:



а – мелкие включения неправильной формы в синкинематическом кварце с видимым золотом месторождения Улюк-Бар (обр.18/3,5); б – ограненные достаточно крупные флюидные включения в безрудном кварце из альпийских жил (обр.5062)
Итак, установленные температуры образования и состав включений синкинематического кварца рудных ассоциаций показывают, что золотое оруденение формировалось из концентрированных углекислотно-водных растворов в присутствии углеводородов при температурах 290-175°С в процессе тектоно-термальной активизации в процессе тектоно-термальной активизации рифейских отложений.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Установленные в ходе исследований термобарогеохимические параметры формирования жильного кварца, золотого оруденения и условий преобразования рудовмещающих рифейских отложений позволили оптимизировать прогнозно-генетическую модель рудообразования и предложить следующие рекомендации по оценке перспективности известных и малоизученных объектов Авзяно-Белорецкого района на западном склоне Южного Урала.

  1. Максимальное развитие кварцево-жильных систем всех типов при наличии благоприятных геологических критериев и признаков позволяет оконтурить перспективные рудные зоны: Сурано-Авзянскую, Шатак-Ишлинскую, Узяно-Кагармановскую.

  2. Присутствие жильного кварца третьего типа, по минералого-термобарогеохимическим показателям аналогичного рудного кварцу известных в районе месторождений золота, позволяет выделить потенциальные рудные поля: Горноприисковое, Исмакаевское, Лиственное, Суранское, Ишлинское, Кагармановское.

  3. Прямым поисковым признаком месторождений, рудных тел и рудных столбов, помимо присутствия в жильном кварце сульфидной вкрапленности и типоморфных рудных элементов-примесей, является аномальное значение показателя флюидонасыщенности кварца. На известных месторождениях золота Авзянского района этот показатель превышает 1000 усл. ед., а в достоверно установленных рудных телах месторождения Горный Прииск фиксируются ураганные значения – от 3000 до 5500 усл. ед. По данному признаку к высокоперспективным золоторудным объектам относятся: восточная зона месторождения золота Горный Прииск, восточные фланги Суранского флюоритового месторождения, локальные участки Ишлинского рудного поля и месторождения золота Улюк-Бар.

Таким образом, наряду с проведением традиционных геологических исследований, для повышения эффективности поисково-оценочных работ на золото в рифейских осадочных комплексах Башкирского мегантиклинория рекомендуется специализированное картирование жильного кварца и его информативных термобарогеохимических признаков.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Комплексом геологических, минералогических и термобарогеохимических исследований впервые установлена информативность типоморфных признаков жильного кварца для прогнозирования золотого оруденения в Авзяно-Белорецком районе. Полученные результаты можно выразить в виде ряда генетических и практических выводов.

  • На основе обобщения прогнозных факторов и поисковых признаков золота построена металлогенограмма, позволяющая определить позицию золотого оруденения в осадочных формациях рифея Башкирского мегантиклинория.

  • Золотое оруденение, локализованное в карбонатно-терригенных отложениях Авзяно-Белорецкого района, имеет многоэтапную историю формирования с существенной ролью метаморфогенно-гидротермальных растворов и контролируется локальными зонами динамо-термального (дислокационного) метаморфизма.

  • Широкое развитие кварцевых жил и связь с ними оруденения свидетельствуют о существовании флюидных систем, способных транспортировать, мобилизовать рудное вещество, переконцентрировать его в благоприятных обстановках.

  • Основные минералогические разновидности кварца диагностируются по форме, размерам и составу газово-жидких включений, температурам гомогенизации, конфигурации декриптограмм, величине флюидонасыщенности и соотношению газовых компонентов включений. Эти особенности являются важными прогнозными признаками золотого оруденения.

  • Выделенные типоморфные признаки жильного кварца при наличии благоприятных геологических критериев и признаков позволяют оценивать и прогнозировать золоторудные объекты различных рангов (рудные зоны, рудные поля, месторождения, рудные тела и рудные столбы в этих телах). Также они эффективны для «экспресс-разбраковки» перспективности малоизученных проявлений золота в исследуемом районе.

  • Обобщение данных об информативности минералого-термобарогеохимических особенностей жильного кварца свидетельствуют о широких возможностях использования их для оценки перспектив малоизученных золоторудных объектов при относительно небольших материальных затратах, времени и средств.


По теме диссертации опубликованы следующие работы:


  1. Рассеянное органическое вещество и сульфидная минерализация в среднерифейских отложениях кужинской свиты (Ю. Урал) // Материалы 54-й студенческой конференции геолого-географического факультета РГУ. Ростов-на-Дону, 2002. С. 5-6.

  2. Рассеянное органическое вещество и сульфидная минерализация в среднерифейских отложениях Юрматауского антиклинория (Ю. Урал) // 3-и Яншинские чтения. Современные вопросы геологии: Материалы молодежной конференции. М.: Научный мир, 2003. С. 225-229.

  3. Типоморфные декрептометрические признаки жильного кварца в рифейских отложениях Башкирского мегантиклинория // Труды аспирантов и соискателей Ростовского государственного университета. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 2004. Т. X. С. 92-93.

  4. Тектоническая позиция золоторудных месторождений Авзянского района (Ю.Урал) // Проблемы геологии, полезных ископаемых и экологии Юга России и Кавказа: Материалы IV Международной науч. конф. – Новочеркасск: ООО НПО «Темп», 2004. Т. 2. С. 246-252. (Соавтор Грановская Н.В.).

  5. Геохимические индикаторы золоторудных процессов в рифейских отложениях Акташской площади (Ю. Урал) // Проблемы геоэкологии, геохимии и геофизики. - Ростов-на-Дону: Изд-во ООО «ЦВВР», 2005. С. 214 – 227. (Соавтор Грановская Н.В.).

  6. Поисковые признаки жильного кварца в золотоносных отложениях Ямантауского антиклинория (Ю.Урал) // Научный альманах Южного Федерального округа: Сб. науч. тр. Ростов н/Д: Изд-во «Терра», 2005. С. 29-31.

  7. Стратифицированное золотое оруденение в рифейских отложениях Башкирского Урала // Труды аспирантов и соискателей Ростовского государственного университета. – Ростов н/Д: ООО «Терра Принт», 2006. Т. XII. С. 54-56.

  8. Флюидные включения в жильном кварце Авзяно-Белорецкого золоторудного района (Ю. Урал) // Проблемы геологии, геоэкологии и минерагении Юга России и Кавказа: Материалы V Международной науч. конф. Новочеркасск: ООО НПО «Темп», 2006. Т.1. С. 272-278.

  9. Информативность жильного кварца при прогнозе золотого оруденения Южного Урала // Проблемы геологии и освоения недр юга России: Материалы Международной конференции. – Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2006. - С. 90-92. (Соавтор Грановская Н.В.).

  10. Минералого-термобарогеохимические особенности жильного кварца в рифейских толщах Авзяно-Белорецкого золоторудного района (Ю.Урал) // Известия Вузов. Северокавказский регион. Естественные науки. 2007. №2. С. 15-18.

Подписано в печать 21. 02. 2007г.

Формат 60×90 1/16. Бумага офсетная. Печать оперативная.

Уч. печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ №115.

ОАО ПТИ «Ростовагропромтехпроект»

344019, г. Ростов-на-Дону, ул. Советская 44





База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница