Тема: МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТОРУДНЫХ ПОРОД СИСИМСКОГО РУДНОГО РАЙОНА (ВОСТОЧНЫЙ САЯН)

Восточный Саян славится своими большими запасами россыпного золота. В настоящее время большинство месторождений россыпного золота уже отработано. Для того чтобы промышленная золотодобыча продолжала развиваться необходимо проводить геологоразведочные работы для поиска коренных месторождений золота. Поскольку разработка новых объектов связанна с большими финансовыми затратами и разнообразными социально-экологическими проблемами, инвесторы готовы вкладывать меньше средств в освоение объектов с большими запасами, но с низким содержанием золота. Такие объекты становятся экономически рентабельными.
Сисимский золоторудно-россыпной район (ЗРРР), является старейшими золоторудными районами региона, где россыпная золотодобыча началась еще в 30-е годы XIX века. Однако он остается слабоизученным на коренное золотое оруденение. В данном районе золоторудные месторождения находятся относительно близко, но до сих пор нет единого мнения об условиях их формирования.
Актуальность работы. Минералого-петрографическая и геохимическая характеристика золоторудного коренного объекта для анализа его рудоносности и получения дополнительной информации о генезисе.
В основу данной работы положены материалы, собранные автором летом 2019 года при прохождении научно-исследовательской практики в Сисимском рудном районе в составе коллектива геолого-разведочной партии, а так же любезно предоставленные OOO «СибГГП».
Цель работы - комплексное исследование золотоносных пород участка «Ломаный» для выявления возможных признаков золоторудной минерализации.
Для выполнения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
- анализ литературы по геологическому строению района и самого рудопроявления;
- определить минеральный состав и структурно-текстурные характеристики пород и рудных агрегатов проявления «Ломаный» по результатам изучения шлифов и результатов растровой электронной микроскопии;
- выявить геохимические особенности пород по данным химического анализа с помощью статистического аппарата;
- получить и интерпретировать химические анализы породообразующих минеральных видов, а также данные по газово-жидким включениям кварца.
Объект исследования: сланцы и кварцевые жилы рудопроявления «Ломаный».
Предмет исследования: породы и рудных ассоциации проявления «Ломаный».
Научная новизна. Интерпретация результатов комплексных минералогогеохимических исследований позволила установить критерии золотоносности рудопроявления «Ломаный».
Основные защищаемые положения.
1. Петрографическим критерием наличия золоторудной минерализации является серовато-зеленый альбит-серицит-кварцевый сланец (I тип) участка «Ломаный», выделенный по характеру распределения рудных, редких, рассеянных элементов в породах. Контролирующим фактором рудоносности следует считать тектонические нарушения.
2. Минералогическими критериями золоторудной минерализации является присутствие брунсвигита (гр. хлорита) в составе рудовмещающих пород и отношения газовой составляющей (CO2, N2, CH4) в составе газово-жидких включений в кварце.
3. Незначительные содержания рудной составляющей в породах участка связаны с процессом выветривания, что фиксируется в развитии вторичной минерализации (карбонатов, арсенатов и гидроокислов Pb, Mn, Cu).
Практическая значимость. Результаты данной работы будут использованы при выявлении перспективных участков на лицензионной площади.
Фактический материал. Были изучены образцы пород (46 образцов), отобранных по разведочным канавам рудопроявления «Ломаный». Петрографический анализ был выполнен на основании изучения 28 шлифов, уточнен минеральный состав благодаря исследованию 6 аншлифов на растровом электронном микроскопе Tescan Vega II LMU с системой микроанализа Oxford INCA Energy 350 в Аналитическом центре геохимия природных систем Томского государственного университета (ЦКП «АЦГПС» ТГУ, Томск). Были сделаны снимки рудных ассоциаций (21 фотография) и выполнен их качественный анализ. Анализ термобарогеохимических характеристик жильного кварца из оперяющей и главной жил (9 образцов) проведен на база ЦКП «АЦГПС» (термический) и в лаборатории термобарогеохимии ИГМ CO РАН г. Новосибирск (вакуумная декрипитация). Для определения петрохимического состава пород был выполнен рентгенофлуоресцетный анализ (РФА, энергодисперсионный спектрометр Oxford ED2000, спектрометр ARL-9900 XL) для 6 образцов пород. Содержания редких элементов в породах измерены методом масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP- MS, масс-спектрометр высокого разрешения Agilent 7500cx) (6 проб пород и 7 проб жильного кварца). Результаты по РФА и ICP-MS были выполнены в ЦКП «Аналитический центр геохимии природных систем» (ТГУ, Томск). Испытания по спектральному (238 проб) и пробирно-атомно-абсорбционному (238 проб) методу выполнялись Лабораторией Минусинской Геолого-Разведочной Экспедиции (ОАО МГРЭ).
Апробация. Основные результаты работы отражены в 2 публикациях, вошедших в сборники XXIII Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2019) и XIII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Геология в развивающемся мире» (Пермь, 2020). Свои результаты работы автор докладывал на симпозиуме (устный доклад).
Личный вклад автора заключается в геологической документации и отборе проб, проведении минералого-петрографического исследования руд и вмещающих пород. Интерпретация данных химических, термобарогеохимических анализов.
Структура и объем работ. Магистерская диссертация изложена на 59 страницах, включающих 22 рисунка, 11 таблиц и список литературы из 18 наименований. Она состоит из введения, четырех глав и заключения. Во введении сформулированы цели задачи, научная новизна, практическое значение работы и представлены основные положения, выносимые автором на защиту. В первой главе дается описание геологического строения Сисимского рудного района. Во второй главе приведена характеристика золоторудного проявления «Ломаный», так же петрографическая и петрохимическая характеристика пород рудопроявления «Ломаный». Третья глава посвящена описанию рудной и породообразующей минерализации участка «Ломаный». В четвертой главе приведены критерии рудоносности пород на рудопроявлении «Ломаный». В заключении подведены итоги и приводится обобщение полученных данных.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю к.г.-м.н. О.В. Бухаровой за помощь на всех этапах работы. Главному инженеру OOO «СибГГП» И.П. Чебокчинову за предоставленные материалы. Сотрудникам ЦКП «Аналитический центр геохимии природных систем» за выполнение анализов. Автор благодарит за подготовку шлифов з.ш.л. С. В. Кузьмина. Кунгулову Э.Н. за помощь интерпретации информации по газово-жидким включениям.
1 Геологическое строение центральной части Сисимского рудного района
Сисимский рудный район расположен в центральной части Восточного Саяна. Административно эта площадь относится к Курагинскому району Красноярского края. Геологическое изучение Сисимского рудного района началось в тридцатых годах XIX столетия в связи с открытием богатых золотоносных россыпей в бассейнах рек Сисим, Большая, Средняя и Малая Сейба, Ко и другим [15].
В период с 1947 по 1993 гг. в районе проводились планомерные поиски коренных месторождений черных, цветных, редких и благородных металлов. Проведенными в этот период геолого-съемочными, поисковыми, оценочными, разведочными, поисковоревизионными и тематическими работами различных масштабов были выявлены месторождения и рудопроявления титаномагнетита, молибдена, олова, свинца, марганца, редкометалльных элементов, фосфоритов, флюсового сырья и, конечно, золота [15].
В 1975-1977 годах Саянской партией Минусинской КЭ проведена золотометрическая съемка масштаба 1:10 000 [15].
Затем, в течение последующих трех лет, в районе проводилось геологическое доизучение масштаба 1:50 000. В результате проведенных работ было уточнено геологическое строение района, подтверждена связь коренного золотооруденения с зонами березитизации и окварцевания, развитых в пределах тектонических зон северозападного направления [15].
Последующими поисковыми работами (1980-1984), выполненными Саянской ГРП МГРЭ, выявлено и предварительно оценено Сейбинское рудопроявление золота
В 1985-1988 гг. в центральной части Сисимского района проведены поиски рудного золота с применением литохимических поисков масштаба 1:10 000, мелких шурфов, канав, поисково-картировочных скважин. В результате на участке выделено пять контрастных геохимических аномалий рассеяния золота и элементов-спутников (Буреломная, Мало-Сейбинская, Джетская, Северо-восточная и Восточная) [15].
На одном из участков автором были проведены исследовательские работы.
Купить

Объектом исследования являлись породы альбит-серицит-кварцевого, альбит- хлорит-серицит-кварцевого, альбит-кварц-серицитового состава и кварцевые жилы рудопроявления «Ломаное». В ходе работы проведено комплексное исследование золотоносных пород участка для выявления возможных признаков золоторудной минерализации.
По петролого-минералогической характеристике было выделено 3 типа пород альбит-серицит-кварцевого, альбит-хлорит-серицит-кварцевого и альбит-кварц- серицитового состава. Определено, что все три типа имеют сходный набор минеральных видов и структурно-текстурные особенности, но отличаются по соотношениям породообразующих минералов и рудных ассоциаций. Набор породообразующих минералов включает: кварц, мусковит, альбит, хлорит. Второстепенные и акцессорные минералы представлены цирконом, фосфатами (апатитом, монацитом, ксенотимом), лейкоксеном/рутилом, каолинитом, клиноцоизитом, эпидотом и касситеритом.
По петрогеохимической характеристике был установлен химический состав пород. По классификации гидротермально-метасоматических формаций по характерным петрогенным элементам внутренних зон наши породы определены в зону березиты- вторичные кварциты. По анализам IOP-MS выявлено распределение примесных компонентов в золоторудных породах. Первый тип пород отличается от остальных повышенными концентрациями примесных компонентов. Во втором типе низкие содержания примесных элементов, можем предположить, что это связанно с меньшей степенью действия метасоматических процессов на этот тип пород. И в целом в породах наблюдается геохимическая неоднородность.
Для геохимической характеристики пород был выполнен статистический анализ (корреляционный, кластерный, факторный). И по полученным данным мы подтвердили геохимическую неоднородность пород. Выделены рудно-геохимические ассоциации, которые соответствуют петротипам. Показано, что золотоносность приурочена к I петротипу. Однако считаем, что геохимический фактор определял рудоносность, поскольку не во всех образцах I петротипа определено наличие Au, Ag.
Анализ рудных ассоциации и геохимическая характеристика выявили наборы рудных минералов для каждого типа пород. Первичные рудные минералы в прожилках расположенных в I и III типах пород идентичны. Во II типе был определен лишь галенит. Однако вторичная рудная минерализация фиксирует существенное различие: I тип имеет скудную вторичную минерализацию, представленную карминитом и халькозином. Для II типа характерно повышенное содержание гидроокислов Mn, Pb, Zn (цезаролит, цинкодибраунит) , a III тип пород - богат фосфатами и арсенатами свинца (англезит, салинит, пироморфит, гойяцит).
Анализ породообразующих минералов позволил выявить типоморфные признаки золоторудности участка. Изученный хлорит был определен как брунсвигит (железистый хлорит), который в опубликованных ранее исследованиях является минералом околорудных метасоматитов. Исходя из этих данных, можно сказать, что полученные нами данные по хлоритам рудопроявления «Ломаный», соответствуют околорудным метасоматитам и подтверждает наличие золоторудной минерализации. Но для более точной информации, нужно произвести анализ хлоритов из руды.
Анализ мусковита (серицита) не выявил надежных критериев для выделения золотоносности пород, что говорит об отсутствии его типохимизма.
Типоморфизм кварца из жил проявился в следующем: кварц главной жилы «загрязнен» Mn, Cu, Zn, что по нашему мнению обусловлено включениями рудных минералов. Во всех образцах кварца отмечаем высокие концентрации Pb, однако в кварце оперяющих жил его меньше, что связано с его подвижностью при окислении и выносом- переотложением во вмещающие породы.
Была определена морфология газово-жидких включений, которая очень разнообразна, что характерно для гидротермальных включений. Определена температура захвата газово-жидких включений, которая составляет порядка 480-250 °С. Газовая составляющая включений представлена CO2, N2, CH4. В кварце из главной жилы ведущим компонентом является углекислый газ. В составе газовой компоненты газо-жидких включений кварца оперяющих жил преобладает N2 над CO2. Характерной особенностью также следует считать присутствие метана, содержание которого в сотни, раз больше во включениях кварца оперяющих жил. Для оперяющих жил выявлено повышенное содержание азота. Все эти условия подтверждают наличие золоторудной минерализации в породах.
В итоге из полученных результатов были определены критерии рудоностности пород. Были выделены структурно-тектонические (положение участка в тектонически слабой зоне), магматические (наличие вблизи интрузивных комплексов), геохимические (по петролого-минералогическим и геохимическим исследованиям определен наиболее рудоносный тип пород, выявлены типоморфные признаки хлорита и кварца на золотоносность пород).
В целом, комплексный анализ пород рудопроявления «Ломаный» подтверждает наличие золоторудной минерализации. И полученные критерии могут служить для поиска гидротермально-метаморфогенных золоторудных участков.
Купить