Тема: СТРУКТУРНО-ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЛОКАЛИЗАЦИИ ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БОЛЬШЕВИК (Восточный Казахстан)

Актуальность работы. Золотоносность черносланцевых толщ Западно-Калбинского металлогенического пояса Большого Алтая и связанных с ними месторождений золото- сульфидно-углеродистой формации известны не одно десятилетие. Однако вопросы структурного и литологического контроля оруденения в них до сих пор остаются до конца нерешенными. Несмотря на большой опыт и достижения в этой области отечественных и зарубежных специалистов, проблемы повышения достоверности, точности и надежности локальных прогнозов все еще остаются актуальными и требуют дальнейшей научной разработки. Среднее по масштабу месторождение Большевик является типичным представителем прожилково-вкрапленной золото-сульфидной минерализации в углеродистых терригенных толщах Бакырчикского золоторудного района Западной Калбы. Результативность, эффективность и качество разведочных работ на месторождении во многом зависит от повышения уровня научного обоснования, разработки и внедрения новых прогрессивных методов прогноза оруденения, существенного повышения достоверности прогнозных построений. Поэтому проведение новых прогнозно-поисковых и разведочных исследований, включая вопрос о локальных критериях прогноза (структурных, стратиграфо-литологических) и поисковых признаках промышленного оруденения, разработке моделей формирования месторождения Большевик, и на их основе проведение оценки (или переоценки) запасов и прогнозных ресурсов его, представляется чрезвычайно актуальной задачей в связи с проблемой повышения эффективности поисковых и разведочных работ. Практически очень важно знать структуру месторождения, прогнозировать размах оруденения, состав и типы руд, их размещение и распределение в пределах продуктивной толщи, технологические свойства и т.д. Поэтому при ведении геологоразведочных работ на каждом месторождении должна ставиться цель - усовершенствование существующих и разработка новых локальных критериев и поисковых признаков промышленного оруденения. Своевременная количественная переоценка разведанных запасов и оценка прогнозных ресурсов является основным фактором для целей текущего и перспективного планирования геологоразведочных работ, для разработки стратегии устойчивого развития минерально-сырьевой базы любого месторождения и контрактной территории, для формирования оптимальной инвестиционной политики недропользователя.
Цель работы. Разработка структурно-литологической модели золоторудного месторождения Большевик как основы для расширения запасов и ресурсов золота, более целенаправленного и эффективного проведения дальнейших геологоразведочных работ. В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
1. Создание банка данных содержаний золота в рудовмещающих толщах и выявление структуры распределения концентраций золота в рудной зоне.
2. Исследование структурных условий локализации золотого оруденения на месторождении и в рудных телах-столбах.
3. Изучение литологических закономерностей в размещении золотого оруденения месторождения.
4. Разработка структурно-литологической модели формирования «большой рудной залежи» или «крупной золоторудной залежь-структуры» месторождения Большевик.
5. Разработка рекомендаций по новому подходу к подсчету запасов, прогнозированию ресурсов золота на месторождении Большевик и дальнейшему направлению геологоразведочных работ.
Научная новизна работы. Проведенные исследования позволили существенно уточнить геологическую структуру месторождения, изучить характер распределения концентраций золота в первичных рудах. Детально изучены структурно-литологические закономерности локализации золотого оруденения на месторождении Большевик. Разработана и представлена новая структурно-литологическая модель месторождения - «большой рудной залежи» или «крупной залежь-структуры», а не системы отдельных «богатых» рудных тел и линз, объединяющая все разведанные в главном продуктивном горизонте рудные тела и линзы месторождения в единую большую залежь № 1, в которой рядовое (борт 1,2 г/т), бедное (борт 0,6 г/т) и убогое (борт 0,3 г/т) оруденения
контролируются литологическими факторами, а участки богатых руд (борт 1,8 г/т и выше) - структурными. Впервые для месторождения Большевик произведено разделение руд по сортам, выполнен пересчет запасов по ним и дана прогнозная оценка ресурсов месторождения Большевик до глубины 1,5-3 км.
Практическая значимость работы. Все поставленные в диссертационной работе задачи выполнены лично автором: создан и передан недропользователю для практического использования банк геологической информации; изучена структура распределения концентраций золота в рудной зоне месторождения; выделены 4 наиболее устойчивых уровней минерализации и определены для них пороговые значения содержаний золота, имеющих практический интерес при подсчете запасов: 0,32; 0,65; 1,27 и 1,85 г/т; установлены прогнозно-поисковые критерии золотого оруденения месторождения: структурные и литолого-стратиграфические; разработана и предложена новая структурно-литологическая модель формирования большой залежь-структуры месторождения Большевик; рекомендован новый подход к подсчету запасов и прогнозных ресурсов по сортам, что позволит перевести месторождение в крупный промышленный объект и увеличить запасы в 3,6 раза; даны рекомендации по дальнейшему направлению геологоразведочных работ на месторождении; использование полученных результатов на соседнем аналогичном (но более масштабном) месторождении Бакырчик позволит перевести его в разряд гигантских месторождений золота мирового уровня.
Фактическая основа работы. В основу диссертационной работы положены фактические материалы, полученные и обобщенные автором в ходе полевых геологоразведочных работ, проведенных на месторождении Большевик и других объектах Кызыловской золоторудной зоны по разработанным и реализованным им же поисковоразведочным проектам и составленным геологическим отчетам в течение 1979-2007 гг. Кроме собственных наблюдений и материалов, в работе использованы результаты поисково-съемочных и тематических работ ВКТГУ, ПГО «Востказгеология», КазИМС, ЦНИГРИ. Автором обработаны данные по 150 геологическим разрезам, планам и проекциям месторождения Большевик, отстроенным им лично по 1304 колонковым скважинам; изучено около 150 тыс. пог. м керна; создан, обработан и передан для использования недропользователю банк геологических данных, состоящий из 107,5 тыс. анализов проб на золото по канавам, траншеям, шурфам, скважинам, выработкам шахты №14, горизонтам отработки карьеров №№ 1, 2, 3 и 4; использовано более 600 анализов групповых проб на серебро, серу, мышьяк, углерод, 300 анализов физико-механических свойств руд и рудовмещающих пород, 97 силикатных анализов; исследовано 395 шлифов и 230 аншлифов; сделано и изучено 3180 пог. м фотодокументации керна скважин. При обработке и обобщении всех материалов привлечены многочисленные опубликованные работы по геологии района. При работе над диссертацией и для обработки информации использовались пакеты программ: Microsoft Office Word 2007, Microsoft Office Excel 2007, MapInfo Professional 8.0 SCP, Adobe Photoshop CS3, ELAN, Anhis 2.
Защищаемые положения:
1. На месторождении установлен структурный контроль (складчато-разрывной региональный и локальный тектонический) золото-сульфидных руд в Кызыловской рудной зоне. В размещении богатого промышленного оруденения месторождения основную роль играют широтные швы самой зоны, антиклинальные складки II порядка и диагональные разломы ее висячего бока, контролирующие разведанные рудные тела (линзы), формирующие рудные столбы I и II порядка и определяющие их склонение и форму. В размещении локальных рудных столбов III порядка основную роль играют мелкие разрывы и трещиноватость внутри Кызыловской структуры.
2. На месторождении выявлен литолого-стратиграфический контроль золотого оруденения, заключающийся в приуроченности промышленного оруденения, во-первых, только к бакырчикской свите верхнекарбонового возраста, во-вторых, к продуктивному горизонту верхней части разреза толщи.
3. Предложена новая структурно-литологическая модель месторождения Большевик, объединяющая в единую залежь-структуру все разведанные в главном продуктивном горизонте рудные тела и линзы.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на III Республиканской научно-теоретической конференции молодых ученых и специалистов-геологов Казахской ССР (г. Алма-Ата, 1984 г.), на заседаниях НТС ВКТГУ и ПГО «Востказгеология» (г. Усть-Каменогорск, 1981-1989 гг.), на секции благородных металлов и алмазов Мингео СССР (Москва, 1986 г.), на заседаниях НТС СП (ТОО) «Чаралтын», «Santafe Pacific Gold» и «Newmont Kazakstan Gold Limited» (г. Усть- Каменогорск, г. Алма-Ата, 1995-1999 гг.), на заседаниях техсоветов ЗАО (ТОО) «Артель ТРУД» (г. Семипалатинск, 2001-2005 гг.), на заседаниях ГКЗ РК (г. Кокшетау, 2001 и 2004 гг.), на заседаниях техсоветов ТОО «Inter Gold Capital» (г. Семипалатинск, 2006 г., г. Семей, 2007г.), на НТС АО «Алтыналмас» (г. Алматы, 2008 г.), на конференции Большой Алтай (г. Усть-Каменогорск, 2010 г.).
По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в т.ч. в реферируемых изданиях, включенных в перечень ВАК - 1 публикация. Значительная часть материалов проведенных исследований, выполненных в рамках диссертационной тематики, изложена в 23 научно-производственных проектах и отчетах Бакырчикской и Тематической партий Семипалатинской экспедиции Мингео КазССР, ЗАО (ТОО) «Артель ТРУД», ТОО «Inter Gold Capital», где автор работал главным геологом, и хранится в настоящее время в фондах МД «Востказнедра» и Республиканского центра геологической информации «Казгеоинформ» Комитета геологии и недропользования Республики Казахстан. Диссертационная работа прошла апробацию на кафедре геологии и разведки полезных ископаемых института природных ресурсов Томского политехнического университета.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Содержание глав: 1. Состояние проблемы. 2. Краткая характеристика геологического строения района и месторождения Большевик. 3. Создание банка данных содержаний золота в рудовмещающих толщах и выяснение структуры распределения концентраций золота в рудной зоне месторождения. 4. Структурные факторы формирования рудных тел (столбов) на месторождении. 5. Литологические факторы локализации золотого оруденения месторождения. 6. Структурно-литологическая модель формирования крупной золоторудной залежь-структуры месторождения Большевик. 7. Новый подход к подсчету запасов, прогнозирование ресурсов золота на месторождении Большевик и рекомендации по дальнейшему направлению геологоразведочных работ.
Объем диссертации составляет 152 страницы машинописного текста, в т.ч. 45 рисунков и 15 таблиц. Список использованной литературы включает 108 наименований.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору А.Ф. Коробейникову за постоянное внимание, советы и помощь в работе.
В процессе исследований автор пользовался советами докторов геологоминералогических наук Лось В.Л., Нарсеева В.А., кандидатов геолого-минералогических наук Ананьева Ю.С., Услугина М.О., которым искренне благодарен за моральную поддержку, совместную деятельность, помощь и ценные практические советы. Без сотрудничества с ними некоторые положения данной работы не были бы реализованы.

Купить

Проведенные исследования выявили основные закономерности локализации золотого оруденения месторождения Большевик (структурные и литологостратиграфические), которые повышают достоверность, точность и надежность локальных прогнозов выявления промышленных руд и способствуют эффективности проведения дальнейших геологоразведочных работ.
В размещении богатого промышленного оруденения основную роль играют широтные швы самой Кызыловской структуры, антиклинальные складки II порядка и диагональные разломы ее висячего бока, контролирующие разведанные рудные тела (линзы), формирующие рудные столбы I и II порядка и определяющие их склонение и форму. В размещении локальных рудных столбов III порядка основную роль играют второстепенные разрывы и трещиноватость внутри самой Кызыловской зоны. Именно структурные факторы при формировании концентраций богатых руд на месторождении в гидротермально-метасоматический этап имели решающее значение. Именно они сформировали промышленное балансовое золотое оруденение месторождения.
Литолого-стратиграфический контроль выразился в приуроченности золотого оруденения только к бакырчикской свите верхнекарбонового возраста, а внутри ее к главному продуктивному горизонту, в котором золото-сульфидная минерализация распространена по латерали и вертикали на 3910 и 630 м, т.е. имеет площадное развитие. Этот горизонт внутри бакырчикской толщи представлен микститами, тонким переслаиванием песчаников с алевролитами и аргиллитами, слойками алевролитов и аргиллитов, превращенными в тектониты, тектоносланцы и милониты.
Изучение приуроченности золотого оруденения к определенным породам показало, что 59,1% его связано с разнообразными переслаиваниями песчаников с алевролитами и аргиллитами, 17,6% - с алевролитами и аргиллитами, 12,9% - с милонитами, 7,9% - с дайками, 1,6% - с кварцевыми жилами и прожилками и лишь 0,4 и 0,5% - с песчаниками, гравелитами и конгломератами. Одним из факторов такой избирательной приуроченности (литологического контроля) золотого оруденения на месторождении к определенным породам являются различия в их прочностных свойствах и пористости. Изучение физикомеханических свойств литологических разностей пород бакырчикской свиты и вмещающих зону пород висячего бока показало, что отложения бакырчикской толщи отличаются более низкими прочностными свойствами (максимальное напряжение при растяжении и сжатии, модуль сдвига, коэффициент Пуассона) относительно таких же горных пород висячего бока Кызыловской зоны и лучше проницаемы для гидротермальных растворов. Пористость горизонтов переслаивания песчаников с алевролитами и аргиллитами, пачек алевролитов и аргиллитов в зоне, соответственно, в 1,8 и 1,7 раза выше, чем в аналогичных породах висячего бока структуры и практически во столько же раз выше песчаников самой зоны, которые обладают одинаковой пористостью с вмещающими зону породами со стороны висячего бока. Предел прочности на сжатие в горизонтах переслаивания песчаников с алевролитами и аргиллитами зоны на 50,4%, а в пачках алевролитов и аргиллитов на 23,1% ниже, чем в аналогичных породах висячего бока зоны; предел прочности на растяжение, соответственно, ниже на 23,5 и 30,7%; модуль продольной упругости в этих разностях пород уменьшился, соответственно, на 2,5 и 3,2%, модуль сдвига - на 1,7 и 3,2%, коэффициент Пуассона - на 4,2 и 19%.
Новая структурно-литологическая модель месторождения Большевик объединяет все разведанные в главном продуктивном горизонте рудные тела и линзы месторождения в единую большую залежь-структуру № 1, в которой рядовое (борт 1,2 г/т), бедное (борт 0,6г/т) и убогое (борт 0,3 г/т) оруденения контролируются литологическими факторами, а участки богатых руд (борт 1,8 г/т и выше) - структурными. Золотое оруденение будет распространяться до тех глубин, до которых сохранится благоприятная литологическая среда и структурная обстановка.
Кроме того, эта модель позволяет рекомендовать новый подход к подсчету запасов и оценке прогнозных ресурсов месторождения Большевик, и за счет этого резко (в 3,6 раза) увеличить минерально-сырьевую базу горнодобывающего предприятия, перевести его в разряд крупнообъемных золоторудных объектов Казахстана. Оконтуривание и подсчет запасов золотосодержащих руд предлагается производить по сортам: с выделением богатых, рядовых, бедных и убогих руд, с учетом современных и будущих геологоэкономических условий региона и страны. Для оконтуривания и подсчета запасов рекомендуются следующие бортовые содержания золота: 1,8; 1,2; 0,6 и 0,3 г/т.
Утвержденные на сегодня разведанные балансовые запасы золота при бортовом ограничении золота 3 г/т составляют по руде всего лишь 5,7%, а по металлу - 28% по сравнению с подсчитанными автором суммарными запасами всех сортов руд месторождения. Модель позволяет также более достоверно произвести подсчет прогнозных ресурсов, оценить масштабность месторождения и способствует проводить селективную разработку месторождения самым дешевым открытым способом.
Установленные структурно-литологические закономерности золотого оруденения легли в основу новых рекомендаций по дальнейшему направлению геологоразведочных работ на месторождении.
Реализация предложенной программы дальнейшего изучения месторождения, применение нового подхода к выявлению локализации оруденения - гипотезы «большой залежи» (надо вернуться к понятию рудных тел для Кызыловской зоны типа «минерализованных зон» - оно становится актуальным), использование новой структурнолитологической модели большой залежь-структуры месторождения Большевик, проведение вышеперечисленного комплекса работ и исследований, внесение изменений в направление, методику геологоразведочных и добычных работ, с вложением достаточных инвестиций в разведку, разработку технологий обогащения и прямой переработки руд позволит получить в течение 3-4 лет в Казахстане уникальное по запасам месторождение золота (на сегодня утверждено здесь только около 5% потенциальных запасов и лишь богатых сульфидных руд). Внедрение новых современных и эффективных методов предварительного обогащения и технологий переработки руды, разведка и добыча попутных элементов, эффективная разработка комплексных руд наиболее дешевым открытым способом приведет к существенному увеличению доходов недропользователя и налоговых отчислений. Все это в интересах недропользователя и государства, где обеспеченность балансовыми запасами золота составляет менее 30 лет.

Купить