На основе площадных литохимических поисков по вторичным ореолам рассеяния масштаба 1:25000 (более 3500 проб) выявлены аномальные структуры геохимических полей (АСГП) для нескольких типов и подтипов эпитермального золото-серебряного оруденения. Рассмотренные АСГП ранга рудных полей имеют зональное строение (от центра к периферии): зона ядерного концентрирования химических элементов - зона транзита или выноса элементов - зона фронтального концентрирования элементов. В пределах выделенных зон преобладающие и сопутствующие метасоматиты получили оценку кислотности - основности на основе картирования и расчёта условных потенциалов ионизации. Выделенные зоны АСГП характеризуются контрастными различиями в спектрах максимально концентрирующихся элементов, положением и рисунком эллипсоида изменчивости химических элементов. Определено склонение АСГП, имеющее важное значение для проведения поискового бурения. По комплексу признаков проведена разбраковка степени перспективности АСГП.
Эпитермальное золото-серебряное оруденение, приуроченное к вулкано-плутоническим поясам (ВПП) и областям тектоно-магматической активизации (ТМА), в структуре минерально-сырьевой базы России в доле запасов составляет 20,2 %, а в доле прогнозных ресурсов золота - 34,5 % (Кривцов, Беневольский и др., 2002). В Горном Алтае и Горной Шории эпитермальное золото-серебряное оруденение проявлено в наложенных ВПП венд-нижнекембрийского и среднедевонского возрастов. Оруденение этого геолого-промышленного типа (ГПТ) региона, в отличие от жильного золото-сульфидно-кварцевого и золото-скарнового, изучено слабо. Однако исследование аномальных структур геохимических полей (АСГП) рудных объектов в комплексе с другими методами позволит разбраковать многочисленные проявления этого ГПТ, выявить наиболее перспективные из них с целью постановки поисковых и оценочных работ [2]. Целью настоящего иследования является систематика АСГП регионов и выявление их геохимических особенностей с последующим выделением перспективных объектов для постановки геолого-разведочных работ.
Методика работ и проблема поисков оруденения по аномальным структурам геохимических полей
Наиболее полно методология и принципы интерпретации геохимических наблюдений с позиций структурных представлений о строении геохимических полей применительно к поискам, оценке и прогнозированию гидротермальных месторождений полезных ископаемых на примере золото-серебряного оруденения разработаны С.А. Григоровым с соавторами [4]. АСГП позволяют:
1 - геометризовать металлогенические таксоны разного ранга - от рудных районов до месторождений и рудных тел;
2 - определять уровень эрозионного среза и склонение геохимических полей, сопровождающих рудные тела.
Для скарновых и жильных золоторудных месторождений Горного Алтая проведена типизация АСГП и сопоставление их с полями метасоматитов различных кислотности - щёлочности путём расчёта условных потенциалов ионизации [4]. АСГП эпитермальных золото-серебряных объектов региона получены на основе обработки более 3500 анализов геохимических проб, отобранных в масштабе 1: 25000 (вторичные ореолы).
Типизация золото-серебряного оруденения региона
Эпитермальное оруденение в регионе пространственно и генетически связано с областями проявления венд-нижнекембрийского в Кондомо-Лебедском блоке и девонских вулкано-плутонических комплексов в Чарышском, Ануйско-Чуйском, Лебедском и Уйменском прогибах. По составу оно охватывает минерализацию золото-серебряную, серебряную, олово-серебряную, медно-золотую. Согласно существующим классификациям [6-8] рассматриваемое оруденение можно разделить на два главных генетических типа: низкосернистый (адуляр-серицитовый) и высокосернистый (кислотно-сульфатный). В низкосернистом типе различимы 3 подтипа: золото-серебряный, полиметалльный олово-серебряный и серебро-обогащённый полиметалльный.
Аномальные структуры геохимических полей золото-серебряного оруденения
Аномальные структуры геохимических полей всех типов и подтипов золото-серебряного оруденения весьма специфичны и характеризуются индивидуальными чертами набора главных и второстепенных химических элементов в зонах этих структур, рисунками эллипсоида изменчивости в главных осях, значениями факторных нагрузок (рисунок).
Золото-серебряный подтип в Горном Алтае представлен месторождением Сурич Новофирсовского золоторудного узла, приуроченным к вулкано-тектонической структуре пул-апарт, заложенной на пересечении субмеридионального разлома мантийного заложения и дизъюнктива северо-восточной ориентировки. Структура формировалась в условиях сдвиго-раздвига и генерировала несколько эруптивных центров, сопровождавшихся субвулканическими образованиями риолит-порфиров. Вулканиты куяганского комплекса (D2) участка (андезиты, дациты, риолиты и их туфы) и субвулканические образования относятся к известково-щелочной серии и в значительной степени подвержены пропилитизации, аргиллизации. Значительные кислотные изменения вулканитов привели к образованию вторичных кварцитов. Типоморфным признаком золото-серебряного оруденения в Новофирсовоском рудном узле являются очаговы вулканические аппараты центрального типа (Сурич, Игнашиха и другие). Две зоны минерализации субмеридиональной ориентировки представлены дроблёными вулканитами и их туфами, интенсивно аргиллизированными, пронизанными разно ориентированными прожилками и гнёздами кварцевого, кварц-адулярового состава, а также халцедоновидного кварца и халцедона, образующими штокверк. Мощности зон от 10 до 18 м, протяжённости по простиранию более 200 м. Местами отмечаются кварциты c тонкой рассеянной вкрапленностью сульфидов. Сульфидная минерализация локализуется в аргиллизитах и в жильных образованиях и представлена пиритом, реже галенитом, сфалеритом, халькопиритом, самородным золотом, аргентитом. Содержания золота в зоне варьируют от 0,1 до 107 г/т. (в среднем 3,3 г/т), серебра от 3 до 150 г/т. Среднее отношение в рудах Au:Ag = 1:20. Температура гомогенизации газово-жидких включений в кварце, содержащем золото, составляет 180-210 °С. Общая солёность включений низкая (1,3-3,1 ‰ в эквиваленте NaCl). В их составе преобладают CO2 и HCl. В небольших количествах определены N2 и H3BO3. Содержания золота в пирите от 3,1 до 12,4 г/т.
Так в ядерной зоне концентрирования химических элементов Суричской АСГП (площадь 7 км2) доминантную роль играют золото и серебро, а во фронтальной зоне концентрирования свинец, цинк в меньшей степени медь, кобальт, никель, мышьяк. Факторные нагрузки в ядерной зоне концентрирования характеризуются очень высокими значениями золота (94) и серебра (87) и отрицательными значениями кобальта и никеля. Во фронтальной зоне концентрирования главенствующую роль приобретают свинец, цинк, медь, а золото и серебро приобретают отрицательные значения (см. рисунок).
Аномальные структуры геохимических полей (АСГП) эпитермального золото-серебряного оруденения Горного Алтая и Горной Шории:
1 - зона ядерного концентрирования химических элементов; 2 - зона транзита, или выноса элементов; 3 - зона фронтального концентрирования элементов ранга рудных полей;
4 - склонение АСГП; 5 - эллипсоиды изменчивости в главных осях (в R-модификации метода главных компонент); 6 - вулканические центры с флюидо-эксплозивными брекчиями;
7 - субвулканические гранитоидные тела; 8 - проявления золото-серебряного оруденения;
F1 - значения факторных нагрузок 1 фактора; АСГП:
I - Суричская, II - Майско-Семёновская, III - Чакпундобэ, IV - Бельги
Условный потенциал ионизации аргиллизации характеризуется несколько более повышенными значениями кислотности среды (218,2-220,1), по сравнению с зоной ядерного концентрирования Майско-Семёновского участка. Во фронтальной зоне концентрирования главенствующую роль приобретают свинец, цинк, медь, а золото и серебро в факторных нагрузках приобретают отрицательные значения. Склонение АСГП юг-юго-западного направления. Пропилиты зоны фронтального концентрирования имеют условный потенциал ионизации, близкий к стандартной величине (193,2-194,3).
Майско-Семёновская АСГП проявления золото-серебряного типа в Горной Шории контролируются размещением флюидо-эксплозивных брекчий, приуроченных к разлому северо-западной ориентировки [Гусев, 2003]. Зона ядерного концентрирования площадью 24 км2 характеризуется максимальными концентрациями и повсеместной распространённостью Au, Ag и весьма высокими факторными нагрузками этих же элементов, а также отрицательными показателями марганца, мышьяка и сурьмы. Эллипсоид изменчивости распределения химических элементов в зоне ядерного концентрирования ориентирован длинной осью конформно с направлением склонения АСГП. Условный потенциал ионизации аргиллизитов, преобладающих в зоне ядерного концентрирования варьирует от 217,5 до 218,4, а кварцитов от 218,9 до 220,1, указывающие на весьма кислотную обстановку околорудного метасоматоза. Во фронтальной зоне концентрирования ранга рудного поля максимальные концентрации и распространённость имеют свинец и цинк. Местами в этой зоне отмечаются аномалии серебра, мышьяка, сурьмы, меди, марганца. Факторные нагрузки в этой зоне имеют противоположные показатели относительно таковых в предыдущей зоне. Эллипсоид изменчивости распределения химических элементов в главных осях также прямо противоположен таковому в зоне ядерного концентррования. Условный потенциал ионизации (от 192 до 194,5) доминирующей пропилитизации в этой зоне характеризуется повышенной основностью, по сравнению с зоной ядерного концентрирования.
В ядерной зоне концентрирования Суричской АСГП (площадь 7 км2) доминантную роль играют золото и серебро, а во фронтальной зоне концентрирования свинец, цинк в меньшей степени медь, кобальт, никель, мышьяк. Факторные нагрузки в ядерной зоне концентрирования характеризуются очень высокими значениями золота (94) и серебра (87) и отрицательными значениями кобальта и никеля. Условный потенциал ионизации аргиллизации характеризуется несколько более повышенными значениями кислотности среды (218,2-220,1), по сравнению с зоной ядерного концентрирования Майско-Семёновского участка. Во фронтальной зоне концентрирования главенствующую роль приобретают свинец, цинк, медь, а золото и серебро в факторных нагрузках приобретают отрицательные значения. Склонение АСГП юг-юго-западного направления. Пропилиты зоны фронтального концентрирования имеют условный потенциал ионизации, близкий к стандартной величине (193,2-194,3).
АСГП эпитермального медно-золотого оруденения высокосернистого типа (кислотно-сульфатного) зарегистрировано на восточном склоне г. Чакпундобэ, а также в междуречье Байгол-Лебедь среди вулканитов трахириодацитового состава (саганская свита - D2). В отличие от ранее рассмотренных геохимических структур анализируемая АСГП Чакпундобэ отличается появлением в её составе Mo, Bi, B. В ядерной зоне концентрирования (площадь 8,5 км2) ведущую роль, помимо указанных элементов, имеют Au и Cu. Здесь локализуется эпитермальное медно-золотое, а в зоне фронтального концентрирования проявлено молибден-медно-золото-порфировое оруденение. Во фронтальной зоне ведущую роль играют Ag, Pb, Cu, Co, Bi, Ni, местами Hg. Условные потенциалы ионизации метасоматитов характеризуются значительными вариациями. Так в зоне ядерного концентрирования аргиллизиты с баритом имеют величины этого показателя от 214, до 215,1, а аргиллизиты с алунитом от 199 до 200,3. Пропилиты зоны фронтального концентрирования по условному потенциалу ионизации имеют несколько повышенную основность (191-192,5). Березитоиды с турмалином в этой зоне, сопровождающие порфировое оруденение, имеют условный потенциал ионизации 208,8-209,5.
АСГП олово-серебряного полиметалльного типа заметно отличается от всех остальных. В зоне ядерного концентрирования (площадь 8,4 км2) главенствующее значение имеют Sn, Ag, Sb, As, а во фронтальной зоне концентрирования - Pb, Zn, Cu, иногда Ag, Ba, As. Специфичны и факторные нагрузки в анализируемых зонах. Склонение АСГП север-северо-за-
падное.
Из всех изученных АСГП наибольшими перспективами обладают Суричская и Майско-Семёновская. В зоне ядерного концентрирования для них характерен весьма ограниченный состав химических элементов - золото и серебро, являющихся рудообразующими. Им свойственна наибольшая контрастность геохимической зональности, высокая плотность концентраций рудообразующих элементов в ядерной зоне концентрирования, максимальные значения факторных нагрузок золота и серебра. Указанные особенности корреспондируют наиболее концентрированным рудам в АСГП Суричской и Майско-Семёновской.
Заключение
Рассмотренные АСГП имеют зональное строение, проявляющееся относительно энергетических и вещественных источников оруденения - рудогенерирующих субвулканических образований и очаговых структур, представленных флюидо-эксплозивными брекчиями. Для различных типов и подтипов эпитермального оруденения выявлены специфические спектры максимальных концентраций рудообразующих и сопутствующих элементов в зоне ядерного концентрирования, где и локализуется основное промышленное оруденение. Дифференциация химических элементов в АСГП подтверждается не только отличающимися наборами элементов в зонах, но и положением эллипсоидов изменчивости элементов и величинами факторных нагрузок рудообразующих и сопутствующих элементов. Наибольшими перспективами обладают АСГП с минимальным набором элементов максимальных концентраций в зоне ядерного концентрирования и наиболее высокой кислотностью среды рудообразования и сопутствующих метасоматитов. Направление склонения АСГП отражает не только вектор зональности и изменчивости концентрационных аномальных геохимических полей, но и является инстументом целенаправленных поисков оруденения, планирования закладки буровых профилей с целью оценки оруденения на глубину.
Список литературы
-
Оценка прогнозных ресурсов алмазов, благородных и цветных металлов. Методическое руководство: / А.И. Кривцов, Б.И. Беневольский и др. - Выпуск «Золото». - М.: ЦНИГРИ, 2002. - 127 с.
-
Гусев А.И., Карабицина Л.П. Минерально-сырьевая база Республики Алтай: состояние и перспективы развития (материалы регионального совещания). - Горно-Алтайск, 1998. - С. 47-49.
-
Гусев А.И. Металлогения золота Горного Алтая и южной чаcти Горной Шории. - Томск: Изд-во STT, 2003. - 305 c.
-
Григоров С.А., Куклин А.А., Куклин А.П., Караваева В.А., Розенблюм И.С. // Доклады АН СССР. - 1988. - Т. 300, №1. - С. 201-204.
-
Gusev A.I. 4-th Joint International Simposium on Exploration Geochemistry. - Irkutsk, 1994. - Р. 84-85.
-
Прогнозирование и поиски месторождений золота / В.А. Нарсеев, Н.К. Курбанов, М.М. Константинов и др. - М.: ЦНИГРИ, 1989. - 237 с.
-
Hedenquist J.W., Izawa E., Arribas A., White N.C. // Resource Geology Special Publication. - Tokyo, Japan, 1996. - №1. - 17 p.
-
Mosier D.L., Menzie W.D., Kleinhampl F.J. // US Geol. Surv. Bull. - 1986. - №1666. - 42 p.