Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Литофильность бериллия определяет связь его месторождений с областями развития гранитоидного магматизма двух формационных типов:

1) известково-щелочных гранитных серий нормального ряда, завершающихся фазами лейкократовых и литий-фтористых гранитов;

2) гранитоидных серий щелочного ряда, завершающихся фазами рибекитовых и эгириновых гранитов.

В таблице приведены запасы бериллия по промышленным типам месторождений Мира, России и Алтая.

Распределение запасов бериллия по промышленным типам месторождений, % (составлена с учётом данных [1])

Цель исследования – провести типизацию геолого-промышленных типов бериллиеовго оруденения Алтая.

Результаты исследований

На территории Горного Алтая, Рудного Алтая и Салаира встречаются гранитоиды нормального ряда и гранитоиды щелочного ряда, с которыми связано бериллиевое оруденение. Для поздних фаз становления рудогенерирующих гранитоидов и пегматитов характерны повышенные значения многих параметров флюидного режима и особенно высокие концентрации плавиковой кислоты во флюидах [5, 6]. В регионе имеются мелкие месторождения и проявления четырёх геолого-промышленных типов – комплексные (Be, W, Mo) кварцево-жильные, комплексные кварцево-грейзеновые (Be, W, Mo, Cu) и редкометалльные пегматиты (соответственно номера 6, 7, 8 и 9 таблица). Как видно из таблицы, ведущую роль в Мире и России имеют редкометалльные пегматиты, которые отличаются от других геолого-промышленных типов самыми низкими концентрациями оксида бериллия. Бериллиевое оруденение Алтайского региона формировалось в позднепалеозойско-раннемезозойский этап, и связано с эволюцией становления сложных интрузивных комплексов обязанных функционированию плюмтектоники, среди которых важнейшее значение имеют заключительные кремнекислые гранитоиды шошонитового типа (белокурихинский комплекс) и распространено в пределах Тигирекско-Белокурихинской металлогенической области [4]. Основные месторождения и проявления бериллия региона показаны на рисунке.

Структурно-вещественные комплексы Горного Алтая и Горной Шории на постколлизионный этап и этап функционирования мантийной горячей точки (P2-J1): 1 – венд-кембрийские островодужные комплексы, благоприятные для локализации золото-редкометалльного скарнового оруденения; 2 – терригенно-вулканогенные рифтогенные комплексы, благоприятные для локализации жильного и скарнового золото-редкометалльного оруденения; 3 – юрские комплексы редкометалльных гранитоидов: а – алахинский редкометалльных сподуменовых гранитов, б – восточно-калгутинский литий-фтористых лейкогранитов; 4 – Прителецкий пояс редкометалльных пегматитов (MZ); 5 – чиндагатуйский гранит-лейкогранитовый мезоабиссальный комплекс; 6 – юрские автономные щелочно-базитовые комплесы: а – сиенит-габбровый с карбонатитами «Эдельвейс» (Северо-Чуйский ареал); б – чуйский лампрофировый, с которым связано жильное золото-сульфидно-кварцевое оруденение; 7 – мезозойские приразломные впадины: 1 – Пыжинская; 2 – Яхансоринская; 3 – Аржанская; 4 – Янтаусская; 8 – гипабиссальные шошонитовые комплексы; 9 – мезоабиссальные гранитоидные комплексы (Р–Т): а – синюшинский гранодиорит-гранит-лейкогранитовый; б – белокурихинский гранит-лейкогранитовый; в – атуркольский гранитовый, с которыми связано скарновое золото-редкометалльное и жильное золото-сульфидно-кварцевое оруденение; 10 – мезоабиссальный порожинский гранит-лейкогранитовый комплекс; 11 – автономный дайковый терехтинский габбро-долеритовый комплекс (Р–Т); геолого-промышленные типы оруденения бериллия: 12 – комплексные скарны; 13 – комплексные кварцево-жильные; 14 – комплексные грейзеновые; 15 – пегматитовые; месторождения и проявления бериллия: 1 – Красный городок; 2 – Курановское; 3 – Ручей Крутенький; 4 – Тузукта; 5 – Дырях; 6 – Белорецкий Рудник; 7 – Ново-Колыванское; 8 – Пегматитовое; 9 – Казандинское; 10 – Тигирекское; 11 – Каракольское; 12 – Калгутинское

Комплексные (Be, W, Mo) кварцево-жильные месторождения Алтая. К этому геолого-промышленному типу на Алтае относятся месторождения Каракольское (Республика Алтай), Казандинское, Курановское (Алтайский край) и ряд проявлений (Красный Городок). Каракольское месторождение находится на водоразделе рек Усть-Куча, Колбала и Солоновка. Приурочено к Каракольскому интрузивному массиву. Наиболее высокие содержания берилла присущи кварцевым жилам СЗ простирания, которые приурочены к трещинам скола и сопровождаются процессом грейзенизации гранитов. Жилы сближены до интервала в 2–4 м, расположены кулисообразно, местами лестничные. Берилл развит в виде скоплений неправильной формы, друз и отдельных кристаллов. С ним ассоциируют молибденит, халькопирит, шеелит, колумбит и танталит (редки), висмутин, ковеллин, торбернит, метаторбернит, отенит, флюорит, турмалин. Распределение бериллия, молибдена и висмута в рудах неравномерное. Среднее содержание Be – 0,5 %, Mo – 0,3 %, Bi – 0,12 %. Суммарные запасы и прогнозные ресурсы (С1 + С2 + Р1) Be – несколько тысяч тонн, причём, берилла рудоразборного (С1 + С2) – 1942 т, Mo – 543,6 т, Bi – 141,2 т. Казандинское месторождение находится в верховьях ключа Феоктистова, правого притока р. Щепеты. Бериллоносные кварцевые жилы впервые были выявлены в 1947 г. Оруденение приурочено к кварцевым жилам, выполняющим трещины отрыва, возникшие в связи с установленной здесь тектонической зоной северо-восточного простирания. Горными выработками предшествующих исследователей вскрыта 91 кварцевая жила. Жилы имеют кулисообразное строение, причем сравнительно часто встречаются «слепые жилы». Простирание жил от 250 до 300°, падение на юго-запад и юго-восток под углами 65–85°, протяженность от десятков до нескольких сотен метров, мощность от 0,15 до 1,2 м (средняя 0,39 м). Основным полезным компонентом является берилл, который отмечается двух типов – мелкокристаллический и крупнокристаллический. Крупнокристаллический берилл наблюдается в виде кристаллов хорошей огранки размером до 10×2 см или в виде гнезд размером до 10×10 см. Другими жильными минералами являются молибденит, турмалин, пирит, висмутин, мусковит, флюорит, вольфрамит. Мощность изучавшихся зон с неравномерно-вкрапленной берилловой минерализацией составляет 2–3 м, содержание BeO до 0,126 %. Среднее содержание по одной из зон, вскрытых штольней 2 (на участке 70,5–72,5 м) составляет 0,03 % BeО. В связи с низкими содержаниями запасы бериллия в бериллоносных гранитах не подсчитывались (Пентельков, 1964). Запасы оксида бериллия по категориям В + С1 + С2 по результатам разведки составляют 1218,806 тонн при среднем ее содержании 0,194 %. Прогнозные ресурсы окиси бериллия категории Р1 до глубины 300 м составляют 1828 т. Суммарные запасы и ресурсы Казандинского бериллиевого месторождения составляют 3047 т. В сводном балансе запасов по месторождению по состоянию на 01.01. 2002 г числятся запасы оксида бериллия категории В – 42 т, категории С1 – 449 т, категории С2 – 491 т при среднем содержании BeO 0,198 %.

Пегматитовые месторождения. Самая многочисленная группа бериллиевых месторождений и проявлений представлена в регионе пегматитами. Месторождение бериллия Тигирекское находится в водораздельной части одноименного хребта и локализуется в районе г. Иркутки или Разработной. Месторождение приурочено к пегматитам, связанным с одноименным массивом гранитоидов, относящимся к белокурихинскому комплексу [2, 4]. На месторождении проявлены пегматиты полно дифференцированные, крупноблоковые, образующие 3 жилы. Наибольший интерес представляет самое крупное тело пегматита – тело № 1. На поверхности оно имеет штокообразную форму, вытянутую в северо-западном направлении. Длина выхода имеет 15 м. Месторождение не доизучено. Штольня пройденная в 1933 году по телу пегматита до 18,3 м, не вышла из него. Мощность тела колеблется от 4 до 9 м. Строение пегматита симметрично-зональное с обособлением 5 зон.

1 – ядерная часть пегматита сложена трещиноватым полупрозрачным розовым кварцем с неравномерной интенсивностью окраски от почти бесцветного до ярко розового, образуя неправильные участки и гнёзда размером до 1–2 м.

2 – следующая зона сложена серовато-белым и белым кварцем, иногда полупрозрачным.

3 – третья зона состоит из крупно- и гигантозернистого микроклин-пертита с крупными пластинками мусковита, редко биотита, дымчатого кварца и берилла. Кристаллы берилла грязно-зелёного, изредка чистого голубовато-зелёного прозрачного аквамарина, правильной «карандашной» огранки, но трещиноватые, размерами в первые сантиметры. Мощность зоны до 1,5 м. В этой зоне обнаруживались кристаллы аквамарина до 1 м длиной и 15 см шириной (Кокорин, 1934).

4 – четвёртая зона представлена средне- и крупнозернистым пегматитом с монацитом, аквамарином и редким ксенотимом. Мощность зоны до 50 см.

5 – внешняя, пятая зона мощностью от 5 до 15 см сложена красноватым среднезернистым мусковит-плагиоклазовым лейкогранитом и имеет постепенные переходы к вмещающим светло-серым и розоватым среднезернистым гранитам Тигирекского массива.

Основной объём берилла приурочен к границе 2 и 3 зон. В составе пегматитов отмечено 28 минералов, из которых основные – микроклин, кварц, берилл, мусковит. Акцессорные минералы: монацит, ильменорутил, флюорит, апатит, турмалин, танталит, колумбит, ксенотим.

Аквамарин локализуется в пегматитах в виде гнёзд в переходной части от кварцевого ядра к альбитовой зоне. Размеры гнёзд до 20–30 см в поперечнике. Отдельные кристаллы прозрачного аквамарина небесно-голубого и голубого цвета достигают 8–6 см в длину. Ассоциирует со слюдой зелёного цвета, иногда монацитом, ксенотимом, танталитом и колумбитом. По данным Н.Д. Довгаля (1934 год) запасы берилла по категории Б составляют 5,18 т при среднем содержании по телу пегматита 0,28 % и по отвалу – до 0,045 %. Аквамарин Тигирекского месторождения хорошего качества. Из него получаются прекрасные кабошоны и поделки [3].

Комплексные кварцево-грейзеновые (Be, W, Mo, Cu) месторождения.К этому типу относится Калгутинское месторождение, при разведке которого бериллиевому оруденению не было уделено серьёзного внимания. Калгутинское кварцево-грейзеновое месторождение находится в верховьях одноименного ручья. В рудном поле отчётливо различимы 3 типа главных руд: кварц-вольфрамитовый, прожилково-вкрапленный «молибденового штока» и прожилково-вкрапленный медно-молибден-порфировый. Кварц-вольфрамитовый тип оруденения представлен 589 жилами кварца протяжённостью по простиранию от 20 до 330 м (средняя 106 м) и от 16 до 210 м (средняя 47 м) по падению. Рудные жилы имеют доминирующее С-В простирание с крутыми падениями на С-З и Ю-В. Текстуры руд: гнездово-вкрапленная и вкрапленная. Главные рудные минералы: вольфрамит, молибденит, пирит. Реже встречаются висмутин, берилл, халькозин, халькопирит, блеклые руды. Второстепенные: шеелит, гематит, магнетит, пиролюзит. Из жильных минералов преобладает кварц нескольких генераций. Эпизодически отмечаются мусковит, турмалин, флюорит, лепидолит. Рудные жилы сопровождаются оторочками грейзенов мощностью от нескольких сантиметров до одного и более метра. Грейзены содержат прожилково-вкрапленную шеелит-вольфрамитовую минерализацию с бериллом, где отмечаются редкие находки изумрудов. Изумруды характеризуются слабо зелёной до изумрудно-зелёной окраской. Размеры кристаллов по длинной оси достигают 1,5 см. Кварц-вольфрамитовый тип оруденения относится к четвёртому этапу и представлен 589 наиболее мощными (0,5–2 м) жилами кварца протяжённостью по простиранию от 20 до 330 м (средняя 106 м) и от 16 до 210 м (средняя 47 м) по падению. Рудные жилы имеют доминирующее С-В простирание с крутыми падениями на С-З и Ю-В. Текстуры руд: гнездово-вкрапленная и вкрапленная. Главные рудные минералы: вольфрамит, молибденит, пирит. Реже встречаются висмутин, берилл, халькозин, халькопирит, блеклые руды. Второстепенные: шеелит, гематит, магнетит, пиролюзит. Из жильных минералов преобладает кварц нескольких генераций. Эпизодически отмечаются мусковит, турмалин, флюорит, лепидолит. Рудные жилы сопровождаются оторочками грейзенов мощностью от нескольких сантиметров до одного и более метра. Грейзены содержат прожилково-вкрапленную шеелит-вольфрамитовую минерализацию с бериллом, где отмечаются редкие находки изумрудов. Изумруды характеризуются слабо зелёной до изумрудно-зелёной окраской. Размеры кристаллов по длинной оси достигают 1,5 см. Прогозные ресурсы оксида бериллия по категории Р1 составляют 1300 т при среднем содержании оксида бериллия 0,3 %.

В Рудном Алтае расположено Алейское бериллиевое проявление, пространственно и парагенетически связанное с аляскитовыми гранитами Устьянского массива. Рудная зона локализуется в пределах крупного ксенолита габбро-долеритов. Она прослежена горными выработками от р. Устьянки в С-С-З направлении на 400 м. Внутренне строение зоны сложное. В целом она фиксируется интенсивным дроблением габбро-долеритов с образованием штокверков и грейзенизацией. Наиболее интенсивной грейзенизации подверглись фельзит-порфиры, образующие 2 дайки (в Ю-В части рудной зоны) меридионального направления. Под воздействием пневматолито-гидротермального метасоматоза фельзит-порфирв превращены в мелко-тонкозернистые грейзены (лишь изредка устанавливаются реликты вкрапленников кварца и плагиоклаза). Минеральный состав грейзенов: кварц, мусковит, (иногда замещающийся литиевыми слюдами), хлорит, флюорит, реже встречаются топаз, берилл, серицит, в единичных случаях – турмалин. Из второстепенных минералов присутствуют циркон, апатит, кальцит, биотит, пироксен, амфибол. Более широко в зоне развиты штокверки, слагающие основную часть рудной зоны. Они представляют собой интенсивно раздробленные габбро-долериты, пронизанные густой сетью жилок мощностью до 1 см. В составе штокверков участвуют кварц (30-60 %), мусковит и лепидолит (3–4 %), флюорит (3–5 %), берилл (3–4 %), топаз, апатит, циркон, вольфрамит и пирит (не более 2–3 %), иногда встречаются кальцит и шеелит.

Берилл в количественном отношении преобладает в штокверках. В грейзенах берилл обычно образует голубые длинностолбчатые кристаллы длиной до 1 мм, в штокверках – игольчатые и длинностолбчатые кристаллы длиной до 2 мм, реже образует секториальные сферолито-лучистые агрегаты синей до густо-синей окраски, редко – голубовато-зеленоватые скопления кристаллов, приближающиеся к аквамарину. По результатам 136 химических анализов в рудной зоне содержания бериллия варьируют от 0,005 до 0,18 %. Запасы оксида бериллия ориентировочно определены в 15 т (на метр углубки).

Комплексные скарновые месторождения (Be, W, Mo).Среди комплексных скарновых месторождений следует отметить месторождения Белорецкий Рудник и Ново-Колыванское. Месторождение Белорецкий рудник расположено в правом борту р. Белой, против устья р. Веселяиха, в 25 км к югу от Белорецкого железорудного месторождения. На месторождении выделяется 4 типа руд:

1. Скарновые с бериллиевым везувианом, шеелитом, флюоритом, пиритом, сфалеритом и халькопиритом.

2. Жильные образования и околожильные измененные породы с гельвином, бериллом, шеелитом, вольфрамитом, молибденитом, флюоритом и сульфидами (пирит, сфалерит, халькопирит, галенит, висмутин, алтаит). Характерно повышенное содержание серебра (до 282 г/т), галлия (0,01 %) и висмута (0,1 %).

3. Грейзеновый с гельвином, бериллом, вольфрамитом, молибденитом, флюоритом и сульфидами (пирит, сфалерит).

4. Кварцево-жильный с бериллом, вольфрамитом, молибденитом и сульфидами (пирит, халькопирит, висмутин). Содержания оксида бериллия в рудах варьируют от 0,05 до 0,9 % (среднее 0,31 %). Прогнозные ресурсы категории Р1 по месторождению оценены в 1250 т.

Выводы

Таким образом, бериллиевое оруденение на Алтае образует различные геолого-промышленные типы, связанные с гранитоидами, обогащённые флюидами и особенно HF: пегматитовые, скарновые, грейзеновые и жильные. Суммарные запасы оксида бериллия составляют (т): категории В – 47,2, категории С1 – 449, категории С2 – 506, категорий С1 + С2 – 1942. Прогнозные ресурсы категории Р1 оценены в 2550 т оксида бериллия.