Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

SALAIRO-ALTAE-TUVINSKII LEVEL STRATIFIORMING DEPOSITS OF TYPE SEDEX

Gusev A.I.
A new data quoted on broad expantion stratiformic lead-zink-silver ore mineralization type SEDEX, accustoming to Vendium-Cambrian stratigrafic level of Altay, Salair, Tuva, Mountain Shoria. Forming of ores link with exgalation-sedimentary processes, training to paleobasins. Ratio of isotopes sulfur point on increase hard isotope sulfur for count sulfate sea water. Pronounced concentrations of gold and platinum metals attach sometimes to basic ore forming metals. Keywords: stratiformic ore miberalization, Vedium-Cambrian level, lead, zinc, silver, gold, platinum metals

Стратиформное оруденение типа SEDEX в углеродисто-кремнисто-сланцевых разрезах дают супергигантские месторождения свинца, цинка, серебра [3,4]. Достаточно отметить, что комплексные месторождения этого типа (Ред Дог на Аляске) содержат объекты мирового класса с суммарными запасами и ресурсами цинка свыше 140 млн т. (средние содержания в рудах цинка - 16,6 %, свинца - 4,6 %). Львиную долю свинцово-цинковых руд в мировом балансе составляют месторождения типа SEDEX [1]. Венд-кембрийский уровень развития вулканогенных, терригенно-вулканогенных и кремнисто-углисто-вулканогенных образований Горного Алтая, Салаира и Тувы распространены в регионе широко и вмещают многочисленные проявления слоистых руд в терригенно-сланцевых, кремнисто-углеродисто-карбонатных разрезах. Процессы типа SEDEX с образованием стратиформного оруденения в регионе отмечаются в проявлениях, относящихся к типичным объектам свинцово-цинково-серебряного, серноколчеданного и золото-черносланцевого.

Цель настоящего исследования - провести сравнительное изучение всех объектов в регионе, в составе которых отмечаются продукты процессов типа SEDEX, и классифицировать их в рамках существующих представлений. Прогнозно-поисковый комплекс месторождений типа SEDEX имеет специфицеские особенности и предполагает значительную роль в нём картирования аутигенной и диагенетической минерализации в рудовмещающих металлотектах и их использование для палеореконструкций с выделением благоприятных локальных палеовпадин с признаками эксгаляций на морское дно.

Остановимся на кратком обзоре проявлений указанных типов.

Шлаттер-Катунское полиметаллическое проявление расположено в правом борту р. Катуни (Горный Алтай), юго-восточнее с. Быстрянка на г. Рудник. Рудовмещающий металлотект представлен углисто-кремнисто-глинисто-карбонатным разрезом эдиганской (V-Є1) и метабазальтами манжерокской свит (Є1). Проявление представлено слоистыми, полосчатыми, линзовидно-полосчатыми рудами в углеродистых силицитах и глинистых сланцах, обогащённых карбонатным материалом, и локализуется среди образований эдиганской свиты. Густая вкрапленность пирита, реже сфалерита, галенита, халькопирита образует обогащённые прослои и гнёзда, местами сопровождаемые кварц-баритовыми оторочками мощностью до 1-2 см. Мощность обогащённых прослоев варьирует от 1 до 20 см. Мощность зоны с такими рудами от 2 до 12 м. Отмечаются 3 генерации пирита. Самая ранняя представлена неправильными зёрнами и линзочками мучнистого пирита, имеющего микроглобулярное строение. Вторая генерация локализуется по периферии линзочек микроглобулярного пирита и представлена метакристаллами кубического габитуса, иногда сопровождающиеся тонкостебельчатым кварцем и удлинёнными чешуйками гидробиотита. Третья генерация дисульфида железа отмечается в прожилках кварца, кварца с карбонатом и представлена кубическими и пентагон-додекаэдрическими кристалликами. Мощность прожилков варьирует от 2 до 8 мм. Местами отмечается микроплойчатость рудных слойков, указывающая на складчатость и метаморфизм первичных эксгаляционно-осадочных накоплений сульфидов. Со стороны лежачего бока рудной залежи отмечаются конкреции сидерита размерами от 0,5 до 3,5 см, содержащие пирит и пирротин. Редко наблюдаются мелкие септарии размером до 3,5 см, сложенные сидеритом, баритом с пиритом, пирротином, редко галенитом и сфалеритом. Сфалерит, галенит и халькопирит присутствуют в виде вкрапленности и гнёзд также и в слойках пирита в ритмично-слоистых рудах. Содержания элементов в рудах составляют: цинка - от 0,05 до 1,5 %, свинца - от 0,08 до 3,5 %, меди - от 0,03 до 0,4 %, серебра от 15° до 1560 г/т.

Со стороны висячего бока стратиформной залежи наблюдается жила кварца мощностью 1,5 м, содержащая вкрапленность и линзочки пирита, галенита, редко сфалерита, халькопирита. Содержания металлов в жиле: свинца - 3,75-6,87 %, серебра - 65-1620 г/т, цинка - 0,2-0,8 %, меди - 0,1-0,2 %. Вероятно, жила представляла собой подводящий канал для эксгаляций на морское дно, залеченное впоследствии кварцевой жилой.

Солонцовое медно-цинковое проявление расположено в правом борту р. Ангуреп (Салаирсксий кряж) и приурочено к пачке углеродистых кремнисто-карбонатных сланцев верхней толщи ангурепского полиметаморфического комплекса (PZ1). Представлено зоной вкрапленных и реже массивных слоистых сульфидных руд, претерпевших метаморфизм. Пирит, пирротин, редко сфалерит, галенит, арсенопирит и халькопирит образуют линзовидные и полосчатые агрегаты среди углеродистых кремнисто-карбонатных сланцев. Сульфиды сопровождаются гнёздами и прожилками кварца, барита, анкерита. Выше слоистых руд отмечаются согласные линзы барита мощностью от 0,2 до 1,8 м. Местами в барите отмечаются прожилки кварца с вкрапленностью галенита. Содержания цинка от 0,1 до 1,5 %, свинца от 0,2 до 2,8 %, меди от 0,05 до 0,5 %. Пачка оруденелых пород прослеживается на 4 км по простиранию и сопровождается ореолами цинка, бария, меди, марганца, серебра, мышьяка.

На территории юго-западной части Тувы в 60-70 годы было выявлено весьма перспективное стратиформное полиметаллическое оруденение. Перспективное проявление Сарыгиматейское выявлено в 1956 г. Проявление приурочено к северо-восточному крылу Сарыгиматейской антиклинали в месте её осложнения флексурным перегибом и сменой широтного простирания на юго-восточное. Центральная часть проявления сложена толщей светлых, серых, желтоватых слоистых, плитчатых мраморов курайской свиты (Є1). Простирание толщи 280-300°. Она смята в крутые складки с размахом крыльев в сотни метров. В северо-восточной и юго-восточной частях проявления на толще карбонатных пород залегают переслаивающиеся тонко косослоистые, рассланцованные алевропесчаники, алевролиты, известковые алевролиты и песчаники с прослоями серых, тёмных известняков. В юго-восточной части в тектонических блоках появляются ортосланцы и отдельные линзы рассланцованных долеритовых порфиритов (Є1). Полиметаллическое оруденение приурочено к пачке серых до тёмно-зеленовато-серых песчанистых алевролитов с прослоями алевритистых кварцевых песчаников, отдельными горизонтами свтло-серых и тёмных мраморизованных известняков. Мощность пачки около 100-120 м. По простиранию она прослежена на 5 км. Отложения балхашской свиты шириной 0,5-3 км прослеживаются на расстоянии более 20 км и в западном направлении уходят в пределы Горного Алтая.

В пределах Белатр-Сарыгиматейской полиметаллической рудной зоны выделяются 3 подзоны: Центральная, Восточная и Западная.

Центральная подзона протягивается в северо-западном (290-300°) направлении вдоль правого борта р. Сарыг-Ыйматы на 2 км при ширине около 100-110 м и пространственно совпадает с выходами рудовмещающей пачки. В юго-восточной части подзоны выявлено рудное тело №1 (северное). Прослеженная длина тела около 600 м, мощность не менее 24 м. Канавы не вышли из рудного тела. Руды сложены тонкозернистыми, тонкослоистыми сфалерит-галенитовыми образованиями, интенсивно окисленными. Мощность первичных слойков сульфидов варьирует от долей мм до первых мм, протяжённость от 0,5 до 3 см. Они группируются в визуально различимые слойки существенно галенитового или сфалеритового состава. Микроскопические исследования показали последовательность выделения сульфидов: пирит 1 - галенит 1 + сфалерит 1 - сфалерит 2 + галенит 2. Вмещающие породы метаморфизованы и превращены в сланцы серицит-мусковит-кварц-хлоритовые с обильной насыщенностью рудными минералами (галенитом, сфалеритом, пиритом, редко пирротином). Содержания свинца колеблются от 0,5 до 12,6 %, цинка от 0,3 до 4,6 %. На мощность 14 м средние содержания элементов составляют: свинца 5,21 %, цинка - 2,78 %. С рудным телом совпадает отрицательная аномалия естественного поля интенсивностью (-100) - (-250 мв) протяжённостью 1750 м и шириной 80-200 м. Рудное тело сопровождается 4 ореолами свинца (0,1-1 %), цинка (0,04-0,06 %), бария (0,2-0,4 %) от 300 до 600 м в поперечнике в аномальную зону протяжённостью около 2,5 км при ширине от 200 м до 1 км.

Восточная рудная подзона протягивается в юго-восточном направлении от водораздела руч лагерного и Аржан на 200 м при ширине 100-300 м. В северо-западной части подзоны выделено рудное тело №2, приуроченное к контакту пачки светлых известняков с пачкой тёмных, часто переслаивающихся косослоистых песчаников и алевролитов, локализуясь в последних. Рудное тело имеет пластовый характер протяжённостью 14 м и мощностью 1,8 м. Фланги рудного тела перекрыты осыпями. Рудное тело окислено и имеет зональное строение. Лежачий бок выполнен оолитообразными агрегатами каламина. Центральная часть сложена кварц-баритовой и барит-целестиновой массой с целестином и вкрапленностью галенита. Висячий бок выполнен розовым кальцитом, смитсонитом с оторочкой натёчных корок пиролюзита и лимонита. Текстуры руд - вкрапленные и полосчато-вкрапленные. На продолжении рудного тела обнаружены обломки массивных мелко-тонкозернистых галенит-сфалеритовых руд (типа свинчаков), окисленных с поверхности, а также выходы коренных окисленных руд размерами 1×0,5 м. Общая протяжённость пластового тела с учётом свалов и отдельных выходов руд составляет 350 м. Содержания компонентов в рудном теле №2 составляют (%): свинца от 1,17 до 8,08 (среднее 4,59), цинка - 21, меди - 0,12, индия - 0,1, кадмия - 0,0025, серебра - 0,0015. Рудному телу соответствует отрицательная аномалия ЕП интенсивностью до 300-600 мв протяжённостью 2,5 км при ширине 250-300 м. В юго-восточной части рудной подзоны к восточному флангу аномалии ЕП тяготеет первичный ореол свинца и цинка с содержанием более 1 %. В эпицентре аномалии при проходке 2 канав вскрыты 3 пласта мощностью 20-30 м рассланцованных тонко-косослоистых алевропесчаников с убогим стратиформным оруденением колчеданного типа (пирротин, реже халькопирит и сфалерит) с содержанием до 0,8-1 % меди. Западная рудная подзона располагается в междуречье Сарыг-Ыйматы- Борт-Адыр. Подзона выделяется по серии литохимических и шлиховых ореолов и потоков рассеяния свинца и цинка, а также по отдельным находкам вторичных полиметаллических руд при ширине около 700 м и протяжённости до 2 км. Подзоне соответствуют 19 ореолов свинца (0,1-1 %), цинка (0,08-0,1 %), бария (0,1-0,2 %) размерами от 50×50 м до 2500×300 м. Ореолы не проверялись.

Выходы балхашской и курайской свиты протягиваются на территорию Горного Алтая до пос . Акташ в северо-западном направлении, а также на территорию Монголии - в юго-восточном. Общая протяжённость рудовмещающей курайской свиты составляет 180 км при средней ширине выходов 2 км. На этой площади выделяется Акташ-Сарыгиматейская рудная зона со стратиформным оруденением в терригенных комплексах типа SEDEX (аналог - филизчайский тип на Кавказе). Удельная рудоносность суммы свинца и цинка филизчайского типа для ранга рудного района составляет 0,0425 млн/км2. Для Акташ-Сарыгиматейской рудной зоны площадью 360 км2 и коэффициенте геологического подобия 0,7 прогнозные ресурсы свинца и цинка категории Р3 составят: 360⋅0,0425⋅0,7 = 10,7 млн т, что соответствует одному крупному по запасам месторождению.

Серноколчеданное проявление Нижнекуюсское расположено в правом борту р. Катунь (Горный Алтай), приурочено к кремнисто-черносланцевым образованиям эдиганской свиты (кремнисто-глинистые сланцы с прослоями силицилитов). Наблюдаются 3 зоны серноколчеданной минерализации на интервале 200-250 м. Первая зона шириной 37 м имеет субширотное простирание и представлена линзами и гнёздами пирита первой генерации, тонким переслаиванием пирита «мучнистого» и кремнистых углеродистых сланцев (вплоть до рудного флиша). Размеры гнёзд и линз от 0,5×1,5 до 3×7 см. Вторая генерация пирита представлена метакристаллами пирита кубического габитуса размерами до 1,5 мм, образующими такие же по размерам гнёзда и линзы. Метаморфогенный пирит в прослоях образует микроплойчатость. Местами он ассоциирует с пирротином в виде вкрапленности и линзочек. Третья генерация пирита приурочена к кварцевым прожилкам мощностью от 1-3 мм до 3-5 см и гнёздам. Внутри зоны ближе к центру отмечается зона брекчии и милонитизации мощностью до 3 м. В брекчии обломки представлены кремнистыми сланцами, силицилитами с густой вкрапленностью пирита и пирротина. Изредка ближе к висячему боку зоны отмечаются конкреции сидеритового и сидерит-пиритового состава размерами от 0,5 до 2 см. Пирит в конкрециях кубического габитуса, как правило, имеет зональное строение. В центре кристаллов пирита изредка наблюдается глобулярный дисульфид железа с углеродистой матрицей, а по периферии - кристаллическая разность без углеродистой составляющей, образующая тонкую каёмку.

Две другие зоны мощностью до 5-12 м расположены севернее первой. Они имеют принципиально аналогичные состав, строение и залегание. В целом содержание пирита в зонах варьирует от 5 до 25 %, редко отмечаются массивные линзы пирита размерами 10×40 см. Проявление имеет типичное экслаляционно-осадочное происхождение в углеродисто-кремнисто-терригенных разрезах типа SEDEX.

«Мучнистый пирит» представляет собой наиболее раннюю генерацию дисульфида железа и образует микроглобулярную структуру. Он тесно ассоциирует с карбонатом и углеродистым веществом. Как правило, повышенные концентрации пирита первой генерации позитивно коррелируют с магнезиально-железистым карбонатом и тонко рассеянным углеродистым веществом. С более поздними тремя генерациями пирита ассоциируют сульфиды и золото, редко - платиноиды.

Сходная минерализация наблюдается в кембрийских терригенно-углеродистых сланцах Сиинско-Коуринской золоторудной зоны в Горной Шории. Также наблюдаются повышенные концентрации платины, паладия, родия. Золото, преимущественно, находится в сульфидах. В пирите его концентрации колеблются от 2 до 18,7 г/т, в арсенопирите от 95 до 140 г/т. Реже встречается свободное золото размерами от 0,01 до 2 мм. Рудные зоны сопровождаются березитами, фельдшпатолитами и комплексными геохимическими аномалиями Au, As, Sb, Pb, Zn, Cu. В пирите 1 генерации, имеющем фрамбоидальную микроструктуру, величина δ34S варьирует от +12,13 до +12,21 ‰. Вероятно, увеличение в составе серы концентраций тяжёлого изотопа происходило за счёт сульфатов морской воды. В метаморфогенном пирите 3 генерации δ34S соотношение составляет 18,17 ‰, что, вероятно, связано с заимствованием тяжёлого изотопа серы из подстилающих пород. Аналогичное золото-черносланцевое оруденение развито в прогнозируемых Сокпанды-Чичкитерекском, Устюбино-Каянчинском рудных узлах и Учекском рудном поле.

Сунгайская рудоносная зона в Салаире приурочена к венд-кембрийскому стратиграфическому уровню. Стратифицированные вкрапленные и слоистые сульфидные руды имеют специфические особенности. Иногда они образуют своеобразный «рудный флиш», в котором прослои сульфидов образуют полосы мощностью 0,5-2 см, чередующиеся с полосами углисто-глинисто-кремнистых сланцев такой же мощности. Нередко силикатные прослои хлоритизированы и эпидотизированы. Нижнекембрийский уровень приурочен к океаническим разрезам, формировавшимся в обстановках, близких к современным симаунтам, а нижнедевонский - к бассейнам седиментации трансформной континентальной окраины, генерированным в процессе рифтогенного растяжения. Слоистые сульфидные руды локализуются в чёрных углисто-глинистых сланцах с содержанием Сорг от 2 до 5 %, реже - свыше 5 %. Сульфиды представлены пиритом нескольких генераций, пирротином, реже - сфалеритом, халькопиритом, спорадически - арсенопиритом. Они ассоциируют с кварцем, баритом, доломитом, иногда - афросидеритом и скаполитом. Наличие последнего указывает на высокие концентрации хлора в составе эксгаляций. Мощности горизонтов слоистых руд варьируют от 5 до 70 м. Такие руды характеризуются повышенными концентрациями Au (0,05 - 15 г/т), Cu (0,03 - 0,6 %),
Zn (0,03 - 0,9 %), Pt (0,02 -1,12 г/т), Pd (0,05 - 0,34 г/т), Rh (0,05 - 0,23 г/т). Отмечаются аномальные содержания Pb, W, Mo, V, Ag, Co, Ni. Золото приурочено к кварцу и углистому материалу. Оно также присутствует в сульфидах в тонкодисперсной форме в количествах от 0,8 до 6,4 г/т. Углисто-глинисто-кремнистые сланцы, вмещающие слоистые руды, имеют молекулярные отношения S/C от 0,14 до 0,16, обнаруживая близкие значения этого показателя в пелагических осадках Чёрного моря, образовавшихся в условиях сероводородного заражения придонных вод. Аутигенный пирит I генерации представлен фрамбоидами с низкоупорядоченным композиционным типом строения. Соотношение изотопов серы (δ34S) фрамбоидального пирита варьирует от +10,76 до +12,21 ‰, близкие к таковым в эксгаляционно-осадочных месторождениях типа SEDEX. Установлена значительная реювенация и ремобилизация золота и платиноидов в процессе метаморфизма и наложения гидротерм. Увеличение концентраций благородных металлов в таких процессах на участках Ушпа (Горный Алтай), Сунгай (Салаир) происходит в 1,8 и более раз относительно первоначальных содержаний в рудах. Проведено моделирование фракционирования изотопов серы, содержаний золота и других элементов в процессе ремобилизации всех компонентов слоистых руд. Установлена положительная корреляция содержаний золота и платиноидов на этапах метаморфизма и позднего гидротермального процессов. Установлена высокая мобильность благородных металлов при этих процессах. Повышенная золотоносность слоистых руд региона указывает на то, что палеоокеанский и островодужный рудогенез в разрезах венда - нижнего кембрия мог формировать и самостоятельное золотое оруденение типа Эксиал Симаунт и Южное Эксплорер Ридж, обнаруженные на Галапагосских симаунтах, где оно ассоциируется с проявлениями колчеданов эксгаляционного типа и марганцевым оруденением [2]. Характерно, что многие проявления стратифицированных руд с повышенной золотоносностью описываемого региона АССО ассоциируют с марганцевым оруденением, также широко распространённым в обстановках океанического дна (Сунгай, Ушпа, Сия). Многие участки развития золотоносных эксгаляционно-осадочных слоистых руд региона сопровождаются россыпями золота (Cунгай, Сия, Кубань).

Таким образом, в регионе проявлено стратиформное оруденение SEDEX довольно широко и имеет различное наполнение металлами - от серноколчеданного с незначительными содержаниями благородных и цветных металлов до комплексных свинцово-цинково-серебряных с медью и существенно золото-черносланцевых с повышенными концентрациями платиноидов и золота. Во всех случаях главный рудоконтролирующий фактор накопления эксгаляционно-осадочной основы сводится к наличию локальных палеовпадин со своеобразным восстановительным режимом осадконакопления.

Список литературы

  1. Goofellow W.D., Lydon J.W., Turner R.J.W. Mineral Deposit Modeling. - Canada, 1995. - P. 201-252.
  2. Hannington M.D., Peter J.M., Scott S.D. / Economic Geol. - 1986. - Vol. 81, № 8. - Р. 1867-1883.
  3. Kelley K., Johnson C., Leach D. // 32-nd IGC Florence. - 2004 - Scientific Sessions: abstracts (part.1). - P. 656.
  4. Large R.R., McGoldrick P.J // Journal of Geochemical Exploration. - 1998. - Vol. 63, №1. - Р. 37-56.