Метасоматические и рудные формации Южного Приаргунья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.11, кандидат геолого-минералогических наук Сердюк, Людмила Валентиновна

• Сердюк, Людмила Валентиновна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Сердюк, Людмила Валентиновна

Введение

Глава 1. Особенности геологического строения Южного Приаргунья

1.1. Геотектоническая позиция

1. 2. Геологические комплексы района

1.2. 1. Нижний структурный этаж 11 1. 2. 2. Верхний структурный этаж

1.3. Главные структурные элементы

1. 4. Особенности геологического развития, повлиявшие на рудообразование

Глава 2. Рудные формации в металлогенических поясах и зонах Южного Приаргунья

2. 1. Металлогеническое районирование и размещение полезных ископаемых 35 2. 2. Рудные формации 43 2. 2. 1. Свинцово-цинковая (с серебром и золотом) формация

2. 2. 2. Молибден-урановая формация 53 2. 2. 3. Фторовая формация 71 2. 2. 4. Железорудная формация 78 2. 2. 5. Редкометальная (вольфрамовая) формация 81 2. 2. 6. Олово-силикатная формация 84 2.2.1. Золото-кварцевая малосульфидная формация

2. 2. 8. Молибден-медно-порфировая формация

Глава 3. Метасоматические формации Южного Приаргунья

3. 1. Позднепалеозойские пневматогидротермальные формации 104 3. 2. Мезозойские пневматогидротермальные формации 105 3. 2. 1. Формация кремнещелочных метасоматитов 108 3. 2. 2. Формация грейзенов 2 фторовой специализации 114 3. 3. Позднемезозойские гидротермальные формации метасоматитов 116 3. 3. 1. Скарноидно-пропилитовая формация 119 3. 3. 2. Формация березитов 125 3. 3. 3. Формация аргиллизитов

3. 4. Сопоставление метасоматитов различных регионов

Глава 4. Рудно-метасоматические формации

4. 1. Типы рудно-метасоматических формаций 180 4. 2. Последовательность формирования метасоматических и рудных формаций 187 4. 3. Особенности металлогенического районирования Южного Приаргунья 197 4. 3. 1. Геохимические и радиогеохимические особенности металлогенических поясов и зон

4. 3. 2. Проявленность рудно-метасоматических формаций в металлогенических поясах и зонах

Глава 5. Закономерности размещения и зональность метасоматических и рудных образований

5. 1. Тектонический и литолого-структурный контроль рудно-метасоматических формаций

5. 2. Зональность метасоматитов и рудных образований

Глава 6. Значение метасоматических формаций в прогнозно-металлогенических исследованиях

6. 1. Метасоматиты как поисковые критерии и признаки различных типов оруденения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метасоматические и рудные формации Южного Приаргунья»

Актуальность исследования. Южное Приаргунье является важным рудным регионом в Забайкальской металлогенической провинции, а расположенные здесь урановые месторождения - основной минерально-сырьевой базой атомной энергетики России. На этой территории кроме крупнейших, уникальных по качеству и запасам урановых руд - месторождений Стрельцовского рудного поля - имеются месторождения полиметаллов, флюорита, олова, вольфрама, железа. В последние годы установлены высокие перспективы выявления месторождений меди и золота. Многие месторождения и рудопроявления, локализованы в позднемезозойских слоистых осадочно-вулканогенных толщах, слагающих вул-канотектонические структуры. Они практически не имеют выхода на современную поверхность и фиксируются лишь геохимическими ореолами и метасоматическими изменениями пород, что обусловлено незначительным эрозионным срезом поверхности периода рудообразования. В связи с этим для полного раскрытия рудного потенциала этого региона актуальной является разработка поисковых критериев и признаков эндогенного оруде-нения и проявленности их на современной поверхности.

Цель и задачи исследования. Цель заключалась в изучении метасоматитов, установлении их связи с рудным процессом и выявлении закономерностей их размещения в структурах земной коры региона. При этом автором решались следующие задачи:

1. Изучение состава и выделение главных типов метасоматических и рудных минеральных ассоциаций, характеризующих различные рудные объекты.

2. Выделение комплексных рудно-метасоматических формаций и установление их проявленности в Южном Приаргунье.

3. Разработка общей схемы последовательности формирования и зональности метасоматических и рудных образований периода позднемезозойской тектономагматической активизации.

4. Разработка метасоматических критериев и признаков гидротермального оруденения.

Фактический материал и методы исследования. В основу работы положен фактический материал, полученный непосредственно автором (1977-2002 г), а также геологами, минералогами, геохимиками геолого-разведочной экспедиции 324, партии 98 Сосновско-го ПГО и партий Читинского геологического управления в процессе съемочных, поисково-оценочных и разведочных работ на уран, полиметаллы, олово, золото и флюорит, проведенных в Южном Приаргунье в период с 1963 по 2002г. Целенаправленное минералого-геохимическое картирование разных масштабов проводилось по известной методике, усовершенствованной в Сосновском ПГО. В состав работ входили минералого-петрографические исследования, геохимическое и радиогеохимическое опробование. Автором в течение указанного периода проводилось полевое и камеральное изучение минерального состава руд и метасоматитов месторождений Нойон-Тологой (полиметаллов) и Гозогор (флюорита), рудопроявлений урана в Дуроевской, Абагайтуйской, Екатерининской, Шаманской вулканотектонических, Куйтунской и Шамянской - вулканоплутониче-ских структурах. Автором выполнено картирование метасоматитов в масштабе 1:50000 листов М-50-56-Б, Г, 57-А, В, 58-Б, 59-А и др., а также в масштабе 1:200000 на всей территории района. В процессе минералого-геохимического картирования автором описаны и изучены более 10000 прозрачных и около 2000 полированных шлифов, отобраны несколько тысяч проб на рентгеновский количественный и качественный фазовые, полуколичественный и полный спектральные, рентгеноспектральный, атомно-абсорбционный на золото, силикатный и другие виды анализов, результаты которых использованы в настоящей работе. Различные виды анализов выполнены в лаборатории экспедиции 324, в Центральных аналитических лабораториях Сосновского производственно-геологического объединения и ведущих институтов ВИМСа, ИГЕМ РАН, ГЕОХИ, ВСЕГЕИ, ЗабНИИ. Кроме того, автор проводила аналогичные исследования на сопредельной с Южным Приаргуньем территории в Урово-Урюмканском блоке, занималась изучением вещественного состава руд Джалиндинского месторождения золота в Амурской области, Андрюшкинского и Алиинского - в Балейском рудном районе.

Характеристика геологического и тектонического строения района, составление общей схемы последовательности формирования метасоматических и рудных формаций проводились с использованием результатов многолетних исследований доктора геолого-минералогических наук JI. П. Ищуковой, ведущего минералога экспедиции 324 М. В. Вампилова и других геологов, геохимиков и минералогов Сосновской экспедиции (в последующем государственное геологическое предприятие «Сосновгеология»),

В Стрельцовском рудном поле работали Ищукова JI. П., минералоги: Рогова В. П., Корниенко О. Н., Москалев О.Н., Вампилов М. В., Ситникова В. И., Ковалева Т. В., Воронцова Т. Ю., Рогутенок Н. В., Лунегова Н. В., Миронова J1. А., Попова А. И., Остапенко В. В., Ширяева Г. П. и др. За пределами Стрельцовской кальдеры минералогические исследования проведены Кузнецовой А. Н. (Западно- и Восточно-Урулюнгуевские впадины, Шаманская вулканотектоническая структура, месторождение Цаган-Тором); Щербо А. В. и Рензиной Г. М. (Западно-Урулюнгуевская впадина, Маргуцекское поднятие); Макарик JI. Н. (Восточно-Урулюнгуевская впадина, Дуроевская вулканотектоническая структура), Зуевой Е. А., Ширяевой Г. П., Ветюговой М. В. (Западно-Урулюнгуевская впадина, Му-линская вулканоплутоническая структура) и автором (Дуроевская вулканотектоническая структура, Екатерининский грабен, Абагайтуйская вулканотектоническая структура и др.). Привлекались также материалы по исследованиям свинцово-цинковых и других месторождений [1, 8, 15, 27, 34]; использованы данные, полученные в процессе глубокого бурения двух кустов скважин (Краснокаменского и Антейского структурных узлов) в Стрельцовском рудном поле. Учтены также результаты исследований научно-исследовательских институтов (ВИМСа, ГЕОХИ, ИГЕМ РАН, ЗабНИИ, ВСЕГЕИ).

Научная новизна. В Южном Приаргунье впервые проведено целенаправленное изучение руд и метасоматитов. Выделены и детально описаны рудно-метасоматические формации, установлены ареалы и закономерности их распространения в коренных породах. Показана их высокая информативность для перспективной оценки рудоносных территорий; выявлены новые для данного региона скарноидно-пропилит-березит-молибден-медно-порфировая и березит-аргиллизит-золото-кварцевая малосульфидная рудно-метасоматические формации.

Установлены комплексы метасоматитов, характерные для конкретных металлогениче-ских поясов и зон региона. В Приаргунском полиметаллическом поясе наблюдается развитие скарноидов в известняках, пропилитов и березитов в породах основного и среднего состава, грейзенов в гранитах. Аргиллизиты слагают узкие ореолы в осевых частях зон глубинных разломов. В породах верхнего структурного этажа распространены кварц-серицитовые метасоматиты (березиты) и преобладают кварц-каолинитовые метасоматиты формации аргиллизитов. В Южно-Аргунском фтор-молибден-урановом поясе преобладают аргиллизиты каолинит-монтмориллонитовой (часто с цеолитами), хлорит-монтморил-лонитовой (тосудитовой), гидрослюдистой и кварц-каолинитовой (диккитовой) фаций в породах верхнего структурного этажа. В фундаменте распространены грейзены, кварц-серицитовые метасоматиты, в меньшей степени - скарноиды и пропилиты. В Талман-Борзинской редкометальной (вольфрамовой) металл ore нической зоне Центрального оло-вянно-вольфрамового металлогенического пояса преобладают кварц-карбонат-серици-товые, часто с сульфидами, метасоматиты (березиты). Более локально проявлены грейзены, скарноиды и пропилиты. Кремнещелочные метасоматиты слагают контрастные ореолы в осевых частях локальных купольных поднятий: Аргунского, Маргуцек-Кличкин-ского, менее — Цаган-Олуевского. Они прослежены вдоль Урулюнгуевской и особенно Аргунской зон глубинных разломов. Каждой из выделенных рудных формаций соответствует определенный комплекс метасоматитов: молибден-урановой — аргиллизиты, свинцо-во-цинковой - скарноиды, пропилиты, березиты и др.

Практическая значимость. На основе количественного изучения глинистых минералов составлена карта распространения метасоматитов в коренных породах масштаба 1:200000. Установленная приуроченность метасоматических формаций к определенным структурно-металлогеническим зонам является основой для прогнозирования рудных полей и планирования геолого-разведочных работ. Выделение рудно-метасоматических формаций позволяет установить перспективы данного региона на выявление определенных групп месторождений. В частности выделены конкретные участки для постановки поисково-оценочных работ (Мулинский, Шамянский, Тологой-Уланский и др.). Минералого-геохимическое опробование и изучение метасоматитов на участке Шамян в западной части Шаманской вулканотектонической структуры подтвердили наличие здесь прямых признаков медного и золотого оруденения. Определившиеся в Южном Приаргунье закономерности распространения метасоматических и рудных формаций могут быть использованы и на других площадях Забайкалья, характеризующихся подобными геолого-структурными условиями.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались в Нарофоминске на семинаре, посвященном метасоматитам в марте 1984 г, на научных конференциях в Иркутском государственном техническом университете в апреле 1999 - 2002 г. Исследования рудных и метасоматических формаций, проводившиеся автором в Приаргунье и в Амурской области, отражены в 6 статьях, помещенных в информационном сборнике «Материалы по геологии урановых месторождений» (выпуск 86, 1984), в Известиях вузов Сибири, серия наук о Земле, вып. 4-5, 1999, в журнале «Геология рудных месторождений» (том 42, №5, 2000), в межвузовских сборниках «Геология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых» вып. 23, 1999, вып. 25, 2001, вып. 27, 2003 (в печати) Иркутского государственного технического университета, а также в производственных геологических отчетах (1978-2003 г), хранящихся в территориальном и всероссийском фондах. Основные результаты исследований отражены в научно-производственном отчете по составлению прогнозной на уран карты Южного Приаргунья масштаба 1:200000, рассмотренном и утвержденном на научно-техническом совете «Читагеолкома» в апреле 1999 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения общим объемом 226 страниц, включая 145 страниц текста, 52 рисунка, 11 таблиц и список литературы, состоящий из 36 наименований. Полевые работы выполнены в геологоразведочной экспедиции 324 Сосновского производственно-геологического объединения, в настоящее время - филиал «Краснокаменск» федерального государственного унитарного геологического предприятия ФГУГП «Читагеологоразведка».

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения», Сердюк, Людмила Валентиновна

Заключение.

Южное Приаргунье является одним из наиболее рудонасыщенных в Забайкалье. Его высокая рудоносность является следствием особых условий геологического развития, отличающихся многократным проявлением тектонических и магматических преобразований, связанных с длительной и неоднократно возобновлявшейся деятельностью глубинных магматических очагов. Высокая активность мантийных уровней проявилась и в позднемезозойский активизационный этап.

Этот район характеризуется разнообразием рудной минерализации, формационная принадлежность которой обусловлена многими факторами. Главнейшими из них являются глубинные условия рудогенеза и литолого-структурные факторы.

Наблюдающееся телескопирование различных рудных формаций в единых долгоживущих структурных элементах, в условиях незначительного эрозионного среза с момента рудообра-зования и развития мощного чехла рыхлых отложений, вызывают определенные трудности при поисках месторождений.

Выполненное автором изучение метасоматитов ^рудных месторождений на территории Юго-Восточного Забайкалья показало, что каждой из них соответствует свой комплекс метасоматитов. При этом, интенсивность околорудных преобразований зависит от масштабов оруденения, а вещественный состав ореолов метасоматитов на современной поверхности соответствует определенному уровню их вертикальной и горизонтальной зональности. Проведенное автором изучение ореолов метасоматитов позволило установить их принадлежность к определенным рудным формационным типам выделить рудно-метасоматические формации и определить наиболее перспективные площади для проведения поисков уранового, полиметаллического, золотого и других рудных объектов.

На основании ассоциаций пород, руд и метасоматитов выделены следующие наиболее перспективные рудно-метасоматические формации: аргиллизит-молибден-урановая, аргил-лизит-фторовая и скарноидно-пропилит-березит-свинцово-цинковая, каждая из которых проявлена в карбонатно-терригенной толще и гранитоидах нижнего структурного этажа или осадочно-вулканогенных комплексах верхнего.

Определены перспективы впервые выделенных в Южном Приаргунье березит-аргиллизит-золото-кварцевой малосульфидной рудно-метасоматической формации, признаки которой известны в породах верхнего и нижнего структурных этажей и скарноидно-пропилит-березит-молибден-медно-порфировой - в отдельных локальных вулканоплутони-ческих структурах.

Месторождения, рудные узлы и сопровождающие их метасоматические преобразования, приурочены к узлам пересечения разнонаправленных тектонических нарушений. Литологический фактор для каждой рудно-метасоматической формации определяется составом вмещающих пород, что в сочетании с фациями метасоматитов позволяет выделить субформации.

В скарноидно-пропилит-березит-свинцово-цинковой (с серебром и золотом) рудно-метасоматической формации определены три субформации: скарноидно-пропилит-свинцово-цинковая и пропилит-березит-свинцово-цинковая, проявленные соответственно в карбонат-но-терригенных породах и гранитоидах нижнего структурного этажа, а также березит-свинцово-цинковая - в осадочно-вулканогенных комплексах верхнего структурного этажа.

В составе аргиллизит-молибден-урановой рудно-метасоматической формации выделяются каолинит-цеолит-монтмориллонит-молибден-урановая, хлорит-монтмориллонит-молибден-урановая, гидрослюдисто-молибден-урановая и кремнисто-молибден-урановая субформации. Они распространены во всех комплексах пород верхнего и нижнего структурных этажей. Аргиллизит-фтровая рудно-метасоматическая формация проявленная в породах фундамента и осадочно-вулканогенных образованиях, выполняющих вулканотектонические структуры, часто в пространстве совмещена со скарноидно-пропилит-березит-свинцово-цинковой и аргиллизит-молибден-урановой.

Вертикальная зональность рудно-метасоматических формаций выражается в проявлении пневматогидротермальных метасоматитов на глубоких горизонтах и вдоль пликативных структурных элементов в породах фундамента, а низкотемпературных - на флангах рудоконтролирующих тектонических нарушений и в осевых частях крупных сквозных разломов.

В условиях Южного Приаргунья в пределах локальных купольных поднятий по составу метасоматитов выделены наиболее перспективные на золото и полиметаллы участки Зауру-люнгуевской группы месторождений, Нортуй-Уланский - на вольфрам, полиметаллы, медь и золото. Перспективными на уран являются Бугутурская ВТС в Куладжинском поднятии и Куйтунская ВПС - в Аргунском. В вулканотектонических структурах и локальных вулкано-плутонических сооружениях по проявленности рудно-метасоматических формаций выделяются участки, перспективные на золото: Мулинский и южные фланги Васильевско-Хуторского рудопроявления золота. В прибортовой части Восточно-Урулюнгуевской впадины практический интерес может представить в качестве золоторудного объекта месторождение колчеданов Зерен и его ближние фланги. На молибден-медно-порфировое оруденение кроме весьма перспективных Шамянской и Айрыкской ВПС рекомендуются Куйтунская и Тологой-Уланская ВПС, а также Куладжинская ВТС.

Учитывая незначительный эрозионный срез в Южном Приаргунье, для поисков скрытого оруденения необходимо использовать установленные закономерности зональности метасоматитов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Сердюк, Людмила Валентиновна, 2003 год

1. Архангельская В. В. Геология свинцово-цинковых месторождений Кличкинского рудного района. М.: Изд. АН СССР. 1963. Вып. 932. .Балейскоерудное поле. М.: Изд. АН СССР. 1981.

2. Вахромеев С. А., Семинский >1С. В. Металлогения Восточной Сибири. М.: Недра. 1983.

3. Волостных Г. Т. Аргиллизация и оруденение. М.: Недра. 1972.

4. Вопросы геологии и генезиса, некоторых свинцово-цинковых месторождений Восточного Забайкалья. М.: Изд. АН СССР. 1963.

5. Грабежев А. И., Русинова О. В. и др. Вертикальная рудно-метасоматическая зональность Томинского медно-порфирового рудного узла (Южный Урал, Россия). // Геология рудных месторождений. 1995. Т. 37. № 6.

6. Жариков В. А. и др. Метасоматиты и метасоматические породы. М.: Научный мир. 1998.

7. Иванова А. А. Флюоритовые месторождения Забайкалья. М.: Недра. 1967.

8. Ищукова Л. П. Геолого-структурные особенности Южного Приаргунья. // Материалы по геологии урановых месторождений. М.: ВИМС. Сб. КНТС. 1980. Вып. 61.

9. Ищукова Л. П. Минеральная зональность в Стрельцовском рудном поле. // Материалы по геологии урановых месторождений. М.: ВИМС. Сб. ЬСЫТС. 1977. Вып. 46.

10. Ищукова Л. П., Мельников И. В., Вампилов М. В. и др. Особенности пространственного распределения урановых минералов в глубоких частях Стрельцовского месторождения. // Материалы по геологии урановых месторождений. М.: ВИМС. Сб. КНТС. 19"78. Вып. 50.

11. Ищукова Л. П. и др. Геология "Урулюигуевского рудного района и молибден-урановых месторождений Стрельцовского рудного поля. М.: Геоинформмарк. 1998.

12. Ищукова Л. П., Сердюк JI. В. О проявлении медно-порфирового оруденения в Юго-Восточном Забайкалье. // Геология рудных месторождений. 2000. Т. 42. №5.

13. Казицын Ю. В. Околорудные iviетасоматиты Забайкалья. Л.: Недра. 1972.

14. Кормилицын В. С. Рудные формации и процессы рудообразования. Л.: Недра. 1973.

15. Кормилицын В. С., Иванова. А. А. Широкинское рудное поле и металлогения Восточного Забайкалья. М.: Недра. 1968.

16. Лугов С. Ф. Геология оловорудных месторождений СССР. М.: Недра. 1986. Т. 2.

17. Мельников И. В. и др. Минералого-геохимические особенности формирования урановых месторождений Стрельцовского прогиба (Южное Приаргунье). // Материалы по геологии урановых месторождений. М.: ВИМС. Сб. КНТС. 1980. Вып.62.

18. Месторождения Забайкалья. Чита Москва: Изд. СО РАН. 1995. Т.1. Кн. 1.

19. Месторождения Забайкалья. Чита Москва: Изд. СО РАН. 1995. Т1. Кн. 2.

20. Метасоматизм и рудообразование. М.: Наука. 1984.

21. Овчинников Л. Н. Прогноз рудных месторождений. М.: Недра. 1992.

22. Онтоев Д. О. Стадийность минерализации и зональность месторождений Забайкалья. М.: Наука. 1974.

23. Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях. М.: Изд. АН СССР. 1955.

24. Плющев Е. В., Ушаков О. ГГ. и др. Методика изучения гидротермально-метасоматических образований. Л.: Недра. 1981.

25. Проблемы вертикальной метасоматической зональности. М.: Наука. 1982.

26. Санин Б. П., Зорина Л. Д. Геология и геохимия Кличкинского рудного узла и прогноз оруденения. Новосибирск. Наука. 1978.

27. Семинский Ж. В. Вулканизм и гидротермальное оруденение в активизированных областях. М.: Недра. 1980.

28. Семинский Ж. В., Сердюк JT. В. Метасоматиты Аргунско-Керуленского вулканоплутонического пояса. // Известия вузов Сибири. Серия наук о Земле. 1999. Вып. 4-5.

29. Сердюк Л. В. Вещественный состав руд и околорудных метасоматитов месторождения Нойон-Тологой (Восточное Забайкалье). // Геология, поиски и разведка месторождений рудных полезных ископаемых. Иркутск: Изд. ИрГТУ. 2002.Вып. 25.

30. Сердюк Л. В. Низкотемпературные метасоматиты Абагайтуйского рудопроявления. // Материалы по геологии урановых месторождений. М.: ВИМС. Сб. КНТС. 1984. Вып. 86.

31. Сердюк Л. В. Новые данные о вещественном составе руд Джалиндинского месторождения (Амурская область). // Геология, поиски и разведка месторождений рудных полезных ископаемых. Иркутск: Изд. ИрГТУ. 19Э9. Вып.23.

32. Сердюк Л. В. Типы рудно-метасоматических формаций Южного Приаргунья. // Геология, поиски и разведка месторождений рудных полезных ископаемых. Иркутск: Изд. ИрГТУ. 2003. Вып. 27 (в печати).

33. Смирнов С. С. Полиметаллические месторождения и металлогения Восточного Забайкалья. М.: Изд. АН СССР. 1961.

34. Фаворская М. А. , Томсон Н. и др. Глобальные закономерности размещения крупных рудных месторождений. М.:Недра. 1977.

35. Якжин А. А. Закономерности размещения и формирования флюоритовых месторождений Забайкалья. М.: Гос-геолтехиздат. 1962.