Поисковые и прогнозные критерии Озерного рудного поля Жетыкольской площади
Поисковые и прогнозные критерии Озерного рудного поля Жетыкольской площади
Аннотация
Жетыкольская площадь расположена в пределах Кундыбаевского горст-антиклинория. Геологические комплексы участка относятся к нижнедевонско-франскому структурному ярусу, образовавшемуся в течение островодужной стадии тектономагматического развития региона. Составлена геолого-поисковая модель Озерного рудного поля, выделены факторы локализации колчеданного оруденения. Определено, что на пространственное размещение оруденений площади исследований оказало влияние наличие структурных факторов (вулканических поднятий и вулканотектонических впадин), выполненных пирокластическими и экструзивно-лавовыми фациями кислого состава. Благоприятными для рудоотложения в них являются контакты различных по составу толщ и особенно места их перегибов, периклинальные замыкания, куполовидные поднятия и флексурообразные изгибы Сделан вывод о том, что, Жетыкольская площадь перспективна на выявление медно-цинковоколчеданных золотосодержащих рудных залежей и колчеданных залежей сульфидно-углеродистого типа с золотом и, возможно, благородными металлами.
1. Введение
Жетыкольская площадь расположена в пределах Кундыбаевского горст-антиклинория. Участок приурочен к центральной наиболее приподнятой части этой структуры, представленной субмеридиональным поясом брахиантиклинальных складок. Геологические комплексы участка относятся к нижнедевонско-франскому структурному ярусу, образовавшемуся в течение островодужной (геосинклинальной) стадии тектономагматического развития региона. Состав и внутреннее строение яруса определяются, с одной стороны, тектоническими движениями, а с другой, процессами поверхностного и интрузивного магматизма и осадконакопления , .
2. Основные результаты
На рассматриваемой площади выделены 5 сложных палеовулканических построек: Комсомольская, Шагыркопанская, Кайрактинская, Кокпектысайская и Озерная. Озерная, Кайрактинская, Кокпектысайская и крайне южная часть Шагыркопанской структур находятся на площади Жетыкольского участка .
Эти отрицательные (синклинальные) структуры представляют собой впадины с довольно значительными мощностями кундыбаевской толщи, где в ее разрезе выделяются две подтолщи. Нижняя подтолща (D1kd1) характеризуется наличием черных углеродсодержащих разностей пород, нередко, с прожилково-вкрапленной сульфидной минерализацией, представленной пиритом и пирротином. Наряду с сульфидами железа присутствуют в небольших количествах халькопирит, сфалерит, галенит, серебро и золото. Находка визуального микроскопического золота в углеродистых черных сланцах говорит о перспективности, этой части разреза кундыбаевской толщи на возможное обнаружение в ней платины, палладия и золота .
В составе разреза верхней подтолщи (D1kd2) преобладают ороговикованные биотит-кварц-плагиоклазовые, хлорит-кварц-плагиоклазовые, серицит-кварц-плагиоклазовые и др. сланцы, образованные по песчаникам, туфопесчаникам, алевролитам и глинисто-кремнистым сланцам , .
На рисунке 1 представлена схема рабочей геолого-поисковой модели сульфидно-углеродистого гидротермально-осадочного колчеданного оруденения. На представленной схеме породами подстилающей формации являются ороговикованные метапирокластоосадочные и осадочные образования удаленных фаций второй и третьей подтолщ жетыкольской толщи.
Рисунок 1 - Схематическая (обобщенная) прогнозно-поисковая модель колчеданного оруденения сульфидно-углеродистого гидротермально-осадочного типа:
1 – перекрывающие метавулканогенно-осадочные образования верхней подтолщи кундыбаевской толщи (D1kd2); 2 – образования колчеданноносной углеродсодержащей (черносланцевой) формации нижней подтолщи кундыбаевской толщи (D1kd1); 3 – подрудные метапирокластические метаосадочные образования удаленных фаций нерасчлененных второй и третьей подтолщ жетыкольской толщи (D1?žt2+3); 4 – метариолиты субвулканической фации (λD1?žt); 5 – метасоматиты; 6 – предполагаемые залежи колчеданных руд
К породам перекрывающей субформации относятся кварц-плагиоклазовые и хлорит-кварц-плагиоклазовые сланцы, туфосланцы, метаалевролиты, филлиты верхней подтолщи кундыбаевской толщи.
Текстуры пород рудовмещающей толщи преимущественно горизонтально-слоистые иногда с пологоволнистой слойчатостью, реже косослоистые и брекчиевидные. В наблюдаемых разрезах поисковых колонковых скважин четко прослеживается локализация сульфидов в пелитовых разностях пород, обогащенных углеродистым веществом, кремнеземом и карбонатом. При смене углеродистых пород на безуглеродистые и пелитовых разностей на псаммитовые происходит резкое уменьшение сульфидной минерализации. Озерная структура является первоочередным объектом для проведения исследовательских работ.
Озерная сложнополигенная палеовулканическая постройка расположена в южной части Жетыкольской площади. Границы постройки являются границами Озерного рудного поля. В структурном отношении она представляет собой крупную вулкано-тектоническую брахиантиклиналь, сформированную базальтоидами нижней подтолщи жетыкольской толщи (D1?žt), осложненную кальдерообразованиями и поясом экструзивно-лавовых куполов кислого состава. Формирование структуры довольно сложное, прошедшее стадию многократного кальдерообразования.
Для Озерного рудного поля составлена прогнозно-поисковая модель медно-цинковоколчеданного золотосодержащего оруденения (таблица 1, рисунок 2).
Таблица 1 - Прогнозно-поисковая модель Озерного рудного поля
Группа элементов-признаков | Характеристика элементов прогнозно-поисковой модели (поисковых критериев и признаков) |
Формационные и литолого-стратиграфические 1. Рудоносная вулканогенная формация | Контрастная метариолит-базальтовая натриевой серии |
2. Формации, перекрывающие рудоносную 3. Рудовмещающие части разреза | Метауглеродисто-терригенная (черносланцевая), рыхлые мезокайнозойские отложения. Верхняя часть разреза рудоносной формации, состоящая из продуктов кислого вулканизма, мощностью до 250 м – натровые метариолиты, метариодациты, метадациты экструзивно-лавовой и субвулканической фаций, туфы кислого и умеренно кислого состава перекристаллизованные в туфосланцы. |
3.1. Литолого-стратиграфические уровни рудолокализации 3.2. Подрудные толщи 3.3. Надрудные толщи | Основной: средняя и верхняя части разреза метариолит-дацитовой толщи. Залежи сплошных руд ожидаются на уровне палеоповерхности кровли толщи кислых вулканитов. Второстепенные: контакты экструзивно-лавовых тел метариолитов, метариодацитов и метадацитов с горизонтами метавулканомиктовых пород в нижней части разреза толщи кислых вулканитов. Толща метапирокласто-осадочных и метаосадочных отложений (вторая подтолща Жетыкольской толщи). Толща перекристаллизованных углеродистых кремнистых, глинисто-кремнистых сланцев (нижняя подтолща Кундыбаевской толщи). |
Палеовулканические и структурные 4. Рудоконтролирующие структуры | Реликты сложной полигенной палеовулканической постройки с обширной очаговой телескопированной кальдерой с кольцами экструзивно-лавовых куполов кислого состава. |
5. Рудовмещающие структуры | Конседиметационные депрессии, реликты кальдер высокого порядка на уровнях рудолокализации, синвулканические нарушения в их бортах, апикальные части риолитодацитовых экструзивов с рудоподводящими структурами и каналами. |
Рудно-метасоматические 6. Метасоматические изменения пород | Реликты зон околорудных метасоматитов серицитолитовой формации с прожилками и вкрапленностью сульфидов. Зоны развития минеральных ассоциаций регионально-контактового метаморфизма эпидот-амфиболитовой и зеленосланцевой фации с последующим наложением на них зон гидротермальных низкотемпературных изменений с ассоциациями кварц-серицитового, хлорит-серицитового с сульфидами состава. |
7. Рудные тела и проявления рудной минерализации | Преимущественно послойные пластообразные и линзовидные, реже крутопадающие залежи прожилково-вкрапленных руд. В слабоэрродированных рудоносных кальдерах можно ожидать выявление тел комбинированной Т-образной формы. |
8. Минеральная и рудная зональность | Сохранилась стандартная зональность, сформированная в ходе становления колчеданных залежей. Рудная минерализация пиритового и пирротин-пиритового типа развита на нижних уровнях, халькопирит-сфалерит-пиритового – на верхних. Концентрации Ag, Pb, Au возрастают на верхних уровнях рудно-метасоматических зон. |
Геохимические | На основном уровне рудолокализации – стратиформные ореолы с высокоаномальными концентрациями элементов: Cu, Zn, Pb, Ag, Ba, As, Au. В подрудной зоне локально развиты ореолы Zn, Co, Ni. В надрудной толще локально, в пределах конседиментационных депрессий встречаются ореолы Cu, Zn, Mo, W, V, Ni, Cr, Co, Au. |
Геофизические | Локальные отрицательные аномалии ∆q интенсивность от 2 до 5 мГал над экструзивно-лавовыми куполами и субвулканическими телами кислого состава, с которыми часто связано сульфидное оруденение. На основном уровне рудолокализации рудоконтролирующей структуры аномалии повышенной электропроводимости |
Рисунок 2 - Поисковая модель Озерного рудного поля и Жетыкольского проявления:
1 – предполагаемые залежи колчеданных руд; 2 – проявления колчеданных руд; 3 – проявления Урожайное; 4 – прогнозируемая залежь сплошных колчеданных руд; 5 – верхний рудоносный уровень; 6 – эрозионная поверхность домезозойских образований
Наиболее благоприятными для замещения являются породы пирокластических фаций: туфы, лавобрекчии, игнимбриты, автомагматические брекчии и гиалокластиты. В зависимости от объема этих пород и определяется рудовмещающая роль вулканогенных толщ. Экранирующая способность пород зависит от их плотности, монолитности, слабой проницаемости, достаточной мощности. Наиболее благоприятными породами в этом отношении являются туфогенно-осадочные образования, осадочные (кремнистые) породы, мощные потоки плотных лав базальтового и андезитобазальтового состава и лежачие контакты субвулканических тел любого состава. На пространственное размещение оруденений исследованной площади сказалось наличие структурных факторов (вулканических поднятий и вулканотектонических впадин), выполненных пирокластическими и экструзивно-лавовыми фациями кислого состава. Благоприятными для рудоотложения в них являются контакты различных по составу толщ и особенно места их перегибов, периклинальные замыкания, куполовидные поднятия и флексурообразные изгибы , . Наиболее перспективны, в данном случае, являются контакты пород пирокластической и эффузивной фаций. Палеовулканические и конседиментационные структуры участка осложнены складчатыми и разрывными деформациями. Среди структурно-тектонических факторов, предопределявших пространственное размещение оруденений, выделяются факторы 1-ого и 2-ого порядков.
К первым относятся крупные и протяженные разрывные нарушения, состоящие из совокупности нескольких таких нарушений, а также узлы, изгибы и разветвления их и наличие дайковых тел. Эти факторы, в сочетании стратиграфо-литологическими определяют позицию рудопроявления. К структурам второго порядка относятся зоны рассланцевания и дробления пород, являющихся основным элементом внутреннего строения крупных разрывных нарушений, а также отдельные дайки и мелкие складчатые структуры.
Для Жетыкольской площади выделены факторы локализации колчеданного оруденения. К ним относится присутствие в пределах площади вулканитов продуктивных формаций их внутреннего строения и наличия в их пределах прямых и косвенных поисковых признаков медноколчеданного золотосодержащего оруденения: участки увеличения мощности метабазальт-риолитовой формации; пояса, узлы концентрации экструзий и субвулканических тел кислого состава; реликты палеовулканических построек центрального типа; палеовулканические депрессии и интрузивные купола; кольцевые и радиальные системы синвулканических разломов, поясов субвулканических тел; комплексные геохимические аномалии (Zn, Pb, Cu, Ag, Au); гравиметрические и магнитометрические аномалии; аномалии электропроводимости; зоны метасоматитов пропилитовой ассоциации с сульфидной минерализацией; выходы и развалы бурых железняков.
На Озерном рудном поле основная масса ореольной части сульфидной минерализации тяготеет к зонам рассланцевания и контролируется структурой вулкана и разломами, сопряженными с ней, можно предположить, что с глубиной, по падению, рудоконтролирующие разломы сближаясь формируют корневую часть рудного поля, область перераспределения от рудомагмоподводящего канала, магматического расплава и гидротермального потока к палеоповерхности.
В корневой части рудного поля в зависимости от дизъюнктивной тектоники (формы, размерам, плотности распространения и условия залегания рудоподводящих, рудораспределяющих и рудоконтролирующих элементов) на участках сопряжения разломов происходят разделения гидротермального потока на части, формируются геохимические комплексы с различной количественной нагрузкой геохимических элементов. В целом складывается система миграции гидротермального потока от рудоподводящей корневой части рудного поля к поверхности. Направление гидротермального потока снизу вверх, в сторону наименьшего сопротивления и по наиболее доступным путям. На Озерном рудном поле состав ореолов в периферийной части рудного поля смещен в сторону элементов характерных для фронтальной части гидротермальной колонны, распределения гидротермального потока от корневой части рудного поля к центральной и к перифирии сбалансировано. В рудном поле формируется зональность, представленная зоной ядерного концентрирования, зоной транзита и зоной фронтального накопления. На Озерном рудном поле внутреннюю зону ореола следует рассматривать как зону ядерного концентрирования, расположенные в перифирийной части рудного поля рудопроявление Урожайное, аномалии, контролируемые кольцевыми разломами – как зону фронтального накопления, для выделения зоны транзита плотность сети буровых скважин необходимо увеличить. Статистически запасы руд в зоне фронтального накопления составляют от 15% до 25–30% от запасов руд в зоне ядерной концентрации.
Как известно, для колчеданных и полиметаллических месторождений Южного Урала свойственна многоэтажность оруденения, с довольно широким диапазоном локализации кулисно располагающихся рудных залежей до глубин 1,5–2,0 км. При этом выклинивание одного рудного тела по падению представляет собой надрудную часть нижезалегающего. В верхних горизонтах, как правило, локализуются тела небольшой мощности, и для нижних этажей месторождения характерны рудные залежи значительной мощности и размеров. На Урожайном рудопроявлении возможно существование многоэтажного оруденения, на что указывает наличие западного комплексного эндогенного геохимического ореола.
В этой связи площадь Озерного рудного поля представляется весьма перспективной на выявление новых рудных залежей и увеличение объемов руд Жетыкольского рудопроявления, за счет проходки поисково-оценочных скважин в восточном направлении.
3. Заключение
Наличие ряда прямых и косвенных поисковых признаков в сочетании с благоприятной геолого-структурной обстановкой позволяет рассматривать Жетыкольскую площадь перспективной на выявление мелких, средних и, очевидно, крупных медно-цинковоколчеданных золотосодержащих рудных залежей и колчеданных залежей сульфидно-углеродистого типа с золотом и, возможно, благородными металлами.
Наибольший интерес в этом отношении представляет сложная полигенная палеовулканическая постройка Озерного рудного поля и прилегающие к ней площади в северной и восточной ее частях.