Рудообразующие системы чаткала и их геохимическая специализация на примере бозымчакского рудного поля

Проблемы рудообразования в связи с возникновением разнообразных генетических типов месторождений рудных полезных ископаемых в природных системах являются наиболее сложными и спорными. В связи с тем, что однозначного решения этих проблем в целом не существует, в каждом конкретном случае необходимо рассматривать все возможные варианты, участвовавшие в этих процессах. Поэтому несомненным остается лишь то, что в образовании практически каждого эндогенного месторождения, особенно крупномасштабного, активное участие принимали:

  1. Магматогенные и вулканогенные тела различного состава и времени образования;
  2. Метасоматиты экзо- и эндоконтактовых частей плутонов;
  3. Постмагматические гидротермальные растворы и газы;
  4. Подстилающие и вмещающие породы, т. е. породы рамы.

Ведущую роль в образовании рудных скоплений, несмотря на многочисленные разногласия, основная часть геологов отводит постмагматическим растворам являющимся основным поставщиком металлов в верхнюю часть земной коры [1].

Как известно из каждого учебника: «Гидротермальные месторождения образуются из многокомпонентных газовожидких растворов в очень широком температурном интервале - от 600 до 50° С. Вертикальный размах оруденения также широк - от первых сотен метров от дневной поверхности до 5 км. В связи с этим ряд ученых предлагают классифицировать гидротермальные месторождения по температуре и глубине их образования. По этой классификации выделяют высокотемпературные (600-300°), среднетемпературные (300-200°) и низкотемпературные месторождения (200-50°)».

Далее обычно следует описание месторождений по температуре их образования, к примеру:

«высокотемпературные месторождения обычно связаны с кислыми и умеренно кислыми гранитоидами…», «среднетемпературные месторождения могут быть связаны с интрузивными породами самого разнообразного состава - от кислых до ультраосновных…» и так далее. То есть, привязка гидротермальных месторождений их генезис и состав напрямую связаны с тем или иным магматическим очагом. Данное положение давно уже ставится если не под сомнение, то с обязательными оговорками и дополнениями. Дело в том, что наличие или отсутствие связи гидротермальных месторождений с вмещающими или расположенными рядом гранитоидами, как правило, устанавливается с трудом и обычно служит объектом дискуссий. Так какие же факторы являются обязательными при образовании того или иного типа руды? Наверное, как обычно – истина лежит где-то посредине…

Значение геохимии в геологических науках, особенно в решении генетических вопросов рудообразования, трудно переоценить. Проблемы рудообразования не могут решаться без выявления основных причин образования концентраций, как отдельных химических элементов, так и их парагенетических сочетаний в виде различных типов концентраций. Не случайно, поэтому, что еще в XI веке арабский ученый аль-Фараби отмечал – «Если известна причина, делающая существование вещи необходимым, то известна и сама вещь», а известный ученый XIX века Х. Шенбейн считал, что «Мы должны иметь геохимию прежде, чем может идти речь о настоящей геологической науке».

В данной работе авторы попытаются провести анализ геохимической специализации осадочных, магматогенных и рудных образований Гава-Сумсарского рудного района, и, в частности, золотомедного месторождения Бозымчак и его ближайших флангов (Бозымчакское рудное поле).

Рудообразующие системы

Система рудообразующая – «физическая система, объединяющая источники рудного вещества, пути его перемещения и места локализации оруденения; в истории развития месторождений проявлена та же тенденция, что и в биологической эволюции — появление все более “высокоорганизованных" СР с все большей специализацией участвующих в их строении элементов». Если говорить проще СР-самоорганизующаяся и саморазвивающаяся совокупность различных геологических элементов и факторов, напрямую зависящих друг от друга и имеющих собственную, присущую только ей историю развития, общие черты геологического строения и

геохимических особенностей. Каждая система проходит одинаковые пути развития: зарождение, юность, зрелость и смерть. Однако в зависимости от конкретных геологических условий региона развитие системы может пройти все четыре этапа, либо остановиться на воспроизведении двух крайних.

Система (зона) глубинных разломов планетарная

Система глубинных разломов есть сеть ортогональных и диагональных поясов глубинных разломов, разбивающих кору на отдельные крупные блоки в масштабе всей Земли. Наличие в земной коре единой сети разломов (линеаментов) было отмечено еще Хоббсом (1951), а в дальнейшем поддержано Зондером, Шатским, Венинг-Мейнесом и др. Возникновение планетарной системы глубинных разломов интерпретируется как результат действия сжимающих усилий, направленных от полюсов к экватору и ведущих к изменению фигуры Земли.

Глубина проникновения разломов неодинакова и зависит от их генезиса. Очевидно, что существуют «первичные» глубинные разломы, возникшие во времена ранней эволюции планеты (они самые древние и глубинные, сопровождаются центрами высокоамплитудных землетрясений) и «вторичные» - тектоногенные, импактные, возникшие гораздо позже и чаще за счет воздействия внешней энергии. Ортогональные линеаменты образуют зоны сжатия (широтные) и растяжения (меридиональные).

История развития данных структур достаточно сложна и протяженна во времени. Тектонические движения вдоль каналов и по самим каналам могут временно прекращаться и вновь возобновляться, т. е. происходит определенная пульсация с интервалом в миллионы лет. В ходе эволюционного развития земной коры линии древнейших глубинных разломов неоднократно перемещались в стороны от мест первичного заложения, но в связи со статичным положением и достаточной глубиной распространения первоначальное положение линеаментной зоны постепенно просвечивается сквозь аллохтон и в конечном итоге восстанавливается. Таким образом, могут образовываться бескорневые (перемещенные) месторождения полезных ископаемых.

В целом линеаменты и линеаментные зоны являются зонами (каналами) повышенной проницаемости земной коры. Они служат проводящими путями растворов и газов (что-то типа дренажной системы), как правило, более высокотемпературных по сравнению с поверхностью Земли (своеобразное флюидо-газовое «дыхание» недр планеты). Мигрирующие растворы выносят снизу насыщенный раствор металлов, пар постепенно остывая, превращается в воду, кремнезем выпадает в осадок,… затем все повторяется снова…[2].

Важно отметить, что такой процесс восходящей и нисходящей циркуляции возник на самых ранних стадиях появления и формирования нашей планеты и, видимо, будет происходить бесконечно длительное время, вплоть до ее полного остывания.

Непрерывность и поэтапность многих геологических процессов, в частности рудообразования, характеризуют их как явления эволюционные. Наиболее ярким примером эволюционных систем в геологии являются рудогенерирующие (рудообразующие) и рудоконцентрирующие структуры (в дальнейшем РС). Для них характерна преемственность свойств элементами разных иерархических уровней системы. Так, например, конкретное месторождение несёт в себе черты, как вмещающего его рудного поля, так и рудного узла. Рудообразующие системы чаще всего возникают в пределах линеаментных зон и имеют узловое распределение, четкообразно нанизываясь на линии их направлений. Наиболее крупные и сложные по строению и качественным характеристикам руд приурочены к узлам сопряжения разноориентированных структур [3].

В пределах Кыргызстана также отмечена некоторая закономерность в распределении определенного вида полезного ископаемого в зависимости от направления отдельных слагающих структур рудообразующей системы. Рассмотрим сурьмяно-ртутные объекты Южного и Срединного Тянь-Шаня. Несмотря на различную историю геологического развития этих регионов условия образования сурьмяно-ртутных (особенно сурьмяных) месторождений несут очень много общих черт:

  1. основное промышленное значение имеют месторождения согласного типа – межформационные залежи роговиково-кварцевых брекчий (джаспероидов) на контактах куполовидных карбонатных структур с перекрывающими сланцами. Причем если в образовании месторождений юга участвуют отложения среднего и позднего палеозоя (месторождения

Кадамджай, Абшир, Чаувай и пр.)то в пределах Чаткальского региона - нижнего протерозоя (месторождения Кассансай, Терексай и пр.);

  1. локализация и основная концентрация сурьмяно-ртутных месторождений, как согласных залежей, так и секущих жил происходит в пределах поясов широтной и субширотной ориентации. К примеру, в пределах Южного Тянь-Шаня это Туркестано-Алайский ртутно-сурьмяный пояс, протягивающийся вдоль подножия Туркестано-Алайского хребта, в Срединном Тянь-Шане – вдоль субширотного Кассанского разлома;
  2. очевидно, что в узлах пересечения широтных и меридиональных линеаментов возникают гибридные (комплексные) месторождения золото-сурьмяного (Савоярды, Терек), золото-сурьмяно- полиметаллического и многокомпонентного состава (Ничкесу, Актюбе-Карагойское, Чонкимисдыкты).

Итак, согласно определению РС можно охарактеризовать как конкретный участок земной коры, имеющий длительную историю развития, в течение которой происходит постоянная подпитка энергией. За счет поступившей энергии в геосистеме совершается положительная внешняя работа по формированию месторождения определенного типа и состава. РС можно отождествить с конкретным месторождением, рудным полем или полосой и т.д. Однако, учитывая опыт металлогенических и прогнозно-поисковых исследований, контуры РС могут охватывать и большие площади (рудные узлы, провинции) объединяющие группу месторождений различного генезиса и состава, являющихся лишь различными уровнями единого глобального рудообразующего процесса.

Гава - Сумсарский рудный район

В региональном плане Гава-Сумсарский рудный район расположен в узле пресечения меридиональной Тереккан-Алтын-Джилгинской линеаментной зоны с широтным Срединным линеаментом (названия линеаментных зон условные), являющимся восточным фрагментом Бельтау-Кураминского вулкано-плутонического пояса.

Характерной особенностью Бельтау-Кураминского пояса является наличие и образование месторождений медно-порфирового, золото-медно-порфирового типов. Кроме того здесь сосредоточены уникальные объекты Узбекистана – Мурунтау, Даугызтау, Чармитан, Кочбулак и другие, сосредоточенные в Кызылкумском, Нуратинском и Кураминском рудных узлах. Данные месторождения размещаются в черных сланцах, граносиенитах, андезито-дацитах, гранитоидах, карбонатных породах. Узлы возникли в участках пересечения субширотного пояса трансформными глубинными зонами разломов (что подтверждает вышесказанное по рудообразующим системам). Кроме того, если проследить последовательность выделения геохимических парагенезисов золота с запада на восток, то можно отметить общую закономерность для пояса, это снижение температурного режима образования золоторудных месторождений. К примеру, руды Мурунтау представлены ведущими парагенезисами Au-W, Au- As; Чармитан – Au-As; Кочбулак – Au-Te, Au-As; Кызылалма – Au-Ag, Au-As, и т.д. В пределах кыргызской части пояса, т. е. на восточном фланге структуры мы видим постепенное замещение Au-Ag и Au-As ассоциаций средне-низкотемпературными Au-Cu, Au-Pb, Au-Sb, Au-Hg. Это может быть выражено либо латеральной закономерностью распределения рудных объектов, либо меньшей степенью их эродированности.

Таким образом, Гава-Сумсарский район является одним из членов узлового распределения месторождений в системе Бельтау-Кураминского металлогенического пояса. Его характеризует широкое развитие эндогенной рудной минерализации (в основном цветные, редкие и благородные металлы) в палеозойских отложениях. Здесь известны месторождения золото-серебряного состава (Кызылташ, Карасай), полиметаллов (Гавасай), золота и меди (Бозымчак), гидротермально-стратиформные медно- полиметаллические с серебром (Сумсар), а также проявления и знаки проявлений золота, серебра, меди, свинца, цинка, молибдена, олова, висмута, железа и др. Профилирующими металлами, образующими промышленные объекты являются золото, медь, свинец и цинк.

Рудовмещающие толщи сложены среднекаменноугольными и раннепермскими вулканитами кислого-среднего состава, осложненными тектоническими блоками карбонатных отложений D3 - C1. Карбонатно-вулканогенный комплекс прорван многочисленными интрузиями гранодиоритов С2 и малыми телами диоритов, диорит-порфиров, гранодиоритов Р1, кварцевых порфиров, гранит- порфиров Р2, отмечены многочисленные линейные штоки и дайки граносиенит-порфиров Т1. Для структурного плана площади характерна СЗ ориентировка, дополненная разрывами меридионального и СВ направлений. Широтные направления выражены слабее, но имеют место.

Чтоб более четко уяснить процессы рудообразования Гава - Сумсарского рудного района необходимо рассмотреть краткую историю его геологического развития, восстановленную по тектоническим и литологическим особенностям строения.

Описываемая площадь составляет восточную часть Кураминской зоны и характеризуется геосинклинальным этапом развития. В нижнепалеозойское время Кураминская зона по характеру своего развития объединяется с Чаткальской, Сандалашской и зоной большого Кассанского грабена, образуя Средне-Тяньшанскую провинцию, характеризующуюся одинаковыми условиями формирования.

В начале среднего палеозоя (нижний силур) в районе продолжается накопление флишоидной сланцевой толщи – фации неглубокого открытого морского бассейна. Складкообразование и тектонические подвижки в то время не отмечены.

Началом разделения территории на зоны следует считать верхневенлокское время силура в которое стали проявляться первые проявления магматической деятельности (линзы и горизонты основных эффузивов) являющиеся следствием приоткрытия швов глубинных разломов.

Интенсивное складкообразование, сопровождающееся поднятиями и опусканиями отдельных блоков земной коры, происходит в преднижнедевонское время. Затем следует небольшой перерыв в осадконакоплении, и конец нижнего девона вновь характеризуется новым проявлением тектонических подвижек позднекаледонского цикла.

Начало среднего девона (эйфель) на описываемой территории устанавливается континентальный режим. В это время происходит активная денудация горной системы и перераспределение материала с повышенных частей в прогибы и впадины. Следствием такого перераспределения явилось нарушение статичности территории, возникновение разломов в верхней части коры и оживление вулканической деятельности. На обширной территории нижнедевонские отложения были практически нацело уничтожены, а в результате активного действия вулканов и трещинных излияний накопилась мощная толща эффузивных пород. Наличие в разрезе эйфеля типичных терригенных осадков свидетельствует о проникновении сюда морского бассейна. Конец эйфельского века знаменуется еще большим усилением тектонической и вулканической деятельности. Этими движениями, по-видимому, и завершается каледонский период.

К началу живета в районе устанавливается период относительного покоя на фоне дифференцированных колебательных движений. Здесь господствует режим мелководного морского бассейна. Периоды погружения и временного поднятия способствовали образованию горизонтов карбонатных пород и адсорбция ими растворов меди, свинца, цинка и других металлов присутствующих в морском бассейне благодаря активной вулканической деятельности. Наиболее благоприятными для этого явились черные искрящиеся органогенные слои доломитов и доломитистых известняков, сформировавшие первый и второй рудоносные горизонты свинцово- цинкового месторождения Сумсар.

Начало франкского времени в целом сохраняет условия существования в живете, с той лишь разницей, что преобладающие движения стали нисходящими. Это благоприятствовало накоплению мощной толщи известняков. Таким образом, образование складчатых структур в раннефранское время не происходило и этот период можно охарактеризовать как период относительного тектонического покоя на фоне медленного опускания в условиях типично морского режима.

Развитие района в фаменское время происходило также в условиях устойчивого погружения на фоне незначительных колебаний в начальный период.

Начало каменноугольного периода ознаменовалось продолжением погружения дна морского бассейна. Колебательный характер этого времени отчетливо виден по частому чередованию известковистых и доломитистых разностей в карбонатной толще нижнего турне. В визейское время продолжается погружение всей территории южного Чаткала и накопление мощных карбонатных толщ преимущественно известковистого состава иногда с высоким кремнистым заражением. Накопление кремнезема происходило как органогенным, так и хемогенным способами. Возможный источник хемогенного кремнезема – вулканически извержения и лавы в северных предгорьях Киргизского хребта.

В конце нижнего карбона условия резко изменились в результате проявления варисского орогенеза. С начальной стадией орогенеза связано расчленение морского бассейна на отдельные области опускания и поднятия, внедрение по глубинным разломам небольших интрузий основного

состава. Часть областей испытывавших максимальное поднятие приобретают платформенный характер развития, другие продолжают развиваться как геосинклинали.

Начало верхнего палеозоя в Кураминской зоне частью которой является описываемый район ознаменовалось интенсивным складкообразованием и разрывами, сопровождающиеся вулканическими процессами. В среднекарбоновое время эффузивная деятельность проявилась в виде трещинных изливаний магмы среднего и кислого состава, а также в виде деятельности вулканов центрального типа. Наряду с эффузивной деятельностью происходит и активная интрузивная деятельность. Происходит внедрение крупных интрузивных тел кислого состава. В это время происходит подготовка благоприятных ситуаций для образования оруденения. Гранодиориты внедряясь в карбонатные толщи, способствуют образованию мощных зон метасоматоза. Контактовый метаморфизм сводится к образованию скарнов на контактах гранитоидов сандалаш-чаткальского и других комплексов с известняками и доломитами (скарново-магнетитовые-Гава, скарново-волластонитовые -Бозымчак) которые впоследствии станут благоприятными для локализации полиметаллического (Гавасайское рудное поле) и золото-медного (Бозымчак).

Часто внедряющиеся интрузии насквозь прорывают толщу среднекарбоновых эффузивов и в свою очередь перекрываются средне-верхнекарбоновыми вулканитами. Высокая активность магматической деятельности периодически сменяется короткими периодами затухания. Конец верхнего карбона знаменуется новым проявлением тектонических движений и интрузивной деятельности. В это время происходит внедрение новой серии крупных интрузивных тел гранитоидного состава.

В конце нижней перми наступает относительно спокойный период развития района с размывом древних отложений и заполнением терригенным материалом прогибов и впадин. Конец верхней перми характеризуется обновлением древних разломов, образованием новых и излиянием эффузивов среднего состава. После небольшого перерыва происходит очередной этап эффузивной деятельности и излияние кислых магам, которое продолжалось, возможно, и в триасовое время.

Положение рудных процессов в общей истории развития района предшествующими исследователями 50-70-х годов прошлого века выявлено недостаточно и возраст оруденения различными авторами указывается различным.

В последующие времена (80-е годы) для Чаткальского региона была предпринята попытка выделения несколько рудных комплексов для верхнепалеозойского этапа:

  1. Живетско-раннепермский полиметаллический рудный комплекс. Представлен сфалерит- галенитовой стратиформной в карбонатных породах рудной формацией (РФ). Характерна ассоциация Cu, Pb, Zn с попутными Ag и Cd. Есть повышения Co, As, Mo, Sb, Hg).
  2. Средне-позднекаменноугольный полиметаллическо-молибден-медно-золоторудный комплекс. Объединяет кварц-кальцит-сфалерит-галенитовую эпискарновую (Гавасай), кварц-серицит-золото- молибден-халькопиритовую эпискарновую (Бозымчак), золото-кварц-сульфидную, золото-кварцевую и золото-серебряную (Кызылташ) РФ. Ведущими элементами РФ являются Cu, Au, Mo, Bi, Sb, Se, Te, Zn, Hg, иногда Pt, Pd.
  3. Позднекаменноугольно-раннепермский молибден-медь-золоторудный комплекс. Представлен кварц-серицит-золото-молибден-халькопиритовой эпискарновой, золото-кварц-сульфидной эпискарновой, золото-сульфидно-кварцевой и золото-серебряной (Карасай) РФ. Кроме Au характерны Ag, Sb, Pb, Zn, Mo, As.
  4. Раннепермский мышьяк-ртуть-сурьма-золоторудный комплекс. Объединяет золото-киноварь- реальгар – кварцевую и золото-антимонит-арсенопирит-кварцевую РФ. Для комплекса в целом характерны повышенные As, Sb, Hg, Pb, Zn, Au, Ba, Sr, Tl, реже Te, W, Nb.

Наличие многокомпонентной рудной минерализации, сформированной в различных геологических и физико-механических условиях можно связать с вулкано-плутоническим процессом, с разной долей интенсивности проявленным здесь в широком временном диапазоне. Этот вопрос до сих пор остается поводом многочисленных дискуссий. В настоящее время существует две полярные точки зрения на генезис и время проявления месторождений полезных ископаемых Чаткальского региона:

  • Оруденение разновозрастно, с каждым магматическим комплексом связан определенный тип руд;
  • Все оруденение, представленное в Чаткало-Кураминской металлогенической области сформировалось в относительно короткий промежуток единого рудного этапа, поздне- палеозойского – ранне-мезозойского времени.

Однако если принять теорию рудообразующих систем оруденение Чаткала и в частности Гава-Сумсарского рудного района является полигенным и полихронным [4]. Очевидно, что о начале рудогенеза можно говорить еще со времен заложения первых планетарных линеаментов. Проникая все глубже линеаментные зоны по принципу капиллярных каналов являлись поставщиками горячих растворов и газов поднимающихся до верхних слоев земной коры. В определенные моменты геологического развития они же являлись путями проникновения магматических масс, изливающихся на поверхность, либо застывавших на глубине. Газовые и водные растворы изменяли химический состав атмосферы и морской воды, а тем самым и состав формирующихся отложений, создавая уникальные условия для образования различных типов месторождений. Последующие порции рудных растворов накладывались уже на подготовленные обстановки.

Примером полихронности и полигенности может послужить стратиформное халькопирит- сфалерит-галенитовое оруденение месторождение Сумсар. Как видно из приведенной выше истории геологического развития района подготовка к образованию медно-полиметаллических залежей начата еще в живетское время с образования оригинальных черных доломитовых пластов, адсорбирующих растворы металлов из морской среды. Последующая регенерация и перераспределение оруденения уже в промышленные скопления произошли гораздо позже – предположительно в раннепермское время.

Аналогичная ситуация и с наиболее крупными в описываемом районе золотомедным месторождением Бозымчак и серебро-полиметаллической группой проявлений Гавасайского поля. Несмотря на обилие в исследуемом районе мощных толщ карбонатов (D2-C1) по химической активности и физическо-механическим свойствам известняки и доломиты С1 оказались наиболее благоприятными для образования скарнов на контакте с гранодиоритами сандалаш-чаткальского магматического комплекса контролирующего образование скарнов магнетитовой, магнетит- людвигитовой, волластонитовой, полиметаллической и золото - медной рудных формаций [5].

Здесь налицо постепенная подготовка площади к принятию оруденения, т. е. эволюционное развитие определенной рудогенерирующей системы. То, что все вышеперечисленное многообразие видов и типов оруденения принадлежит одной конкретной системе, говорит геохимический состав вмещающих пород, зон разломов, метасоматитов и руд района. Наиболее полная геохимическая характеристика получена по месторождению Бозымчак и его ближайшим флангам. Ниже приведены таблицы статистического обсчета имеющихся данных. В обсчет приняты геохимические коренные пробы по поверхности, керновые пробы по скважинам.

Таблица 1. Геохимические спектры породных и рудных образований площади месторождения Бозымчак

Кконц ≥100

Кконц ≥10<100

Кконц ≥1<10

Кконц <1>0,5

Фланги месторождения Бозымчак.

Рудопроявления:

Участок Придорожный (золото-пиритовое оруденение в карбонатах D3):

 

Au As Hg Ag

Co Mo Pb Cu

Sn Ni

Участок Сиенитовый (поверхность, золото-пиритовое оруденение в сиенитах Т1):

Bi Te

Au As Mo Se Ag Cu

Co Pb Zn Sn

Ni

Участок Сиенитовый (зона Серебряная, зона милонитизации в сиенитах Т1)

Ag W

Mo As Se Cu Au

Pb Zn Co Sn

La Ni

Участок Сиенитовый (зоны малахитизации и аргиллитизации)

Te Cu

Ag Cd Co

Pb Zn Au Mo As

La Ni

Участок Доломитовый (стратиформное медное оруденение в живетских доломитах):

Ag Cu As Se

Au Co Mo

Pb Zn

Участок Аномальный (кварц-барит-халькопиритовое оруденение в гранитах C3 k):

 

Cu Pb As

Au Mo

Zn Sr

Продолжение таблицы 1

где Кконц=коэффициент концентрации элемента, рассчитанный по таблицам кларков.

Месторождение Бозымчак.

Гранитоиды месторождения.

Красные граниты кумбельского комплекса С3 k (южные фланги):

   

Co Mo Pb As

Cu La Zn

Гранодиориты C2 в районе геофизической аномалии ВП (уч. Южный):

 

Au Cu

Mo As Co

Pb Zn La

Геохимический профиль на уч. Южный

Bi

Au Se Cu Mo

As W Sn Pb Zn

Co

Гранодиориты C2 севернее участка Южный:

 

Au Cu Mo

Cd As Zn Pb Cu

 

Гранодиориты С2 вскрыши (карьер участок Центральный):

Hg

Au As Cu Cd Mo

W Zn Sn Pb

Co

Рудные образования месторождения:

Обобщенный спектр:

Au Bi Cu Se

Ag Sn As Cd Mo

Zn Pb W Co

Ni

уч. Центральный

Au Bi Cu Se

Ag Sn As Mo Cd Sb

Zn Pb W Co

Ni

уч. Восточный

Bi Au Cu Se

Sn Cd Ag Zn

As Mo W Pb Co

Ni

уч. Даван

Au Bi Cu

Se Ag Cd As

Mo Zn Sn Pb W Co

Ni

Карбонатные породы

Известняки в районе участка Северный:

   

As Cd Mo

Zn La

Метасоматиты участка Северный

   

As Au Co Cu Sr V

Zn Pb Sc Mo

Известняки в районе перевала Даван

 

As Hg Au

Pb Cu Cd Zn Co Ni

V

Зоны тектонических нарушений

Разломы в диоритовых порфиритах Р1

Bi Te Au

As Hg Se Cu Mo Ag

Cd V Co

Pb

Зоны разломов в известняках (пер. Даван)

Au Cu Bi Hg As

Se Ag Mo

Co Pb Ni

Zn Cd

Au Cu

As Mo Co

Pb ZnNi

Zn

Другие типы оруденения

Свинцово-цинковое оруденение на правом борту руч. Джалгызарча

Bi Pb Cd

Zn Ag Se

Mo Cu As Au Co

Ni

Метасоматиты с металлическим гематитом

Bi

W Ag As Au Mo Pb Cd

Zn Co Cu

Ni Sc La

Карбонаты прокварцованные с блеклыми рудами (р-н уч. Даван)

Sb As Ag Cu Cd

Mo Zn Pb Au

Co

 

Дайка диорит-порфиров на уч. Южный

Te W Pb Se Ag

Sn

Au Cu Co Zn

La

Таблица 2. Частота встречаемости элементов в геохимических спектрах (по величине Кконц)

≥100 Кк

≥10<100 Кк

Всего 10-100 Кк

≥1<10 Кк

Итого

Au-8

Au-10

18

Au-4

22

Ag-4

Ag-13

17

 

17

As-3

As-12

15

As-6

21

Bi-11

 

11

 

11

Co-

Co-1

1

Co-17

18

Cd-2

Cd-6

8

Cd-5

13

Cu-9

Cu-9

18

Cu-7

25

Hg-2

Hg-4

6

 

6

Mo-

Mo-12

12

Mo-9

21

Pb-2

Pb-4

6

Pb-15

21

Se-4

Se-10

14

 

14

Sn-

Sn-3

3

Sn-6

9

Te-5

 

5

 

5

W-2

W-1

3

W-7

10

Zn-

Zn-4

4

Zn-13

17

Из приведенных табл. отчетливо видно, что практически для всех рудных образований (обсчитано более 20 геохимических спектров) характерна ассоциация Сu-Аu-Ag-As-Se-Mo, содержания которых превышают кларковые в 10-100 раз.

Если взять за нижний порог Кк≥1, то в обобщенный спектр рудных образований района будут включены дополнительно Pb, Co, Zn, Cd и Bi. В этом случае ряд элементов постоянно присутствующих в геохимических спектрах породных и рудных образований будет представлен 11 элементами: Cu-Au-As-Mo-Pb-Co-Ag-Zn-Se-Cd-Bi.

Несмотря на различный возраст и литологию вмещающих пород (D2 – C1) состав и генезис метасоматитов (C2-T1), различные типы оруденения обладают сходным составом. Вариации же внутри геохимического ряда говорят об изменении количественного состава, но не качественного. Налицо совмещение всех существующих в данном регионе рудных формаций перечисленных выше по тексту, определяющих металлогенический облик региона с проявлениями цветных, редких и благородных металлов, причем ведущее положение здесь отводится золоту и меди, создающим промышленные скопления.

Учитывая, что наиболее ценным компонентом перечисленных рудных образований является золото, основной упор на выявление закономерностей сделан именно для этого металла. Как уже указывалось выше, месторождения золота размещаются в различных возрастных и геолого- динамических обстановках, они локализуются в черных сланцах, граносиенитах, андезито- дацитах, гранитоидах, карбонатных породах. Несмотря на обилие ведущих парагенезисов золота с вольфрамом, теллуром, серебром, мышьяком, медью, сурьмой и прочими элементами единственное и ведущее состояние золота в рудах – микроскопические самородные включения в кристаллических решетках и микротрещинах различных минералов.

В связи со способностью золота образовывать различные коллоидально-дисперсные и ионные формы самородных выделений это играет весьма важную роль при седиментогенном накоплении золота в осадочных и вулканогенно-осадочных формациях. В субмаринных условиях при восстановительном режиме, избытке серы и дефиците кислорода формируется золото- сульфидное оруденение колчеданного типа с тонкодисперсным сингенетичным золотом, в субаэральных условиях при дефиците серы и избытке кислорода золото кристаллизуется одним из последних в соответствии с рядом напряженности Бекетова (Zn, Pb, Sn, Fe, Cu, Ag, Au). Другими словами тесная связь золота с сульфидами других металлов обусловлена в основном явлениями адсорбции, таким же образом золото накапливается в слюдах, гидроксилах, глинах илах и пр.

Исходя из богатой и напряженной истории геологического развития описываемого региона, эти свойства золота сыграли, возможно, решающую роль при накоплении золота и других элементов в различных обстановках (см. выше о полигенности и полихронности месторождений).

Основным поставщиком золота и других рудных элементов, исходя из результатов геохимических расчетов, несомненно, являются зоны разломов, источником – коровые и мантийные резервуары (см. табл. 1) [6,7].

Заключение

  1. Отличительной чертой эволюционных систем является то, что они приводят к реализации маловероятных событий. Образование месторождений является своеобразной аномалией не совсем свойственной природе, в силу ее стремления к равновесию. Если провести параллель  эволюционной геологической (рудообразующей и пр.) системы с живым организмом, то разломы земной коры являются ранами, которые организм всеми возможными способами пытается залечить. Отсюда проникновение порций магматических расплавов из глубин планеты, закупоривающих возникшие каналы, поступление газовых и водных растворов различных металлов несвойственных для верхних частей земной коры. Возможность возникновения такой аномалии необычайно мала и согласно современным теориям именно эволюционные рудообразующие системы имеют максимальную вероятность образования месторождений.
  2. Исходя из конкретных геолого-тектонических обстановок и истории развития эволюционные системы могут обладать различными чертами металлогенического строения. Это могут быть моноформационные (золоторудные, золото-медные, полиметаллические…) либо комплексные месторождения, рудные узлы и районы. Другими словами для каждой системы характерен свой типоморфный набор элементов, с преобладанием того или иного металла в отдельных узлах, иногда и с различными группами парагенетических связей.
  3. Гидротермальное оруденение Гава-Сумсарского рудного района можно рассматривать в качестве продуктов своеобразного последовательного тектоно-эндогенного процесса, завершающего магматическую деятельность в регионе. Пространственное размещение конкретных проявлений этого процесса (рудных объектов) контролируется в первую очередь разрывными структурами (системой линеаментов) и литологией вмещающих пород. Одна из основных причин – единый для магматического и рудного вещества вертикальный и узколинейный (сравнительно) транспорт, при этом роль дренирующих систем выполняют тектонические зоны глубокого заложения.
  4. В последнее время выявлены многие факты необычного поведения золота в природе и в первую очередь это его преимущественная тонкодисперсность в горных породах и минералах. Очевидно, что первичное основное состояние золота это самородные включения в интерстициях по микротрещинам и в кристаллических решетках минералов, имеющих дефекты. Как правило, это характеризует преобладание нехимических связей золота, его физические и кристаллофизические свойства. Соединения золота с другими элементами встречаются редко или очень редко, они короткоживущие и существуют в очень узком диапазоне условий. В этом смысле золото отличается от всех других элементов, в том числе от серебра, платины и особенно от железа, меди и других металлов, для которых характерно большое количество различных минеральных форм.
  5. Золото присутствует во всех вышеперечисленных рудных формациях района и в той или иной степени коррелирует практически со всеми элементами слагающими их геохимический спектр.
  6. Вместе с тем частота встречаемости его с различными элементами и степень сродства с ними явно не одинакова (таблицы 1-2). В рудных рядах Бозымчакского рудного поля золото чаще всего коррелирует сразу с несколькими элементами. В частности в рудных скарнах золото коррелирует (в порядке убывания Ккор от 0,95 до 0,8) с Bi, Sn, Ag, Cu, Se, а с Zn, Ni, и Co имеет отрицательную связь. Ряд прочных положительных связей золота в порядке убывания частоты встречаемости (коэффициенты корреляции рассчитаны для большинства рудных образований) представлен следующими элементами: Cu-46%, As-38%, Ag, Zn, Se- по 31%, Bi, Mo, Ni, Pb- по 23%, Co-15%, Sn и W- по 8%.
  7. Многие месторождения золота, особенно в пределах Южного Тянь-Шаня имеют тесную корреляцию золота с мышьяком (наиболее золотоносный сульфид- арсенопирит), то же можно сказать и в отношении пирита. Среди пиритов различных генетических типов обычно золотоносны те разности, которые обнаруживают присутствие мышьяка. Среди сульфосолей наиболее золотоносны также мышьяксодержащие разности. Несмотря на то, что арсенопирит не имеет широкого распространения в рудах месторождения Бозымчак (содержание мышьяка составляет 0,0n-0,00n%) частота встречаемости коэффициента положительной корреляции его с золотом стоит на втором месте после меди.
  8. Одна из особенностей Бозымчакского рудного поля: на фоне мощного ареала распространения сульфидов железа (пирит, магнетит, марказит…) повышенными содержаниями золота обладают лишь минералы меди. Причем аномальные содержания до первых десятков грамм на тонну содержат только халькопириты. Халькозин и блеклые руды, несмотря на высокие содержания в них меди, содержат золото в количестве 0,n - первые граммы на тонну.

Исходя из пункта 3, будет не совсем корректно интерпретировать частые ассоциации золота с серой, железом, медью, жильным кварцем и прочее как наличие у него соответственно халькофильных, сидерофильных и литофильных химических

свойств. В данном случае мы имеем дело с сорбционными свойствами различных минералов.

Суммируя все вышесказанное можно сформулировать следующий вывод: Бозымчакское рудное поле обладает всеми чертами рудообразующих систем и в свою очередь является закономерным членом еще более крупной системы Гава-Сумсарского рудного района. Разноплановое оруденение территории является полигенным и полихронным, образованным в процессе естественной эволюции геологических обстановок региона в течение продолжительного времени и несущее общие черты геохимического состава руд характерных данной рудообразующей системе.

Обобщенный спектр рудных метасоматических образований Бозымчакского РП представлен рядом Cu-Au-As-Mo-Pb-Co-Ag-Zn-Se-Cd-Bi, где профилирующими, определяющими общую металлогеническую специализацию всего Гава-Сумсарского района имеют Cu-Au-Mo-Pb-Ag-Zn, с преобладанием Au и Cu. С запада на восток намечается тенденция последовательной смены золото-серебряной рудной формации (Кызылташ, Карасай) на полиметаллическую (Гавасайская группа проявлений), молибден-золото-медную (Бозымчак) и серебряно-полиметаллическую (Сумсар). Центральное положение в этой цепочке занимает месторождение Бозымчак, несущее отчетливые черты золото-медно-порфировой рудной системы.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Волкова Т. П. Синергетика рудообразующих систем и прогноз оруденения. Вісник Харківського національного університету ім.В.Н.Каразіна, 2005, №620, с.14-19.
  2. Конеев Р. И. Наногеохимические и наноминералогические признаки классификации, поиска и оценки золоторудных месторождений Узбекистана.
  3. Овчинников Л.Н. Прогноз рудных месторождений. – М.:Недра, 1992.
  4. Альпиев Е.А. «Тектонические, магматические и петрографические факто-ры локализации золотого оруденения и закономерности их размещения в Чаткальской металлогенической области Кыргызской Республики». Труды международной научно-практической конференции "Сатпаевские чтения" по теме "Проблемы геологии и минерагении в развитии минерально-сырьевых ресурсов. Алматы, 14-16 апреля 2010 г. с.132-140.
  5. Сатыкеев Д. С. Скарны месторождения Бозымчак и особенности распределения в них золота. (Чаткальский хребет). Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогическиз наук. 1968 год, Бишкек. Фонды Госгеолагентства КР.
  6. Селиверстов К. В. Позднепалеозойская геодинамика и металлогения Чаткальского региона. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Бишкек. 1992 год
  7. Альпиев Е.А. «Геолого-генетические параметры и перспективы промышленного освоения месторождений золота в пределах Чаткальского региона Кыргызской Республики». Труды международной научно-практической конференции "Сатпаевские чтения" по теме "Проблемы геологии и минерагении в развитии минерально-сырьевых ресурсов. Алматы, 14-16 апреля 2010 г. с.140-148.

 

Год: 2011
Город: Алматы
loading...