Геологическое строение серебряного месторождения Кимпиче: Западное Верхоянье тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.11, кандидат геолого-минералогических наук Тихонова, Наталия Владимировна

• Тихонова, Наталия Владимировна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Тихонова, Наталия Владимировна

Введение.

Глава

Краткая характеристика реологического строения и сереброносности

Верхоянского складчато-надвигового пояса.

Глава

Кимпиче-Берелехский рудный узел.

2.1 Изученность Кимпиче-Берелехского рудного узла.

2.2 Положение и границы Кимпиче-Берелехского рудного узла.

2.3 Сереброносность Кимпиче-Берелехского рудного узла.

Глава

Структура рудного поля и месторождения Кимпиче.

3.1 Рудное поле Кимпиче.

3.2 Складчатые структуры месторождения Кимпиче.

3.3 Разрывные структуры месторождения Кимпиче.

Глава

Вещественный состав руд месторождения Кимпиче и рудопроявлений Кимпиче-Берелехского рудного узла.

4.1 Минеральный состав руд.

4.2 Стадийность минералообразования.

4.3 Рудная зональность.

4.4 Минералого-геохимические особенности руд.

Глава

Прогнозно-поисковые критерии месторождений.

5.1. Месторождения-аналоги.

5.2 Прогнозно-поисковые критерии.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геологическое строение серебряного месторождения Кимпиче: Западное Верхоянье»

Актуальность работы, цели и основные задачи исследований. В настоящее время территория Верхоянья является площадью с наиболее высоким металлогеническим потенциалом серебра в пределах Российской Федерации. Здесь известны крупные месторождения, такие как Прогноз, Мангазейское, а также многочисленные слабоизученные месторождения и рудопроявления. Эти объекты требуют обоснованной оценки их перспективности и определения очередности вовлечения в поисковые работы. Месторождение Кимпиче является одним из перспективных серебряных объектов Западного Верхоянья и оценивается как среднее по запасам серебра. В настоящее время на месторождении проводятся поисково-оценочные работы. В связи с этим, изучение условий локализации серебряного оруденения месторождения Кимпиче является актуальной задачей, решение которой может способствовать более обоснованному и целенаправленному ведению геологоразведочных работ и повышению их эффективности, как в пределах Западного Верхоянья, так и всего Северо-Востока Якутии.

Основной целью работы является выявление условий размещения серебряного оруденения и оценка перспектив его распространения на флангах и глубину, а также разработка критериев и рекомендаций по поискам сходных месторождений на территории Северо-Востока Якутии. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

-определение региональной позиции и особенностей геологического строения месторождения;

- расшифровка структуры месторождения и выявление условий локализации рудных тел;

- изучение вещественного состава руд и последовательности минералообразования;

- изотопные и термобарогеохимические исследования и построение геолого-генетической модели формирования месторождения.

Методика исследований, фактический материал и личный вклад автора. Фактическую основу работы составляет материал, собранный автором в ходе выполнения тематических работ ЦНИГРИ в 2003, 2005, 2006 гг. Автором совместно с другими сотрудниками составлены геолого-структурная схема центральной части месторождения Кимпиче, схема последовательности минералообразования, схема минералогической зональности рудного поля на основе собранных лично полевых материалов при детальной документации скальных обнажений и горных выработок. Изучены прозрачные (194 шлифа) и полированные шлифы (89 шлифов), образцы руд (215 образцов), протолочные пробы (12 проб). Проанализированы и обобщены данные анализов из проб, отобранных автором: определен состав рудных и жильных минералов рентгеноспектральным микроанализом (313 анализов), отобраны штуфные пробы руд и проанализированы методом ICP MS (28 проб), проведен анализ изотопного состава серы сульфидов, кислорода и углерода карбонатов, кислорода кварца, изучены газово-жидкие включения г, кварце.

Практическая значимость. Работа представляет первое комплексное исследование — геолого-структурное, минералогическое, изотопно-геохимическое — месторождения Кимпиче. Результаты этих исследований важны для прогнозирования серебряного оруденения на флангах и глубоких горизонтах месторождения Кимпиче, а также для разработки критериев поиска однотипных месторождений на территории Северо-Востока Якутии и в других регионах России.

Научная новизна. Впервые изучены структура, вещественный состав, стадийное и, и зональность серебряного оруденения месторождения Кимпиче. В результате эгпх исследований обосновано выделение нового для Северо-Востока Якутии серебро-блеклорудного минерального типа серебро-свинцовой формации. Установлено столбообразное распределение серебра, ведущая роль блеклой руды в качестве минерала-носителя серебра. Проведено сопоставление состава блеклых руд месторождения Кимпиче и других месторождений Верхоянья различных формационных типов.

Апробация работы. Основные материалы и положения диссертации докладывались на конференции «Молодые - наукам о Земле» (РГГРУ, 2006); всероссийской конференции с международным участием, посвященной памяти JI.M. Парфенова «Тектоника и металлогения Северной Циркум-Пацифики и Восточной Азии» (Хабаровск, 2007); конференции, посвященной 100-летию Ф.В. Чухрова «Проблемы геологии рудных месторождений, минералогии, петрологии и геохимии» (ИГЕМ РАН, 2008); научно-практической конференции «Прогноз, поиски оценка рудных и нерудных месторождении - достижения и перспективы» (ЦНИГРИ, 2008); II региональной конференции молодых ученых «Современные проблемы геологии, геохимии и экологии Дальнего Востока России» (Владивосток, 2008); конференции «Новые идеи в науках о Земле» (РГГРУ, 2009). Результаты исследований изложены в двух научно-производственных отчетах и девяти печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Текст диссертации (143 стр.) сопровождается 44 иллюстрациями и 12 таблицами, список литературы содержит 81 наименование. Главы диссертации

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения», Тихонова, Наталия Владимировна

Заключение

Проведенные исследования позволяют выделить следующие основные черты геологического строения и условий формирования месторождения Кимпиче:

1. Месторождение Кимпиче расположено на территории Кимпиче-Берелехского рудного узла, расположенного в пределах структур Куранахского и Орулганского антиклинориев Верхоянского складчато-надвигового пояса, в левосдвиговой зоне регионального Собопольского разлома, северного ее ограничения — Кемюс-Куоландинского разлома. Кимпиче-Берелехский рудный узел приурочен к своду широкой коробчатой Имтанджинской антиклинали, сложенному нижнепермскими отложениями алевро-песчаной флишоидной формации. Крылья антиклинали сложены верхнепермскими песчаными отложениями формации дельт и мелкого шельфа. В пределах месторождения Кимпиче и рудопроявлений рудного узла вмещающие породы подвержены кварц-серицитовым и сидеритовым гидротермально-метасоматическим изменениям. Свод Имтанджинской антиклинали осложнен серией антиклинальных складок второго порядка, в осевой части которых локализуется большинство серебряных рудопроявлений рудного узла: Промежуточное, Ветреное, Верхнеберелехское, Скрытное, Болчогор. Кемюс-Куоландинский разлом прослеживается на 200 км и состоит из отдельных ветвей, между которыми заключены сливающиеся с ним, оперяющие и ответвляющиеся левосторонние сдвиги. В пределах Кимпиче-Берелехского рудного узла установлено перекрытие и веерообразное расщепление этих сдвигов, являющихся северным :и южным ограничениями рудного узла. Кимпиче-Берелехской рудный узел расположен между двумя аномалиями магнитного поля, интерпретируемыми как ореолы пирротинизации над невскрытыми гранитоидными массивами. В гравитационном поле проявлены два крупных региональных максимума, к перемычке между которыми приурочен Кимпиче-Берелехский рудный узел.

2. Рудные тела месторождения Кимпиче представлены жилами линзовидной формы, пучками прожилков, заключенных в минерализованных зонах дробления премущественно северо-западного простирания. Складчатая структура месторождения представлена коробчатым сводом Лево-Имтанджинской антиклинали второго порядка, осложненным наложенными складками, связанными с левосдвиговыми перемещениями по северо-западным разрывам. Минерализованные зоны дробления представлены отдельными сближенными кулисами в левосторонней сдвиговой зоне северо-западного простирания, где также расположены менее выраженные сопряженные зоны северозападного и субширотного простирания. В областях перекрытия отдельных кулис происходит веерообразное расщепление разрывов на серию взбросо-сдвигов, контролирующих размещение богатых участков (рудных столбов). Рудные столбы другого типа располагаются в областях пересечения разрывных нарушений различных простираний.

В развитии структуры месторождения Кимпиче выделено два этапа (складчатый и постскладчатый), которые соотнесены с выделенными этапами минералообразования. Постскладчатый этап связан с развитием левосдвиговой зоны. В развитии этой зоны выделены три стадии, которым соответствуют выделенные подэтапы минералообразования.

3. Месторождение Кимпиче характеризуется относительно простым минеральным составом. Главными жильными минералами являются сидерит и кварц, рудные минералы: блеклые руды, галенит, самородное серебро, представлены также халькопирит, сфалерит, пирит, арсенопирит. Руды месторождения интенсивно окислены.

На месторождении выделено девять стадий минералообразования, образованных в два этапа минералообразования. Каждому из выделенных этапов соответствуют стадии (этапы) развития структуры месторождения.

Минералообразование на месторождении Кимпиче происходило при температурах 150-240°С в близповерхностных условиях при давлении около 400 бар. На основании изотопных данных установлен смешанный источник минералообразующих растворов: магматический и осадочный. Состав блеклых руд месторождения Кимпиче значительно отличается от такового на других серебряных месторождениях и рудопроявлениях Верхоянья, оказываясь сходным с составом блеклых руд серебряных месторождений Юго-Восточного Алтая (Асхатин, Толбонур). Предложена модель образования месторождения, учитывающая мобилизацию и переотложение рудного вещества из подстилающего нижнепалеозойского карбонатного комплекса по Собопольской разрывной системе.

Выделен серебро-блеклорудный минеральный тип серебро-свинцовой рудной формации - новый для Верхоянской металлогенической провинции - на основании изложенных отличий руд месторождения Кимпиче от известных минеральных типов.

4. Выделенный серебро-блеклорудный минеральный тип серебро-свинцовой формации рассматривается как перспективным на выявление новых месторождений серебра в пределах Западного Верхоянья. В целом, ведущими критериями при выделении перспективных площадей являются структурные (ядра антиклинальных складок; зоны перекрытия и веерообразного расщепления кулис региональных диагональных разломов), минералого-геохимические (литогеохимические аномалии по вторичным ореолам и потоки рассеяния серебра, сурьмы, цинка, меди; шлиховые ореолы галенита, сфалерита касситерита; серебро-полиметаллические точки минерализации), также необходимо привлекать геофизические (участки, расположенные между положительными аномалиями магнитного поля, минимумами гравитационного поля), литолого-стратиграфические (области развития алевро-песчаной флишоидной турбидитной формации) предпосылки. Эффективность каждого критерия определяется рангом прогнозируемого объекта. Так при выделении объектов ранга рудного района ведущими критериями являются структурные, литолого-стратиграфические, геофизические критерии. Для выделения рудных полей ведущими оказываются минералого-геохимические (рудные зоны сидерит-блеклорудного состава) и структурные (области перекрытия и расщепления отдельных разрывов, области пересечения разнонаправленных сопряженных разрывов) критерии.

В качестве рудно-формационного месторождения-аналога предложено месторождение Асхатин (Юго-Восточный Алтай), характеризующееся сходным минеральным составом, текстурно-структурными и геохимическими особенностями руд. Как оценочный аналог предложено месторождение Хачакчан (Томпо-Деленьинский район), которое обладает близкими геологическими условиями, строением и морфологией рудных зон.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Тихонова, Наталия Владимировна, 2009 год

1. Опубликованная:

2. Амузинский В.А., Андрианов Н.Г., Жданов Ю.Я. Минералогия серебряных руд Аллара-Сахского поля. //Серебряное оруденение Якутии. Изд-во СО РАН. Якутский научный центр. Якутск, 1999.

3. Аристов В.В. Западно-Верхоянская сереброносная провинция: инвестиционный потенциал и перспективы освоения. Материалы международного промышленного форума Geominex. 2007.

4. Аристов В.В., Тихонова Н.В., Орлова Г.Ю., Соловьев К.В. Кимпиче новое сереброрудное месторождение в Западном Верхоянье // Руды и металлы, № 2,2006.

5. Аристов В.В., Константинов М.М., Кряжев С.Г., Устинов В.И. Генетические особенности месторождений золота и серебра Западного Верхоянья по термобарометрическим и изотопным данным. // Геохимия , 2008, №3

6. Архипов Ю.В., Волкодав И.Г., Камалетдинов В.А, Ян-Жин-Шин В.А. Надвиги западной части Верхояно-Чукотской складчатой области // Геотектоника. 1981. № 2.

7. Барышев А.Н. О критериях сопряженности трещин при реконструкции тектонических полей напряжений // Изв. АН ССР, серия геологическая, 1979, №10.

8. Белов B.C., Бурмистров А.А. Роль палеотектонических напряжений в размещении эндогенного оруденения в Агадырском рудном районе // Геология рудных месторождений, 1989, № 3

9. Борисенко А.С. Изучение солевого состава газово-жидких включений в минералах методом криометрии // Геология и геофизика, 1977, №2

10. Борисенко А.С., Павлова Г.Г., Оболенский А.А. и др. Серебро-сурьмяная рудная формация. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-е, 1992.

11. Веклич B.C. Стратиграфия и тектоника Сартангского синклинория. М., Наука, 1979.

12. Гамянин Г.Н., Бортников Н.С., Алпатов В.В. Нежданинское золоторудное месторождение уникальное месторождение Северо-Востока России. - М.: ГЕОС, 2001.

13. Гамянин Г.Н., Горячев Н.А., Бортников Н.С., Аникина Е.Ю. Типы серебряного оруденения Верхояно-Колымских мезозоид (геология, минералогия, генезис, металлогения). // Тихоокеанская геология, 2003, том 22, №6.

14. Гаськов И.В., Дистанов Э.Г., Миронова Н.Ю., Чекалин В.М. Колчеданно-полиметаллические месторождения верхнего девона северо-западной части Рудного Алтая. Новосибирск: Наука, 1991.

15. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М., Наука. 1975.

16. Гусев Г.С. Складчатость и разломы Верхояно-Колымской системы мезозоид. М.: Наука, 1979.

17. Данилович В.Н. Метод поясов при исследовании трещиноватости, связанной с разрывными смещениями. Иркутск, ИПИ. 1961.

18. Двуреченская С.С. Гипергенные минералы серебряных месторождений М.:ЦНИГРИ, 2001

19. Денисов Г.В., Засимов М.Г., Окунев А.Е. Геологическое строение и сереброносность Томпо-Делен^инской металлогенической зоны. //Серебряное оруденение Якутии. Якутск: Изд-во СО РАН, Якутский научный центр, 1999.

20. Задорожный Д.Н. Тектонофизические критерии прогноза оруденения Верхоянской сереброносной провинции: Автореф. канд. дис. геол.-минер. наук. М, МГУ. 2002.

21. Ивенсен Ю.П., Амузинский В. А., Невойса Г.Г. Строение, история развития, магматизм и металлогения северной части Верхоянской складчатой зоны. Новосибирск: «Наука». 1975

22. Индолев JI.H. Дайки рудных районов Якутии. М.: Наука, 1979.

23. Индолев JI.H., Невойса Г.С. Серебро-свинцовые месторождения Якутии. -Новосибирск: Наука, 1974.

24. Константинов М.М. Верхояно-Чукотский серебряный пояс. Докл. РАН. 1995. Т. 342. №5.

25. Константинов М.М, Быстрова А.К., Фридовский В.Ю. Стратиграфические уровни локализации месторождений золота и серебра в Верхоянской и Центрально-Колымской металлогенической провинциях // Тихоокеанская геология, т.21, 2002, №6.

26. Константинов М.М., Костин А.В., Сидоров А.А. Геология месторождений серебра. Якутск, 2003.

27. Константиновский А.А. Осадочные формации Верхоянского пояса и обстановки их накопления. // Литология и полезные ископаемые, 2009, №1

28. Костин А.В. Западно-Верхоянская сереброрудная провинция. Автореф. дис. д-ра геол.-мин. наук. Якутск, 2000.

29. Кривцов А.И. Прикладная металлогения. М., Недра, 1989.

30. Кривцов А.И., Беневольский Б.И., Морозов И.В. Термины и понятия отечественного недропользования. Словарь-справочник. М.: ЦНИГРИ, 2008.

31. Кряжев С.Г., Васюта Ю.В., Харрасов М.К. Методика валового анализа флюидных включений в кварце. // Материалы XI Международной конференции по термобарогеохимии. Александров: ВНИИСИМС, 2003.

32. Кутейников Е.С., Кутейникова Н.С. Разрывные нарушения Анабарской антеклизы.// Тектоника Сибири, М.: Наука, 1970, т.З.

33. Мельников Б.Д., Израилев Л.М. О стратиформном свинцово-цинковом оруденении Верхоянского мегантиклинория // Геология рудных месторождений, 1975, №1

34. Мельников Б.Д. Геохимические признаки регенерации свинцово-цинкового оруденения // Геология и геофизика, 1987, №1

35. Минеральные ресурсы. Серебро. Справочник. -М.: ЗАО «Геоинформарк», 1998

36. Методика крупномасштабного и локального прогноза месторождений цветных, благородных металлов и алмазов, под ред. И.Ф. Мигачева, М.М. Константинова. М., ЦНИГРИ, 1989.

37. Мозгова Н.Н., Цепин А.И. Блеклые руды. М.: Наука, 1983

38. Мокшанцев К.Б., Горнштейн Д.К., Гудков А.А., Гусев Г.С., Деньгин Э.В., Штех Г.И. Глубинное строение восточной части Сибирской платформы и прилегающих складчатых сооружений Верхояно-Чукотской области. М.: Наука, 1968.

39. Наумов А.Н., Ушаков В.И. О формации медистых песчаников в Северном Верхоянье // Доклады АН СССР, 1968, т. 178, №4

40. Ненашев Н.И. Магматизм и развитие рудно-магматических узлов Восточной Якутии. Новосибирск: Наука, СО, 1979.

41. Омото X., Рай Р. Изотопы серы и углерода // Геохимия гидротермальных рудных месторождений. М.: Мир, 1982.

42. Парфенов Л.М. Сегментация и складчатые дислокации Верхоянской складчатой зоны // Геология и геофизика 1985, №7.

43. Парфенов Л.М., Натапов Л.М. Террейны и аккреционная тектоника СевероВосточной Азии // Геотектоника, 1993, № 1

44. Ребецкий Ю.Л. Метод катакластического анализа сколов для восстановления современных и палеонапряжений // М.В. Гзовский и развитие тектонофизики. М.: Наука, 2000.

45. Рёддер Э. Флюидные включения в минералах (в двух томах). М.: Мир, 1987.

46. Савва Н.Е. Минеральный состав и особенности перераспределения вещества руд ко лчеданно-полиметаллического месторождения Хотойдох //Стратиформное оруденение осадочных и осадочно-вулканогенных формаций Северо-Востока Азии. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1996.

47. Сборщиков И.М. Кливаж в пределах Верхоянского антиклинория // Изв. АН СССР, Сер. геол, 1971, №5, С. 41-46

48. Серебро. Геология, минералогия, генезис. Закономерности размещения месторождений. Сидоров А.А., Константинов М.М., Еремин Р.А., Савва Н.Е., Копытин В.И., Сафронов Д.Н., Найбородин В.И., Гончаров В.И., М., Наука, 1989.

49. Смирнов В.И. Курс рудных месторождений М.: Наука, 1986.

50. Справочник по изотопной геохимии. Соботович Э.В., Бартницкий Е.Н., Цьонь О.В., Кононенко JIB. М. Энергоиздат, 1982.

51. Стогний Г.А., Стогний В.В. Геофизические поля восточной части СевероАзиатского кратона. Якутск: ГУП НИПК «Сахаполиграфиздат», 2005.

52. Такеноучи С., Кеннеди Дж.К. Растворимость углекислоты в растворах NaCl при высоких температурах и давлениях // Термодинамика постмагматических процессов. М.: Мир, 1968.

53. Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия), отв. ред. JI.M. Парфёнов. М., «Наука/Интерпериодика». 2001

54. Туманов В.Р., Камалетдинов В.А. Позднетриасовая история развития западной части Адычанского брахиантиклинория. // Новости геологии Якутии, Якутск, 1973, вып. 3.

55. Трунилина В.А. Геология и рудоносность позднемезозойских магматических образований северо-востока Якутии. Новосибирск: Наука. 1992.

56. Шаталов Е.Т., Орлова А.В., Яблоков К.В., Дюков А.И., Томсон И.Н. Основные принципы составления, содержание и условные обозначения металлогенический и прогнозных карт рудных районов. М.: Недра, 1964.

57. Шерман С.И, Семинский К.Ж., Борняков С.А. и др. Разломообразование в литосфере. Зоны сдвига. Н., Наука. 1991.

58. Япаскурт О.В. Литогенез и полезные ископаемые миогеосинклиналей. М.: Недра, 1992.

59. Фор Г. Основы изотопной геологии. М.Мир, 1989.

60. Яковлев Я.В., Соловьев Л.И. Серебряное оруденение в Южно-Янских месторождениях Восточной Якутии. //Серебряное оруденение Якутии. Изд-во СО РАН. Якутский научный центр. Якутск, 1999.

61. Hackbarth С.J., Petersen U. A fractional crystallization model for the deposition of argentian tetrahedrite // Economic Geology, 1984, vol. 79, p.448-459

62. Layer P.W., Newberry R., Fujita K. et al. Tectonic setting and plutonic belts of Yakutia, northeast Russia, based on 40Ar/39Ar geochronology and trace element geochemistry // Geology. 2001. Vol. 29, p. 167-170.

63. Taylor H.P. 0l8/016 evidence for meteoric hydrothermal alteration and ore deposition in the Tonopah, Comstock Lode, and Goldfield mining districts, Nevada // Economic Geology, 1973, v.68, p.747-764.

64. Yurtsever Y., Gat T.R. Stable isotopes in atmospheric waters // Stable isotope hydrology, 1981, p. 103-1421. Фондовая:

65. Амосов Р.А., Макаров С.Б., Двуреченская С.С. и др. Отчет по теме: «Провести минералого-технологическое картирование и технологические исследования руд месторождения Асгат». ЦНИГРИ, 1991.

66. Андреев B.C., Васильева С.Ф., Крутий В.М. и др. Геологическая съемка и поиски полезных ископаемых на площади листа Q-52-IX, X (Отчет партии №4 ВАТТ за 1963 68 гг.). Масштаб I: 200 ООО. М., 1969.

67. Аристов В.В., Задорожный Д.Н., Орлова Г.Ю., Тихонова Н.В. «Условия локализации сереброрудных месторождений Западного Верхоянья». ЦНИГРИ, 2005 г.

68. Задорожный Н.П., Золотилина Г.Д., Вешторт И.Б. Отчет о результатах поисковых работ на серебро в Борулах-Нельгесинском междуречье в 1987-1991 гг. Батагай, 1991.

69. Задорожный Н.П., Золотилина Г.Д. Отчет о результатах поисково-оценочных работ на серебряно-полиметаллическом месторождении Прогноз. Батагай, 2000.

70. Костин А.В. Отчет по теме: «Минералогия золото- и серебросодержащих руд Нюектаминского и Аркачанского рудных узлов». Якутск, 2003.

71. Рассолов В.А. Геолого-минерагеническое картирование масштаба 1 : 200 000 в пределах листов Q-52-III-V; IX-XI. М., 1991.

72. Урзов С.А. Государственная геологическая карта СССР. Масштаб 1:200 000. Серия Верхоянская, Лист Q-52-XXI, ХХП. Объяснительная записка. М., 1980.

73. П.Федянин А.Н. и др. Отчет по теме: «Оценка перспектив золотого и серебряного оруденения центральной части Западно-Верхоянской металлогенической зоны». Батагай, 2005 г.