Курсовая работа (т): Золотоносные коры выветривания Амурской области

На базе составленных ранее карт золотоносности Амурской области масштаба 1:500000 и 1:200000, карты кор выветривания (КВ) масштаба 1:500000, с учетом данных по разведке и эксплуатации конкретных месторождений, А.В. Мельниковым были оценены перспективы выявления месторождений кор выветривания на большей части территории Амурской области. Для всех основных золотоносных узлов области были составлены карты соотношения золотоносности и кор выветривания в масштабе 1:500000 [1].

.2 Роль подземных вод в формировании кор выветривания и их золотоносности

Глинистые минералы кор выветривания образуются в результате взаимодействия первичных силикатов с подземными водами. Вот некоторые типичные реакции:

Альбит в каолинит:

2Ca[Al2Si2O8]+6H2O=[Al4Si4O10](OH)8+2Ca2++4OH-.

Альбит в монтмориллонит:

7Na[Al2Si2O8]+6H2O+26H2O=3Na0,33Al2,33Si3,67O10(OH)2+10H2SiO4+6Na+6OH-.

Калиевая слюда в гиббсит:

2KAl2Si3O10(OH)2+20Н2O=3Аl2O3 3H2O+2K++6H4SiO4+2OH-.

На основе изучения равновесий в системе горные породы - природные воды по большинству регионов мира С.Л. Шварцев [35] установил, что подземные воды всегда неравновесны с первичными силикатами и равновесны с вторичными минералами силикатного ряда. Иными словами, вторичные силикаты при взаимодействии воды с первичными горными породами образуются непрерывно, а не откладываются только потому, что срок пребывания их вводе при интенсивном водообмене недостаточен для отложения.

При выполаживании рельефа скорость водобмена уменьшается и равновесие в системе вода-горные породы смещается в сторону возможности выпадения глин, так как срок пребывания равновесных вторичных силикатов в воде увеличивается, да и сами воды меняют состав в сторону увеличения минерализации и кислотности. В результате начинается выпадение глинистых минералов из раствора. Первым выпадает каолинит, затем гидрослюды, а в последнюю очередь - монтмориллонит [35]. При переменном характере выполаживания некоторые члены ряда могут выпадать. В зависимости от состава исходных пород могут образовываться другие минеральные ассоциации.

При продолжении режима выполаживания подземные воды становятся все более неравновесными с первичными силикатами и интенсивность их растворения растет. После прекращения гравитационного потока воды переходят в поровую фазу, и преобразование первичных силикатов во вторичные происходит прямо на месте, образуя так называемые структурные коры выветривания. В них нередко сохраняется первичная структура пород, подвергшихся преобразованию в глины кор выветривания. Примером такого структурного аллювия являются превращенные в глину гальки Петровской россыпи, а также гальки древней россыпи р. Сивагли, сохранившие структуру гранитоидов [1].

Обогащение верхних частей месторождений золотом происходит, безусловно, с участием подземных и поровых вод [20]. Золото растворяется поровыми водами в нижних частях месторождения, переносится ими и отлагается при встрече с гравитационными водами из-за неравновесности поровых вод с гравитационными.

Крупность золота и форма его в породах также зависят от скорости водообмена.

Крупность золота в россыпях, образовавшихся за счет смыва верхних обогащенных частей месторождений, тоже, по-видимому, зависит от скорости водообмена. В россыпях, в районах сильно расчлененного рельефа, например, Унья-Бомских, - золото очень крупное, в слаборасчлененных районах, - например, в Сутарском, - мелкое, а в равнинных районах, - например, вблизи г. Свободного, - микроскопическое. Не рассматривая специально этот вопрос, остановимся на поведении золота при уменьшении скорости водообмена. Если при высоком водообмене золото осаждается в верхней части месторождений в виде золотин и самородков, то в условиях формирования над месторождением коры выветривания оно активно сорбируется глинистыми образованиями, обогащая глинистую часть пород над месторождением. Характерный пример - Покровское месторождение. Крупнейшее месторождение в Якутии - Куранахское, руды которого представлены, главным образом, глинистой фракцией, эксплуатируется способом цианирования, поскольку золото в рудах в основном сорбированное [1].

Из сказанного следует, что в условиях формирования кор выветривания над золоторудными месторождениями образуются участки глинистых пород с промышленными содержаниями сорбированного золота, которые сами могут являться объектами эксплуатации [1].

Кроме того, по результатам спектрохимического анализа, проводимого А.В. Мельниковым и др. [34] было установлено, что в ряде россыпей (Чагоянский, Ивановский и другие золотоносные узлы) глинистая составляющая россыпей содержит от 1 до 300 г/т золота, что тоже может иметь немалое практическое значение, особенно в древних крупных россыпях. Кроме того, возрастает значение погребенных древних россыпей [1].

В процессе полевых работ ими же производились донное опробование и опробование глинистых бортов долин одновременно со шлиховым опробованием. Свободного золота не обнаружено.

Важно, что золото сорбируется совместно с сопутствующими ему элементами-спутниками и при транспортировке таких глин поверхностными водами не разделяется. Это увеличивает поисковую роль донных осадков.

Все анализы на золото (спектральные и спектрохимические) произведены в лаборатории спектрального анализа Дальневосточного института минерального сырья.

Результаты этих работ изложены при описании золотоносных узлов А.В. Мельниковым [34].

.3 Районирование золотоносных площадей Амурской области

Районирование золотоносных площадей Амурской области и ее отдельных частей проводилось многими поколениями геологов [1, 6, 7, 10, 15, 34]. При этом контуры наиболее крупных золотоносных площадей (Дамбукинский, Верхнеселемджинский, Соловьевский, Джелтулакский, Сугджарский и другие районы и узлы) у большинства из них совпадают. Вместе с тем есть значительные расхождения в их наименованиях: Сугджарский - Бомнакский, Соловьевский - Джалиндинский, Чагоянский - Сиваглинский и др. В основу вышеуказанного членения золотоносных площадей были положены принципы специализации, соразмерности и иерархичности. Кроме того, внимание специально акцентировалось на принципах аномальной золотоносности, учета реальной геотектонической обстановки, полноты членения, а также исторической преемственности при топонимике [1].

На основе описанных выше принципов районирования в регионе А.В. Мельниковым выделяются 13 золотоносных районов: Нижненюкжинский, Средне-нюкжинский, Гонжинский, Верхнегилюйский, Верхнезейский, Верхне-амурский, Дамбукинский, Джагдинский, Верхнеселемджкнский, Зее-Селемджинский, Туранский, Благовещенско-Свободненский и Малохин-ганский. В каждом из них выделяется от двух до шести золотоносных узлов (рис. 2).

Рисунок 2 - Схема расположения золотоносных районов и узлов (по А.В. Мельникову [1])

Описываемая схема районирования была использована А.В. Мельниковым в прогнозных оценках россыпной золотоносности Амурской области. В последующем было предложение выделить в самостоятельный Верхнеуркинский узел западную часть Уруша-Ольдойского узла [1].

.4 Геолого-геоморфологическая позиция золотоносных площадей и кор выветривания Амурской области

Амурская область расположена в зоне сочленения разнотипных геоструктурных элементов. Основы представлений о тектонике Дальнего Востока были заложены еще в тридцатые годы А.Д. Архангельским, В.А. Обручевым, Н.С. Шатским и развиты в работах Л.И. Красного, М.С. Нагибиной, М.И. Ициксона, В.А. Амантова, М.Т. Турбина, М.В. Мартынюка, А.А. Вольского, В.А. Рыбалко и многих других геологов [1]. На основе этих работ А.В. Мельниковым была предложена обобщенная схема текто-нического районирования Амурской области [1].

Ведущими геотектоническими сооружениями Амурской области являются Становая плутоно-метаморфическая и Монголо-Охотская (Амуро-Охотская) терригенная области, Буреинский массив и мезо-кайнозойская Амуро-Зее-Буреинская впадина. Последняя в размерных рангах рассматривается также в качестве геотектонической области. Выделяется как самостоятельный геотектонический район Верхнезейская мезо-кайнозойская впадина [1].

Становая плутоно-метаморфическая область представляет собой дугообразную постройку субширотного простирания шириной 80-200 км и протяженностью более 1200 км. Она обрамляет расположенную севернее Алданскую метаморфическую область, на юге стыкуется с Монголо-Охотским геосинклинальным поясом. Немногим более половины площади Становой области занято архейскими и протерозойскими метаморфическими комплексами, а на остальной территории развиты фанерозойские магматические образования. Это послужило основанием назвать область «плутоно-метаморфической» [36]. Более часто Становая плутоно-метаморфическая область выделяется под названием складчато-блоковой системы. Но складчатость и блоковость присущи в такой же степени и соседней Амуро-Охотской (шире - Монголо-Охотской) области. Употребление безразмерного термина «система» тем более нецелесообразно, так как оно не дает иерархической размерной позиции (область, по крайней мере, хоть как-то указывает на масштабы геотектонического сооружения -это территория крупнее района и меньше провинции). Таким образом, термином «складчатоблоковая система» не характеризуются особенности и масштаб объекта. И наоборот, термин «плутоно-метаморфическая область» дает четкое представление о видовом типе и размерах описываемого тектонического сооружения [1].

Внутренняя структура аномалий золотоносности Становой плутоно-метаморфической области исключительно сложна. Устанавливается определенное закономерное расположение золотоносных узлов и полей по периферии крупных интрузивов. Так, по обрамлению Чильчинского гиганто-плутона располагаются Усть-Нюкжинский узел, Балыктахское и Лопчинское золотоносные поля. Вокруг Тындинского массива размещаются Апсаканский, Лапринский (Якуто-Моготский) и Верхне-Тимптонский узлы, а около Унахинского массива - Малогилюйский, Сутамский, Брянтинский узлы и значительная часть Дамбукинского района. Верхнезейский плутон окружен золотоносными узлами - Токско-Алгоминским (Верхнетокским, Чапским), Купуринским (Кутгури-Майским) и Сугджарским. В Джелтулакской аномалии все известные в настоящее время золотоносные поля-Бурпалинскоё, Иличинское, Гамазовское, Усть-Джелтулакское расположены вдоль контактов Гетканского (Джелтулакского) массива протерозойского возраста, а сам массив, судя по характеру врезания современной речной сети, имеет тенденцию к воздыманию. В целом же Становую плутоно-метаморфическую область можно рассматривать как значительное сводовое воздымание.

Коры выветривания Становой плутоно-метаморфической области подробно охарактеризованы в работе Н.И. Орловой и др. [32].

Монголо-Охотский терригенный складчатый пояс в пределах юга Дальнего Востока линейно вытянут и расположен между Становой областью и Буреинским массивом. На тектонических схемах последних лет Приамурская часть пояса называется Амуро-Охотской геосинклиналыюй складчатой системой. Амуро-Охотская геосинклинальная складчатая система представляет собой шовную структуру, разделяющую Алдано-Становой щит и Буреинский массив. В виде узкой полосы эта структура прослеживается в близширотном направлении от западной до восточной границы Амурской области и уходит за ее пределы до Шантарских островов. С севера она ограничена Северо - Тукурингрской глубинной системой разломов, по которой на нее надвинуты метаморфические породы Алдано-Станового щита, вследствие чего ширина ее колеблется от 100 км на востоке до полного выклинивания на западе. Южная граница Амуро-Охотской геосинклинальной складчатой системы проводится по Южно-Тукурингрскому и Нинни-Сагаянскому разломам [1].

В пределах Амуро-Охотской ГСС А.В. Мельниковым выделяются разновозрастные блоки палеозойских пород: Янкано-Тукурингрский (S-D), Удско-Шантарский (O-C1), Джагдинский (C3-P1) и Селемджино-Кербинский (C1-P) - разделенные, в свою очередь, по литологическому составу на структурно-формационные зоны, а также мезозойские отложения, разделенные на структурно формационные зоны. В пределах Монголо-Охотского терригенного пояса находятся крупнейшие на юге Дальнего Востока золоторудные узлы - Соловьевский, Харгинский, Токурский, Софийский и Кербинский, а также ряд более мелких - Унья-Бомский, Мадомырский. Анализ размещения золотоносных объектов Приамурской части Монголо-Охотского пояса свидетельствует о различной степени золотоносности его звеньев. Наиболее высокие потенциалы золотоносности имеют Янканское Верхнеселем-джинское звенья (Соловьевский узел и Верхнеселемджинский район), относительно высокие - Уруша-Ольдойский и Джагдинский звенья (Уруша-Ольдойский узел и Джагдинский район). Слабой золотоносностью обладают Соктаханское и Тукурингрское звенья пояса. Такой характер размещения золотоносных площадей объясняется особенностями латерального перемещения золотоносного материала при сносе его в унаследовано прогибающиеся структуры Монголо-Охотского пояса с эродируемых кратонов рамы [1].

Коры выветривания Монголо-Охотской терригенной области подробно охарактеризованы в работе Н.И. Орловой и др. [32].

Буреинский массив занимает обширные площади Верхнего и Среднего Приамурья (700x400 км). В южном направлении сооружения Буреинского массива прослеживаются на территории Китая. В целом массив представляет собой область развития раннепротерозойской и позднебайкальской складчатости. Со средины палеозоя и в течение всего мезозоя он является жестким выступом, облекаемым развивающимися в это время Монголо-Охотской и Сихотэ-Алинской складчатыми системами. Их развитие в значительной мере отразилось в широком распространении на выступе продуктов интрузивной и вулканической деятельности (мезозойский этап активизации). По данным М.В. Мартынюка [37], Буреинский массив - это блоковое гетерогенное сооружение, включающее все выступы докембрийских образований, расположенные к югу от Южно-Тукурингрской системы разломов. Как жесткая глыба массив оформился в позднем палеозое - раннем мезозое и в дальнейшем выступал как молодая платформа, предче-хольный вулканогенно-терригенный комплекс которой образовался в поздней юре - позднем мелу, а плитный комплекс - в позднем мелу - кайнозое. Основу фундамента массива составляют разновозрастные гранитные интрузии, среди которых фрагментарно сохранились геосин-клинальные и орогенные комплексы докембрия и палеозоя. В палеозое - раннем мезозое на Буреинском массиве сформировались наложенные прогибы (Ольдойский, Гагский), занимающие граничное положение и по характеру формаций и складчатости сходные с окраинными или пригеосинклинальными прогибами. Вместе с тем многие исследователи рассматривают Ольдойский и Гагский прогибы как миогеосинклинальные зоны Амуро-Охотской ГСС. В Буреинском массиве выделяются блоки: Гонжинский, Октябрьский, Туранский и Малохинганский, строение которых весьма различно. При этом предполагается, что некоторые из них, возможно, разделены палеозойскими сутурами, которые выделены в Северо-Восточном Китае. Продолжением Джунгар-Хегенской сутуры, по-видимому, является среднепалеозойский Норско-Сухотинский прогиб, сложенный эвгеосин-клинальными комплексами силура, девона и нижнего карбона. Структура Буреинского массива возникла не ранее позднего палеозоя, и, учитывая обилие левых сдвигов северо-восточного простирания, можно полагать, что его современная форма сложилась только в мезозое [1].

Аномалии золотоносности занимают 28% площади Буреинского массива. Районирование золотоносных площадей на основе аномалий золотоносности позволяет выделить здесь 5 золотоносных районов [1]: Гонжинский, Зее - Селемджинский, Притуранский, Малохинганский и Благовещенско-Свободненский. Россыпной потенциал Буреинского массива составляет чуть больше четвертой части россыпного потенциала Амурской области. На Буреинском массиве наиболее крупный Хингано-Буреинский выступ обрамляется группами аномалий золотоносности - Северо-Буреинской и Южно-Буреинской. Внутри этого выступа аномалий мало, они невелики и мало интенсивны. Гонжинский выступ также обрамляется кольцом золотоносных площадей, куда входят Осежинская, Тыгда-Улунгинская и Игакская аномалии ранга подрайонов или золотоносных узлов. В Мамынском выступе аномалии золотоносности расположены как на периферии выступа (Умлеканский, Ясненский узлы), так и в его центральной части (Октябрьский, Сохатиный, Нижнеселемджинский, Чагоянский золотоносные узлы), где на выступе сохранились от переработки гранитоидными интрузиями геосинклинальные образования фундамента. Наиболее крупные золоторудные объекты (месторождения Покровское, Пионер, Каменушинское; рудопроявления Апрельское, Отрадное, Октябрьское, Инкан, Храброе, Прогнозное) находятся в эпицентрах аномалий золотоносности. Лишь относительно небольшое золото - серебряное месторождение Буринда, относимое к кварцито-пропилитовой формации, находится вне эпицентра аномалии золотоносности. Достаточно отчетливая взаимосвязь коренной и россыпной золотоносности Буреинского массива позволяет прогнозировать новые коренные объекты в аномалиях золотоносности - Нижнеселемджинской, Архаринской, Сохатиной, Ясненской, Быссинский, а также дать более высокую оценку прогнозным ресурсам известных коренных проявлений - Октябрьскому, Камену-шинскому, Инкан, Храброму. Кроме того, территория Буреинского массива имеет значительный потенциал россыпной золотоносности, причем реализация его (добыча + запасы) не превышает 50%. Дополнительно резервом россыпной золотоносности здесь могут служить погребенные россыпи по окраинам Амуро-Зее-Буреинской кайнозойской впадины, перекрывающей Буреинский массив [1].