Геологическое строение серебряного месторождения Кимпиче

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

.

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 складокзоны перекрытия и веерообразного расщепления кулис региональных диагональных разломов), минералого-геохимические (литогеохимические аномалии по вторичным ореолам и потоки рассеяния серебра, сурьмы, цинка, медишлиховые ореолы галенита, сфалерита касситеритасеребро-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.