Содержание к диссертации
Введение
1. Методика исследований 12
1.1. Полевые исследования и опробование 12
1.2. Лабораторно-аналитические исследования 16
1.3. Контроль качества аналитических работ 24
1.3.1. Внутренний контроль анализов 24
1.3.2. Внешний контроль анализов 28
1.4. Обработка и интерпретация полученных данных 42
2. Характеристика Калгутинского рудного поля 45
2.1. Особенности геологического строения и металлогении района 45
2.2. Строение осадочных и вулканогенных образований рудного поля 51
2.3. Интрузивные образования рудного поля 53
2.3.1. Глубинное строение Калгутинского массива 54
2.3.2. Характеристика интрузивных образований рудного поля 56
2.4. Структура рудного поля 65
2.4.1. Структура месторождения 65
2.4.2. Морфология рудных тел 68
2.4.3. Тектоника 70
3. Вещественный состав и стадийность формирования оруденения 73
3.1. Обзор ранее проведенных работ по изучению состава руд 73
3.2. Минералогический состав руд 83
3.3. Графит в рудах месторождения 86
3.4. Стадийность формирования оруденения 103
4. Геохимические особенности геологических образований месторождения и зональность рудных жил 106
4.1. Геохимический спектр геологических образований месторождения... 106
4.2. Геохимическая зональность месторождения 130
4.2.1. Зональность рудной жилы №87 и ее околожильных грейзенов 130
4.2.2. Обобщенная геохимическая зональность рудных жил месторождения 145
4.3. Геохимические критерии оценки рудоносных зон 152
5. Благородные металлы в рудоносных и геологических образованиях месторождения 157
5.1. Благородные металлы в геологических образованиях 164
5.1.1. Рудные жилы (№ 87, 69-70,1 -2) и околожильные грейзены 166
5.1.2. Автономные грейзеновые рудные образования 174
5.1.3. Измененные и оруденелые породы комплекса малых интрузий III фазы внедрения 182
5.1.4. Измененные порфировидные биотитовые граниты I фазы внедрения 184
5.2. Благородные металлы в продуктах технологического обогащения 185
5.2.1. Основные результаты изучения фракций, выделенных на концентрационном столе «СКО-0,5» 190
5.2.2. Основные результаты изучения фракций, выделенных на установке «ИТОМАК-0.1» 193
6. Формы нахождения благородных металлов 198
6.1. Золото 198
6.2.Серебро 203
6.3. Платина и палладий 208
7. Источники вещества и закономерности накопления благородных металлов 212
7.1. Возможные источники поступления благородных металлов 212
7.2. Закономерности накопления благородных металлов 214
Заключение 218
Литература 221
- Лабораторно-аналитические исследования
- Строение осадочных и вулканогенных образований рудного поля
- Минералогический состав руд
- Автономные грейзеновые рудные образования
Введение к работе
В последнее время в отечественной и иностранной литературе появился ряд публикаций указывающих на возможные перспективы обнаружения благороднометалльной минерализации в пределах редкометалльных грейзеновых месторождений. В связи с этим проблема изучения благородных металлов в редкометалльных грейзеновых месторождениях приобрела важное значение, прежде всего с позиции расшифровки их генезиса. Весьма актуальным является и экономический аспект, обусловленный оценкой возможности попутного извлечения благородных металлов.
Предметом исследований является Калгутинское редкометалльное грейзеново-жильное месторождение. Месторождение изучалось многими поколениями геологов, прежде всего в структурном и минералого-геохимическом аспекте с упором на оценку рудоносности геологических образований на основные рудные элементы W, Mo, Си, Bi, Be. Некоторыми исследователями отмечались следы золотой минерализации (Молчанов, 1950), однако на предмет благороднометалльной минерализации объект остался по существу не изученным.
Внимание к проблеме изучения благородных металлов Калгутинского месторождения вновь было привлечено в связи с выявлением высоких концентраций золота и платиноидов в продуктах переработки руд месторождения (Рихванов и др., 1996).
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучить уровни накопления, формы нахождения и характер распределения благородных металлов Au, Ag, Pt, Pd в рудах и других геологических образованиях Калгутинского редкометального грейзенового месторождения и оценить возможность их попутного извлечения.
В рамках поставленной цели возникла необходимость в решении следующих задач:
1. Определение уровней накопления благородных металлов во всех типах пород и руд, технологических продуктах обогащения;
2. Выявление форм нахождения благородных металлов Au, Ag, Pt, Pd в рудах месторождения;
3. Изучение вертикальной геохимической зональности месторождения. Оценка перспектив продолжения благороднометалльного оруденения на глубину.
4. Выявление основных закономерностей в накоплении благородных металлов при формировании месторождения.
5. Оценка возможности попутного извлечения благородных металлов. НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ: Впервые в рудах и геологических образованиях месторождения определены уровни накопления благородных металлов Ag, Au, Pd, Pt и установлен характер их пространственного распределения.
Определены минеральные формы Ag и Au, сделаны обоснованные предположения о минеральной форме нахождения Pt и Pd.
Определены основные закономерности накопления благородных металлов в рудоносных образованиях месторождения. Установлена тесная взаимосвязь в пространственном распределении золота и платиноидов с графитом.
Построен ряд вертикальной геохимической зональности рудной жилы № 87, включающий основные рудные элементы и благородные металлы.
При детальном микроскопическом изучении установлены новые, ранее неизвестные на месторождении минералы: графит, павонит, гладит, линдстрёмит, тетрадимит, Ві-теннантит.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ: 1. Дана оценка уровня накопления Ag, Au, Pd, Pt в рудах Калгутинского месторождения.
2. Предложены критерии рудоносности, которые рекомендуется использовать при оценке уровня эрозионного среза рудных зон и перспектив оруденения на глубину.
3. Прогнозируется изменение качества руд по падению рудной жилы № 87 с увеличением содержания W, Mo, Pt, Pd, в меньшей степени Be и снижением содержания Си, Bi, Ag, Аи.
4. Выявлено, что околожильные грейзены месторождения характеризуются промышленными уровнями накопления основных рудных элементов W и Мо. За счет включения околожильных грейзенов в контур промышленного оруденения можно существенно увеличить ресурсы месторождения.
5. Установлена принципиальная возможность получения рудных концентратов с высокими содержаниями благородных металлов по предусмотренной на руднике схеме получения концентратов вольфрамита и молибденита, с их последующей доводкой на концентраторах типа «Итомак».
ИСХОДНЫЕ ФАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ: В основу работы положены материалы, полученные автором в результате полевых работ в 1999 - 2000 г.г. на Калгутинском руднике, а так же результаты лабораторных исследований, выполненных в период обучения в аспирантуре Томского политехнического университета в период 2000 - 2003 г.г.
Для характеристики объекта проведено бороздовое опробование рудных жил вскрытых, на горизонтах штолен 20 (отметка 2876 м), 19 (отметка 2812 м), 18 (отметка 2756 м), околожильных грейзенов, автономных грейзеновых тел, альбитизированных гранитов, калгутитов и вмещающих порфировидных гранитов - всего 166 проб. Работы проведены преимущественно в пределах II участка месторождения, доступного в настоящее время для исследования. В лабораторных условиях проводилось минералогическое изучение протолочек, отбор мономинеральных фракций основных минералов руд, выделение лабораторных концентратов по гравитационной схеме и на центробежном сепараторе.
Определение химического состава проб проводилось различными аналитическими методами анализа: инструментальный нейтронно- активационный анализ (лаборатория ядерно-геохимических методов исследования кафедры ГЭГХ ТПУ, г. Томск), эмиссионный спектральный полуколичественный анализ, рентгено-спектральный анализ ( ЦАЛ ГФУП "Березовгеология", г. Новосибирск), анализ инверсионным вольтамперметрическим методом на Au, Ag и платиноиды (ГАЦ "Золото-платина", ТПУ, г. Томск), локальный спектральный лазерный анализ (прибор ЛМА-10) с модулем МАЭС (лаборатория кафедры ГЭГХ, ТПУ, г. Томск), сорбционно-атомно-абсорбционный анализ (ГЕОХИ РАН, лаборатория геохимии и аналитической химии благородных металлов, г. Москва), атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой метод анализ (РАЦ ЗАО «МЕХАНОБР - АНАЛИТ», г. Санкт - Петербург), микрозондовый анализ на «Camebax», электронная микроскопия с рентгеноспектральной приставкой «Kevex» (ОИГГ СО РАН, г. Новосибирск), метод кулонометрического титрования (ГФУП СНИИГГМС, г. Новосибирск), сцинтилляционный анализ на Au и Pt (ОАО «Сибзолоторазведка», г. Красноярск).
Общий перечень анализируемых элементов составил 50, обработаны данные около 1000 анализов.
В основу количественного определения золота, серебра и платиноидов в породных и рудных пробах месторождения положен инверсионно-вольтамперометрический метод анализа. Проведенный внутренний контроль качества аналитических определений Au, Pt, Pd ИВА-методом показал, что погрешность метода по золоту составляет 28,6%, по платине 29,9%, по палладию 36,3%. В соответствии с НСАМ №16 данный метод по золоту и платине относится к III классу точности, по палладию к IV классу точности. Внешний контроль определения благородных металлов методами сорбционной атомной абсорбции, спектральным сцинтилляционным методом и методом нейтронной активации показал отсутствие значимой систематической ошибки в определении Au, Pt, Pd и небольшое систематическое занижение Ag в сравнении с нейтронной активацией. В целом полученные данные указывают на хороший уровень надежности аналитических определений благородных металлов ИВА-методом.
Математическая обработка полученных данных проводилась с использованием программы Microsoft Exel. Построение рисунков проводилось с использованием программ Corel Draw, Illustrator, и Photoshop. Построение изолиний осуществлялось с использованием программ Surfer.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ: По результатам выполненных исследований составлен один научно-исследовательский отчет, представленный и защищенный в управление природных ресурсов и охраны окружающей среды по республике Горный Алтай (отчет по договору №5 от 18.01.1999 государственный регистрационный номер 1524). Результаты работы по теме докладывались: на третьем, четвертом и шестом Международном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых им. академика М.А. Усова в Томском политехническом университете проводимом в 1999, 2000, 2002, 2003 годах; на Научно-практической конференции «Итоги и перспективы геологического изучения Горного Алтая», посвященной 300-летию геологической службы России и 50-летию образования геологического предприятия «Алтай-Гео», в Горно-Алтайске, 2000 г.; на Международной научно-технической конференции «Горно-геологическое образование в Сибири. 100 лет на службе науки и производства», г. Томск, 2001 г.; на Всероссийском симпозиуме «Геология, генезис и вопросы освоения комплексных месторождений благородных металлов» в Институте Геологии и Минерального Сырья, г. Москва, 2002; на конференции «Проблемы геологии и географии Сибири», г. Томск, 2003 г.; на II Международной научно-технической конференции «Современные проблемы геологии, минерагении и комплексного освоения месторождений полезных ископаемых Большого Алтая», Республики Казахстан, г. Усть-Каменогорск, 2003.
По теме диссертации опубликовано 21 работа, в том числе в реферируемых журналах 5 публикаций.
ОБЪЕМ РАБОТЫ: Реферируемая работа, объемом 236 страниц машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы включающего 222 наименования, из них 4 на иностранном языке. Диссертация иллюстрирована 41 рисунком и 29 таблицами.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ: В работе рассматриваются и защищаются следующие положения:
ПЕРВОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ: В геологических образованиях Калгутинского месторождения установлены аномально высокие концентрации благородных металлов:
- в рудных жилах - Ag 10 г/т; Аи 16, Pd 63, Pt 449 мг/т;
- в околожилъных грейзенах - Ag 2 г/т; Аи 15, Pd 16, Pt 259 мг/т;
- в автономных рудоносных грейзеновых образованиях («Мо-шток») - Ag 3 г/т; Аи 27, Pd 99, Pt 336мг/т.
Распределение благородных металлов в рудных жилах имеет гнездовый характер. Участки обогащения Ag связаны с распределением Ві и Си, гнезда повышенных концентраций Аи, Pt и Pd контролируются распределением графита.
ВТОРОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ:
Благородные металлы характеризуются различными установленными и предполагаемыми формами нахождения в рудах.
Золото имеет две самородные формы: мелкая (размерзерен п 0,1 мм, проба 150-300 °/оо, основные примеси Си и Ag) и тонкая (размер зерен 5-10 мкм, проба 744-964 /оо, основная примесь Ag).
Основное количество серебра находится в серебровисмутовых минералах, сульфидах и сульфосолях Ві, это павонит (до 8,7 %), купробисмутин (до 1,2 %), гладит (до 0,96 %), Ві-тенантит (до 0,59 %), висмутин (до 0,17 %).
Для Pt и Pd предполагается нахождение в форме тонких не диагностируемых микровключений собственных минералов в основных минералах руд.
ТРЕТЬЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ:
Впервые в рудах Калгутинского месторождения выявлен графит. Размер зерен -до 0,5 мм, среднее содержание в рудных жилах - 0,035%, изотопный состав дпС изменяется от -26,3±0,4%о до -26,6±0,3%о. Выявлено, что графит обладает слабо раскристаллизованной структурой с размером микрокристаллов 4-6 нм. В зернах графита установлены высокие содержания Аи (до 100 г/т), Ag (до 0,13 °/0), Hg (до 0,02 °/0), Sb (до 0,14 °/0), Си (до 1,8 °/Q), ВІ (до 3 /о). Наличие графита в рудах, его изотопные характеристики и состав примесей указывают на восстановленный характер рудообразующих флюидов.
ЧЕТВЕРТОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ:
Впервые на Калгутинском месторождении изучена вертикальная геохимическая зональность широкого круга элементов, включающая основные рудные и благородные элементы. Построен ряд вертикальной зональности основной рудной жилы № 87 (в скобках показан коэффициент зональности):
Си (4,7), Ві (4,6) - Аи (1,6), Pt (0,6), Ag (0,3) - W (0,6), Be (0,4), Pd (0,2), Mo (0,1). Анализ ряда зональности позволяет предполагать высокие перспективы продолжения оруденения на глубину (ниже горизонта штольни 18), а также прогнозировать изменение качества руд по падению рудной жилы: с увеличением содержания W, Mo, Pt, Pd и уменьшением содержания Ві, Си, Ag, Аи.
БЛАГОДАРНОСТИ: Автор выражает глубокую признательность за научное руководство данной работой профессору, д.г.-м.н., заведующему кафедрой ГЭГХ Томского Политехнического Университета Л.П. Рихванову. Особую благодарность автор выражает доценту, к.г.-м.н., заведующему кафедрой ГМРП Томского Политехнического Университета А.А. Поцелуеву, который оказал неоценимую помощь в работе над диссертацией. Автор благодарит Котегову М.В. и Бабкина Д.И., оказавших большую помощь в проведении лабораторных исследований, Куюкова Д.И. и Соболеву Н.П. за помощь в проведении полевых работ.
Отдельную благодарность автор выражает Акимцеву В.А. (ОИГГиМ, СО РАН, г. Новосибирск), оказавшему большую помощь при электронно-микроскопическом изучении вещества. Автор благодарит Анникову И.Ю. (ОИГТиМ, СО РАН, г. Новосибирск) за предоставленные материалы по геологии месторождения и Калгутинского рудного района.
Автор выражает глубокую благодарность зав. лаб. кафедры ГЭГХ Бабченко Г.Ф., оказавшему большую помощь в лабораторных исследованиях.
Автор признателен сотрудникам ядерно - геохимической лаборатории ТПУ к.т.н. Е.Г. Вертману, с.н.с. А.Ф. Судыко, В.М. Левицкому и сотрудникам геолого-аналитического центра «Золото-платина» Томского политехнического университета (научный руководитель профессор, д.г.-м.н. А.Ф. Коробейников, зав. лаб., с.н.с, к.г.-м.н. Пшеничкин А.Я.), за помощь в проведении большого объема аналитических исследований. Автор выражает благодарность за помощь в проведении работ по выделению концентратов С.А. Бабенко (Томский Политехнический Университет) и А.Р. Герасимову (ОАО «Тетис», г. Новокузнецк).
Автор благодарит всех сотрудников коллектива кафедры ГЭГХ за поддержку, помощь и ценные советы при написании диссертации.
Лабораторно-аналитические исследования
Обработка проб производилась по стандартной методике (Богатырев, Ключанский, 1984; Временное положение ..., 1998; Инструкция по геохимическим ..., 1983). Пробы пород и руд дробились до размера - 2 мм, перемешивались, квартовались. Далее часть пробы 150 - 300 грамм истиралась до размера -200 меш. Работы проводились в аналитической лаборатории ЦАЛ ГФУП "Березовгеология", г. Новосибирск и в лаборатории обработки проб ИГНД ТПУ. Истертая проба перемешивалась и квартовалась, половина пробы оставлялась в качестве дубликата, лабораторная проба отсылалась на комплекс аналитических исследований. Всего для проведения аналитических исследований было подготовлено 160 проб руд, вмещающих пород и продуктов переработки руд месторождения.
Подготовленные пробы изучались комплексом лабораторно-аналитических методов. В соответствии с поставленными задачами, имеющимся опытом подобных исследований, возможностями кафедры, института, университета, известных лабораторно-аналитических центров России и выявленными в процессе исследований особенностями, в основу данного комплекса были положены: инверсионно-вольтамперометрический метод (ИВАМ) на Ag, Au, Pt, Pd; рентгено-спектральный анализ (PCA) на W и Mo; инструментальный нейтронно-активационный (ИНАА) анализ на 27 элементов; эмиссионный спектральный полуколичественный анализ (ЭСПА) на 52 элемента; микрозондовый анализ (МА) на «Camebax» 11 элементов; электронная микроскопия с рентгеноспектральной приставкой «Kevex»; локальный спектральный лазерный анализ (прибор ЛМА-10) с модулем МАЭС, расшифровка спектров в программе «Атом»; метод кулонометрического титрования (КХА) на свободный углерод, сульфидную и сульфатную серу. Кроме того, часть проб была проанализирована сорбционно-атомно-абсорбционным методом (САА) на Au, Pd и Pt; и сцинтилляционным методом (СА) на Au и Pt В качестве основного метода анализа на благородные металлы был выбран инверсионно-вольтамперометрический метод (ИВАМ).
Аналитические исследования проведены в лаборатории геолого-аналитического центра «Золото-платина» (руководитель профессор, д.г.-м.н. А.Ф. Коробейников) Томский политехнический университет. Выбор данного метода определения благородных металлов обусловлен рядом его преимуществ перед другими методами.
Метод ИВАМ позволяет определять низкие и высокие содержания благородных металлов (Au, Ag, Pt, Rh, Ru, Os, Ir) в рудах редкометалльных месторождений различного генезиса и в золотоносных углеродисто-мышьяковых ассоциациях черносланцевых толщ с высокой чувствительностью Ы0-8-1-10"7 мас.% и высокой воспроизводимостью анализов 80-90% из навесок 1-10 г. (Колпакова и др., 1991; Коробейников, Колпакова, 1992, 1993). Так же одним из преимуществ метода является то, что ИВАМ позволяет измерять содержание золота, серебра и платиноидов в углеродсодержащих породах (в рудных жилах месторождения постоянно фиксируются содержания свободного углерода на уровне десятых долей процента). Нижние пределы обнаружения химических элементов инверсионно-вольтамперометрического методом анализа: серебра 5 мг/т, золота 1 мг/т, платины 1 мг/т, палладия 1 мг/т, осмия 0,1 мг/т. 19 «Березовгеология» (г. Новосибирск) по методикам, утвержденным НСАМ МингеоСССР (Заведующий лабораторией Чариков Н.А.). Лаборатория аттестована Госстандартом РФ, свидетельство об аккредитации № РОСС RU.0001.511189 от 19 ноября 2002 г. Нижние пороги чувствительности ренгено-спектрального анализа на вольфрам 3 г/т, молибден 3 г/т. Нижние пороги чувствительности ЭСП-анализа приведены в табл. 1.3. Для количественного анализа на редкоземельные, редкие и др. элементы использовался высокочувствительный нейтронно-активационный анализ с облучением тепловыми нейтронами в лаборатории ядерно-геохимических методов исследования, Томского политехнического университета (заведующий лабораторией к.т.н. Вертман Е.Г., аналитик Судыко А.Ф.) на Томском исследовательском ядерном реакторе ИРТ-Т. Данные чувствительности ИНН-анализа приведены в табл. 1.4. по сравнению с другими методами. Отсутствие химической подготовки пробы исключает погрешности за счет привноса или удаления элементов вместе с реактивами. Отсутствие влияния физического и химического состояния элементов в пробе на результат анализа. Это позволяет определять содержания химических элементов в широком диапазоне (от % до 0,01 г/т).
Определение свободного углерода, сульфидной и сульфатной серы в пробах проводилось методом кулонометрического титрования (КХА) в центре аналитических исследований ГФУП «Сибирского научно-исследовательского института геологии, геофизики и минерального сырья» (г. Новосибирск, руководитель лаборатории Т.Э. Чуйкова, аналитик Т.С. Хаменкова). Нижние пределы чувствительности по сере 0,01%, по углероду 0,01%. Анализ проведен в соответствии с инструкциями № 2-Х, № 3-Х, Москва, ВИМС и МВИ-01-8008-00.
Локальный спектральный лазерный анализ (прибор ЛМА-10) с модулем МАЭС выполнен в лаборатории кафедры ГЭГХ, ТПУ, г. Томск. Обработка данных проведена при помощи программы «Атом». В отличие от классических спектральных методов анализа, в которых используются либо дуга, либо искровой разряд, в ЛМА для испарения используется импульсное излучение лазера, характеризующегося когерентным, монохроматическим излучением с длинной волны 694 нм. Это позволяет анализировать небольшой участок образца или отдельное зерно минерала (размер анализируемого участка варьирует от 20 мкм до 250 мкм) без специальной пробоподготовки. МАЭС - многоканальный анализатор атомных спектров, имеет диапазон измерения длинны волны спектра от 160 до 1100 нм. МАЭС характеризуется высокой разрешающей способностью 0,084 нм (Лазерный спектральный ..., 2003). Локальный спектральный лазерный анализ (прибор ЛМА-10) с модулем МАЭС позволяет качественно анализировать широкий круг элементов, в том числе благородные металлы. Автор применял данный метод для качественного определения Ag, Au, Pt и Pd в минералах руд Калгутинского месторождения.
Внешний контроль содержаний серебра, золота и платиноидов осуществлялся сорбционно атомно-абсорбционным методом и сцинтилляционным методом в лабораториях ГЕОХИ РАН (г. Москва) и ОАО «Сибзолоторазведка» г. Красноярск (табл. 1.2.).
Таким образом, общее количество изученных химических элементов в пробах месторождения приблизилось к пятидесяти (табл. 1.5.).
Для выявления минералов концентраторов благородных металлов были отобраны и проанализированы мономинеральные фракции основных породообразующих и рудных минералов жил: кварц, полевой шпат, мусковит, вольфрамит, молибденит, пирит и халькопирит. Отбор мономинеральных фракций производился под бинокулярным микроскопом
Строение осадочных и вулканогенных образований рудного поля
Калгутинский массив преимущественно локализуется в центре обширного поля развития среднедевонских кислых эффузивов, с которыми имеет активный контакт.
В соответствии с представлениями Волочковича К.Л. и Леонтьева А.Н. (1964), Крюкова В.К. с соавторами (1986) и др. разрез горных пород, вмещающий Калгутинский массив, представлен отложениями горноалтайской свиты 2 - 02gr и среднедевонскими осадочно-вулканогенными образованиями аксайской свиты D2aks и аргамджинской толщи D2.
Образования горноалтайской свиты 2 - 02gr наблюдаются на северо-востоке и северо-западе территории в бассейнах рек Усай, Джумалы и Садакбай. Они представлены метаморфизованными серыми, зеленовато 52 серыми полимиктовыми песчаниками, ритмично чередующимися с зеленоватыми и лиловыми кварц-хлорит-серицитовыми сланцами и алевролитами, реже в составе свиты отмечаются внутриформационные конгломерато-брекчии и гравелиты. В прослоях алевролитов наблюдаются косая слоистость и знаки ряби.
На различных горизонтах горноалтайской свиты несогласно залегают вулканогенные образования девона. В составе осадочно-вулканогенных образований девона выделяются (снизу-вверх): аксайская свита и аргамджинская толща (Волочкович, Леонтьев, 1964).
В низах аксайской свиты D2aks обособляется толща существенно осадочного состава мощность 340 м.
Отложения толщи образуют небольшой по площади выход по правобережью р. Калгуты. Они представлены среднезернистыми полимиктовыми песчаниками, ритмично чередующимися с темно-серыми, зеленовато-серыми алевролитами с прослоями туфогенного материала.
Вулканогенные образования аксайской свиты разделяются на нижнюю пачку средне-кислого состава и верхнюю пачку вулканитов кислого состава. Общая мощность свиты около 1800 м.
Вулканогенные образования нижней пачки аксайской свиты распространены в южной части изученной площади в долинах рек Калгуты и Аргамджи. Они представлены андезитами, андезит-дацитами, дацитами и их туфами. Лавы занимают нижнюю часть разреза.
Вулканогенные образования верхней пачки аксайской свиты развиты в бассейнах рек Ак-Кол, Садакбай, Джумалы и Усай в северной части изученной площади, где они несогласно залегают на туфах нижней пачки, а также на смятых в складки и размытых отложениях горноалтайской свиты. В составе пачки резко преобладают массивные серые, светло-серые, розовато-серые ксено-кластолавы и литокристаллокластические разнообломочные туфы риолитов и риодацитов, реже встречаются лавоконгломераты и лавобрекчии. Вулканогенные породы аксайской свиты претерпели региональный метаморфизм с повсеместным развитием процессов серицитизации и хлоритизации, а также подверглись процессам динамометаморфизма вдоль вдоль зон древних разрывных нарушений северо-западного простирания.
Аргамджинская D2 толща выделяется вслед за К.Л. Волочковичем (1964). В пределах Калгутинского рудного поля породы толщи находятся в водораздельной части рек Ак-Кол, Аргамджи и Садакбай, а также в верховьях последней. В нижней части разреза породы представлены непротяженными потоками розовых трахириолитов мощностью до 20 метров, чередующимися с литокристаллокластическими туфами, содержащими прослои косослоистых песчаников и алевролитов. Присутствуют также горизонты вулканогенно-осадочных пород.
Породы аргамджинской толщи несогласно залегают на образованиях аксайской и горноалтайской свит, простираясь в субширотном направлении. Общая мощность аргамджинской толщи около 600 метров. Возраст аргамджинской толщи условно соответствует среднему девону. 2.3. Интрузивные образования рудного поля
Интрузивные образования Калгутинского рудного поля представлены порфировидными биотитовыми гранитами I фазы внедрения, лейкогранитами II фазы внедрения и комплексом малых интрузий III фазы внедрения. Площадь выхода на дневную поверхность Калгутинского массива составляет около 70 км . Биотитовые порфировидные граниты слагают более 90% площади Калгутинского массива. Лейкограниты представлены относительно изометричными штоками от 1 до нескольких км в поперечнике, это Аргамджинский, Жумалинский и Восточный штоки. Комплекс малых интрузий представлен многочисленными мелкими штоками (10-ки метров в поперечнике) и дайками кислых ультраредкометальных пород, приуроченных к северо-восточной зоне дробления.
Минералогический состав руд
Основными минералами руд, имеющими промышленное значение,являются побнерит, молибденит, берилл, висмутин и висмутовыеминералы. По данным компонентам руд произведена оценка содержаний иподсчет запасов. В соответствии с этим на месторождении выделяются следующие природные типы руд: кварцево-висмутово-молибдено вольфрамовые, кварцево-вольфрамовые, кварцево-волфрамо молибденовые и грейзены молибдено-вольфрамовых руд (Технико-экономическое ..., 1991, ф). Жильными минералами являются кварц и мусковит. Полевые шпаты, флюорит, турмалин и др. имеют резко подчиненное значение, их суммарное количество не превышает 5 %. Нами в составе рудных жилах установлено наличие свободного углерода (графит) на уровне сотых и десятых долей процента. В процессе исследований был выделен новый грейзеновый вольфрамо-молибдено-висмуто-медно-бериллиевый тип руд в околожильных грейзенах. В составе околожильных грейзенов основными нерудными минералами являются кварц, мусковит, полевой шпат (табл. 3.2.).
Условные обозначения: 1-3 - количество минерала в ассоциации: 1 -больше 10 %, 2 - 10-1 %, 3 - менее 1 %; 4 - минералы образующие микровключения; 5 - тектонические подвижки; 6-11 - интрузивные образования: 6 - биотитовые порфировидные граниты I фазы, 7 -лейкограниты II фазы, 8-10 образования III фазы: 8 - гранит-порфиры биотитовые, 9 - гранит-порфиры мусковитовые, 10 - дайки калгутитов, эльванов, микрогранит-порфиров и фельзитов.
Примечание: павонит - минералы, выявленные в составе исследовательской группы при участии автора.
Таким образом, на месторождении можно выделить несколько технологических типов руд, имеющих существенное различие в минеральном составе основной массы, содержаниях основных рудных компонентов и морфологии рудных тел:а) кварцевые жилы мощностью 0,1 - 1,8 метра с гюбнеритовой, побнерит-редкометалльной и гюбнерит-редкометально-сульфидно сульфосольной минерализацией б) околожильные грейзены с комплексной побнерит-редкометально сульфидно-сульфосольной минерализацией в) кварц-мусковитовые грейзены (грейзеновое тело «Молибденовый шток 1») с богатой 1 п % молибденитовой и убогой побнерит халькопиритовой минерализацией. г) грейзенезированные гранит-порфиры (грейзеновое тело «Молибденовый шток 2») с богатой молибденитовой и бедной халькопиритовой минерализацией. В результате проведенных нами работ был выявлен ряд новых для месторождения минералов: графит, самородное золото высокой и низкой пробы, висмутовый тенантит, павонит, гладит, линдстрёмит, купробисмутин (табл. 3.2.). Анализ минералого-геохимических данных позволил отнести графит, висмутовый тенантит, павонит, гладит, линдстрёмит, купробисмутин и самородное золото высокой пробы к сульфидно-сульфосольной стадии второго основного этапа минералообразования. Позиция самородного золота низкой пробы в стадийности минералообразования месторождения требует дополнительного изучения.
Зона окисления на Калгутинском месторождении интенсивно проявлена до уровня горизонта штольни 19 (отметка 2818 м), то есть на глубину до 300 м от дневной поверхности. Процессы гипергенного окисления проявлены преимущественно в ослабленных тектонических зонах и по рудным жилам. Из вторичных минералов в значительном количестве в рудах встречаются халькозин и ковеллин в виде замещения ими халькопирита (Котляров, 1952, ф), в зоне окисления наблюдаются так же азурит, малахит, лимонит, гидрогематит и др.
Автономные грейзеновые рудные образования
«Молибденовый шток 1» находится центральной части рудной зоны. Вскрыто на горизонтах штолен 18 и 19. Грейзеновое тело «Мо-шток 1» залегает в порфировидных биотитовых гранитах. Размер выхода в районе штольни 19 50X120 м вытянуто в юго-восточном направлении. Размер выхода в районе штольни 18 24X35 рис.5.4., 2.11., 2.12.
Основная масса Мо-штока 1 сложена кварц-мусковитовым грейзеном. В центральной части тела находится кварцевое ядро, по периферии развита мощная зона калишпатитов 0,8 - 1 м. Молибденовый шток 1 представляет собой сложное грибообразное тело, основная масса которого находится между горизонтами штольни 18 и 20. На горизонте штольни 18 происходит резкое уменьшение размера данного тела - его «ножка» имеет размер 24X35 м.
«Мо-шток 1» характеризуется аномально высокими концентрациями платины 336 мг/т, палладия 99 мг/т, повышенными концентрациями золота 27 мг/т и серебра 3 г/т. Характер распределения и уровни накопления палладия (коэффициент вариации 150%). и платины (коэффициент вариации 120%). в целом сходны с приведенными характеристиками для рудных жил (№87, №69-70, №1-2). Концентрация серебра находится на уровне концентрации в околожильных грейзенах (жил №87, №69-70, №1-2), при этом для элемента характерна меньшая неоднородность распределения (коэффициент вариации 60 %). Золото характеризуется крайне неоднородным распределением, коэффициент вариации составляет 160 %.
Гистограммы распределения Pt, Pd, Au и Ag в автономном грейзеновом образовании «Мо-шток 1» распределение серебра в автономном грейзеновом образовании «Мо-шток 1» имеет бимодальный характер. С модами соответственно в околокларковой зоне 0-0,5 г/т и в области 1-4 г/т. Такое распределение серебра обусловлено стадийностью формирования данного рудоносного образования. Поскольку уровень накопления серебра в рудах определяется главным образом содержанием его в основных рудных минералах, можно предположить, что мода, находящаяся в области минимальных значений обусловлена проявлением на первой стадии формирования данного образования молибденитовой минерализации. Вторая мода приходящаяся на диапазон 1-4 г/т обусловлена проявлением наложенного более позднего оруденения, которое соответствует по составу сульфидно-сульфосольной стадии рудообразования.
Рассматривая распределение золота видно рис. 5.5., что распределение металла характеризуется проявлением трех мод, в отличие от бимодального распределения в рудных жилах. Отличия по нашему мнению обусловлены проявлением ранней, по отношению к рудным жилам, рудной минерализации (преимущественно молибденитовой), в пределах которой
177 могла отложиться часть золота. В тоже время, сложный характерраспределения золота свидетельствует о проявлении более поздних наложенных процессов рудообразования, вероятно соответствующих сульфидно-сульфосольной стадии минерализации. Распределение палладия в автономном грейзеновом образовании «Мо-шток 1» имеет сходные характеристики с распределением в рудных жилах рис. 5.1., 5.5. В тоже время, платина в сравнении с рудными жилами имеет более простой бимодальный характер с проявлением максимумов в области минимальных и максимальных значений. Такое распределение свидетельствует о сложном характере образования платиноидной минерализации, обусловленное как минимум двумя ритмами минерализации. В целом благородные металлы в автономном грейзеновом образовании «Мо-шток 1» имеют близкие характеристики распределения по сравнению с рудными жилами. Это позволяет предположить, что основная масса благороднометальной минерализации наложена на «Мо-шток 1» и сформировалась в пределах сульфидно-сульфосольной стадии минерализации. В пользу этого свидетельствует проведенный анализ парной корреляции между элементами (КК 5) автономного грейзенового образования «Мо-шток 1» (доверительная вероятностьи 95%) который показал, что благородные металлы образуют две ассоциации элементов: Это серебро-молибдено-осмиевая ассоциация и ассоциация из серебра, висмута, меди и вольфрама. Золото и платина характеризуются значимой отрицательной связью. Вхождение благородных металлов именно в эти ассоциации в целом подтверждает имеющиеся представления о стадийности минерализации и составе минеральных ассоциаций, а так же указывает на время формирования серебряной минерализации, которое 178 можно отнести к молибденит-кварцевой и сульфидно-сульфосольной стадиям минералообразования.
