Содержание к диссертации
Введение 3
1. Геология Канского зеленокаменного пояса 11
1.1. Типоморфные особенности зеленокаменных поясов 13
1.2. Геологическое строение Канского зеленокаменного пояса 16
1.2.1. Стратиграфия 16
1.2.2. Магматизм 21
1.2.3. Тектоника 27
1.2.4. Полезные ископаемые 28
2. Геологическая характеристика рудоносных участков 32
2.1. Кингашское медно-никелевое месторождение 32
2.2. Верхнекингашское медно-никелевое рудопроявление 62
2.3. Кусканакское медно-никелевое рудопроявление 69
2.4. Очагинский участок 76
2.5. Игильский участок 81
2.6. Караганский участок 84
2.7. Малмынский участок 90
2.8. Горелокуинский участок 94
2.9. Анализ геологии участков, особенностей распространения и локализации оруденения 97
3. Условия рудообразования 101
3.1. Рудно-формационный анализ 104
3.2. Структурные условия локализации медно-никелевого и золото-сульфидного оруденения Канского зеленокаменного пояса 107
3.3. Петрографические и петрогеохимические особенности рудоносных пород 110
3.4. Геохимические и минералогические факторы генезиса руд 117
Заключение 125
Список литературы 130
Введение к работе
Актуальность проблемы. В пределах Канского зеленокаменного пояса (ЗКП) Восточного Саяна известны Кингашское месторождение и ряд проявлений сульфидных медно-никелевых руд, связанных с докембрийским ультрабазит-базитовым магматизмом. Разные исследователи обосновывают две модели формирования оруденения («вулканогенная» и «расслоенных интрузивов») и методы его поисков и оценки. Наиболее распространены две модели рудообразования - «расслоенных интрузивов» (И.Г. Резников, О.М. Глазунов и др.) и «вулканогенная» (Т.Я. Корнев, А.Г. Еханин и др.). Разногласия вызывает возраст рудоносных пород, их типизация, формацион-ная и фациальная принадлежность, геологическое положение, условия формирования связанных с ними руд [10, 17, 35, 37, 54, 64, 65, 77, 81, 130J.
На площади Канского ЗКП с середины XIX века отрабатывались россыпи золота по рекам Тукша, Караган, Малмын и др. (всего добыто 3,6 т золота). Попытки выявить коренное золотое оруденение проводились неоднократно. Поисковые работы традиционно ориентировались на кварцево-жильный тип золотого оруденения, но золотоносные кварцевые жилы развиты крайне ограниченно и обычно содержат золото в концентрациях менее 1 г/т и, вероятно, не являются главной россыпеобразующей формацией Канского ЗКП. В россыпях часто отмечаются минералы платиновой группы (МПГ), источник которых также не установлен.
По геологии и рудоносности Канского ЗКП опубликован ряд монографий, статей, научных и производственных отчетов. Наиболее значимые результаты приведены в работах Н.Г.Дубинина [116], А.В.Тарасова и др. [130], Т.Я. Корнева и др. [37], А.Г. Еханина [17], И.Г. Резникова и др. [126], А.Д.Ножкина [65], А.И. Чернышева [84, 85], Г.И.Шведова и др. [91], А.И.Глотова и др. [11, 12], А.Н. Смагина и др. [81], М.Ю. Цыпукова [83], О.М. Глазунова и др. [10]. Тем не менее, материалы различных исследователей затрагивают либо отдельные вопросы геологии и рудогенеза Канского ЗКП, либо часто основаны на изученности одного рудного участка. Существует необходимость комплексного подхода к определению условий образования медно-никелевого и благороднометалльного оруденения.
В настоящее время на площади Канского ЗКП проводятся и планируется проведение поисковых работ (РАО «Норильский никель», ОАО «Красноярская горно-геологическая компания»), эта же площадь является объектом прогнозно-металлогенических работ КНИИГиМС. Вышеперечисленные факты обуславливают актуальность работы.
Цели и задачи исследований. Целью работы является установление особенностей геологического строения, условий формирования благороднометалльного и медно-никелевого оруденения Канского ЗКП. Определение на геолого-генетической основе поисковых критериев и перспектив золотого, платинового и никелевого оруденения на данной площади.
В ходе работ автором ставились следующие задачи:
доизучение геологического строения и рудоносности Канского ЗКП;
доизучение геологического строения и особенностей вещественного состава пород и руд месторождений и рудопроявлений Канского ЗКП;
типизация руд и выявление условий образования благороднометалльного и медно-никелевого оруденения;
металлогеническое районирование, определение поисковых критериев и перспектив благороднометалльного и медно-никелевого оруденения Канского ЗКП.
Выполненные исследования направлены на создание более целостной картины по геологии и генезису благороднометалльного и медно-никелевого оруденения в Канском ЗКП, выработку прогнозных, поисковых и оценочных критериев и определение перспектив.
Фактическая основа и методика исследований. В основе диссертационной работы лежит фактический материал, собранный автором в 1996-2004 гг. за время работы в Кингашской ГРП (РАО «Норильский никель») (1996 г.) и КНИИГиМС при выполнении НИР по краевым программам ВМСБ (1997-2004 гг.): «Разработать методику прогноза, поисков, качественной и количественной оценки месторождений никеля, золота и платины в зе-ленокаменных поясах юго-западного обрамления Сибирской платформы» (1994-1997 гг.), «Выявить и оценить локальные участки с медно-никелевым и благороднометалльным оруденением в Канском зеленокаменном поясе» (1998-2000 г.), «Обоснование перспективных площадей развития промыш-ленно-генетических типов медно-никелевого, платинового и золотого оруде-нения в зеленокаменных поясах Восточного Саяна и Енисейского кряжа» (2001-2004 гг.) под руководством д.г.-м.н. Т.Я.Корнева и исследований но гранту Красноярского краевого фонда науки 10F0187M «Платинометалльная минерализация кингашского базальт-коматиитового комплекса» (2001 г.). Материалы по рудной минералогии получены в сотрудничестве с Г.И. Шведовым (ГРК «Амикан», г. Красноярск), данные по геохимии ЭПГ, Ли, Ni, Си, Со в рудах - в сотрудничестве с Л.И. Глотовым и Л.П. Кривенко (ОИГГиМ СО РАН, г. Новосибирск).
Автором выполнены геологические маршруты (более 600 км), документация канав и шурфов (более 2000 пог. м), документация керна скважин (более 7000 пог. м), описание разрезов Канского ЗКП (более 30 пог. км), отобрано около 1000 проб. При выполнении НИР и исследований по гранту ККФН выполнен значительный объем лабораторных и аналитических работ, в т.ч. по материалам автора проведено описание более 250 аншлифов, около 1000 шлифов, минералогический анализ шлихов (30), в ЦЛ ОАО «Красноярская горно-геологическая компания» выполнен спектральный анализ на 18 элементов - 350 проб, химический анализ на Ni - 20 проб, в ГУЦМиЗ выполнен рентген-флуоресцентный анализ на Ni, Си, Со, Cr, Zn, Pb (600 проб) и на Аи (80 проб), в Институте геохимии СО РАН (г. Иркутск) - сцинтилляцион-ный анализ на Pt, Pd, Rh, Au, Ag (800 проб), в Институте земной коры (г. Иркутск) - силикатный анализ пород (60 проб). По материалам автора в ОИГГиМ СО РАН (г. Новосибирск) выполнены атомно-абсорбционный анализ на Ni, Си, Со, Pt, Pd, Rh (ЗО проб), химический на серу - 35 проб, опреде ление изотопного состава серы — 10 проб, микрозондовый анализ сульфидов и хромшпинелидов - 55 анализов, А.И. Глотовым и А.П. Кривенко выполнены анализы кинетическим методом на Os, Ir, Ru в ФУГП ЦНИГРИ (г. Москва).
При подготовке диссертации автор широко использовал материалы Т.Я. Корнева, Г.И. Шведова, А.И. Чернышева, СМ. Козырева, А.В. Тарасова, Н.А. Третьякова, А.Г. Еханина, Н.Г. Дубинина, А.Д. Ножкина, М.Ю. Цыпукова, В.В. Некоса.
На основе геологических, минералого-геохимических и петрографических данных разработаны модель формирования медно-никелевого и благо-роднометалльного оруденения, критерии его прогноза, поисков и оценки, проведено металлогеническое районирование Канского ЗКП.
По результатам полевых и камеральных исследований составлены схемы геологического строения изученных участков, геологические разрезы Канского ЗКП и рудных объектов, прогнозно-металлогеническая карта Канского ЗКП на золото, платиноиды и никель, прогнозно-металлогеническая карта зеленокаменных поясов юго-западного обрамления Сибирской платформы.
Научная новизна и практическая значимость. В ходе выполнения НИР при непосредственном участии автора получены новые данные по геологии и рудоносности, переоценены предыдущие материалы. Научная новизна и практическая значимость заключается в следующем:
систематизированы данные предыдущих исследований;
собраны и систематизированы материалы разных исследователей;
выделены две фазы кингашского базальт-коматиитового комплекса и определена их рудоносность;
предложена новая схема расчленения кингашской толщи и определено положение в ней благороднометалльного и медно-никелевого оруденения;
выявлена плати ноносность золото-сульфидной рудной формации;
изучена геохимия ЭПГ, Au, Ni, Си и Со в рудах и породах;
получены первые данные по изотопам серы в рудах Кингашского месторождения и Кусканакского рудопроявления;
проведен сравнительный анализ рудных объектов Канского ЗКП с таковыми других зеленокаменных структур Мира;
разработана модель формирования благороднометалльного и медно-никелевого оруденения в Канском ЗКП;
выделены новые рудные участки, обоснованы прогнозные площади на территории Канского ЗКП;
проведено металлогеническое районирование и составлена прогноз-но-металлогеническая карта;
обоснованы новые рудоносные площади на флангах Кингашского месторождения.
Выполненные исследования позволяют сосредоточить поисковые и разведочные работы на выявленных рудных участках. Полученные результаты использованы при проведении геолого-поисковых работ в пределах других ЗКП Восточного Саяна и Енисейского кряжа, учтены при составлении региональных схем стратиграфии, схем расчленения и корреляции магматических комплексов докембрия Канской структурно-формационной зоны.
Основные защищаемые положения:
1. Канский зеленокаменный пояс сложен раннепротерозойскими метавулканогенно-осадочными отложениями кингашской свиты, распространенными в синклинальных структурах Канской глыбы. В ЗКП широко развит кингашский базальт-коматиитовый вулкано-плутонический комплекс, с которым связаны комплексная медно-никелевая и золото-сульфидная рудные формации.
Медно-никелевая и золото-сульфидная рудные формации генетически связаны с единой рудогенерирующей системой ран-непротерозойского возраста.
Медно-никелевое оруденение формировалось в поверхностных и приповерхностных условиях в локальных вулкано-плутонических структурах с максимальным развитием мощных тел вулканитов и интрузивов кингашского комплекса. Золото-сульфидное оруденение формировалось в разных фаци-альных обстановках при накоплении эксгаляционно-осадочных и вулканических отложений кингашского комплекса при дифференциации исходного коматиитового расплава.
К Канскому зеленокаменному поясу приурочена Канская золо-то-платино-медь-никеленосная рудная зона, подразделяемая на Кингашский, Кирельский, Кахтарминский и Малотагульский рудные районы с более мелкими металлогеническими таксонами, имеющими свои геологические особенности и перспективы на выявление месторождений золота, ЭПГ и никеля.
Реализация работы. Металлогеническое районирование и результаты подсчета прогнозных ресурсов были включены в отчет КНИИГиМС (Сердюк и др., 2002ф) по проведению количественной и геолого-экономической оценки ресурсного потенциала Красноярского края, выполненного по заказу ЦНИГРИ. Результаты работы были использованы РАО «Норильский никель» при планировании направлений поисковых работ на никель и благородные металлы.
Апробация. Результаты исследований представлялись в виде докладов и публикаций на научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых в Новосибирске, Томске, Красноярске в 1996-2001 гг., Международной школе «Металлогения древних и современных океанов» в 1997 и 2001 гг. (Миасс); международных и Всероссийских конференциях, симпозиумах: «Золото, платина и алмазы Республики Коми и сопредельных регионов» (Сыктывкар, 1998 г.), «Золото Сибири» (Красноярск, 1999 и 2001 гг.), «Петрография на рубеже XXI века» (Сыктывкар, 2000 г.), 9-м Международном платиновом симпозиуме, (США, Биллингс, 2002 г.), Первом Всероссийском семинаре «Платина в геологических формациях Сибири» (Красноярск, 2001 г.), «Современные проблемы формационного анализа. Петрология и рудоносность магматических образований», (Новосибирск, 2003 г.), «Состояние и проблемы геологического изучения недр и развития минерально-сырьевой базы Красноярского края» (Красноярск, 2003 г.). Результаты исследований изложены в четырех научно-производственных отчетах КНИИГиМС, двух монографиях, пяти статьях и тезисах восьми докладов.
Работа выполнялась в Красноярском научно-исследовательском институте геологии и минерального сырья (КНРШГиМС) и в Государственном университете цветных металлов и золота (ГУЦМиЗ) на кафедре геологии, минералогии и петрографии под руководством профессора, доктора геол.-минер. наук A.M. Сазонова, которому автор выражает свою глубокую признательность.
Структура и объем работы. Работа состоит из 145 страниц текста, включая 30 рисунков и 18 таблиц, разделенных на пять основных разделов. Список литературы включает 130 наименований.
Благодарности. При решении поставленных задач исследования проводились совместно со многими специалистами. Особую благодарность за помощь, поддержку и консультации автор выражает д.г-м.н. Т.Я. Корневу, ведущему геологу ГРК «Амикан» Г.И. Шведову, к.г.-м.н. А.И. Глотову, д.г.-м.н. А.П. Кривенко, д.г.-м.н. А.И. Чернышову, к.г.-м.н. А.Г. Еханину.
При подготовке диссертации автор пользовался советами и помощью сотрудников КНИИГиМС - А.Е. Мирошникова, С.С. Сердюка, П.П. Курганькова, В.М. Даценко, И.Д. Забияки, А.И. Забияки, СВ. Цыкиной. Автор выражает им искреннюю признательность за поддержку и консультации в ходе написания работы.
Глубокую признательность автор выражает преподавателям ГОУ ВПО ГУЦМиЗ - Р.А. Цыкину, В.А. Макарову, В.Г. Михееву, Л.П. Костененко, СИ. Леонтьеву, Е.А. Звягиной, Т.П. Круглову, П.Н. Самородскому, сотрудникам ОАО «Красноярская горно-геологическая компания» Н.А. Третьякову, В.В. Некосу, А.В. Тарасову за консультации и обсуждение результатов при подготовке рукописи диссертации и автореферата.
