Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Крупномасштабные критерии прогнозирования скрытого свинцово-цинкового оруденения в садонском рудном районе 9
1.1. История вопроса 9
1.2. Геологическая характеристика Садонского рудного района 16
1.3. Краткая характеристика месторождений Садонского рудного района 25
1.4. Условия формирования и возраст свинцово-цинковых месторождений Садонского рудного района 32
1.5. Закономерности размещения жильных свинцово-цинковых месторождений Садонского рудного района в гравиметрических полях 39
1.6. Выводы 54
Глава 2. Геохимические критерии поисков скрытого свинцово-цинкового оруденения 58
2.1. Геохимическая изученность скрытого свинцово-цинкового оруденения 58
2.2. Геологические характеристики скрытого жильного свинцово-цинкового оруденения (на примере рудной зоны Бозанг, Джимидонское месторождение) 60
2.2.1 Структура рудного поля 60
2.2.2. Геологическая характеристика рудной зоны Бозанг 65
2.3. Минералого-геохимическое изучение надрудной зоны эталонных объектов...78
2.4. Минералого-геохимическая модель скрытого свинцово-цинкового оруденения (на примере рудной зоны Бозанг) 108
2.5. Выводы 113
Глава 3. Прогнозно-поисковый комплекс на скрытое свинцово-цинковое оруденение в садонском рудном районе 114
3.1. История комплексирования методов поисков скрытого свинцово-цинкового оруденения 114
3.2. Прогнозно-поисковый комплекс методов для поисков скрытого свинцово-цинкового оруденения 115
Заключение 123
Список использованной литературы
- Геологическая характеристика Садонского рудного района
- Условия формирования и возраст свинцово-цинковых месторождений Садонского рудного района
- Геологические характеристики скрытого жильного свинцово-цинкового оруденения (на примере рудной зоны Бозанг, Джимидонское месторождение)
- Прогнозно-поисковый комплекс методов для поисков скрытого свинцово-цинкового оруденения
Введение к работе
Актуальность работы
В настоящее время особенно остро встала проблема сырьевой базы Садонского свинцово-цинкового комбината. Вопросы скрытого свинцово-цинкового оруденения в Садонском рудном районе в разное время изучались Г.Д. Ажгиреем, М.С. Баклаковым, А.Г. Грановским, К.В. Давыдовым, С.С. Зембатовым, М.З. Катуковым, М.М. Константиновым, Т.Н. Косовец, СМ. Рыпинским, Е.Г. Рыпинской, А.И. Рычковым, Н.Н. Трофимовым, Г.В. Хетагуровым, В.Б. Черницыным, Э.М. Цириховой и др. Работы предыдущих исследователей были в основном направлены на выявление и оценку скрытых рудных тел уже известных месторождений. Однако эти исследователи, во-первых, не имели в своем распоряжении такого эталонного объекта скрытого свинцово-цинкового месторождения, которым является недавно открытая рудная зона Бозанг и, во-вторых, не использовали в своих работах комплексное сопоставление всех имеющихся геологических, геофизических и геохимических данных.
В течение нескольких последних десятилетий в Садонском рудном районе эксплуатировались четыре свинцово-цинковых месторождения: Садонское, Згидское, Архонское и Холстинское, из которых Садонское эксплуатировалось еще с начала XX века. Основные рудные тела данных месторождений выходят на поверхность. Однако на сегодняшний день прекращена эксплуатация Згидского и Холстинского месторождений, практически полностью отработаны Садонское и Архонское месторождения. Учитывая высокую степень изученности территории, расширение сырьевой базы Садонского рудного района возможно только за счет выявления новых скрытых месторождений, и, в меньшей вероятности - путем дальнейшей разведки известных месторождений с целью обнаружения скрытых рудных тел. В условиях истощения запасов на основных крупных свинцово-цинковых месторождениях Горной Осетии весьма актуальна разработка критериев поисков именно скрытых свинцово-цинковых месторождений.
Научно-методическое значение и основные задачи работы
Научно-методическое значение работы состоит в разработке, обобщении и систематизации комплекса оптимальных геохимических, геофизических и геолого-структурных критериев поисков и оценки скрытых свинцово-цинковых месторождений. Данная разработка основывается на изучении закономерностей распределения геофизических полей и геохимических аномалий в надрудной части скрытого месторождения. Впервые произведено обобщение полученных данных геохимических (шлихометаллометрия) и геофизических (частотно-электрическое зондирование) исследований в надрудных частях полиметаллических месторождений. В связи с этим в процессе исследований решаются следующие задачи:
1. Выявление основных закономерностей расположения соответствующих аномалий геофизических полей.
2. Определение оптимального комплекса элементов-индикаторов в надрудных частях скрытых свинцово-цинковых месторождений.
3. Формулирование оптимального прогнозно-поискового комплекса для выявления скрытого свинцово-цинкового жильного оруденения в Садонском рудном районе.
Фактический материал и методика исследований
Автором в 2000 - 2005 гг. проводилось изучение эталонной скрытой рудной зоны Бозанг Джимидонского месторождения и скрытой жилы Южная Архонского месторождения. Особое внимание уделялось геохимическим и электроразведочным аномалиям в надрудной области. Диссертация выполнена на основе анализа данных о геологическом строении района исследований.
В комплекс проводившихся при участии автора исследований входило: шлихометаллометрическое опробование (более 400 проб); литогеохимическое опробование в подземных горных выработках (штольни № 47 и № 3 Джимидонского месторождения, более 700 проб); анализ данных гравиметрической съемки масштаба 1:50 000; сопоставление данных спектральных анализов по результатам опробования околорудных пород (свыше 700 проб); сопоставление результатов химических и минералогических анализов (свыше 400 анализов), анализ результатов профилирования методом частотного электрического зондирования (над рудной зоной Бозанг).
Научная новизна
Разработаны, усовершенствованы и систематизированы прогнозно-поисковые критерии скрытых жильных свинцово-цинковых месторождений. Проведены впервые некоторые виды геохимических (шлихометаллометрия) работ в пределах перспективных участков.
Впервые для Садонского рудного района установлены:
1. Характеристики гравиметрических аномалий, связанных с тектоническими структурами, к которым приурочены известные свинцово-цинковые месторождения Северной Осетии (в том числе и скрытые);
2. Взаимосвязи геохимических ореолов привноса и выноса в надрудной части слепых рудных тел;
3. Создана объемная геохимическая модель скрытого свинцово-цинкового оруденения с выделением групп элементов, характерных для разных гипсометрических сечений надрудного уровня и предложена оригинальная модель рудообразующей системы.
Практическая значимость работы.
Разработаны крупномасштабные геофизические (на основе гравиметрических данных) и локальные геохимические критерии поисков скрытых свинцово-цинковых месторождений. Автором предложен оптимизированный прогнозно-поисковый комплекс для выявления скрытых свинцово-цинковых месторождений в Садонском рудном районе.
Апробация работы.
Основные результаты исследований нашли отражение в отчете по теме 55д: «Анализ результатов поисковых и геологоразведочных работ в Садонском рудном районе и прилегающих перспективных площадях с целью выбора наиболее эффективных направлений геологоразведочных работ» (2000-2003 гг.). По теме диссертации имеется 5 научных публикаций. Основные положения работы доложены на 1-ой научной конференции молодых ученых и специалистов ВИМС, ИМГРЭ, ЦНИГРИ в 2002 г.
Объем и структура работы.
Диссертация содержит 74 страницы текста, состоит из введения, трех глав и заключения, включает 4 таблицы и 56 рисунков и список литературы из 86 наименований. Главы диссертации соответствуют основным защищаемым положениям. В главе 1 рассмотрены история поисков и изучения скрытого свинцово-цинкового оруденения в Садонском рудном районе, геологическое строение рудного района, характеристики крупных свинцово-цинковых месторождений и эталона скрытого оруденения - рудной зоны Бозанг Джимидонского месторождения, позиции свинцово-цинковых месторождений в гравиметрических полях, корреляция аномалий силы тяжести с рудолокализующими и рудоконтролирующими структурами, сформулированы региональные геофизические критерии. В главе 2 приводятся результаты шлихометаллометрических работ на площади рудной зоны Бозанг и жилы Южная Архонского месторождения; разработаны локальные геохимические поисковые критерии. В главе 3 охарактеризован оптимальный прогнозно-поисковый комплекс для выявления скрытых свинцово-цинковых месторождений.
Благодарности.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю работы доктору геолого-минералогических наук, профессору М.М.Константинову за всестороннюю помощь при подготовке диссертации. Автор благодарит В.В. Аристова, Н.П. Варгунину, СМ. Гордеева, К.В. Давыдова, Р.Ф. Данковцева, Т.Н. Косовец, М.В. Наталенко, Х.Х.
Лайпанова, Б.Ю. Орлова, Г.С. Симкина, С.Ф. Стружкова за полезные консультации на всех этапах подготовки диссертации. Особая благодарность выражается руководителю ФГУГП «Севосгеологоразведка» В.Т. Битарову а также сотрудникам ФГУГП «Севосгеологоразведка» P.P. Гогичеву, К.В. Давыдову, Э.И. Давыдовой, СБ. Лясковскому, Г.П. Ольховскому, Е.С. Таратынко, К.Ч. Таутиеву.
Основные защищаемые положения
1. Садонский рудный район размещается в пределах Дигоро-Осетинского горст- антиклинального поднятия, погружающегося в восточном направлении. Рудные поля, заключающие жильные свинцово-цинковые месторождения, представляют собой локальные горсты, ограниченные близширотными разломами. Крупные разрывные нарушения диагонального - субмеридионального простирания, заключающие месторождения, либо потенциально рудоносные, отражены в гравиметрическом поле, как градиентные зоны II порядка с перепадом значений Ag от 0 до -2 мГал. На более локальном уровне, в пределах месторождений, скрытые рудные зоны и рудные тела выражаются в электрическом поле, как аномалии пониженного сопротивления (менее 250- 300 Ом-м). Приведенные геофизические характеристики рекомендуются, как прогнозно- поисковые критерии скрытых свинцово-цинковых месторождений.
2. Согласно результатам шлихометаллометрического и литогеохимического опробования, общий вертикальный размах колонны геохимических ореолов над скрытыми жильными свинцово-цинковыми месторождениями и рудными зонами составляет около 300-400 м. Верхняя часть (удаленно-надрудная) представлена ореолами элементов-спутников: Ва, В, Hg, Р, V шириной до 300 м и Mo, Ni, Со, шириной до 150 м. В промежуточной части надрудной колонны размещаются контрастные и слабоконтрастные линейно-вытянутые протяженные ореолы Ag, Bi, Au, As, Mn, шириной до 60-100 м а также ореолы выноса Со, Ni, Mo, Ва, В, Hg мощностью до 30-70 м. Для непосредственно надрудной части характерны линейно-вытянутые контрастные и слабоконтрастные ореолы элементов рудной группы (Pb, Zn, Си, Ag, Bi). Указанные локальные геохимические прогнозно-поисковые критерии позволяют прогнозировать скрытые свинцово-цинковые месторождения и рудные зоны и оценивать степень эрозионного среза над ними.
3. Разработанные критерии поисков скрытых свинцово-цинковых жильных месторождений в Садонском рудном районе, с учетом ранее установленных геолого-структурных и геофизических факторов, определяют следующий прогнозно-поисковый комплекс: 1) выделение при помощи анализа имеющихся геологических и геофизических (гравиметрических) данных (масштаб 1:50 000 -1:25 000) площадей, благоприятных для размещения скрытых рудных объектов (участки пересечения тектонических поднятий субмеридиональными крупными нарушениями (или серией нарушений), выраженные градиентными ступенями Ag от 0 до -2 мГал); 2) выявление на выделенных перспективных площадях: с помощью целевого крупномасштабного картирования участков сопряжения субмеридиональных и широтных разломов, развития даек и субвулканических тел; с помощью шлихометаллометрических и минералого-геохимических работ масштаба 1:10 000 аномалий элементов-спутников удаленно-надрудного уровня, таких как: Ва, Hg, Со, Ni, В, Р, V; 3) детализация полученных геохимических аномалий электроразведочными работами масштаба 1: 10 000 (методы ЧЭЗ и СГ-ВП, позволяющие выделить аномалии пониженного сопротивления на глубинах от 0 до 300 м).
Выявленные геофизические и геохимические аномалии заверяются скважинами и подземными горными выработками.
Геологическая характеристика Садонского рудного района
Особое внимание в плане наличия скрытого оруденения уделялось непосредственно Садоно-Унальскому поднятию. М.С. Баклаков и Г. В. Хетагуров, проанализировав геологическое строение Архоно-Унальского междуречья (месторождения Архон и Холст) предположили, что граниты, залегающие под покровом андезито-дацитов в синклинальном прогибе (Луарский прогиб) между Холстинским и Архонским гранитными массивами, «являются весьма благоприятными» для локализации свинцово-цинковой минерализации, «поскольку локализованные в них жилы обычно обладают выдержанными как по простиранию, так и по падению элементами залегания и отличаются повышенным содержанием свинца и цинка» (Баклаков, Хетагуров, 1959). Они упоминают о большом количестве рудопроявлений в восточной и юго-восточной частях водораздельной площади, а также о ряде кварцевых жил с видимыми сульфидами, тяготеющему к Луарскому разлому, ограничивающему поднятие с севера. М.С. Баклаковым и Г.В. Хетагуровым предполагалось, что минерализованные зоны и кварцевые жилы в неблагоприятных для локализации оруденения андезито-дацитах являются «отдушинами» более глубокозалегающих в гранитах тел. Тогда же была упомянута вероятность нахождения рудных тел в местах изменения простирания и падения Садоно-Унальского разлома (что впоследствии подтвердилось).
А.Г. Коваленко (1968) разделил восточную часть поднятия на две полосы локализации свинцово-цинковых рудопроявлений: непосредственно примыкающую к «Садоно-Унальскому разлому» (Диагональный сброс) с месторождениями Архон, Холст и расположенную севернее, в песчано-сланцевой толще нижней и средней юры на продолжении Кадат-Хампаладагских рудоносных структур. Проанализировав строение месторождений Архон, Холст, Левобережное, а также рудопроявлений Джими, Желтое, Цусс, Кора и Дагом, он выделил две перспективные площади на скрытое свинцово-цинковое оруденение: 1) район, непосредственно примыкающий к рудоконтролирующему Садоно Унальскому разлому (Джими, Желтое, Цусс, Кора); 2) район, расположенный к северу от месторождений Холст и Архон (участок Дагом, месторождение Левобережное), приуроченный к сланцевой полосе нижней и средней юры.
Перспективными объектами, по его мнению, были рудопроявления Джими, Желтое, Цусс и Дагом, а также участок на правом берегу р. Ардон (напротив месторождения Левобережное).
С.С. Зембатов, Е.Г. Рыпинская и СМ. Рыпинский, анализируя условия локализации оруденения в Садоно-Унальском поднятии (1969), пришли к выводу, что скрытое оруденение локализовано в благоприятных структурных условиях под среднеюрской осадочной толщей вблизи региональных рудоконтролирующих разломов. Ими была отмечена приуроченность месторождений в Садоно-Унальском горсте к ядерным частям продольных антиклиналей второго порядка, расположенных в пределах поднятия, и локализация наиболее продуктивных частей рудных тел под песчано-аргиллитовым экраном. В связи с этим, в качестве первоочередных для поисков рудных тел были выделены участки сводовых частей продольных антиклиналей второго порядка, где толща осадочных пород не уничтожена эрозией. Наиболее перспективным они считали участок междуречья Цуссдон-Уналдон протяженностью 2 км в полосе, прилегающей к оси Архоно-Холстинского блока. Кроме того, на примере месторождений Архон и Холст, а также рудопроявления Гаудор были описаны системы мелких жил, равномерно размещающихся в приосевых частях антиклинальных складок с узкими сводовыми частями. На этом основании делается вывод о перспективности на скрытое оруденение всего антиклинального поднятия между месторождениями Холст и Архон. Кроме того, на данной площади С.С. Зембатов и др. выделяют перспективные участки, приуроченные к поперечным структурам, осложняющим Архоно-Холстинский блок. К ним относится Архонское и Холстинское поднятия и Луарский прогиб. С.С. Зембатов аргументирует такую позицию тем, что "обычно поперечные структуры третьего порядка осложняются дорудными разломами или серией субпараллельных кулисообразных разрывов, к которым и приурочены рудные жилы" (Зембатов С.С. и др., 1969г).
Е.Г. Рыпинская (1968) выделила следующие перспективные участки для выявления промышленного оруденения в Горной Осетии: Айгамугадонский, Восточно-Галиатский, Северный и Западно-Згидский, Верхне-Мизурский (и зона Диагонального сброса к юго-востоку от него), Луарский, Джимидонский, Хукалинский.
В работе М.М. Константинова и Т.Н. Поповой (1969) выделены следующие структурные критерии слепого оруденения: с рудоконтролирующими разломами субширотного простирания сопряжены рудовмещающие нарушения. Последние, в силу ряда структурных и литологических факторов, не выходят на поверхность, что подтверждается работами на глубоких горизонтах Садонского месторождения и в пределах жилы Южная Архонского месторождения. Обнаружение скрытых тел возможно: 1) на участках резких изгибов в простирании рудоконтролирующих разломов; 2) пересечения их с поперечными нарушениями; 3) сопряжения с элементами горст-антиклинальных поднятий и грабен-синклинальных прогибов; 4) пересечения блоков благоприятных для рудоотложения пород.
В более поздних работах М.М. Константинов (1971) отмечает, что наиболее благоприятными для формирования богатых свинцово-цинковых руд являлись палеозойские гранитоиды, находившиеся на глубине 2-3,5 км от доминерализационной палеоповерхности, которые были перекрыты юрской вулканогенно-осадочной толщей. На этом основании выделен ряд перспективных площадей, в частности - область западного погружения Кионского поднятия (Сангутидонская депрессия, район рудопроявления Гаудор) и обширные области северного крыла Садоно-Унальского горста. Кроме того показана рудоконтролирующая роль серии разрывных нарушений, параллельных Садоно-Унальскому разлому.
На основе поисковых признаков в пределах Архон-Холстинского рудного узла и восточной части Садонского рудного узла оконтурены конкретные перспективные участки: район восточнее Холстинского поперечного поднятия до р. Фиагдон, включая Джимидонский участок, участки Гусайтинского и Архонского субмеридиональных разломов.
Представляется интересным, что развитые в зоне Садонского разлома рудовмещающие эксплозивные брекчии Н.Н. Трофимов и B.C. Побыванец считают напрямую связанными с процессами рудообразования и более молодыми по сравнению с дайками субвулканических дацитовых порфиритов, которые, как отмечено выше, многие исследователи (Давыдов, Грановский, 1985; Цветков, 1977) считают парагенетически связанными с рудообразованием. На этом основании Н.Н. Трофимов и др. считают эксплозивные брекчии существенным поисковым критерием свинцово-цинковой минерализации в Садонском рудном районе (Трофимов, 1982).
Условия формирования и возраст свинцово-цинковых месторождений Садонского рудного района
Одной из предпосылок наличия свинцово-цинкового оруденения, в том числе и скрытого, являются характерные аномалии гравиметрического поля (Кривцов и др., 2003). С целью их выявления автором был проведен анализ гравиметрических данных предшествующих исследователей (Трушин Д.Д., 1981 г, Квят З.Г., 1976г, 1979г), с помощью метода ГРАВИСКАН, разработанного Р.Ф.Данковцевым (Данковцев, 1993). Анализ был выполнен для трех глубинных уровней: первого (-0,5 км относительно нулевой поверхности), второго (-1 км) и третьего (-1,5 км). Были выявлены характерные аномалии и проведена соответствующая разбраковка по степени их прослеживаемости на глубину (рис.6-11).
Первичная обработка материалов методом ГРАВИСКАН включает две основные операции: разделение наблюденного поля на разночастотные составляющие и определение их глубинных уровней. Первая операция состоит в выборе оптимальных полосовых фильтров в профильном варианте или комбинации круговых (А. Тихонова -Ю. Буланже) и кольцевых (С. Саксова - К. Нигарда, Н. Мусеибова) палеток в площадном варианте, характеризующихся различной разрешающей способностью, и их применении для расчетов локальных составляющих, выполняемых по специальным программам на персональном компьютере. Вторая операция основывается на определении глубинной чувствительности фильтров и палеток с использованием известных формул и корреляции извлеченных локальных составляющих различных относительных глубинных уровней. Основным объектом анализа являлась глубинно-плотностная морфоструктура, характеризующая физическое состояние вещества (уплотнение-разуплотнение) в изучаемом объеме недр.
Метод позволил получить объемные схемы распределения областей относительных положительных и отрицательных значений силы тяжести масштаба 1:100 000 по трем уровням глубинности. Позиция региональных рудоконтролирующих структур хорошо отображается на более глубинных уровнях (втором и третьем). Позиция локальных структур наглядно отображается на первом (приповерхностном) уровне.
В результате разбраковки были выявлены следующие крупные аномалии (с севера на юг), устойчиво прослеженные на глубину до 2-х км (рис. 6,7,8,9):
1. На севере района прослеживается субширотная полоса отрицательных (до -4, -6. мГал) аномалий, соответствующих полосе песчано-глинистых пород мезозой-кайнозойского возраста, слагающих Бесланскую впадину.
2. Сменяющая ее широтная прерывистая полоса положительных аномалий соответствует глинисто-карбонатным породам средней юры и мела Северной моноклинали (выраженной в рельефе поверхности эскарпами Скалистого хребта).
3. Далее отчетливо прослеживается полоса отрицательных аномалий (до -2 - (-3) мГал) восток-юго-восточного простирания. Им соответствуют блоки, сложенные среднепалеозойскими гранитоидами, в меньшей степени - высокометаморфизованными породами кристаллического фундамента, (Садоно-Унальский горст, Балкаро - Дигорский горст, Таймази-Лабагомское поднятие).
4. В юго-западной части исследуемой площади к этой полосе причленяется мощная отрицательная (до -7 отн. мГал) аномалия, которая соответствует, по-видимому, среднепалеозойским и кайнозойским гранитоидам. Зона сочленения этих отрицательных аномалий отвечает Кионскому поперечному поднятию.
5. Полоса относительно положительных аномалий на юге площади, отличающаяся высокими показателями (до 10 отн. мГал) может быть проинтерпретирована, как часть Мамисон-Казбекской зоны, характеризующейся развитием юрских черносланцевых толщ и прорывающих их интрузивных тел основного и среднего состава. Прослеживающаяся на приповерхностных уровнях (-0,5 км и 1 км) "ветка" данной аномалии на западе исследуемой площади может проинтерпретирована как Штулу-Харесская депрессия, сложенная раннеюрскими черносланцевыми толщами.
Любопытна позиция Фиагдонской антиклинали (см. рис.9). Ряд исследователей считали ее либо перемещенным с юга на север блоком Таймази-Лабагомского поднятия (Рыпинский и др., 1963), либо перемещенным с севера на юг блоком Садоно-Унальского горста (Газданов А.Ц. и др. 1977 г.), либо самостоятельной структурной единицей (Ольховский Г.П., Тибилов СМ., 1998 г.). Однако единое поле отрицательных величин Ag (-1 - (-2) мГал) для восточной части Садоно-Унальского горста и Фиагдонской антиклинали предполагает единый характер данных структур (учитывая малую глубину Штулу-Харесской депрессии в этом районе).
По градиентным ступеням были выделены четыре крупные субмеридиональные «сквозные» структуры - ослабленные зоны тектонических нарушений глубокого заложения (см. рис. 6, 8). Наиболее широкая и отчетливая из них, разделяющая Садоно-Унальский горст на две части, фиксирует ослабленную зону Ардонского разлома (Шемпелев, 1982; Гурбанов и др., 1978; Зубрев и др., 1979), прослеживающуюся далеко на север и юг в виде отчетливо выраженных градиентных ступеней (с перепадом значений Ag от 0 до -2 мГал) и вытянутых отрицательных аномалий. На юге, в районе Теплинского массива от него ответвляется структура северо-восточного простирания, также зафиксированная вытянутой отрицательной аномалией Ag. Еще две аналогичных структуры прослеживаются к востоку, отчетливо протягиваясь с севера на юг, и в пределах рудного района осложняют зону киммерийской складчатости. Предположительно они маркируют структуры, вьщеленные как Западно-Фиагдонская и Восточно-Фиагдонская ослабленные зоны (Гурбанов и др, 1978), или как зоны Фиагдонского и Казбекского разломов глубокого заложения (Шемпелев, 1982). Менее отчетливо проявлена структура, разделяющая Дигорский и Садоно-Унальский блоки. Она проинтерпретирована, как ослабленная зона Сангутидонского разлома глубокого заложения.
Отчетливо проявленные крупные градиентные ступени широтного простирания соответствуют крупным разломам, ограничивающим структурно-формационные зоны. Так, в южной части территории фиксируется Адайком-Казбекский разлом (Зубрев и др., 1979), несколько севернее его - Бурон-Ларский разлом, отделяющий Таймази-Лабагомское поднятие от Штулу-Харесской депрессии. Аналогичная цепочка аномалий прослеживается в северо-западной части площади и соответствует надвигу Скалистого хребта. Еще две широтные структуры отмечаются в пределах Северной моноклинали и Бесланской впадины, однако представляется затруднительным сказать что-либо определенное о характере данных структур. Меридиональные структуры подобного порядка отмечаются только на западе. Так по градиентным ступеням выделяется разлом, проходящий через Дигорский и Таймази-Лабагомский блоки и уходящий далее на юг. В пределах водораздела Большого Кавказского хребта к нему, по-видимому, причленяется так называемый Сурхохский разлом северо-восточного простирания.
Геологические характеристики скрытого жильного свинцово-цинкового оруденения (на примере рудной зоны Бозанг, Джимидонское месторождение)
Одним из первых исследователей, вплотную занявшихся проблемами литохимических ореолов свинцово-цинковых месторождений, был М.З. Кайтуков. Им установлен следующий ряд геохимической зональности для жильного свинцово-цинкового оруденения Садонского рудного района (сверху-вниз): Sb-Ag-Pb-Cu-Bi-Zn-Mo-Sn-Co-W-Ni (Кайтуков М.З., 1979).
Вопросы геохимического изучения структур центральной части Садоно-Унальского горста частично освещались В.А. Аристовым, П.А. Полквым и B.C. Стариковым (1968). В качестве элементов-индикаторов свинцово-цинкового оруденения они называют Pb, Zn, Си, Со, V, Ag, Hg. Ими было также отмечено, что Ag, Hg и, отчасти, Zn отчетливо фиксируют рудоконтролирующие разломы. Содержания отдельных элементов по мере приближения к таким разрывным структурам постепенно возрастают, становясь аномальными, и резко уменьшается, достигая значений ниже фоновых непосредственно над разломами.
Г.В. Хетагуров, К.Л. Рехвиашвили (1983, 1990), а позже и А.Е. Дарчиева (2001) при обобщении горизонтальной и вертикальной зональности ореолов указывают на аномально низкие содержания в околорудных породах (на различных уровнях среза относительно жил) таких нетипоморфных рудных элементов, как Ва, К, Na, Rb, Cr, V, 8п(местами), Mo, Be и Ni. Эти элементы в рудных участках интенсивно выщелачиваются из вмещающих пород. В надрудных срезах уровень концентрации нетипоморфных элементов значительно повышается в связи с переотложением в этой части разреза околожильных компонентов. Г.В. Хетагуровым было сделано предположение, что такая специфика перераспределения нетипоморфных элементов позволит выработать дополнительные критерии для оценки уровня среза и генетической природы эндогенных геохимических аномалий при поисках скрытого оруденения.
С.С. Зембатов и СМ. Тибилов особо указывали на комплексные аномалии, в пределах которых вместе с основными элементами-индикаторами в заметных количествах накапливаются элементы-спутники. Аномалии, связанные с рудными жилами, отличаются линейно-вытянутой формой, сближенные рудные тела имеют довольно широкое аномальное поле. Вторичные ореолы практически не смещаются по рельефу от источников ореолообразования. Так как во вторичных ореолах содержание рудных элементов заметно снижается (коэффициент пропорциональности для Pb, Zn и Ag колеблется от 0,15 до 0,85), то С.С. Зембатов и др., предлагали рассматривать слабоконтрастные ореолы наравне с контрастными первичными ореолами.
В 2001 г. А.И. Рычковым и Н.Н. Трофимовым предложена модель литохимических ореолов свинцово-цинковых месторождений в Северной Осетии. Описаны параметры геохимических ореолов для разных уровней оруденеиия. Главную роль при геохимических поисках скрытой и глубокозалегающей свинцово-цинковой минерализации они отвели группе высокоподвижных элементов (I, CI, Вг, В, Sb, Hg) ввиду скрытого залегания ореолов большинства основных элементов-индикаторов. Особая роль отводилась ореолам иода, как характеризующимся наибольшей надрудной протяженностью и мощностью.
А. Е. Дарчиева (2001) выдвинула тезис о перераспределении нетипоморфных элементов, фиксируемом зонами переотложения в надрудных и верхнерудных участках, что не наблюдается на рудопроявлениях с непромышленной минерализацией. В частности, калий и рубидий выщелачиваются в рудной и подрудной зонах и переотлагаются в надрудной, создавая при этом отрицательные и положительные аномалии. Зона положительных аномалий рубидия несколько смещена по сравнению с калием. Аналогично ведут себя барий и бериллий, при этом зона аномальных содержаний бериллия несколько смещена вниз по падению по сравнению с барием. Хром, никель, молибден и ванадий также выщелачиваются из рудных интервалов. Нижняя граница переотложения этих элементов аналогична бериллию, но по восстанию они прослеживаются на более значительные расстояния. А.Е. Дарчиева приводит несколько отличный элементный состав и соотношение положительных и отрицательных аномальных значений элементов, чем Н.Н. Трофимов и А.И. Рычков. Так, для верхнего надрудіюго среза она приводит следующую характеристику: положительные аномалии Сг (от 10 до 50% и более), К, Rb, Ni, Сг, Mo (все от 10 до 50%), V (от 10 до 50%), Ва ( 10%), а также отрицательные аномалии К, Rb, Ва (менее 10 %). Для нижнего надрудного среза: положительные аномалии Мо, V (50 % и более), К, Rb, Ва, Be Сг (от 10 до 50% и более), Ni, Сг, К, Rb ( 10%).
Таким образом, закономерности размещения ореолов нетипоморфных элементов в надрудных и удаленно-надрудных частях скрытых свинцово-цинковых месторождений могут послужить надежным критерием поисков последних. Предшествующими исследователями основное внимание уделялось контрастным ореолам так называемых нетипоморфных элементов: Ва, Sn, Со, Mo, Ni и др.
С целью изучения распределения элементов в удалешю-надрудной части скрытого свинцово-цинкового месторождения и составления геохимической модели скрытого оруденения автором (совместно с Н.П. Варгуниной) проводились минералого-геохимические исследования на поверхности, а также в верхнерудной частях рудной зоны Бозанг (Джимидонское месторождение). Для анализа геологической основы геохимической модели и характера размещения эталонного объекта ниже приводится подробное описание рудной зоны Бозанг.
Джимидонское свинцово-цинковое месторождение локализуется в одноименном рудном поле, в свою очередь, расположенном в пределах Джимидонского локального поднятия (восточное окончание Садоно-Унальского горста, см рис. 18). Джимидонское месторождение представлено тремя установленными параллельными рудными зонами (с запада на восток): Восточный Джимидон, Цагарсар и Бозанг. Из этих трех зон две последние не выходят на дневную поверхность.
Как указывалось выше, рудная зона Бозанг Джимидонского месторождения рассматривается нами, как эталонный объект для изучения скрытого свинцово-цинкового оруденения в Садонском рудном районе.
Джимидонское локальное поднятие является обособленной частью Садоно-Унальского горста на его восточном окончании. Оно характеризуется сложным тектоническим строением (рис. 19) и разделяется на два тектонически ограниченных блока: крупный Восточно-Джимидонский и малый Западно-Джимидонский. Более подробное описание этих тектонических блоков и осложняющих их разрывных нарушений приводится ниже (с использованием данных Г.П. Ольховского и др., К.В. Давыдова, А.И. Рычкова).
Восточно-Джимидонский блок ограничен Цамадским взбросом на северо-западе, Дагомским взбросом на северо-востоке, Цагатдонским и Восточно-Джимидонским сбросами на юго-востоке и Сланцевым надвигом на юге и юго-востоке. Блок осложняется многочисленными разломами, из которых наиболее значительными являются 1-й и П-й Поперечные сбросы и Ахшартырагский взброс, разделяющие блок на серию подблоков.
Прогнозно-поисковый комплекс методов для поисков скрытого свинцово-цинкового оруденения
В пределах Джимидонского участка породы буронской свиты подверглись интенсивным гидротермально-метасоматическим процессам. С наиболее ранней -предрудной кварц-пиритовой стадией минерализации связано широко проявленное гидротермальное изменение вмещающих пород: окварцевание, серицитизация, хлоритизация, рассеянная и прожилково-вкрапленная пиритовая и арсенопиритовая минерализация. С развитием продуктивных стадий рудного процесса гидротермально-метасоматические преобразования выразились в интенсивном окварцевании и хлоритизации пород вблизи зон сульфидной минерализации. Рудообразующий процесс завершается стадией метасоматического минералообразования. В этот период происходит хлоритизация и выделение карбонатов, друзовидного кварца, пирита и, локально, барита. На всех нерудных минералах нарастают пирит, клейофан, галенит, халькопирит.
Существенной структурно-геологической особенностью рудной зоны Бозанг является ее избирательная локализация в метаморфических породах буронской свиты, при практическом отсутствии промышленной минерализации как в ниже залегающих гранитах, так и в перекрывающих буронскую свиту вулканитах и песчано-глинистых отложениях юры.
Рудовмещающие структуры рудной зоны Бозанг представлены субмеридиональными сколовыми и сбросо-сдвиговыми разрывными нарушениями, по-видимому, доюрского заложения, осложняющими сводовую часть Джимидонского поднятия (см. рис. 19). Они имеют распространение в Западно-Джимидонском блоке и Северном Восточно-Джимидонском подблоке. При этом рудовмещающие тектонические нарушения не выходят на дневную поверхность.
Рудная зона характеризуется субмеридиональным, северо-восточным простиранием и крутым (от 70 до 88) падением, меняющимся по простиранию с восточного (110) на западное (290). Линейный характер зоны осложняется серией субширотных поперечных нарушений, по которым рудоносная структура разобщена на отдельные сегменты. В южной и центральной частях рудовмещающая структура тяготеет к западному крылу антиклинальной складки, а на северном фланге она под тупым углом пересекает ядерную часть данной складки и ее ориентировка в значительной мере приближается к меридиональной.
Рудная зона Бозанг представлена пучком жил, состоящим из главного и нескольких параллельных ему или ответвляющихся от него рудных тел. Шаг между рудными телами в пучке обусловлен характером предрудных зон дробления. Например, ближе к поверхности (+1700-1750м) главному рудному телу сопутствуют два субпараллельных рудных тела (Бозанг Восточный и Бозанг Западный).
Рудовмещающие трещины рудной зоны Бозанг предположительно относятся к сдвиговому типу. На это указывает отсутствие вертикального перемещения вдоль них, а также развитие полостей приоткрывания, «выгнутых» на север в сторону вектора перемещения, и вмещающих раздувы рудного тела. Прослеживая ориентрировку синрудных и пострудных разрывных нарушений, можно отметить, что вектор сжатия был направлен с юго-юго-востока на северо-северо-запад. Возникновение такого вектора было, вероятно, обусловлено воздыманием расположенного юго-восточнее Фиагдонского поднятия.
Согласно геофизическим данным рудная зона Бозанг прослеживается далеко на север, пересекая Дагомский взброс, ранее считавшийся рудоконтролирующим. Есть основания предполагать, что рудная зона Бозанг также протягивается и на юг, за пределы Джимидонского поднятия.
В южной части зоны Бозанг на нижних горизонтах главное рудное тело сопровождается ореолом прожилкового оруденения, где доминируют пологозалегающие прожилки сфалеритового и халькопиритового состава. Далее к северо-востоку ореол пологих прожилков сменяется ореолом прожилково-вкрапленной минерализации в гранитах.
Большая часть главного рудного тела расположена среди кристаллических сланцев и амфиболитов буронской свиты. Меньшая - среди среднеюрских гранодиоритов, в которых промышленное оруденение установлено только в апикальной части. Далее на северо-восток оруденение достигает кровли буронской свиты, перекрытой конгломератами базального горизонта, в котором местами сохраняется промышленное оруденение, но в основном минерализация концентрируется в метасоматических зонах прожилкового и гнездово-вкрапленного оруденения. В андезито-дацитах садонской свиты сульфидная минерализация представлена маломощными, быстро выклинивающимися прожилками (Давыдов К.В. и др., 1991 г).
В пределах рудной зоны и околорудного пространства установлены высокотемпературные метасоматические новообразования, связанные с интрузией гранит-порфиров: полевошпатовые, кварц-полевошпатовые, эпидот-цоизитовые, магнетит-кнебелит-диопсидовые. К ним тяготеет шеелитовая минерализация, возрастные отношения которой со свинцово-цинковой минерализацией не установлены. В зоне экзоконтакта среднеюрских гранит-порфиров и на удалении от них наблюдается формирование кварц-альбит-микроклин-эпидот-цоизитовых прожилков и их линзовидных скоплений, редко турмалиновых прожилков, иногда с флюоритом (Давыдов К.В. и др., 1995г).
Кроме того, среднетемпературные полевошпатовые метасоматиты развиты в кристаллических сланцах и амфиболитах в виде околорудных изменений или самостоятельных тел. В составе актинолит-полевошпатовых метасоматитов присутствуют турмалин, апатит, лейкоксен и пирит.
Кварц-серицитовые, хлорит-кварц-серицитовые и серицит-хлоритовые метасоматиты образуют маломощные (до 1 м) ореолы вокруг рудных тел.
В надрудных уровнях развиты преимущественно кварц-гидрослюдисто-серицитовые метасоматиты с прожилково-вкрапленной кварц-пиритовой минерализацией, а также гнездами хлорита, пирита, галенита, барита. Эти породы характеризуются ореолом сетчато-прожилкового окварцевания. Ореолы изменений располагаются вблизи отдельных тектонических трещин и рудных зон и на удалении от них от 5 до 30-50м.
Пострудные образования в надрудной части представлены карбонатными прожилками, прожилками массивного и друзовидного кварца, хлоритового, барит-кварцевого состава.
В осевой плоскости зоны Бозанг оруденение имеет тенденцию к склонению на северо-восток, практически параллельно погружению кровли массива среднеюрских гранодиоритов. Аналогичная картина отмечается на южном фланге зоны Бозанг, но здесь отмечается юго-западное склонение, также согласное с общим погружением гранитного массива.
В вертикальном разрезе рудная зона Бозанг обнаруживает пучковое строение (рис. 22), обусловленное первичной структурной зональностью предрудной зоны дробления. Промышленное оруденение прослеживается от абс. отметки +1780 м до уровня +1480 м. Имеются сведения об отдельных рудных телах, прослеженных до горизонта +1230 -+1000 м. Таким образом, вертикальный размах оруденения достигает 600-800 м.
