Содержание к диссертации
Введение
1. Геотектоническая позиция вулканических поясов камчатки и их рудоносность 8
2. Геологические модели основных рудных объектов 14
2.1. Южно-камчатский рудный район 14
2.1.1. Геологическое строение района и закономерности размещения рудной минерализации 14
2.1.2. Мутновское рудное поле 17
2.1.2.1. Структурная позиция рудного поля 17
2.1.2.2. Особенности строения Жировского палеовулкана 18
2.1.2.3. Структура рудного поля 21
2.1.2.4. Элементы зональности рудного поля 24
2.1.2.5. Характеристика рудных тел 28
2.1.2.6. Гидротермально измененные породы 31
2.1.3. Родниковое рудное поле 33
2.1.3.1. Структурная позиция рудного поля 33
2.1.3.2. Структура рудного поля 35
2.1.3.3. Характеристика рудных тел 37
2.1.3.4. Гидротермально измененные породы 42
2.1.4. Асачинское рудное поле 44
2.1.4.1. Структурная позиция рудного поля 44
2.1.4.2. Структура рудного поля 45
2.1.4.3. Характеристика рудных тел 47
2.1.4.4. Гидротермально измененные породы 50
2.2. Оганчинско-козыревский рудный район 52
2.2.1. Геологическое строение района и закономерности размещения рудной минерализации 52
2.2.2. Абдрахимовское рудное поле 52
2.2.2.1. Структурная позиция рудного поля 53
2.2.2.2. Особенности развития Агинского палеовулкана 54
2.2.2.3. Структура рудного поля 57
2.2.3.4. Характеристика жильных зон и рудных тел 59
2.2.3.5. Гидротермально измененные породы 64
2.3. Северо-камчатский рудный район 66
2.3.1. Озерновское рудное поле 66
2.3.1.1. Структурная позиция рудного поля 67
2.3.1.2. Структура рудного поля 69
2.3.1.3. Характеристика золотоносных жил и зон 70
2.3.1.4. Гидротермально измененные породы 73
2.4. Ичигин-уннэйваямский рудный район 74
2.4.1. Геологическое строение района и закономерности размещения рудной минерализации 74
2.4.2. Тклаваямское рудное поле 77
2.4.2.1. Особенности строения Тклаваямского палеовулкана 77
2.4.2.2. Структура рудного поля 80
2.4.2.3. Характеристика жильных зон и рудных тел 83
2.4.2.4. Гидротермально измененные породы 85
3. Обобщенная генетическая модель близповерхностного рудообразования в вулканических областях на примере золото-серебряных месторождений камчатки и современных гидротермальных систем 88
4. Элементы зональности оруденения как основа оценки его эрозионного среза 97
4.1. Геолого-структурная зональность 97
4.2. Зональность метасоматической колонки 98
4.3. Зональность рудного вещества 101
5 STRONG Прогнозно-поисковый комплекс на золото-серебряное оруденение в вулканических
поясах камчатки STRONG 103
5.1. Объекты прогноза и поисков золото-серебряного оруденения 103
5.2. Объекты регионального прогнозирования 103
5.3. Объекты крупномасштабного прогнозирования —рудные поля 104
5.4. Объекты локального прогнозирования рудовмещающие структуры, рудные
тела, рудные столбы 107
5.5. комплексирование методов при проведении поисковых работ 110
Литературы 114
- Оганчинско-козыревский рудный район
- Элементы зональности оруденения как основа оценки его эрозионного среза
- Зональность метасоматической колонки
- Объекты регионального прогнозирования
Введение к работе
В течение последних 25 лет в пределах разновозрастных вулканических поясов Камчатки было выявлено и в различной степени изучено значительное количество месторождений и проявлений золото-серебряной формации, что позволяет говорить о выделении здесь новой золоторудной провинции.
К настоящему времени в пределах Камчатской области лицензировано десять месторождений, что в ближайшем будущем позволит ей войти в число ведущих золотодобывающих районов России. Три месторождения (Агинское, Аметистовое, Асачинское) полностью подготовлены к эксплуатации, остальные находятся на различных стадиях геологического изучения (Золотое, Родниковое, Бараньевское, Озерновское, Кумроч, Мутновское, Порожистое). На месторождениях Сергеевское и Сухариковские Гребни проводившаяся в 70-х годах разведка была прекращена из-за неподтверждения первоначально явно завышенных прогнозных ресурсов, однако ни одно из них не получило однозначно отрицательной оценки. Неопределенный результат, полученный при предварительной разведке этих месторождений, со временем вызовет необходимость возврата к той же стадии с критической оценкой ранее выполненных работ. Подобные недостатки являются следствием несовершенства существующих методов оценки месторождений и резко негативно влияют на эффективность геологоразведочных работ.
Рудные тела с высокими содержаниями золота (отвечающие кондициям промышленной эксплуатации) выявлены в процессе поисковых работ на рудопроявлениях Крерук, Аг-ликич, Апапель, Димшикан Центрально-Камчатского рудного района, Тутхливаям и Каньон — Северо-Камчатского, Спрут и Финиш — Ичигиннываямского, Карымшинское, Банное, Чирельчик — Южно-Камчатского и многих других. Всего в пределах Камчатской области известно более 400 золоторудных проявлений и точек минерализации, большинство из которых остались не оцененными.
Все вышесказанное говорит о высокой перспективности Камчатки на рудное золото и в то же время о недостаточной изученности как отдельных ее объектов, так и площади в целом.
В то же время золото-серебряные месторождения Камчатки практически не освещены в литературе, хотя обобщение результатов проведенных на них поисковых и разведочных работ неоднократно проводилось геологами как Камчатских производственных организаций, так и различных научно-исследовательских институтов, из них ведущая роль в изучении золото-серебряного оруденения принадлежит ЦНИГРИ. Схематические описания отдельных месторождений имеются в сводных работах по вулканогенному рудо-образованию (Василевский и др., 1977; Константинов, 1984; Щепотьев и др., 1989). Большинство же опубликованных работ касается лишь отдельных аспектов формирования месторождений (минерального состава, структурного контроля и т. п.), а отсутствие названий месторождений из-за существовавшей длительное время завесы секретности лишало эти работы всяких остатков информативности.
Между тем разнообразие морфологических и минералогических типов месторождений, хорошая сохранность ру-довмещающих палеовулканических сооружений, обусловленная их сравнительно молодым возрастом, представляет редкую возможность изучения связи золото-серебряной минерализации с вулканизмом, места и времени формирования оруденения в процессе становления вулканических структур, а также разработки на этой основе методики прогнозирования, поисков и изучения золото-серебряного оруденения.
Наконец, специфика Камчатки заключается в пространственной близости золото-серебряных месторождений с районами развития активного вулканизма и современных гидротермальных систем, служащих прекрасными моделями-аналогами для изучения процессов формирования структур рудных полей и рудогенерирующих гидротермальных систем, что делает Камчатку идеальным полигоном для изучения процессов близповерхностного вулканогенного рудообразо-вания и построения генетической модели рудообразующей гидротермальной системы. Сотрудниками Института вулканологии ДВО РАН достигнуты большие успехи в изучении современных гидротермальных систем, однако сведения об их рудоносности в отечественной литературе освещены очень слабо, и практически не делалось попыток приложения
изученных особенностей к разработке модели близповерх-ностного рудообразования, что является широко распространенным приемом при исследовании аналогичных месторождений за рубежом.
В то же время созданная там школа по изучению рудоносное современных гидротермальных систем (Уайт, Хен-ли, Хеденквист и др.) ориентирована в основном на изучение физико-химических особенностей рудообразования. Не отрицая огромного значения этих вопросов для решения теоретических проблем рудообразования, следует отметить нерешенность многих вопросов, имеющих большое значение для практической деятельности по прогнозированию и поискам золото-серебряного оруденения. В первую очередь это приуроченность оруденения к определенному типу вул-кано-тектонических структур, место и время рудной минерализации в процессе вулканической деятельности, закономерности вертикальной зональности золото-серебряной минерализации.
Настоящая работа написана на основе многолетних работ автора в процессе всех стадий геологоразведочного процесса на золото-серебряных месторождениях Камчатки (Агинское, Родниковое, Асачинское, Мутновское), а также проведенных под руководством автора в Центральной тематической экспедиции ГГП «Камчатгеология» опытно-методических работ по разработке объемных геолого-геохимических и геофизических моделей основных золото-серебряных месторождений Камчатки. В процессе этих работ было проведено дополнительное комплексное изучение трех эталонных объектов (Аметистовое, Агинское и Мутновское месторождения), выбор которых в качестве эталонных объектов обусловлен следующими обстоятельствами.
Агинское месторождение (Абдрахимовское рудное поле) — детально изученный объект, характеризующийся наиболее сложным бонанцевым распределением оруденения, самым перспективным типом оруденения (золото-теллуровая субформация), наиболее основным составом рудовмеща-ющей палеовулканической постройки.
Аметистовое месторождение (Тклаваямское рудное поле) является сегодня наиболее крупным из разведанных на Камчатке золото-серебряных объектов, отличается разнообразием морфологических типов рудных тел, относительно кислым составом рудовмещающих вулканитов. Кроме того, здесь проведен наиболее полный комплекс геофизических работ, что позволяет достаточно надежно интерпретировать особенности его глубинного строения.
Мутновское месторождение (одноименное рудное поле) — небольшой, но характерный для Южной Камчатки объект, приуроченный к дифференцированной палеовулканической постройке, благодаря интенсивному эрозионному врезу и хорошей обнаженности доступной для изучения от покровных фаций до фундамента.
Методика обработки и анализа первичного материала содержала в своей основе системный подход, предполагающий рассмотрение объектов различных рангов в ранговой субординации таксонов: рудный район — рудное поле — рудная зона — рудное тело — рудный столб.
Учитывая то, что методика регионального (металлоге-ническая провинция — рудный район) и крупномасштабного (рудные узлы и поля) прогнозирования отработана достаточно полно, основной задачей выполненных работ являлось изучение конкретных рудных полей и разработка на этой основе критериев локального прогноза для уровней: рудное поле — рудное тело — рудный столб.
Изучение золоторудных полей проводилось по следующим основным направлениям.
1. Изучение геологического строения рудных полей и
месторождений:
— палеовулканический анализ вмещающих оруденение
вулканических построек, уточнение состава и строения ин
трузивных и субвулканических тел;
— определение пространственного и временного по
ложения продуктивной минерализации в палеовулкани-
ческих постройках;
изучение системы разрывных нарушений;
изучение характера гидротермальных изменений вулканогенных и интрузивных пород в зависимости от состава исходных пород, зональности и последовательности их образования;
изучение отражения рудных полей в геофизических полях.
2. Изучение рудовмещающих структур и рудных тел
включало в себя:
установление генезиса рудоконтролирующих и рудовмещающих тектонических нарушений, соотношений с ними жил и зон;
изучение соотношений гидротермальных изменений и оруденения;
изучение вертикальной зональности околорудных метасоматитов;
анализ распределения оруденения в жилах в зависимости от структурных и литологических факторов;
изучение минералого-геохимической зональности рудных тел.
Изучение рудных полей проводилось путем полевых и камеральных работ, дешифрирования аэро- и космосним-ков различных масштабов (от 1:10 000 до 1:200 000), а также анализа обширной геологической информации, полученной при проводившихся на них геологоразведочных работах.
Работы носили прикладной характер и ставили своей целью создание многофакторных геолого-геофизических моделей основных золото-серебряных месторождений Камчатки и разработку на этой основе прогнозно-поисковых комплексов (ППК) на золото-серебряное оруденение.
Однако благодаря уникальным геологическим условиям Камчатки, в первую очередь высокой степени сохранности рудовмещающих вулканических структур, полученные результаты представляют интерес для всех геологов, работающих в вулканических районах, а также и для решения общетеоретических вопросов рудообразования, например месте рудообразующего процесса в вулканических системах.
Автор выражает огромную благодарность сотрудникам, принимавшим участие в тематических работах и в подготовке материалов, использованных в настоящей работе: Н. М. Большакову, Г. В. Ярыш, А. А. Полетаевой, сотрудникам Елизовской ГФЭ В. В. Ардашеву и В. А. Волкову (интерпретация геофизических материалов), старшему научному сотруднику ДВИМСа В. А. Гуменюку (изучение палео-гидрогеохимических особенностей Мутновского и Аметистового месторождений), старшему научному сотруднику ИВ ДВО РАН И. Ф. Делеменю (обработка результатов тектоно-физических иссследований).
Огромную благодарность авторы выражают также руководству «Камчатприродресурс» к.г.-м.н. М. Г. Патоке и к.г.-м.н. А. Ф.Литвинову за помощь в публикации книги, а также доктору г.-м.н. Ю. М. Щепотьеву (ЦНИГРИ) и к.г.-м.н. В. А. Белоусову (ИВ ДВО РАН) за постоянные консультации.
Нельзя не отметить роль в изучении описанных золото-серебряных месторождений камчатких геологов — съемщиков, поисковиков и разведчиков: 3. А. Абдрахимова, Д. А. Бабушкина, В. В. Валова, Б. В. Грибанова, И. Н. Кар-бивничего, М. Коваля, Г. К. Кочаряна, Ю. Н. Сергеева, Ю. И. Харченко, В. М. Еркина, В. А. Нодия, В. А. Прозоровского, С. Д. Сергеенко, Ю. Ф. Фролова, О. А. Ядовина, С. Е. Апрелкова, Л. А. Безруковой, В. Д. Бубнова, Ю. Ф. Волкова, Р. Б. Газизова, Ю. А. Гаращенко, Б. В. Гузмана, Г. Н. Евсеева, В. П. Зайцева, Н. Н. Кочкина, В. А. Кучуганова, В. И. Лезина, Е. А. Лоншакова, В. И. Лямцева, П. Н. Никола-енко, П. А. Озорнина, А. А. Орлова, А. Д. Охрицкого, В. П. Романова, Р. А. Ремизова, Ю. П. Рожкова, Т. В. Тара-сенко, В. П. Хворостова, А. Г. Шадрина. Без их самоотверженной работы не было бы ни Камчатской золоторудной провинции, ни этой книги.
Оганчинско-козыревский рудный район
Оганчинско-Козыревский рудный район площадью 9500 км2 охватывает водораздельные части Срединного и Ко-зыревского хребтов и приурочен к наиболее приподнятому блоку ЦКВП и сочленению его с выступами мелового и кристаллического фундамента. Границы района оконтуриваются по площади распространения продуктивных формаций (анде-зитовой, андезит-базальтовой, риолит-дацитовой), перекрытых по периферии пояса чехлом четвертичных вулканитов. Юго-западная граница проходит по Жупановскому глубинному разлому северо-западного простирания, ограничивающему с северо-востока Срединный выступ метаморфических пород. С северо-востока район ограничен Тигильским глубинным разломом аналогичного простирания. Основные золото-серебряные объекты сконцентрированы в южной и центральной частях района, что видимо обусловлено слабой эродированностью рудоносных структур в северной части района.
Площадь района охватывает центральную часть Анав-гайского свода и в общем плане совпадает с аномальной зоной повышенной электропроводности земной коры. Основными рудоконтролирующими структурными элементами являются Главный Камчатский разлом и скрытые разломы фундамента различных направлений, в местах пересечения которых размещаются ВТС, вмещающие месторождения и проявления золото-серебряной формации. Строение Главного Камчатского разлома достаточно сложное. В изучаемом районе он проявлен в виде трех субпараллельных ветвей, располагающихся на расстоянии 25—30 км друг от друга и рассматривающихся в качестве разломов — магмоводов. По отношению к ориентировке пояса эти разломы являются фронтальным (Иракан-ско-Чемпуринский), центральным (Агинский) и тыловым (Лаучанско-Носичанский). Первые два фиксируются отчетливыми цепочками ВТС. К фронтальному разлому приурочены ВТС (с севера на юг): Крерукская, Апапель-Агличская, Одъ-юкская, Ираканская, Сухариковская, Караковская, Балхачская, Левинсона-Лессинга; к центральному: Уксичанская, Димши-канская, Кадарская, гора Нодека, Агинская, гора Хинара (рис. 2.21). Менее выражена цепочка ВТС вдоль тылового разлома (Носичанская, Галдавитьская ВТС), что, по-видимому, связано с широким развитием здесь четвертичных вулканитов, в том числе обширных полей ареального вулканизма, размещение которых уже не контролируется указанными разломами — магмоводами. Все три глубинных разлома разделены областями резко пониженной магматической активности.
Петрогеохимическая специфика вулканитов ЦКВП в первую очередь выражается в закономерном изменении серий пород от низкокалиевой известково-щелочной (субтоле-итовой) в зоне фронтального разлома до субщелочной в зоне центрального и щелочной в зоне тылового, что объясняется обычной для вулканических поясов поперечной петрохими-ческой зональностью, указывающей на последовательное увеличение глубин машогенерации от фронта вулканического пояса к его тылу (Шеймович, 1989).
Фундаментом ЦКВП в пределах Оганчинско-Козырев-ского рудного района служат палеозойские метаморфические породы хейванской свиты (в юго-западной части района) и верхнемеловые кремнисто-вулканогенные образования иру-нейской и кирганикской свит. Кайнозойские вулкано-плуто-нические комплексы ЦКВП формировались в три этапа.
Олигоцен-миоценовая андезитовая формация объединяет вулканиты крапивнинской свиты (Р3), березовской и пога-дайкинской свит (N,). К этой же формации мы относим прорывающие эти вулканиты интрузии диоритов, гранодиоритов, кварцевых диоритов, ранее относимых к габбро-диорит-гра-нодиоритовой формации. Вулкано-плутонические комплексы андезитовой формации формировались в условиях, близкігх к островодужным, хотя в целом переход к континентальным условиям здесь осуществился значительно раньше, чем на Южной Камчатке, и относительное количество вулканитов, сформировавшихся в наземных условиях, значительно выше. С андезитовой формацией связаны месторождение Золотое, рудопроявления Тогар, возможно Лазурное.
Верхнемиоцен-плиоценовая базальт-андезит-риолито-вая формация охватывает субаэральные образования алней-ской серии и характеризуется теми же особенностями, которые ранее были указаны для Южно-Камчатского рудного района. С палеовулканическими постройками этой формации связано большинство месторождений и рудопроявлений района: Агинское, Бараньевское, Сухариковские Гребни, Апа-пель, Агликич, Крерук, Димшикан, Караковское, Верхне-Ко-зыревское и др.
Группа нерасчлененных базальтовых, андезит-базальтовых и риолит-дацитовьіх формаций антропогена объединяет вулканиты плейстоцен-голоценового возраста. В настоящее время вулканическая деятельность в рассматриваемом отрезке ЦКВП практически закончилась, за исключением весьма слабых фумарольных проявлений Ичинского вулкана. Среди вулканических построек этого этапа преобладают щитовые вулканы и поля ареального вулканизма, менее распространены сложно построенные стратовулканы (Оччамо, Ичинский)
К настоящему времени в пределах Оганчинско-Козырев-ского рудного района установлено четыре месторождения (Агинское, Южно-Агинское, Бараньевское, Золотое) и более 20 рудопроявлений, большинство из которых объединяются в пять рудных узлов: Агинский, Левинсона-Лессинга, Сухари-ковский, Анавгайский и Димшиканский.
Абдрахимовское рудное поле, включающее Агинское и Южно-Агинское месторождения и рудопроявление Найчан, находится в 125 км к северо-западу от с. Мильково. Запасы золота утверждены ГКЗ. В настоящее время месторождение подготавливается к эксплуатации ЗАО «Камголд».
Структурное положение Абдрахимовского рудного поля площадью около 90 км2 определяется приуроченностью к участку пересечения двух глубинных разломов, отчетливо выделяемых по комплексу геологических, геофизических и морфоструктурных данных: Агинско-Кадарского северо-восточного простирания и Кирганикского (видимо, одна из ветвей Жупановского разлома) — северо-западного.
Фундаментом ЦКВП в описываемом районе служат кремнисто-вулканогенные образования кирганикской свиты (Kj). В основании пояса залегают образования андезитовой формации, представленные в северо-восточной части вул канитами крапивнинскои свиты, в южной части — переслаивающимися вулканогенными и вулканогенно-осадочными образованиями, которые различные авторы относят к бере-зовской, ильинской, погодайкинской свитам (NJ2).
Абдрахимовское рудное поле приурочено к Агинской палеовулканической постройке, сложенной продуктами ал-нейского вулканизма. В непосредственной близости от нее выделяются несколько других близких по возрасту палеовул-канов, соотношения между которыми не всегда выяснены. Палеовулканический анализ позволяет расчленить алнейскую серию на несколько толщ, отвечающих понятию вулканического комплекса. ервый комплекс распространен к западу от рудного поля, представлен грубообломочными туфами и туффитами средне-основного состава с прослоями туфоконгломератов и туфопесчаников. Связать его с каким-либо конкретным па-леовулканом затруднительно из-за незначительной изученности, поскольку сформировавшие его вулканические аппараты находились западнее рудного поля.
Второй комплекс представлен палеовулканом горы Хи-нара, представляющим собой относительно небольшую (до 6 км в поперечнике) вулканическую постройку существенно дацитового состава. Эффузивно-пирокластические фации ее прослеживаются в пределах южной части Абдрахимовского рудного поля, вскрываясь глубокими скважинами (1036, Ст-2 и др.) под рудовмещающими вулканитами основного состава.
Третий комплекс в пределах Агинского рудного узла наиболее распространен. К нему относятся вулканогенные образования Агинского палеовулкана существенно базальтового состава. Севернее его располагается субодновременный палеовулкан горы Нодека, отличающийся от Агинского несколько более кислым составом (преобладают вулканиты среднего состава). К этому же комплексу отнесены кислые вулканиты (преимущественно туфы дацитов) небольшого вулканического центра в верховьях р. Копылье, а также вулканиты существенно среднего состава, развитые к востоку и юго-востоку от рудного поля, хотя последние могут иметь и более молодой возраст.
Четвертый комплекс наименее распространен и развит лишь в северо-восточной части рудного узла. Он представлен дацитами, андезидацитами, их туфами и игнимбритами, центр извержений которых находился восточнее изучаемой площади.
Четвертичные образования представлены вулканогенными и рыхлыми аллювиальными и водно-ледниковыми образованиями. Нижнечетвертичные базальты и андезибазаль-ты, среднечетвертичные андезиты, андезидациты, дациты и их туфы слагают водораздельное плато, обрамляющее Агинский палеовулкан с севера, востока и юго-востока. На левобережье р. Копылье ими сложены остатки крупного щитовидного вулкана, в остальных случаях они являются, видимо, продуктами трещинных извержений. Верхнечетвертичные и голоценовые вулканиты (базальты, андезиты), развитые в северо-западной части рудного узла, являются продуктом деятельности современных вулканов Ичинский и Черпук. К северо-востоку и югу от Агинского палеовулкана голоценовые базальты слагают несколько небольших вулканов и шлаковых конусов.
Агинская палеовулканическая постройка представляет собой полигенный вулкан сложного строения. От других ру-довмещающих палеовулканов она отличается прежде всего значительно меньшей дифференцированностью слагающих ее вулканитов, более чем на 90 % представленных базальтами и андезибазальтами. Андезиты встречаются в резко подчиненном количестве, в средней и самой верхней частях разреза. Более кислые разности (андезидациты, дациты, риоли ты) изредка встречаются в виде субвулканических тел, еще реже в виде потоков.
Вместе с тем детальное петрографическое и петрохи-мическое изучение разрезов эффузивно-пирокластических образований позволило выявить закономерности изменения их состава, характеризующие различные этапы эволюции магматического очага. Отчетливо выделяются два цикла магматической деятельности с последовательностью развития вулканитов от основных к относительно кислым разностям, что при геологическом картировании дает возможность выделить в составе Агинского палеовулкана три пачки: нижнюю — основного состава, среднюю — среднего и верхнюю — основного. Геологическое строение палеовулкана и история его развития выглядят следующим образом.
Палеовулканическая постройка начала формироваться как вулкан центрального типа. После образования нижней пачки базальтового состава мощностью в центральной части до 400—500 м произошло формирование промежуточной магматической камеры с дифференциацией исходного расплава и накопление пачки вулканитов существенно андезитового состава, закончившееся внедрением субвулканических тел андезидацитов—дацитов. При этом наряду с главным центром извержений формируются небольшие побочные центры. В северо-восточной части Агинского месторождения такой центр отчетливо фиксируется по аномальной мощности туфов средней пачки, интенсивному развитию дайковых серий, периклинальному облеканию его более молодыми потоками. Хотя эти побочные центры и принимали участие в формировании средней пачки вулканитов, роль их незначительна, подавляющая часть образований первого магматического цикла формировалась из вулканического аппарата центрального типа.
Жерловые фации этого этапа слагают всю центральную часть палеовулкана и представлены телами эксплозивных брекчий, субвулканическими телами базальтов и андезитов, интрузией диоритов — габбро-диоритов. Эксплозивные брекчии представляют собой туффизиты агломератовой или псе-фитовой размерности, состав их колеблется от базальтового до андезитового. Иногда наблюдаются дайкообразные апофизы эксплозивных туффизитов во вмещающие породы.
Агинская интрузия характеризуется слабой степенью эродированности, на поверхность выходит в виде небольшого вытянутого тела (4x1 км) неправильной формы. Геофизические данные свидетельствуют о склонении интрузии в се-веро- восточном направлении. Состав ее меняется от габбро-диоритов до кварцевых диоритов при резком преобладании диоритов. Для слагающих ее пород характерны все признаки близповерхностных интрузий: порфировидность, переход в нераскристаллизованные разности, наличие гранофировых кварц-полевошпатовых агрегатов. В отличие от Жировского палеовулкана Агинская интрузия комагматична не завершающим продуктам вулканической деятельности, а завершает лишь первый цикл магматизма, сформировавшего вулканическую постройку центрального типа.
Второй цикл магматизма начался после кратковременного прекращения магматической деятельности, приведшего
Элементы зональности оруденения как основа оценки его эрозионного среза
Специфика формирования месторождений золото-серебряной формации в приповерхностных условиях обусловливает наличие проявленной с различной степенью контрастности эндогенной зональности, изучение которой является важнейшим условием правильного определения степени эрозионного среза как рудных полей в целом, так и отдельных рудовмещающих структур и рудных тел. Без этого невозможно ни правильное определение масштабов оруде-нения, ни поиски слепых рудных тел, включающих на некоторых объектах основную массу запасов руды и металла. При оценке эрозионного среза золото-серебряных объектов в первую очередь изучаются следующие элементы эндогенной зональности: — структурная зональность; — зональность метасоматической колонки; — зональность рудного вещества; — геохимическая зональность. Вопросы геохимической зональности околорудных ореолов золото-серебряных месторождений Камчатки изучались сотрудниками ИМГРЭ В. Н. Бондаренко и В. А. Соловьевым и группой МГУ под руководством А. П. Соловова, освещены в их работах и в настоящей работе не рассматриваются. Из элементов геолого-структурной зональности наибольшее внимание должно уделяться выяснению степени эродированное рудовмещающих ВТС путем изучения структурно-морфологических особенностей палеовулканических построек.
Как уже указывалось (гл.З), продуктивная минерализация может располагаться практически на всех уровнях па-леовулканической постройки: в пределах эффузивно-пиро-кластической толщи, в жерловых фациях и в фундаменте (рис. 2.2). Однако на практике подавляющее большинство месторождений характеризуется приуроченностью рудных тел к «средней» зоне (фация питающей вулканической системы по В. С. Шеймовичу, 1989), отличающейся максимальным развитием субвулканических и эксплозивных тел. Для вулканов базальтового, андезибазальтового состава (Агинский палеовулкан) в этой зоне отмечается преимущественное развитие даек.
Наличие полнокристаллических интрузивных пород обычно служит показателем сильной эродированности этих частей ВТС. Золото-серебряное оруденение, как правило, не распространяется в пределы интрузий, для которых характерно комплексное серебро-полиметаллическое оруденение с невысокими содержаниями золота. Исключением является жильная зона Родниковая, положение которой в разрезе па-леовулканической постройки в настоящее время слабо изучено и, видимо, определяется крупноамплитудными блоковыми движениями по Южно-Камчатской системе рудоконтро-лирующих сбросов, на момент рудообразования выведшими отдельные блоки интрузии в близповерхностные условия.
В фундаменте палеовулкана на изученных нами рудных полях промышленное золото-серебряное оруденение не отмечено. Тем не менее, и на Камчатке (месторождения Золотое, Кумроч) и в мировой практике (Хишикари, Кономаи, Антамок и др.) известны случаи преимущественного распространения рудных тел в фундаменте вулканических построек. Объяснение этому мы видим (гл. 3) в специфике развития ВТС существенно кислого состава, характеризующихся широким развитием взрывных процессов, к моменту рудообразования почти полностью уничтоживших постройку стратовулкана. Действительно, все изученные объекты этого типа отличаются относительно кислым составом сохранившихся жерловых фаций вулканитов. На месторождениях Акупан и Антамок это эксплозивные брекчии андезидацитов и субвулканические тела дацитов—гранодиоритов. На рудопроявле-нии Кумроч также широким развитием пользуются эксплозивные брекчии андезидацитового состава.
На месторождениях с широким развитием субвулканических тел (Аметистовое и Асачинское месторождения), как правило, наблюдается структурный контроль кровлей этих тел верхней границы оруденения. Сохранившаяся покрышка эффузивно-пирокластических пород, играющих роль экрана оруденения, в этих случаях служит показателем надрудного эрозионного среза. Даже если она не сохранилась, положение кровли субвулканических тел часто легко реконструируется и также может служить показателем незначительного эрозионного среза.
Структурно-морфологическая зональность рудоносных структур на большинстве месторождений проявлена следующим образом. Рудные тела обычно концентрируются в рудные пучки, строение которых на различных уровнях неодинаково. Для всех близповерхностных месторождений характерно увеличение размеров и усложнение строения рудоносных зон в направлении от глубинных частей к повермюсшым Для верхнерудного уровня типичны мощные разветвленные кварцево-жильные системы, состоящие из серий падающих навстречу друг другу жил и зон прожилкования, сменяющихся с глубиной мощными стволовыми жилами относительно простого строения. По восстанию в таких системах происходит смена кварцевых жил слабопродуктивными зонами прожилкования, в свою очередь сменяющимися зонами повышенной трещиноватости и аргиллизации.
Таким образом, наличие ветвящихся жильных зон сложной морфологии указывает на слабую эродированность рудных тел, широкое распространение сближенных зон прожилкования и аргиллизации говорит о возможности выявления на глубине богатого оруденения. Простая морфология рудных тел обычно соответствует нижнерудному уровню и свидетельствует о низких перспективах рудоносное.
Зональность метасоматической колонки
Изучение элементов зональности метасоматической колонки является одним из важнейших методов определения уровня эрозионного среза. Зональность заключается в закономерной смене как по горизонтали, так и по вертикали одних фаций гидротермально измененных пород другими.
В пределах описанных месторождений среди гидротермально измененных пород выделяются пропилиты, вторичные кварциты и аргиллизиты, предрудные околотрещинные метасоматиты и околорудно измененные породы.
Пропилитизированные породы приурочены к центральным частям вулканических построек, в пределах которых они имеют площадное развитие. Интенсивность пропилитизации возрастает в ослабленных зонах, наиболее пористых, проницаемых породах, каковыми являются жерловые фации (субвулканические тела, эксплозивные и магматические брекчии).
Характерными минералами пропилитов являются кварц, хлорит, альбит (олигоклаз), карбонат, эпидот, пирит, цеолит, адуляр, меньше распространены пренит и серицит. В нропи-литизированных породах кислого состава отмечается широкое развитие адуляра, серицита и гидрослюды, в то время как содержание эпидота совсем незначительно. Среди пропилитов выделяются карбонат-эпидот-хлоритовые, карбонат-хлоритовые, хлоритовые, эпидот-хлоритовые и цеолит-хлоритовые разности.
В вертикальном разрезе наблюдается следующая зональность. Самые верхние горизонты вулканитов изменены незначительно. Преимущественным развитием здесь пользуются глинистые минералы и цеолиты. В основных породах можно выделить фацию цеолит-хлоритовых пропилитов. Гипсометрически ниже распространены карбонат-эпидот-хлоритовые пропилиты, в которых отмечается постоянное присутствие адуляра, особенно в исходно средне-кислых породах. Границы распространения данных пропилитов соответствуют рудному уровню. На участках развития интрузий диоритов — габбро-диоритов развиваются более высокотемпературные пропилиты, на рудном уровне в них в значитель ном количестве присутствует волокнистый актиноліті . На более глубоких горизонтах, а иногда вдоль разломов, распространены пропилиты эпидот-хлоритовые, с которыми связано падение продуктивности и выклинивание рудных тел Следует отметить отличия в формах выделения энидо! а, леї -ко фиксируемые даже при обычных петрографических исследованиях. Если в хлорит-карбонат-эпидотовых пропилп-тах эпидот присутствует в основном в виде криптозернистых аїрегатов, то в эпидот-хлоритовых преобладают относительно крупнозернистые агрегаты.
Петрохимические пересчеты показали, что процесс пропилитизации протекал с привносом двуокиси углерода, воды, а также калия (для случая пропилитов с адуляром) на фоне незначительного выноса петрогенных элементов (Si, Na, Са).
Аргиллизиты и вторичные кварциты традиционно относятся к различным формационным типам гидротермально измененных пород. Характерными минералами аргиллизи-тов являются монтмориллонит, каолинит (диккит), серицит, гидрослюда, алунит, опал, барит. Вторичные кварциты характеризуются тем же набором минералов при резком преобладании кварца. Условия их формирования во многом схожи, что часто приводит к их совместному нахождению, поэтому мы приводим совместное описание их зональности.
Существенно глинистые и существенно кварцевые породы, традиционно относимые к аргиллизитам и вторичным (гидротермальным) кварцитам, в действительности образуются в самых различных условиях.
В большинстве случаев образование их связано с периодом активного вулканизма, когда из очень кислых (рН 0,02—3) конденсатов фумарольных газов образуются ка-олинитовые, монтмориллонитовые, опал-каолинитовые, кварц-алунитовые метасоматиты. На вулкане Менделеева (о. Кунашир) отмечена следующая зональность подобных ме-тасоматитов (сверху вниз): монтмориллонит — опал+каоли-нит —» кварц+опал+алунит — кварц+алунит+каолинит — ка-олинит+смешаннослойная слюда-монтмориллонит —» сме шаннослойная слюда-монтмориллонит+хлорит (Андреева, Зотов, 1982).
Другой способ образования аргиллизитов и вторичных кварцитов обычен для приповерхностных уровней «нормальных» рудоносных гидротермальных систем. В этом случае формирование аргиллизитовой шляпы происходит за счет серной кислоты, образовавшейся в зоне конденсации (см. гл. 3) за счет окисления сероводорода, вьщелившегося ранее при вскипании гидротерм. На золото-серебряных месторождениях Камчатки такие образования представлены в основном аргилли-зитами. Наиболее ярко площадная аргиллизация проявлена на Мутновском рудном поле, где аргиллизиты слагают выполо-женные водоразделы на отметках 600—700 м, являющиеся реликтами древнего днища палеокальдеры. Наиболее полный набор фаций аргиллизитов — вторичных кварцитов отмечен на Озерновском рудном поле. Здесь широким распространением пользуются диаспор-пирофиллит-кварцевые, каолинит-диккит-кварцевые, в меньшей степени каолинит-алунит-кварцевые породы. К сожалению, зональность их изучена слабо.
Из современных гидротермальных систем подобные образования наиболее изучены в пределах кальдеры Узон, где отмечена следующая вертикальная зональность их (Карпов, 1976). Выше зеркала грунтовых вод развиты опалиты. Далее вниз наблюдаются зоны: опал-алунитовая (с серой или без), опал-каолинитовая (с окислами железа или без), опал-каолинитовая с пиритом, опал-алунит-каолинитовая, опал-монтмориллонитовая с пиритом.
Наконец, породы монокварцевого состава (с незначительной примесью серицита, гидрослюды, пирита, адуляра, карбоната, лейкоксена) на Родниковом и Аметистовом месторождениях встречены в верхних частях зон линейных околотрещинных метасоматитов.
Несмотря на схожесть минерального состава три перечисленные группы пород отличаются как по условиям образования, так и по отношению к оруденению. Породы первой группы являются дорудными и к этапу образования рудоносной гидротермальной системы отношения не имеют. Породы второй и третьей групп формируются уже в начальный (предрудный) этап ее существования, причем широкое развитие площадных аргиллизитов указывает на слабую эроди-рованность рудного поля в целом, наличие линейных зон вторичных кварцитов является прямым признаком надрудного уровня конкретных рудовмещающих структур.
Образование вторичных кварцитов происходило на фоне выноса практически всех петрогенных элементов. Привносятся Si02, Н20, А1203, Fe203.
Предрудные околотрещинные метасоматиты развиты локально в полях распространения пропилитов и обнаруживают четкую приуроченность к линейным зонам разломов, лишь при развитии сближенных зон в пределах кислых вулканогенных пород образуя небольшие изометрич-ные поля (Аметистовое месторождение). Мощность зон обычно составляет 1—20 м (редко до 100 м) на поверхности, резко уменьшаясь до нескольких сантиметров на более глубоких горизонтах.
Характерными минералами околотрещинных метасоматитов являются кварц, адуляр, монтмориллонит, каоли нит, диккит, серицит, гидрослюда, гидромусковит, ректо-рит, корренсит.
Латеральная зональность околотрещинных метасоматитов выражается в последовательной смене от осевых частей зоны к периферии следующих фаций. Непосредственно у кварцевых жил развиты гидрослюдистые (серицито-вые) разности, к периферии они сменяются ректоритовы-ми, затем монтмориллонитовыми. В основных породах (Агинское месторождение) от внутренних к внешним частям зон происходит смена ректорита корренситом, а затем разбухающими хлоритами и аномальными хлоритами. Квар-цевожильные золоторудные тела, как правило, локализуются в центральных частях зон.
Вертикальная зональность проявляется в преимущественном распространении на поверхности глин группы каолинита, сменяющихся монтмориллонитом и гидрослюдой на более глубоких горизонтах, и хлоритами на подрудном уровне. Кроме того, близ поверхности постоянно присутствуют ярозит, барит, опал. Часто на надрудном уровне развиты линзы монокварцитов. От верхнерудного к подрудно-му уровню происходит смена адуляра (по плагиоклазу) альбитом, нарастание карбонатизации. В основных породах представляет интерес изучение хлоритовых минералов. От надрудного к подрудному уровню при общем увеличении роли хлоритовых минералов нормальные хлориты сменяются сначала близкими к ним аномальными хлоритами, затем разбухающими хлоритами и корренситами. Разбухающие хлориты и корренситы характерны только для верхнерудного и рудного уровня.
Околожильно измененные породы образуют узкие зоны вдоль кварцевожильных тел. Их мощность, как правило, не превышает несколько сантиметров (от 2 до 20 см). Основными минералами являются кварц, адуляр, гидрослюда, ректорит, карбонат. В целом для околотрещинных и околожильных метасоматитов характерен привнос Si02 и К20, в меньшей степени S, С02 и Н20. Все остальные элементы выносятся.
На основании имеющихся материалов по зональности гидротермально измененных пород можно представить руд-но-метасоматическую колонку в следующем виде (рис. 4.1).
Формирование метасоматической колонки начинается с образования пропилитов. Пропилитизация пород развивается одновременно с вулканической деятельностью, но приурочена к местам разгрузки глубинных растворов. К таковым можно отнести зоны крупных разломов, участки развития интрузивных и субвулканических тел. В непосредственной близости от них под влиянием слабощелочных растворов хлоридно-натриевого состава образуются эпидот-хлоритовые пропилиты. Вверх по разрезу с падением температуры растворов возрастает активность анионов, поэтому эпидот-кар-бонат-хлоритовые с альбитом пропилиты образуются в более кислой среде на стадии возрастающей кислотности (Гугушвили, 1982). В дальнейшем в связи с нейтрализацией растворов вмещающими породами кислотность уменьшается. В результате растворы приобретают щелочную реакцию. Продуктами щелочного метасоматоза являются пропилиты
Объекты регионального прогнозирования
Региональное прогнозирование обычно начинается с выделения металлогенических провинций. Поскольку большая часть Камчатки относится к Корякско-Камчатской металлогенической провинции, приуроченной к одноименной складчатой области, за исключением Пенжин-ского отрезка ОЧВП, относящегося к Верхояно-Чукотской металлогенической провинции, прогнозирование такого ранга можно признать не актуальным. Также пройденным этапом следует считать выделение металлогенических зон, которое для всей территории Камчатки проведено в рамках составления карты прогноза на золото масштаба 1 : 500 000.
Рудные районы представляют собой фрагменты вулканических поясов площадью 7—17 тыс. км2, приуроченные к определенным отрезкам ВП обычно в узлах сочленения разнородных структурных элементов: наиболее приподнятых блоков ВП, ограниченных поперечными глубинными разломами; выступов древних метаморфических пород и структур их обрамления; сводовых поднятий и их сегментов. Потенциально рудоносные площади оконтуриваются по границам распространения продуктивных вулкано-плутонических формаций, ареалам близких по условиям локализации и фор-мационной принадлежности золоторудных объектов. Выделение рудных районов на Камчатке в основном завершено, за исключением ОЧВП и ВКВП, где данные для их выделения отсутствуют ввиду слабой изученности. В пределах Пен-жинского сектора ОЧВП предварительно выделяется один — Пенжинский рудный район, причем в основу его выделения положены в основном геолого-экономические, а не структурные критерии. В пределах центральной части ВКВП пока известно единственное рудопроявление Кумроч, хотя в дальнейшем можно надеяться на выделение здесь нового рудного района.
В пределах КЗКВП выделен Ичигин-Уннейваямский рудный район, в пределах ЦКВП — Северо-Камчатский (Ос-сорский), Оганчинско-Козыревский и Южно-Камчатский рудные районы.
Основным рангом рудных объектов крупномасштабного прогнозирования являются рудные поля. При этом под рудным полем мы понимаем приуроченный к конкретным геологическим структурам участок земной коры, включающий несколько близких по времени и генетически родственных проявлений полезных ископаемых (Крейтер, 1956). Ру-довмещающими структурами для рудных полей золото-серебряной формации являются ВТС центрального типа диаметром 10—30 км, сложенные магматическими образованиями базальт-андезит-риолитовой и андезит-дацит-риолито-вой, реже андезитовой формаций. Собственно рудные поля охватывают центральные части этих ВТС, характеризующиеся максимальным развитием жерловых фаций, дайковых, субвулканических и интрузивных тел.
М. М. Константинов (1984, 1989) выделяет следующие типы рудных полей: 1) в жерловых зонах вулканических аппаратов (бескаль-дерного типа); 2) в вулкано-тектонических депрессиях и кальдерах; 3) в купольных поднятиях, осложненных крупноамплитудными сбросами; 4) в нолях даек и корневых частях субвулканов на пересечениях зон региональных разломов; 5) в полях даек, контролируемых изгибами и ветвлениями региональных разломов; 6) в системах крутопадающих разломов, ограничивающих наложенные впадины; В качестве рудных узлов в ОЧВП М. М. Константинов и др. (1989) выделяют крупные вулкано-тектони-ческие депрессии, которые разделяют на два типа. Для ВТД Дукатского типа характерна асимметричная форма, интенсивная вулканическая деятельность по периферии депрессий с последующим обрушением центральной части и заполнением ее угленосной молассой. ВТД Карам-кенского типа представляют собой симметричные депрессии, в которых вулканическая деятельность проявлялась по всей площади. В действительности выделение рудных узлов до настоящего времени проводилось весьма условно, чаще всего по территориальному признаку. Как уже указывалось (гл. 1), нашими исследованиями в большинстве случаев не подтверждается наличие долгоживущих вулканических центров или ВТС I порядка, которые могли бы служить структурным обоснованием рудных узлов. В тех случаях, когда они все-таки выделяются (Карымшинская ВТД), рудовмещающие ВТС И порядка приурочены к наложенным на них линейным зонам глубинных разломов. При выделении в качестве рудных узлов ВТС II порядка, как это сделано в последних работах ЦНИГРИ (ППК, 1983), полностью игнорируется такое основополагающее структурное понятие, как рудное поле. Таким образом, теряется смысл выделения рудных узлов как объектов прогнозирования.
