Геохимические критерии выявления и прогнозирования золото-серебряного оруденения в Чукотском сегменте Охотско-Чукотского вулканогенного пояса

Введение.

Актуальность работы. Совершенствование методов выявления, количественной оценки и интерпретации геохимических аномалий в различных геологических и ландшафтных условиях является актуальной задачей современной поисковой геохимии. Золоторудные месторождения относятся к числу основных объектов геохимических поисков. Они, как правило, хорошо выявляются по развитию контрастных потоков и вторичных ореолов золота и его спутников.

Результаты геохимических работ свидетельствуют, что золоторудным объектам одинаковой крупности зачастую соответствуют существенно отличающиеся по размерам и интенсивности аномалии золота и его элементов-спутников. Накопленный опыт показывает, что количественная интерпретация результатов геохимических съемок на золотоносных территориях без учета рудно-формационной принадлежности выявляемых геохимических аномалий чревата существенными ошибками. Это выдвигает в качестве одной из главных задач разработку критериев типизации аномальных геохимических полей (АГХП).

Ведущим золоторудным формациям вулкано-плутонических поясов присуще широкое разнообразие минеральных и структурно-морфологических типов оруденения, что находит свое отражение в строении аномальных геохимических полей, их количественных параметрах и характеристиках.

Структурно-морфологические особенности золотого оруденения также являются одним из важнейших факторов, влияющих на результаты его оценки по геохимическим данным. Аномальные поля прожилково-вкрапленных и жильно-прожилковых золоторудных объектов различной формационной принадлежности занимают большие площади и характеризуются более высокими площадными продуктивностями по сравнению с аномальными полями жильных месторождений аналогичной крупности, что необходимо учитывать при оценке прогнозных ресурсов.

В работах Л.Н. Бельчанской (1990, 2004), Г.Я. Абрамсона (1998), Ю.Н.Николаева (1998, 2005) и др. охарактеризованы особенности строения, параметры и характеристики АГХП, разработаны геолого-геохимические модели золото-серебряных месторождений различных типов, исследована их зональность. В то же время, существующие геохимические критерии прогнозирования не распространяются на весь спектр золоторудных объектов вулкано-плутонических поясов. К недостаточно геохимически изученным относятся собственно золотой, золото-сульфидно-кварцевый и некоторые золотосодержащие типы оруденения, локализованные в глубоко эродированных вулканоструктурах, порфировых интрузиях и породах фундамента, на котором заложены вулкано-плутонические пояса. В этих объектах сосредоточены значительные ресурсы золота, и разработка геохимических критериев их выявления, типизации и оценки промышленной значимости представляется актуальной задачей прогнозно-поисковой геохимии.

Цель работы - разработка критериев прогнозно-геохимической оценки золотого оруденения вулкано-плутонических поясов на примере Верхне-Яблонской металлогенической зоны Чукотского сегмента ОЧВП.

Основные задачи исследований: 1) получение фоновых параметров распределения рудных элементов; 2) построение моноэлементных геохимических карт; 3) изучение структуры аномальных геохимических полей; 4) определение параметров АГХП и входящих в их состав зон; 6) исследование геохимической зональности руд и околорудных метасоматитов; 5) типизация АГХП и геохимическое районирование территории; 8) определение перспективности АГХП.

Научная новизна. На основе изучения состава, структуры, параметров и характеристик АГХП северной части Верхне-Яблонской металлогенической зоны разработаны геохимические критерии выделения, типизации и оценки их перспективности. В результате проведенных исследований на изученной территории выделены три типа золоторудных систем, определена их связь с геологическими комплексами и степенью эродированности вулканоструктур. В результате геохимического районирования изученной территории определено зональное положение различных типов оруденения относительно краевой части Чукотского сегмента ОЧВП.

На примере крупного месторождения Купол изучена геохимическая зональность золото-сульфосольного типа оруденения. Впервые для этого типа объектов выявлены геохимические показатели как рудной, так и метасоматической зональности, совместное применение которых призвано повысить достоверность оценки уровня эрозионного среза прогнозируемого золотого оруденения.

Практическая значимость. С помощью полученных критериев выделены и оценены новые перспективные АГХП в ранге рудных узлов и полей, уточнена сырьевая база благородных и цветных металлов на изученной территории.

Разработанные критерии выделения, типизации и оценки АГХП могут использоваться для повышения достоверности прогнозной оценки золотого оруденения вулкано-плутонических поясов.

Фактический материал. В основу диссертационной работы положены результаты геохимических съемок по вторичным ореолам, выполненных Анюйским Государственным горно-геологическим предприятием (АГГГП, г. Билибино) и сотрудниками кафедры геохимии геологического факультета МГУ на 21 участке в северной части Верхне-Яблонской металлогенической зоны в период с 1995 по 2007 гг. (с 2002 по 2007 гг. - с участием автора). Аналитическая база, на основе которой выполнена работа, включает 15 тыс. проб, отобранных при съемках по вторичным ореолам рассеяния в М 1:50 000, и 23 тыс. проб - в М 1:10 000.

Для исследования зональности и разработки геохимических критериев оценки уровня эрозионного среза золото-серебряного оруденения автору были предоставлены результаты пробирного (около 14 тыс. проб), спектрального (около 6 тыс. проб) и ICP (1600 проб) анализов бороздовых и сколковых проб из поверхностных горных выработок и керна скважин, пройденных на месторождении Купол, которое являлось одним из основных объектов исследования.

Защищаемые положения:

1. На основе обработки результатов поисковых съемок по вторичным ореолам, проведенных на территории северной части Верхне-Яблонской металлогенической зоны, выделено шесть типов АГХП и разработаны геолого-геохимические модели рудных полей, отражающие состав, структуру, параметры и условия локализации основных типов оруденения.

2. Разработаны геохимические критерии определения рудно-формационной принадлежности, основанные на количественных характеристиках состава, соотношениях и корреляционных связях между элементами в ядерных частях АГХП. Предложена тройная диаграмма в координатах К_С(As)+К_С(Sb); К_С(Pb)+К_С(Zn); К_С(Mo)+К_С(Cu) для разбраковки выявляемых АГХП.

3. Определены геолого-геохимические критерии оценки масштабов прогнозируемого оруденения на основе параметров эталонных АГХП. Установлено, что параметры АГХП золото-серебряных рудных полей существенно уступают параметрам АГХП золоторудных и золотосодержащих объектов одинаковой с ними крупности.

4. На основе выявленной геохимической зональности крупнейшего на Северо-Востоке России месторождения Купол разработаны критерии оценки уровня эрозионного среза золото-серебряного оруденения. Впервые для объектов золото-сульфосольного типа определены геохимические показатели общего вида ν_A = (Ag^.As^.Sb) / (Cu^.Pb^.Zn); ν_Б = (K^.Sr^.Sc) / (Na^.Ca^.Al^.Mg), характеризующие вертикальную геохимическую зональность как рудных тел, так и околорудных метасоматитов.

5. Результаты геохимического районирования территории указывают на наличие латеральной минерагенической зональности по направлению от внешней к внутренним частям Чукотского сегмента ОЧВП. Ее отражением является выявленная в этом направлении последовательная смена типов АГХП: собственно золотые - золото-сульфидно-кварцевые и молибден-порфировые - серебро-полиметаллические - золото-серебряные. Оценка ресурсов профилирующих металлов дает основание отнести к наиболее перспективным АГХП золото-сульфидно-кварцевой (Китеп, Малышка), золото-серебряной (Токай) формаций и собственно золотого типа оруденения (Пеледон).

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 159 страниц состоит из введения, шести глав и заключения, содержит 39 рисунков, 20 таблиц и список литературы из 95 наименований.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на VII и VIII Международных конференциях <Новые идеи в науках о Земле> (2005, 2007), XIV Международной конференции <Ломоносов> (2007), Ломоносовских чтения (2007), I Всероссийской конференции <Поисковая геохимия: теория и практика интерпретации аномальных геохимических узлов и полей> (2008).

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ (в том числе 3 статьи, 1 из которых - в журнале из списка, рекомендованного ВАК).

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю доценту Ю.Н. Николаеву за внимание, ценные советы и помощь при выполнении работы, д.г.-м.н. А.А. Матвееву - за внутрикафедральное рецензирование работы и ценные советы, доценту И.А. Бакшееву - за консультации, ассистенту А.В.Аплеталину и Е.Ю. Охапкиной за помощь в обработке результатов, сотрудникам кафедры геохимии - за ценные замечания, высказанные при обсуждении работы.

Автор особо благодарит начальника геохимической партии В.В.Загоскина и сотрудников АГГГП (г.Билибино): В.Т. Бурченкова, П.Н.Безизвестных, О.Н. Вербовского, В.В. Мартенса, А.В. Загоскина и др., а так же сотрудников ФГУП <ЦНИГРИ> (г. Москва) Д.А. Лоренца и А.П. Сергиевского, с которыми он в течение ряда лет проводил совместные полевые работы.