ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН Том 7, № 3, 2011, стр. 55-60
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК 550.842.092.2 (470.64)
ГЕОХИМИЯ ВТОРИЧНЫХ ОРЕОЛОВ РАССЕЯНИЯ МАЛКА-МУШТИНСКОГО РУДНОГО УЗЛА (СЕВЕРНЫЙ КАВКАЗ)
© 2011 г.С.Г. Парада1, Ю.В. Холод1, И.Ю. Шишкалов1
Изучено содержание Аи, лб, Ag, Мо, W, ы, Ва во вторичных ореолах рассеяния Малка-Муштинско-го рудного узла. Определены статистические характеристики этих элементов и выявлены аномальные значения. При помощи ГИС-методов построены карты распределения перечисленных элементов и определены закономерности их распределения относительно основных геологических комплексов.
Ключевые слова: геохимическая аномалия, вторичные ореолы рассеяния, золото, вольфрам, мышьяк, серебро, молибден, минерагеническая эпоха.
Площадные геохимические исследования территорий обычно проводятся с целью выявления рудных полезных ископаемых [1, 2]. Однако такие исследования могут быть использованы и для теоретических построений, в результате которых могут быть установлены не только закономерности размещения полезных ископаемых в пространстве, но и относительное время их формирования [3-5]. Именно этот минерагенический аспект чаще всего является наиболее спорным и трудно выявляемым, особенно в условиях проявления полигенно-полихронного оруденения. Поэтому определение относительного времени образования аномалий химических элементов, слагающих руды или сопутствующих им, позволит установить относительное время образования этих руд. Для решения этой задачи удобным является Малка-Муштинский рудный узел, в пределах которого в 2007-2009 гг. ООО "Каббалкгеология" проводила поисковые работы на золото с применением площадных геохимических поисков по вторичным ореолам рассеяния. Непосредственное участие в этих работах принимали авторы настоящей статьи.
Малка-Муштинский рудный узел, расположенный в Бечасынской структурно-формационной зоне Северного Кавказа, представляет собой протерозойский первично грабен-синклинальный прогиб, выполненный вулканогенно-терригенными отложениями. В их составе отмечаются пласты и прослои углеродистых осадочных пород и пачки их тонкого переслаивания с вулканогенно-осадочными безуглеродистыми породами. Вулканогенно-осадочная
1 Институт аридных зон Южного научного центра РАН, 344006, Ростов-на-Дону, пр. Чехова, 41; e-mail: segripa@ rambler.ru
толща прорвана малочисленными небольшими субпластовыми телами габбро и диабазов, а также редкими маломощными дайками диабазов, диоритов, диоритовых порфиритов и биотитовых лампрофи-ров позднепротерозойского габбро-диабазового ха-саутского комплекса. Внедрение гипабиссальных и субвулканических тел габброидов происходило как во время накопления вмещающих толщ, их катагенеза, так и после их окончательного формирования. Возрастное единство их с широко развитыми здесь эффузивами подтверждается фактами плавного перехода некоторых силлов габброидов в эффузивные аналоги. Предполагается, что с ранними стадиями внедрения и (или) излияния основных-средних пород хасаутского магматического комплекса связана первичная повышенная золотоносность протерозойских черно сланцевых толщ. С более поздней, чисто интрузивной стадией хасаутского магматического комплекса связано дополнительное обогащение золотом катагенетических зон кварцево-жильно-прожилковой минерализации [6].
Вулканогенно-осадочные породы охвачены неоднородным зональным метаморфизмом от амфи-болитовой, через эпидот-амфиболитовую до зеле-носланцевой фации. Контуры метаморфических зон примерно совпадают со стратиграфическими границами. Метаморфические породы выше по разрезу переходят в неметаморфизованные отложения, прошедшие лишь стадию глубинного катагенеза. В связи с внедрением гипабиссальных гранитов Малкинского интрузивного комплекса в позднем палеозое на месте прогиба сформировалось куполовидное поднятие. Вмещающие метаморфические сланцы при этом подверглись интенсивному орого-викованию с образованием биотитсодержащих минеральных парагенезисов.
Повсеместно выявляются мощные зоны рас-сланцевания, будинирования и брекчирования пород, особенно в узлах их пересечения со скрытыми разломами фундамента, ориентированными поперечно или диагонально складчатым структурам. Углеродистые породы в зонах дислокаций подвергаются интенсивному смятию и рассланцеванию, превращаясь в графитистые динамосланцы. Северо-восточнее изучаемой территории известны выходы ультраосновных пород (серпентинизиро-ванные гарцбургиты и дуниты палеозойского Мал-кинского массива).
В пределах Малка-Муштинского узла известны месторождения и рудопроявления золота, вольфрама, свинца и цинка. Золотое оруденение, представленное кварцевым жильным и жильно-прожилковым минерально-морфологическим типом золото-кварцевой формации, избирательно локализуется в углеродисто-терригенных породах зеленосланцевой фации метаморфизма и распространено в бассейне р. Хасаут на удалении 5-7 км к северо-востоку от Малкинского гранитного массива. Оно отнесено нами к экзогенно-эндогенному классу полигенно-полихронных месторождений. Считается [6], что оно генетически связано с литогенезом протерозойских толщ и позднепротеро-зойским интрузивным магматизмом. Зональный динамо-термальный метаморфизм и позднепалео-зойский гранитоидный магматизм каждый в свое время являлись рудоперераспределяющими факторами.
Рудопроявления вольфрама локализованы в метаморфических сланцах экзоконтактовой зоны Малкинского гранитного массива в сводовой части антиклинальной складки и представлены двумя морфологическими типами - жильным и пласто-образным в субсогласных метасоматитах серицит-кварц-полевошпатового состава. Оно отнесено к шеелит-кварц-полевошпатовой рудной формации и генетически связывается с малкинскими гранитами [7]. Детального изучения вольфрамовой минерализации не проводилось, в связи с чем перспективы оруденения остаются не выясненными.
Свинцово-цинковое оруденение локализовано в позднепалеозойских малкинских гранитах и позд-непротерозойских метаморфических сланцах, поэтому связывалось с герцинской эпохой рудообразо-вания [8]. Однако в дальнейшем было установлено стратиформное свинцово-цинковое оруденение в синемюр-плинсбахских терригенных отложениях и обосновано его отнесение к киммерийской эпохе рудообразования [4].
Несмотря на относительно хорошую поисковую изученность Малка-Муштинского рудного узла возраст оруденения и главнейшие факторы его ло-
кализации до сих пор остаются мало исследованными. В связи с этим полученные нами результаты по распределению некоторых рудных элементов во вторичных ореолах рассеяния Малка-Муштинского рудного узла позволяют уточнить его минерагени-ческие особенности.
Основным методом исследования явилась крупномасштабная геохимическая съемка Малка-Муштинского рудного узла, проведенная по сети 200 х 20 м в 2008-2009 гг. ООО "Каббалкгеология" при непосредственном участии авторов. Пробы отбирали из почвенного горизонта С, высушивали, пропускали через сито с ячейкой 0,5 мм, истирали и анализировали на эмиссионном спектрографе по стандартной методике способом просыпки в ГОУП "Кавказгеосъемка". Для определения золота применялось предварительное химическое обогащение пробы. Всего проанализировано 9227 проб, отобранных с площади около 80 кв. км. В результате сформирована база данных в виде таблицы Microsoft Excel, в которой отображены содержания элементов в весовых процентах и координаты точек отбора проб. Из этой базы нами исследованы химические элементы, в той или иной степени ассоциированные с золотом или образующие собственные рудопроявления: мышьяк, серебро, молибден, вольфрам, барий и литий. Особенности распределения свинца и цинка рассмотрены нами ранее [4].
С помощью программного пакета Statistica определены законы распределения исследуемых элементов. Оказалось, что эмпирические кривые, характеризующие распределение рудных элементов, в геохимических выборках имеют асимметричный вид, отличный от кривой нормального распределения. Таким образом, установлен логарифмически-нормальный (логнормальный) закон распределения, при котором статистические операции следует производить не с содержаниями, а с их логарифмами. Оценками параметров логнормального распределения являются модальное или фоновое (х ), среднее значение логарифмов (z ), дисперсия выборки натуральных логарифмов (oZ2) и среднее квадратичное (стандартное) отклонение логарифмов содержаний исследуемых химических элементов (oz). Аномальные содержания определены по правилу "3 о" [9], т.е. любое значение, отклонение которого превышает фоновое значение на утроенное стандартное отклонение, является аномальным. Полученные статистические характеристики исследуемых элементов приведены в таблице 1.
Оценка пространственного распределения геохимических аномалий рудных элементов осуществлялась на основе ГИС-технологии с помощью программного пакета Arc Gis 9.1. После соответствующих процедур весь массив данных переведен
Таблица 1. Статистические характеристики исследуемых химических элементов во вторичных ореолах рассеяния
Малка-Муштинского рудного узла
Элементы Au** As* Ag* Mo* W* Ba* Li*
— 0,0015 2 • 10-3 0,01 • 10-3 0,3 • 10-3 0,3 • 10-3 150 • 10-3 6 • 10-3
- -6,649 0,604 -4,689 -1,244 -1,2445 4,887 1,715
0,298 0,178 0,168 0,088 0,083 0,246 0,023
0,546 0,42 0,41 0,297 0,288 0,496 0,15
Нижнее аномальное 0,00025 0,52 • 10-3 0,0026 • 10-3 0,12 • 10-3 0,121 • 10-3 63,37 • 10-3 3,5 • 10-3
значение
Верхнее аномальное 0,006 6,5 • 10-3 0,031 • 10-3 0,7 • 10-3 0,683 • 10-3 277,2 • 10-3 8,7 • 10-3
значение
Кларк для почв 0,001-0,00 0,5 • 10-3 0,01 • 10-3 0,2 • 10-3 0,2 • 10-3 80 • 10-3 3 • 10-3
(по [10])
Примечание. * - содержание элементов, %; ** - содержание элементов, г/т
в формат DBF IV, после чего полученная таблица была интегрирована в приложение Arc Map. Таким образом, точки отбора проб оказались непосредственно в системе координат Gaussа-Krugerа, Pulko-vo 1942. При помощи дополнительного модуля Arc Gis 9.1 Spatial Analyst была создана поверхность аномалий методом кригинга на основе полученных пространственных данных. Для более точного отображения аномалий
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.