ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2011, том 53, № 6, с. 506-515
УДК 553.068.36
ЛИНЕЙНЫЕ РУДОНОСНЫЕ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ И ПАЛЕОРОССЫПИ КОКЧЕТАВСКОЙ ГЛЫБЫ (СЕВЕРНЫЙ КАЗАХСТАН)
© 2011 г. Ф. А. Летников*, Е. Ф. Летникова**
*Институт земной коры СО РАН 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128 **Институт геологии и минералогии СО РАН 630090, Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3 Поступила в редакцию 05.05.2011 г.
На площади Кокчетавской глыбы, сложенной докембрийскими кристаллическими породами и гра-нитоидами, широко развиты площадные и линейные коры выветривания. Наибольший интерес представляют выявленные в последние десятилетия линейные коры выветривания, которые располагаются в пределах линейных штокверковых зон с редкометальным или золотым оруденением. Иногда такие зоны унаследуются гидрографической сетью и тогда вертикальная зональность такова: россыпь — рудоносная линейная кора выветривания нередко с кварцевыми жилами — на глубине линейный штокверк с прожилково-жильной рудной минерализацией. В зонах глубинных разломов установлены палеороссыпи с широким развитием конгломератов, иногда с высокими содержаниями золота. В ряде случаев рудоносные линейные коры выветривания переходят в озерные отложения, потенциальная рудоносность которых до сих пор не оценена.
ВВЕДЕНИЕ
Кокчетавская глыба представляет кристаллический докембрийский срединный массив в обрамлении завершенных и незавершенных ка-ледонид. С севера протерозойские породы и залегающие в них массивы гранитоидов погружаются под рыхлые отложения Западно-Сибирской низменности. На глыбе широко развита площадная мезо-кайнозойская кора выветривания, преимущественно по породам гранитоидного ряда. В более раннее верхнепротерозойское время здесь уже проявлялись процессы формирования кор выветривания, перемыв которых в рифее привел к образованию существенно кварцевых песков, обогащенных рутилом, ильменитом и цирконом. Впоследствии в рифее и кембрии в ходе регионального зеленосланцевого метаморфизма они были преобразованы в рудоносные кварциты, залегающие среди пород шарыкской серии, перекрывающих метаморфические породы зерендинской серии, метаморфизованных в условиях амфиболитовой фации метаморфизма (Данилов и др., 1963; Данилов, Панкратова, 1965). В мезо-кайнозое разрушение этих кварцитов привело к образованию вторичных коллекторов — россыпей рутила, ильменита и циркона преимущественно по линии перемыва молодых кор выветривания и кристаллических пород по границам палео-Западно-Си-
Адрес для переписки: Ф.А. Летников. E-mail: letnik-ov@crust.irk.ru
бирского океана. Примером таких россыпей являются объекты промышленной добычи — Заячья и Обуховская. Вместе с тем за последние десятилетия, благодаря широкому применению карти-ровочного бурения при геологических съемках масштаба 1 : 50000 и более детальных исследованиях, выявились сравнительно узкие и минерализованные линейные коры выветривания с редко-метальной и золотой минерализацией.
Анализ имеющихся в настоящее время данных позволяет ставить вопрос о комплексном изучении выявленных структурно-вещественных комплексов, включающих зоны с эндогенной минерализацией и связанных с ними кор выветривания и россыпей.
МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
Сплошное геохимическое опробование метаморфических пород Кокчетавской глыбы (вне пределов древних россыпей) не обнаруживает значительных концентраций рудных элементов. Исключение представляют единичные точечные объекты.
Верхний протерозой (амфиболитовая фация). Даулетская свита. В кварц-биотитовых сланцах (г/т): №205 — в трех случаях 16.0, 10.0 и 14; 8п02 — от 8.0 до 12, в двух случаях — 20.0 и 14.
Жолдыбайская свита. В гранат-мусковитовых или двуслюдяных сланцах в трех случаях: №205 — 31.0, 25, 31; в тех же пробах 8п02 — 18, 14, 13 г/т; во
Т— 1 =2 — 5 \ -к 8
Фиг. 1. Схематическая геологическая карта (масштаб 1 : 500000) северной части Кокчетавской глыбы (Данилов, Панкратова, 1965).
1 — гранитоиды; 2 — метаморфические породы зерендинской серии; 3 — нижние части разреза шарыкской серии; 4 — существенно кварцевые отложения верхних частей шарыкской серии (продуктивная толща); 5 — полимиктовые песчаники шарыкской серии; 6 — отложения кокчетавской свиты (рифей—кембрий?); 7 — песчаники, сланцы слабо мета-морфизованные (ордовик—силур); 8 — метаморфизованные кварц-рутил-цирконовые россыпи.
всех остальных случаях в сланцах и гнейсах верхнего протерозоя содержания рудных элементов не превышают первых г/т.
Шарыкская серия (фация зеленых сланцев). Андреевская и шарыкская свиты. Кварцевые песчаники и кварц-серицитовые сланцы характеризуются повышенными (относительно других пород) содержаниями №205 соответственно: 21.0, 33, 19, 31, 16, 17, но в этих же пробах не установлены повышенные концентрации 8п02 и только в двух пробах — 10 и 21 г/т. Еще более низкие содержания МЪ и 8п характерны для кварцитов и сланцев кокчетавской, ефимовской и уялинской свит. Таким образом, в метаморфических докембрийских породах повышенных концентраций редких элементов и соответственно рудных минералов в значительных концентрациях не установлено. Лишь в рифейских, чисто россыпных образованиях, представленных кварцитами, зафиксированы значительные количества ильменита, рутила, циркона, извлеченных из кор выветривания водными потоками (Данилов, Панкратова, 1965).
Впервые широкомасштабно вопрос о металло-носности древних кварцитовых толщ Кокчетавской глыбы был поставлен в 1963 г. (Данилов и др., 1963) и детально рассмотрен Ю.С. Даниловым и Н.Л. Панкратовой (1965). Ими было установлено, что циркон-рутиловые метаморфизованные россыпи докембрийского возраста приурочены к кокчетавской и андреевской свитам верхнего рифея, метаморфизованные на уровне зеленых сланцев. Для обеих свит характерен преимущественно кварцевый состав пород: слюдяно-
кварцевые, рассланцованные слюдистые кварциты и практически мономинеральные массивные кварциты. Выходы пород кокчетавской свиты, с общей мощностью 1200 м, с небольшими перерывами прослеживаются на протяжении 350—400 км, а андреевской свиты почти на 170 км (фиг. 1). Это метаморфизованные существенно кварц-рутил-цирконовые россыпи, когда в рудных пропласт-ках в кокчетавской свите концентрации рутила достигают 10—50%, а в андреевской свите — 15— 70%, циркона соответственно 2—10 и 5—25%. Остальные минералы присутствуют в незначительных количествах (Данилов, Панкратова, 1965).
Таким образом, на обширных площадях Кок-четавской глыбы в рифейских зеленосланцевых отложениях многократно зафиксированы древние рутил-цирконовые россыпи, сформировавшиеся в прибрежной зоне морского палеобассей-на за счет преимущественного перемыва докем-брийских кор выветривания по протерозойскому субстрату Кокчетавской глыбы. Этот площадной процесс свидетельствует о громадных масштабах развития площадных кор выветривания, перемыв которых привел к формированию кварц-рутил-цирконовых россыпей.
Детальный минералогический анализ рудных пропластков (Данилов, Панкратова, 1965) однозначно указывает на отсутствие в них значительных скоплений рудных редкометальных минералов и соответственно на отсутствие редкометаль-ных гранитоидов или связанных с ними редкометальных месторождений. Таким образом, это первый этап формирования древних кор вы-
ветривания, зафиксированный в кварц-рутил-цирконовых россыпях, образовавшихся за счет перемыва рифейских кор выветривания.
То, что в докембрийских циркон-рутиловых россыпях не обнаружено золото, не может указывать на вероятность обнаружения его в кварцитах, поскольку разница в удельных весах рутила, циркона, с одной стороны, и золота, с другой, обусловит их разделение после размыва кор выветривания и пространственную разобщенность в россыпях.
Впервые в докембрийских породах конгломераты были обнаружены Ф.А. Летниковым в 1958 г. в подземных выработках на урановом месторождении Аккан-Бурлук. После этого они документировались в керне скважин и при съемках на поверхности рудного поля в зоне глубинного разлома, ширина которого достигает 3—4 км и прослеживается почти на 60 км от села Берислав-ка до оз. Якши-Янгизтау. Это дает нам основание предполагать, что осадконакопление происходило в линейных грабенах (грабен-синклиналях?), размещавшихся во внутриразломном пространстве, что отвечает представлениям С.А. Голованова, Г. П. Полуаршинова, Л.В. Хорошилова о динамике развития именуемого этими авторами Ак-кан-Бурлукского разлома (Голованов и др., 1969).
В 1957—1960 гг., когда нами проводились детальные работы на разведываемом урановом месторождении Аккан-Бурлук (Г.Э. Нарвайт, Ф.А. Летников, Ю.С. Белецкий, В.В. Андрюшин, В.В. Малетин) после обнаружения в метаморфической толще конгломератов, возникла идея детально изучить конгломераты на предмет обнаружения в них золото-уранового оруденения (найти Казахстанский Витватерсранд).
Кристаллические сланцы докембрия, вмещающие урановое оруденение, образовались за счет осадочных пород,содержащих редкие прослои эффузивного и пирокластического материала. В силу интенсивного регионального метаморфизма и последующей тектонической и гидротермальной переработки пород во внутриразломном пространстве литологические особенности древней толщи могут быть охарактеризованы лишь в самых общих чертах.
На основании изучения керна, образцов по выработкам и поверхности, а также просмотра более 3000 прозрачных шлифов среди литологи-ческих разностей пород, по реликтовым структурно-текстурным признакам, установлены конгломераты, песчаники, известняки, эффузивы и туфы.
Конгломераты. Выделяются довольно четко по реликтовым структурам и макроскопически. Распределение их на территории месторождения — незакономерное; они подсекаются горными выработками и скважинами более чем в 25 различных
пунктах и на различных глубинах. По простиранию конгломераты не выдержаны, прослеживаются на расстоянии до 150—200 м, часто выклиниваются, образуя линзы. Мощности прослоев и линз крайне изменчивы — от 0.5—1.0 м до 30 м и даже до 50 м (фиг. 2). Конгломератовые прослои и линзы обычно включены в пачках песчаника, но изредка встречаются среди аргиллитов (фиг. 3).
По составу конгломераты однообразны
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.