Комплексное ГИС-моделирование при прогнозно-металлогенических исследованиях в северо-восточной части Республики Алтай

А.И. Гусев, В.В. Данилов
ФГУП "Горно-Алтайская ПСЭ", Малоенисейское

В процессе проведения прогнозно-металлогенических исследований в северо-восточной части Республики Алтай возникла необходимость всесторонней оценки территории на известные и нетрадиционные типы месторождений полезных ископаемых. Актуализация практической отдачи таких исследований возможна лишь с применением методологии системного анализа. Решение этой задачи реализовано в создании комплексной ГИС-модели, объединяющей широкий набор карт геологического содержания одного и того же масштаба (1:200 000) по группе сближенных листов (М - 45- III, M-45-IV, N-45-XXXIII, N-45-XXXIV, N-45-XXXV): обновлённой геологической, аномалий силы тяжести, аномального магнитного поля, космоструктурной (по результатам дешифрирования космоснимков), морфоструктур центрального типа (по результатам анализа речной сети и рельефа), полезных ископаемых, Mininventor, шлихового опробования, рудных и околорудных метасоматитов, литохимической. Mininventor представляет собой цифровые модели вещественного состава месторождений и проявлений полезных ископаемых с выделением в количественной форме распространённости всех генераций рудных, жильных минералов, содержаний полезных компонентов, некоторых металлогенических характеристик (запасов металлов, прогнозных ресурсов, отношений элементов, ОК, ИР по Ю.Г. Щербакову и др.). По всему набору карт создана база данных, объединяющих результаты предшественников и авторские. Моделирование осуществлено для 3 крупных временных срезов, отвечающих геодинамическим этапам: 1) R₃ - ≥ - "океаническому", 2) О₁ - Р_{1 --} трансформно-континентально-окраинному, 3) P₂ - MZ₁ - функционированию мантийной горячей точки.

Для "океанического" этапа, совмещающего в себе структурно-вещественные комплексы океанических обстановок и примитивных островных дуг выявляется своеобразная металлогения халько-сидерофильного профиля, столь характерная современным симаунтам и океаническим островным дугам. В этот этап сформировались 4 металлогенических таксона: Сийско-Коуринская золоторудная зона, Майско-Лебедской золоторудный узел, Ульменское рудное поле, а также Селезень-Антропский марганценосный рудный район с известными месторождениями Чеболдагского рудного поля. Характерна линейная форма рудных тел.

Сийско-Коуринская золоторудно-россыпная зона шириной 4-6 км протягивается более чем на 40 км в северо-восточном направлении и включает оруденение Сийского, Кубанского и Коуринского рудных полей. В пределах зоны широко распространены высокотитанистые метабазальты и туфы манжерокской свиты, классифицируемые N- и E-MORB характеристиками. Для пород свиты характерны резко пониженные отрицательные значения магнитного поля. Подобные базиты формируются в океанических обстановках (океанических островов - симаунтов). Профиль оруденения в зоне типичный для океанического рудогенеза: марганец, железо, полиметаллы, золото. Наиболее представительные объекты зоны: золото-колчеданные барит-полиметаллические проявления Коуринское и Большого Ключа (Сиинское рудное поле) локализуются среди вулканитов манжерокской свиты (≥₁), сопровождаются эксгаляционно-осадочными силицилитами, ангидритом, сульфидной (пирит, галенит, сфалерит, пирротин) импрегнацией метабазальтов, аргиллизацией, пропилитизацией и обнаруживают черты колчеданных объектов типа VMS (Franklin, 1995). Содержания золота в рудах варьируют от следов до 15 г/т. В результате многократной корреляции выявлены 3 геохимических ассоциации элементов (рис.1): левая ассоциация, где золото образует тесный парагенезис с медью, никелем, кобальтом, мышьяком и другими элементами, отражает этап накопления серноколчеданной основы с золотом; крайняя правая ассоциация отражает связь бария с марганцем, молибденом и другими элементами в баритовых прожилках и линзах; средняя ассоциация включает комплекс взаимосвязанных элементов в кварц-галенитовом агрегате, образующим вкрапленность и прожилки, пересекающие и серноколчеданную основу и барит.

Рис. 1. Иерархические корреляционные связи химических элементов в рудах Коуринского проявления (по результатам многократной корреляции, n=31).

Коуринское проявление оказалось в зоне крупного вязкого сбросо-сдвига, сопровождавшегося пластическим течением, и претерпело наложенный дислокационный метаморфизм с формированием катаклазитов, милонитов, ультрамилонитов. Повышенная золотоносность колчеданных объектов подобного типа обычно коррелируется с увеличением роли барита и высоким парциальным давлением кислорода. Последнее подтверждается широким распространением силицилитов и сульфатов (барита и ангидрита). Современные аналоги таких месторождений - Аксиал Симаунт и Южный Эксплорер Ридж, расположенные в спрединговых центрах океанического дна на Восточно-Тихоокеанском поднятии ( Hannington, Peter, Scott, 1986; Kappel, Franklin, 1989).

Коуринская зона прослежена по простиранию на 4,8 км. Мощность её меняется от 10 до 300 м. Ранее в пределах зоны в пиритизированных породах определены концентрации золота от 0,1 до 5 г/т. В восточном направлении строение зоны принципиально не меняется. На Правоконюшенном участке в пределах зоны более существенную роль играют силицилиты серой и чёрной окраски. Здесь же обнаружено линзовидное тело лимонита и марганцевых оксидов мощностью 9 м. В наиболее сульфидизированных породах по одной из скважин на глубине 150м определено содержание золота 15 г/т.

В Коуринском рудном поле, как отмечено выше, значительным распространением пользуются дайки долеритов и пироксенитов. В местах пересечения этими дайками известняков обнаружены проявления золота (Габовский карьер), связанные с зонами дробления известняков, их окварцевания с образованием джаспероидов. Мощности последних до 1 м, содержания золота в них 0,04г/т. Дайки пироксенитов превращены в фельдшпатолиты и листвениты. В последних, содержащих вкрапленность пирита, пирротина, редко халькопирита, концентрации золота составляют 0,1 г/т. В контактах даек долеритов проявлена пиритизация. Местами такие интервалы превращены в лимонит с содержаниями золота от 0,8 до 1 г/т. Мощность зоны минерализации 5-6 м. Видимая протяжённость 30м. По простиранию и по мощности зона уходит под наносы р. Коуры.

Аналогичное проявление обнаружено в 1 км от Габовского карьера к юго-западу, где серпентинизированные и лиственитизированные пироксениты (в свалах) с вкрапленностью сульфидов содержат золото от 0,01 до 0,3 г/т. Протяжённость зоны развития подобных пород составляет 500 м.

В Кубанском и Сиинском рудных полях среди терригенных образований убинской свиты (≥₁) локализуется золото-сульфидно-черносланцевое оруденение. Участок Кубань приурочен к зоне разлома, проходящего в черносланцевых образованиях, пронизанных дайками долеритов, диоритов, спессартитов. По р. Кубань обследована и частично опробована зона сульфидизации в черных углистых сланцах. Мощностью более 110м. Золотоносная россыпь по р. Кубань начинается с указанной зоны сульфидизации. Последняя локализована в зоне трещиноватости субширотной ориентировки, субсогласной с напластованием пород и приурочена к ядру запрокинутой антиклинальной складки 3 порядка. В зоне отмечаются: послойные выделения пирита мощностью от 1 до 10 мм, прослои углеродистых чёрных сланцев, силицилитов, карбонатов (доломит, сидерит) мощностью 5-20 см, а также сидерит-пиритовые конкреции размерами до 5х10 см. В конкрециях отмечаются пирит и пирротин. Местами слоистые руды образуют своеобразный "рудный флиш". На протяжении 20 зона сопровождается "железной шляпой" мощностью от 10 до 50 см. В висячем и лежачем боках антиклинали слоистые руды смяты в мелкие складочки до тонкой гофрировки. В целом на площади участка проявлена дисконформная суперпозиционная складчатость. Флюидизиты кварц-карбонат-углерод-сульфидного состава имеют мощность от 0,5 до 5 см, обнаруживают антраксолит, а также вкрапленность мышьяковистого пирита и арсенопирита. Cодержания золота в опробованной части зоны варьирует от следов до 0,5 г/т. Концентрации золота в арсенопирите колеблются от 95 до 140 г/т. Послойная сульфидизация обнаруживает сходство со стратиформным эксаляционно-осадочным рудогенезом типа SEDEX (Goodfellow, Lydon, Turner, 1995). На слоистые руды наложена прожилковая минерализация кварц-карбонатного состава с сульфидами (пирит, халькопирит, сфалерит).

Аналогичные проявления сульфидизации в углисто-глинистых сланцах убинской свиты распространены к северу (Мунжа) и к югу от проявления Кубань (р. Сия). Сходная зона минерализации среди черносланцевых образований свиты вскрыта скважиной восточнее с. Каяшкан (Бакшт, 1964). Зона сопровождается аномалией ЕП. В разрезе присутствуют тёмно-серые и чёрные сланцы, катаклазированные песчаники и туфы. Установлено, что все породы окварцованы и сульфидизированы (до 20%). Рудные минералы представлены пиритом, значительно реже пирротином и халькопиритом, которые наблюдаются, главным образом, в виде вкрапленности, реже - прожилков. Содержания золота в зоне от следов до 0,96 г/т. Спектральным анализом обнаружено присутствие (%):свинца (до 0,01), меди (до 0,3), цинка (до 0,1), серебра, висмута (до 0,002). Аномалии ЕП в сланцах убинской свиты в этом районе образуют прерывистую цепочку протяжённостью более 3 км, ориентированную в СЗ направлении. Концентрации золота не отвечают реальным значениям, так как определялись не атомно-абсорбционным, а пробирным методом.

Для Сиинско-Коуринской золоторудной зоны прогнозные ресурсы золота категории Р₃ на золото-черносланцевый тип оруденения оценены в 250 т.

Золото-медно-скарновое оруденение Майского и Ульменского рудных полей этого этапа хорошо известно и описано в литературе (Лузгин, 1997; Гусев, Федак, 1999). Следует лишь указать, что в пределах Ульменского рудного поля выявлено жильное золото-сульфидно-кварцевое оруденение, масштабы которого предстоит оценить.

Этап трансформной континентальной окраины (О₁-Р₁) ознаменовался формированием разнообразного оруденения: золото-медно-скарнового (Синюхинское, Баяниха), жильного золото-сульфидно-кварцевого (Бащелак, Джелсайское). В последнее время установлена значительная роль в размещении оруденения Бийского трансформного разлома, вдоль которого коренное и россыпное золото протягивается полосой протяжённостью более 500 км от Новофирсовской площади на западе до р. Лебедь на востоке (Гусев, 1995). Вблизи Бийского трансформа наблюдается более концентрированное распределение золотого оруденения. По обе стороны от разлома на территории Республики Алтай в пределах Лебедского и Уйменского прогибов, сформировавшихся в режиме рифтогенного растяжения, происходило становление нетрадиционного для данного региона золото-порфирового оруденения, контролировавшегося очаговыми структурами.

Медно-молибден-золото-порфировый тип оруденения контролируется кольцевыми вулканическими структурами, образующими аномальный блок в Лебедском прогибе (Аинский рудный узел). Этому аномальному блоку соответствует геофизическая модель пониженных значений поля силы тяжести. Здесь выявляется 3 сближенные крупные кольцевые структуры, образующие центр крупной вулкано-купольной постройки. По периферии её дешифрируются несколько более мелких кольцевых структур. Общая площадь развития кольцевых вулканических сооружений в этом районе составляет более 1000 км². Золото-порфировое оруденение на участках Чакпундобэ, Байгол, Верх-Бийском, Андобинском контролируется телами флюидо-эксплозивных брекчий с интенсивной турмалинизацией и сопровождается аргиллизитами и пропилитами. Иногда медно-молибден-золото-порфировое оруденение располагается в обрамлениях и бортовых частях рифтогенной структуры, где магмо-рудно-метасоматические системы эродированы в большей степени и на поверхности проявлены рудные срезы (Кульбичское месторождение, проявление Суранаш). Характерны столбообразные формы рудных тел.

Чойское месторождение ранее считалось скарновым. Однако в последнее время получены новые данные, позволяющие рассматривать его более сложным объектом. В районе Центрального рудного тела обнаружены флюидо-эксплозивные брекчии, тяготеющие к дайкам порфирового типа, по составу варьирующие от долеритов до гранит-порфиров, а также серию лампрофиров (керсантитов, минетт, спессартитов). Трубообразное тело брекчий имеет округлую форму и измеряется несколькими десятками метров. Описанные брекчии находятся в центре более крупной кольцевой структуры центрального типа в диаметре около 3 км, подчёркиваемой роем кольцевых и радиальных даек. Золото тяготеет к области распространения флюидоэксплозивных брекчий, а ураганно высокие концентрации локализуются, преимущественно, в так называемом, "кварцевом ядре". Более низкие концентраци, приуроченные к вмещающим породам ишпинской и тандошинской свит (от 0,5 до 12 г/т), занимают широкую площадь в пределах кольцевой структуры. В рудах преобладают тетрадимит, молибденит, пирит, золото. Меньшим распространением пользуются магнетит, халькопирит, борнит, халькозин, пирротин. В пределах кольцевой структуры центрального типа золото распределено неравномерно и варьирует от 1 до 12 г/т. Прогнозные ресурсы золота категории Р₁ с подвеской на глубину 100 м. золото-порфирового оруденения в Чойском рудном поле оценены в 81,5 т.

Общие прогнозные ресурсы золота (золото-порфирового типа) категории Р₃ в пределах Аинского рудного узла оцениваются в 196 т.

1. Гусев А.И., Федак С.И. Золото-медно-скарновое оруденение Ульменского рудного поля и его перспективы //Материалы научно-практической конференции "Геологическое строение и полезные ископаемые западной части АССО". Кемерово-Новокузнецк, 1999, с.207-208.
2. Лузгин Б.Н. Металлогения основных рудных районов Алтая. Барнаул, 1997, ч.1 и 2. 418 с.
3. Franklin J.M. Volcanic-associated Massive Sulphide Deposits //Mineral Deposit Modeling. Ontario, 1995. P.315-334.

4. Hannington M.D., Peter J.M., Scott S.D. Gold in Sea-Floor Polymetallic Sulphide Deposits //Econ. Geol., 1986, v.81, N 8, p.1867-1883.

5. Kappel E.S., Franklin J.M. Relationships between geologic development of ridge crests and sulfide deposits in the northeast Pacific Ocean // Econ. Geol., 1989, v.84, N3, p.485-505.

6. Goodfellow W.D., Lydon J.W., Turner R.J.W. Geology and genesis of stratiform Sediment-hosted (SEDEX) zinc-lead-silver-sulphide Deposits //Mineral Deposit Modeling. Ontario, 1995, p.201-251.