Для студентов СПбГУ по предмету ГеологияМинералогия и условия образования Ганеевского месторождения золота (Учалинский рудный район)Минералогия и условия образования Ганеевского месторождения золота (Учалинский рудный район)
2019-06-292019-06-29СтудИзба
Диссертация: Минералогия и условия образования Ганеевского месторождения золота (Учалинский рудный район)
Описание
Урал – исторически известный район добычи золота. Ресурсная база коренного
золота Южного Урала включает в себя крупные (Светлинское, Кочкарь) и многочис-
ленные мелкие месторождения, приуроченные к разломным зонам высоких порядков.
По промышленно-технологической классификации они принадлежат к малосульфид-
ному золото-кварцевому типу и часто ассоциируют с метасоматитами березит-
лиственитовой формации [Сазонов, 1999; Серавкин, 2001; Знаменский, 2009 и др.].
Их тектоническая позиция не вызывает сомнений в генетической связи с коллизион-
ным этапом развития Уральского зеленокаменного пояса. В отличие от классических
золоторудных объектов березит-лиственитовой формации, они могут не иметь непо-
средственной связи с конкретными гранитными интрузиями. Реконструкция условий
образования таких объектов, к которым относится и рассмотренное в работе Ганеев-
ское месторождение, необходима для понимания закономерностей концентрации зо-
лота в ходе геологического развития Южного Урала, что и определяет актуальность
исследований.
Традиционно на Урале больше внимания уделяется либо крупным объектам
[Сазонов и др., 1999; Kisters et al., 1999; Kolb et al., 2000; Бортников, 2006], либо инте-
ресным с точки зрения необычного геологического положения и спорного генезиса
[Мурзин и др., 2001, 2003; Спиридонов и др., 2002; Мурзин, Шанина, 2007; Знамен-
ский, Мичурин, 2013; Plotinskaya et al., 2009]. Многочисленные небольшие месторож-
дения, расположенные в зоне Главного Уральского разлома (ГУР) и региональных
разломов были изучены, преимущественно, в середине XX в. Результаты этих иссле-
дований зафиксированы в фондовых отчетах и обобщены в работах [Сазонов, 1985;
Сазонов и др., 1999; Огородников и др., 2004; Знаменский, 2009]. Работы, посвящен-
ные минералогии и условиям образования таких месторождений, выполненные на со-
временном уровне, немногочисленны [Мурзин и др., 2002, 2003].
Принимая во внимание важность таких объектов как составляющей ресурсной
базы Южного Урала и неоднозначность трактовки их генезиса, основная цель работы
заключалась в оценке условий образования Ганеевского месторождения золота.
Задачи исследования:
охарактеризовать химический и минеральный состав вмещающих пород и
золотоносных метасоматитов;
определить закономерности поведения петрогенных элементов в процессе
метасоматоза;
установить минеральные ассоциации и формы нахождения золота в рудах;
оценить РVТ-условия минералообразования по данным эмпирических хлорито-
вых геотермометров и изучения флюидных включений;
оценить источник флюида и металла на основании изотопных исследований.
Фактический материал. Работа выполнена на материале, собранном автором,
сотрудниками ИМин УрО РАН (Е.В. Белогуб, К.А. Новоселов, Е.Е. Паленова) и
студентами ЮУрГУ (А. Мартешева, М. Рассомахин) в ходе полевых работ 2006–
2014 гг. и производственных практик в карьерах месторождений Октябрьское и Гане-
евское (2007, 2009). В работе использованы данные по содержаниям благородных
металлов, полученные при эксплуатационной разведке научно-производственной
фирмой «Башкирская золотодобывающая компания», результаты геолого-поисковых
и разведочных работ [Галиуллин, 2010], изучения структурной позиции
месторождения [Знаменский, 2009, 2013, 2014].
Методы решения поставленных задач:
– геологическое и минералогическое картирование в действующем карьере,
штуфное минералогическое и химическое, шлиховое, бороздовое опробование;
– оптические исследования прозрачных и полированных шлифов (около
350 шт.) выполнены на микроскопах Axiolab (Karl Zeiss), Axioscope A1 (Karl Zeiss),
Olympus BX51, Neophot 2;
– валовый состав вмещающих пород и золотоносных метасоматитов
подтвержден рентгеноструктурным методом на дифрактометре Shimadzu XRD-6000
(Cu K- излучение с монохроматором, использована методика «постоянных
коэффициентов», ИМин УрО РАН, аналитики П.В. Хворов, Т.М. Рябухина,
Е.Д. Зенович).
– состав рудных минералов изучен методами электронной микроскопии
(РЭММА-202М и VEGA3 TESCAN с энергодисперсионными приставками, ИМин
УрО РАН, аналитики В.А. Котляров, И.А. Блинов, Ю.Д. Крайнев).
– содержание петрогенных элементов в породах определено классическим
методом «мокрой» химии. Содержания цветных металлов – методом абсорбции
пламени на приборе Perkin-Elmer 3110 (ИМин УрО РАН, аналитики В.Н. Удачин,
Л.Г. Удачина, Г.Ф. Лонщакова, М.Н. Маляренок, Т.В. Семенова, К.А. Филиппова,
М.С. Свиренко, Ю.Ф. Мельнова).
– оценка PVT-условий рудообразования опиралась на термобарогеохимические
исследования и эмпирические геотермометры. Анализы флюидных включений
проводились в микрокриотермокамере Linkam THMSG-600 c использованием
микроскопа Olympus BX 51-52 и программного обеспечения LinkSystem 32 DV-NC
(лаборатория термобарогеохимии, ЮУрГУ, г. Миасс).
– изотопный состав кислорода в золотоносном кварце определен в Аналитическом
центре ДВГИ РАН (г. Владивосток, аналитик Т.А. Веливецкая). Измерения выполнены
на изотопном масс-спектрометре Finnigan MAT 253 (Thermo Scientific, Germany),
работающем в режиме постоянного потока гелия, относительно лабораторного стандарта
О2, калиброванного по международному стандарту NBS-28, и стандарту UWG-2 [Valley
et al., 1995]. Результаты измерений δ18O образцов даны в отношении к международному
стандарту VSMOW. Изотопный состав кислорода воды в кварце рассчитан на среднюю
температуру минералообразования 328 °С по уравнению фракционирования изотопов
между кварцем и водой по [Clayton et al., 1972].
– изотопный анализ свинца проведен с помощью высокоточного MC-ICP-MS
метода (ИГЕМ РАН, аналитик А.В. Чугаев).
Вклад автора заключался в геологической документации и отборе проб, вы-
полнении всего комплекса минералого-петрографических исследований руд и вме-
щающих пород, интерпретации данных минералогических, химических и изотопно-
геохимических анализов, расчете баланса вещества, измерении PVT-параметров газо-
во-жидких включений и интерпретации полученных результатов.
Научная новизна. Показано, что золотоносные березиты образованы по
вулканогенно-обломочным породам преимущественно основного состава и отли-
чаются от типичных березитов преобладанием альбита среди силикатов. Впервые для
Буйдинского рудного района в кварцевых жилах в ассоциации с золотом выявлены
гессит, петцит, айкинит, полидимит, миллерит. Получены PVT-параметры
образования продуктивных минеральных ассоциаций. На основании изучения
стабильных изотопов кислорода в кварце и свинца в сульфидах показано единство
источника рудоносного флюида в березитах, лиственитах и кварцевых жилах.
Практическая значимость заключается в характеристике вещественного со-
става руд Ганеевского месторождения и выяснении форм нахождения в нем золота,
которые были положены в основу схемы селективной добычи. Полученные данные
могут быть использованы применительно к родственным объектам. Результаты ис-
следований вещественного состава руд вошли в отчеты о хоздоговорных работах для
ЗАО НПФ «Башкирская золотодобывающая компания» (2006–2012 г.) и использова-
ны при оперативном подсчете запасов.
Апробация работы и публикации. Работа выполнялась в лаборатории мине-
ралогии рудогенеза Института минералогии УрО РАН в г. Миассе. Основные резуль-
таты работ докладывались на заседаниях научных студенческих школ «Металлогения
древних и современных океанов» (Миасс, 2008, 2009, 2010, 2013, 2015, 2016), «Мине-
ралогия Урала–2011» (Миасс–Екатеринбург, 2011), «Новое в познании процессов ру-
дообразования» (Москва, 2012, 2014), конференции молодых ученых «Современные
проблемы геохимии» (Иркутск, 2013), международной конференции Ore genesis (Ми-
асс, 2013), межрегиональной научно-практической конференции «Геология, полезные
ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных террито-
рий» (Уфа, 2014, 2016), на съезде Международного минералогического общества
IMA-2014 (ЮАР, г. Йоханнесбург, 2014). По результатам исследований опубликовано
3 статьи в журналах, входящих в список ВАК, 16 работ в сборниках различного уров-
ня, 3 отчета НИР.
Автор глубоко благодарен научному руководителю д.г.-м.н. Е.В. Белогуб за все-
стороннюю помощь и постоянное внимание к работе. Выполнение работы было бы не-
возможно без поддержки, советов и доброжелательной критики К.А. Новоселова и
Е.Е. Паленовой. Автор выражает признательность проф. В.В. Масленникову,
И.Ю. Мелекесцевой, В.В. Зайкову, Н.Р. Аюповой, Г.А. Третьякову и всему коллективу ла-
боратории минералогии рудогенеза ИМин УрО РАН за обсуждение результатов и полез-
ные советы; Р.З. Садыковой за помощь в оформлении графики; сотрудникам лаборато-
рий физических методов анализа минерального сырья В.А. Котлярову, И.А. Блинову,
Ю.Д. Крайневу, П.В. Хворову, Е.Д. Зенович, Т.М. Рябухиной и минералогии техногенеза и
геоэкологии В.Н. Удачину, Л.Г. Удачиной, Г.Ф. Лонщаковой, М.Н. Маляренок,
Т.В. Семеновой, К.А. Филипповой, М.С. Свиренко, Ю.Ф. Мельновой – за осуществление
аналитических работ, А.В. Чугаеву (ИГЕМ РАН) за определение изотопного состава
свинца и помощь в интерпретации полученных данных, Т.А. Веливецкой (ДВГИ РАН) за
определение изотопного состава кислорода, А.М. Юминову (ЮУрГУ) и Е.О. Грозновой
(ИГЕМ РАН) за бесценную помощь при проведении термобарогеохимических исследо-
ваний. Большое содействие при выполнении полевых работ оказали геологи горноруд-
ной компании, отрабатывающей месторождение – И.Б. Фадина и Г.Н. Дрокина (ЗАО
НПФ БЗК).
золота Южного Урала включает в себя крупные (Светлинское, Кочкарь) и многочис-
ленные мелкие месторождения, приуроченные к разломным зонам высоких порядков.
По промышленно-технологической классификации они принадлежат к малосульфид-
ному золото-кварцевому типу и часто ассоциируют с метасоматитами березит-
лиственитовой формации [Сазонов, 1999; Серавкин, 2001; Знаменский, 2009 и др.].
Их тектоническая позиция не вызывает сомнений в генетической связи с коллизион-
ным этапом развития Уральского зеленокаменного пояса. В отличие от классических
золоторудных объектов березит-лиственитовой формации, они могут не иметь непо-
средственной связи с конкретными гранитными интрузиями. Реконструкция условий
образования таких объектов, к которым относится и рассмотренное в работе Ганеев-
ское месторождение, необходима для понимания закономерностей концентрации зо-
лота в ходе геологического развития Южного Урала, что и определяет актуальность
исследований.
Традиционно на Урале больше внимания уделяется либо крупным объектам
[Сазонов и др., 1999; Kisters et al., 1999; Kolb et al., 2000; Бортников, 2006], либо инте-
ресным с точки зрения необычного геологического положения и спорного генезиса
[Мурзин и др., 2001, 2003; Спиридонов и др., 2002; Мурзин, Шанина, 2007; Знамен-
ский, Мичурин, 2013; Plotinskaya et al., 2009]. Многочисленные небольшие месторож-
дения, расположенные в зоне Главного Уральского разлома (ГУР) и региональных
разломов были изучены, преимущественно, в середине XX в. Результаты этих иссле-
дований зафиксированы в фондовых отчетах и обобщены в работах [Сазонов, 1985;
Сазонов и др., 1999; Огородников и др., 2004; Знаменский, 2009]. Работы, посвящен-
ные минералогии и условиям образования таких месторождений, выполненные на со-
временном уровне, немногочисленны [Мурзин и др., 2002, 2003].
Принимая во внимание важность таких объектов как составляющей ресурсной
базы Южного Урала и неоднозначность трактовки их генезиса, основная цель работы
заключалась в оценке условий образования Ганеевского месторождения золота.
Задачи исследования:
охарактеризовать химический и минеральный состав вмещающих пород и
золотоносных метасоматитов;
определить закономерности поведения петрогенных элементов в процессе
метасоматоза;
установить минеральные ассоциации и формы нахождения золота в рудах;
оценить РVТ-условия минералообразования по данным эмпирических хлорито-
вых геотермометров и изучения флюидных включений;
оценить источник флюида и металла на основании изотопных исследований.
Фактический материал. Работа выполнена на материале, собранном автором,
сотрудниками ИМин УрО РАН (Е.В. Белогуб, К.А. Новоселов, Е.Е. Паленова) и
студентами ЮУрГУ (А. Мартешева, М. Рассомахин) в ходе полевых работ 2006–
2014 гг. и производственных практик в карьерах месторождений Октябрьское и Гане-
евское (2007, 2009). В работе использованы данные по содержаниям благородных
металлов, полученные при эксплуатационной разведке научно-производственной
фирмой «Башкирская золотодобывающая компания», результаты геолого-поисковых
и разведочных работ [Галиуллин, 2010], изучения структурной позиции
месторождения [Знаменский, 2009, 2013, 2014].
Методы решения поставленных задач:
– геологическое и минералогическое картирование в действующем карьере,
штуфное минералогическое и химическое, шлиховое, бороздовое опробование;
– оптические исследования прозрачных и полированных шлифов (около
350 шт.) выполнены на микроскопах Axiolab (Karl Zeiss), Axioscope A1 (Karl Zeiss),
Olympus BX51, Neophot 2;
– валовый состав вмещающих пород и золотоносных метасоматитов
подтвержден рентгеноструктурным методом на дифрактометре Shimadzu XRD-6000
(Cu K- излучение с монохроматором, использована методика «постоянных
коэффициентов», ИМин УрО РАН, аналитики П.В. Хворов, Т.М. Рябухина,
Е.Д. Зенович).
– состав рудных минералов изучен методами электронной микроскопии
(РЭММА-202М и VEGA3 TESCAN с энергодисперсионными приставками, ИМин
УрО РАН, аналитики В.А. Котляров, И.А. Блинов, Ю.Д. Крайнев).
– содержание петрогенных элементов в породах определено классическим
методом «мокрой» химии. Содержания цветных металлов – методом абсорбции
пламени на приборе Perkin-Elmer 3110 (ИМин УрО РАН, аналитики В.Н. Удачин,
Л.Г. Удачина, Г.Ф. Лонщакова, М.Н. Маляренок, Т.В. Семенова, К.А. Филиппова,
М.С. Свиренко, Ю.Ф. Мельнова).
– оценка PVT-условий рудообразования опиралась на термобарогеохимические
исследования и эмпирические геотермометры. Анализы флюидных включений
проводились в микрокриотермокамере Linkam THMSG-600 c использованием
микроскопа Olympus BX 51-52 и программного обеспечения LinkSystem 32 DV-NC
(лаборатория термобарогеохимии, ЮУрГУ, г. Миасс).
– изотопный состав кислорода в золотоносном кварце определен в Аналитическом
центре ДВГИ РАН (г. Владивосток, аналитик Т.А. Веливецкая). Измерения выполнены
на изотопном масс-спектрометре Finnigan MAT 253 (Thermo Scientific, Germany),
работающем в режиме постоянного потока гелия, относительно лабораторного стандарта
О2, калиброванного по международному стандарту NBS-28, и стандарту UWG-2 [Valley
et al., 1995]. Результаты измерений δ18O образцов даны в отношении к международному
стандарту VSMOW. Изотопный состав кислорода воды в кварце рассчитан на среднюю
температуру минералообразования 328 °С по уравнению фракционирования изотопов
между кварцем и водой по [Clayton et al., 1972].
– изотопный анализ свинца проведен с помощью высокоточного MC-ICP-MS
метода (ИГЕМ РАН, аналитик А.В. Чугаев).
Вклад автора заключался в геологической документации и отборе проб, вы-
полнении всего комплекса минералого-петрографических исследований руд и вме-
щающих пород, интерпретации данных минералогических, химических и изотопно-
геохимических анализов, расчете баланса вещества, измерении PVT-параметров газо-
во-жидких включений и интерпретации полученных результатов.
Научная новизна. Показано, что золотоносные березиты образованы по
вулканогенно-обломочным породам преимущественно основного состава и отли-
чаются от типичных березитов преобладанием альбита среди силикатов. Впервые для
Буйдинского рудного района в кварцевых жилах в ассоциации с золотом выявлены
гессит, петцит, айкинит, полидимит, миллерит. Получены PVT-параметры
образования продуктивных минеральных ассоциаций. На основании изучения
стабильных изотопов кислорода в кварце и свинца в сульфидах показано единство
источника рудоносного флюида в березитах, лиственитах и кварцевых жилах.
Практическая значимость заключается в характеристике вещественного со-
става руд Ганеевского месторождения и выяснении форм нахождения в нем золота,
которые были положены в основу схемы селективной добычи. Полученные данные
могут быть использованы применительно к родственным объектам. Результаты ис-
следований вещественного состава руд вошли в отчеты о хоздоговорных работах для
ЗАО НПФ «Башкирская золотодобывающая компания» (2006–2012 г.) и использова-
ны при оперативном подсчете запасов.
Апробация работы и публикации. Работа выполнялась в лаборатории мине-
ралогии рудогенеза Института минералогии УрО РАН в г. Миассе. Основные резуль-
таты работ докладывались на заседаниях научных студенческих школ «Металлогения
древних и современных океанов» (Миасс, 2008, 2009, 2010, 2013, 2015, 2016), «Мине-
ралогия Урала–2011» (Миасс–Екатеринбург, 2011), «Новое в познании процессов ру-
дообразования» (Москва, 2012, 2014), конференции молодых ученых «Современные
проблемы геохимии» (Иркутск, 2013), международной конференции Ore genesis (Ми-
асс, 2013), межрегиональной научно-практической конференции «Геология, полезные
ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных террито-
рий» (Уфа, 2014, 2016), на съезде Международного минералогического общества
IMA-2014 (ЮАР, г. Йоханнесбург, 2014). По результатам исследований опубликовано
3 статьи в журналах, входящих в список ВАК, 16 работ в сборниках различного уров-
ня, 3 отчета НИР.
Автор глубоко благодарен научному руководителю д.г.-м.н. Е.В. Белогуб за все-
стороннюю помощь и постоянное внимание к работе. Выполнение работы было бы не-
возможно без поддержки, советов и доброжелательной критики К.А. Новоселова и
Е.Е. Паленовой. Автор выражает признательность проф. В.В. Масленникову,
И.Ю. Мелекесцевой, В.В. Зайкову, Н.Р. Аюповой, Г.А. Третьякову и всему коллективу ла-
боратории минералогии рудогенеза ИМин УрО РАН за обсуждение результатов и полез-
ные советы; Р.З. Садыковой за помощь в оформлении графики; сотрудникам лаборато-
рий физических методов анализа минерального сырья В.А. Котлярову, И.А. Блинову,
Ю.Д. Крайневу, П.В. Хворову, Е.Д. Зенович, Т.М. Рябухиной и минералогии техногенеза и
геоэкологии В.Н. Удачину, Л.Г. Удачиной, Г.Ф. Лонщаковой, М.Н. Маляренок,
Т.В. Семеновой, К.А. Филипповой, М.С. Свиренко, Ю.Ф. Мельновой – за осуществление
аналитических работ, А.В. Чугаеву (ИГЕМ РАН) за определение изотопного состава
свинца и помощь в интерпретации полученных данных, Т.А. Веливецкой (ДВГИ РАН) за
определение изотопного состава кислорода, А.М. Юминову (ЮУрГУ) и Е.О. Грозновой
(ИГЕМ РАН) за бесценную помощь при проведении термобарогеохимических исследо-
ваний. Большое содействие при выполнении полевых работ оказали геологи горноруд-
ной компании, отрабатывающей месторождение – И.Б. Фадина и Г.Н. Дрокина (ЗАО
НПФ БЗК).
Характеристики диссертации
Тип
Предмет
Учебное заведение
Семестр
Просмотров
77
Покупок
0
Размер
11,73 Mb
Список файлов
Хочешь зарабатывать на СтудИзбе больше 10к рублей в месяц? Научу бесплатно!
Начать зарабатывать
Начать зарабатывать