Закономірності локалізації зруденіння золота Сергіївського родовища (Середнє Придніпров’я)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національна гірнича академія України

Автореферат

на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

Спеціальність 04.00.11 - “Геологія металевих і неметалевих корисних копалин”

Закономірності локалізації зруденіння золота Сергіївського родовища (Середнє Придніпров'я)

Дищук Максим Юрійович

Дніпропетровськ - 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в КП “Південукргеологія” Департаменту геології та використання надр Міністерства екології та природних ресурсів України (м. Дніпропетровськ)

Науковий керівник:

Доктор геолого-мінералогічних наук, професор, завідуючий відділом корисних копалин ІГН НАН України Галецький Леонід Станіславович

Офіційні опоненти:

- доктор геологічних наук, доцент, завідуюча кафедрою загальної та структурної геології Національної гірничої академії України Міністерства освіти і науки України (м. Дніпропетровськ) Орлінська Ольга Вікторівна

- кандидат геолого-мінералогічних наук, с.н.с., професор кафедри мінералогії, кристалографії та родовищ корисних копалин Криворізького технічного університету Міністерства освіти і науки України ЛЕГЕДЗА Василь Якович

Провідна установа:

Кримське відділення Українського Державного геологорозвідувального інституту Міністерства екології і природних ресурсів України, відділ геолого-технологічних досліджень рудних родовищ, (м. Сімферополь)

Вчений секретар Спеціалізованої вченої ради Д 08.080.05, к.г.-м.н., доцент А.Л. Лозовий

Анотація

золоторудний родовище загальногеологічний

Дищук М.Ю. Закономірності локалізації золотого зруденіння Сергіївського родовища (Середнє Придніпров'я). - Рукопис.

Дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.11. - Геологія металевих і неметалевих корисних копалин. Національна гірнича академія України, 2001.

Дисертація присвячена доказу поліхронного генезису Сергіївського родовища, що обумовило просторове сполучення різних по промисловій значимості природних типів золотовміщуючих руд шляхом з'ясування закономірностей їхньої локалізації. У роботі розглянута загальгеологічна позиція родовища в Сурської зеленокам'яної структурі Среднепридніпровської граніт-зеленокам'ної області. Визначено основні геологічні особливості родовища: склад і будівля рудовміщуючої товщі; білярудні зміни порід, тектонічна структура, морфологія рудних тіл, речовинний склад і природні типи руд, зональність зруденіння, визначені головні рудоконтролюючі фактори, запропонована генетична класифікація зруденіння, виділені основні етапи і стадії його формування; установлений рудноформаціоний тип родовища і його аналоги; сформульовані прогнозно-пошукові критерії.

Ключові слова: зеленокам'яна структура, Сергіївське золоторудне родовище, морфологічні і мінеральні типи руд, етапи і стадійність рудоутворення, золот-кварцева формація, рудоконтролюючі фактори, пошукові критерії.

Summary

Dyschuk M.Yu. Regularity of gold localization within the Sergiivske deposit, Middle Pridneprovie.

Thesis is aimed to compete scientific degree of the candidate of geological sciences on speciality 04.00.11 - geology of metal and nonmetal mineral resources, National Mining Academy of Ukraine, Dnipropetrovsk, 2001.

The thesis is dedicated to the evidence of polychronicle genesis of the Sergiivske deposit that has stipulated spatial adjustment of different industrial ore types by finding-out of legitimacies of their localization. General geological position of the deposit within Surska granite-greenstone structure is reviewed. The main geologic features of the deposit are determined. They are the following: structure and composition of ore-bearing strata, metasomatic alteration of rocks, tectonic structure, morphology of ore bodies, material structure and the natural types of ore, ore zoning. Besides this, main ore controlling factors are determined, the genetic classification of ore is offered, the milestones and stages of its formation are presented, the type of ore formation and its clones are established, the forecasting and search yardsticks are formulated.

Keywords: granite-greenstone structure, Sergiivske gold deposit, morphological and mineral types of ore, phases and stages of ore formation, gold-quartz formation, ore controlling factors, search yardsticks.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми полягає в необхідності створення золоторудної галузі мінерально-сировинної бази України (МСБУ). З цієї точки зору перспективними представляються золоторудні об'єкти Середньопридніпровської граніт-зеленокам'яної області (СГЗО) Українського щита (УЩ), серед яких, як найбільш вивчене, особливе місце займає Сергіївське родовище. Воно прийнято нами за еталон при розробці критеріїв прогнозування подібних об'єктів.

Дослідження в рамках дисертаційної роботи здійснювалися при виконанні Державної програми “Золото України” на 1996-2005 рр., затвердженої Постановою КМУ № 532 від 16.05.1996 р.; Концепції розвитку МСБУ, затвердженої Постановою КМУ № 338 від 09 березня 1999 р.; науково-дослідної програми “Дослідження проблем мінеральних ресурсів України на 1993-1999 роки”, затвердженої Постановою президії НАНУ № 159 від 17.08.93 р.; пооб'єктних планів геологорозвідувальних робіт КП “Південукргеологія” за період 1993-2000 рр., що виконувалися по галузі “Золото”.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є виявлення головних закономірностей локалізації золоторудних тіл на еталонному - Сергіївському родовищі для розробки прогнозно-пошукових критеріїв аналогічних об'єктів на УЩ. Для її досягнення вирішувалися задачі: 1) визначити загальгеологічну позицію Сергіївського родовища в Сурській зеленокам'яній структурі (СЗКС) і СГЗО; 2) охарактеризувати основні геологічні особливості родовища: склад і будову рудовміщуючої товщі, тектонічну структуру, морфологію рудних тіл, речовинний склад і природні типи руд, навколорудні зміни порід, елементи зональності родовища, - і на цій основі визначити головні рудоконтролюючі фактори; 3) визначити генетичний тип родовища, виділити основні етапи і стадії його формування; 4) установити рудоформаційний тип родовища і його аналоги; 5) сформулювати прогнозно-пошукові критерії.

Основна ідея роботи полягає в доказі поліхронного генезису Сергіївського родовища, що обумовило просторов сукупність різних по промисловій значимості природних типів золотовміщуючих руд. Це обумовило виділення ведучого з них і розробки пошукових критеріїв для аналогічних об'єктів СГЗО УЩ.

Методи дослідження. Основними методами дослідження з'явилися: геологічна документація і випробування керна свердловин, що супроводжувалася мінералогічним картуванням, з наступним аналізом проб у ЦЛ КП “Південукргеологія”, (м. Дніпропетровськ); пробірної лабораторії НКГП, (м. Новомосковск); АЦ НГАУ, (м. Дніпропетровськ); мікрозондової (ІГМР НАНУ, м. Київ) і мікроспектральної (НДІ геології ДНУ, м. Дніпропетровськ) лабораторіях. Використано дані абсолютного віку порід і руд (ІГМР, м. Київ; ІГГД, м. Санкт-Петербург), ізотопного складу сірки, вуглецю і кисню в мінералах (ОМ ІГМР, м.Київ). Статистична обробка геохімічних даних проводилася на ПЕОМ.

Наукові положення, що захищаються в дисертації:

1. Головні закономірності розміщення золотого зруденіння Сергіївського родовища визначені структурними, магматогенним і мінералого-петрографічними факторами.

Структурний контроль виявлений на регіональному, районному і локальному рівнях і виражений у приуроченості Сурської зеленокам'яної структури до вузла перетинання довгоживучих глибинних розломів, розміщення Солонянського рудного поля серед серії паралельних субширотних розломів, локалізації рудних тіл у субширотних зонах розсланцювання другого і третього рангів. Магматогенний контроль полягає в просторовому зв'язку рудоносних зон із субвулканічними тілами сурського плагіогранітоїдного комплексу. Мінералого-петрографічний контроль виражений у приуроченості золоторудних тіл до лиственіт-березитових, амфібол-кварц-карбонатних і біотитових метасоматитів.

2. Кількаразове поновлення ендогенної активності у вузлі перетинання глибинних розломів супроводжувалося чотирма етапами гідротермальної діяльності: вулканогенно-гідротермальним (золотовміщуючі сірчано-колчеданні руди), метаморфогенно-гідротермальним (золотовміщуюча кварц-карбонатна мінералізація), скарново-гідротермальним (золото-молібденові руди), плутоногенно-гідротермальним (золото-сульфідно-кварцеві і золото-телуридно-кварцеві руди), що проявилися протягом 3200-2550 млн. років. В решті сформувався поліхронний тип гідротермального зруденіння з різними джерелами розчинів і рудної речовини.

3. Продуктивне зруденіння Сергіївського родовища відноситься до жильно-прожилкового і рудно-вкрапленого морфологічним типам, золото-кварцевої формації древніх щитів, золото-сульфідно-кварцевому формаційному типу, із золото-пірит-кварцевим і золото-молібденіт-кварцевим мінеральними типами.

Наукова новизна. Уперше складено послідовно-систематичний опис Сергіївського родовища і визначена його геологічна позиція в Сурській ЗКС; установлені головні фактори геологічного контролю рудних тіл; запропонована оригінальна геолого-структурна схема родовища; виділені етапи і стадії мінералізації, що відбивають поліхронний характер утворення родовища; сформульовані пошукові критерії й ознаки районного і локального рівнів для родовищ Сергіївського типу.

Практичне значення дисертації визначено промисловою цінністю Сергіївського родовища. Уперше здійснена систематизація всього наявного фактичного матеріалу дає можливість більш обґрунтовано проводити економічну оцінку окремих рудних тіл і родовища в цілому, а також дозволяє розглядати цей золоторудний об'єкт у якості одного з еталонних у межах УЩ. Розроблений комплекс прогнозно-пошукових критеріїв і методичних підходів використовується КП “Південукргеологія” при пошуках золотого зруденіння в Середньопридніпровській ГЗО.

Обґрунтованість і вірогідність наукових положень забезпечена фактичним матеріалом, що зібраний автором у процесі розвідки Сергіївського родовища при роботі в посадах геолога, головного геолога ГРП, начальника геологічного відділа КП “Південукргеологія” у період з 1993 по 2000 рр., комплексом перерахованих вище методів досліджень, а також використанням опублікованих даних інших дослідників і матеріалів геологічних фондів КП “Південукргеологія”.

Фактичний матеріал та особистий внесок дисертанта. Покладений в основу дисертаційної роботи фактичний матеріал зібрано під час польових робіт на Сергіївському родовищі. Безпосередньо автором здійснена документація близько 150 свердловин, складено близько 300 детальних замальовок рудних зон і тіл. Переглянуто під мікроскопом 198 прозорих і 356 полірованих шліфів; підготовлено більш 100 мікрооб'єктів (в аншліфах) для проведення рентгеноспектрального мікрозондового аналізу (РСМА) і більш 60 - для лазерного мікроспектрального аналізу (ЛМА) з наступним використанням результатів. Геохімічні дані (більш 20 000 спектральних, 17 000 спектрозолотометричних, 9000 пробірних і 204 квантометричних спектральних аналізів) оброблені з використанням сучасних інформаційних технологій (Excel 97/2000, Access 97/2000, Statistica 5.0, Surfer 6.0, Surpac 2000). Крім того, були притягнуті 40 визначень абсолютного віку гірських порід і руд. На підставі аналізу й узагальнення цих матеріалів автором складений систематичний опис головних геологічних особливостей Сергіївського родовища, установлени його генетичний і рудно-формаційний типи, виявлені рудоконтролюючі фактори, сформульовані пошукові критерії і намічені перспективні ділянки для пошукових робіт. Фактичний матеріал досліджень, наукові положення і практичні результати дисертації викладені в звіті “Гірничо-бурова розвідка Сергіївського родовища за 1992-1996 рр.” (м. Новомосковск, 2000), відповідальним виконавцем якого є дисертант.

Апробація роботи. Основні положення дисертаційної роботи і практичних результатів доповідалися а наукових конференціях Львівського державного університета (м. Львів, 1999 р.), Національної гірничої академії України (м. Дніпропетровськ, 2000 р.), “БРМ - 2000” (м. Донецьк, 2000 р.).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані в 14 статтях, у т.ч. у 10-и спеціалізованих виданнях, і 4-х тезах доповідей на конференціях. Самостійно підготовлено 5 наукових праць (3 у спеціалізованих виданнях, 2 у тезах).

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається з Вступу, п'яти розділів і Висновку. Вона вміщує 150 сторінок тексту, 20 таблиць на 22 сторінках, 38 малюнків на 40 сторінках, список використаних джерел з 207 найменувань на 24 сторінках і в цілому займає обсяг 225 сторінок.

Автор висловлює подяку і глибоку вдячність науковому керівнику - доктору геолого-мінералогічних наук, професору Л.С. Галецькому.

Постійну увагу і допомогу дисертанту висловлювали: В.С. Ченців, В.М. Іванов, Ю.О. Аверін, А.А. Юшин, С.Є. Поповченко.

При зборі й обробці матеріалів автор відчував допомогу і підтримку колег - співробітників КП “Південукргеологія”: М.В. Фощия, М.А. Козаря, В.П. Шептака, М.М. Малих, В.В. Сукача, Н.М. Гаєвої, В.В. Михальова, В.Є. Ганзі.

Усім названим колегам автор дуже вдячний.

Особливу вдячність автор виражає професору, доктору геол.-мін. наук В.М. Кравченко за корисні критичні зауваження при підготовці дисертаціонної роботи.

2. Основний зміст роботи

Розділ 1. Геологічне положення Сергіївського родовища в системі структур Середнього Придніпров'я. Обговорюване родовище розташовується в ПС частини СЗКС - однієї з 10 аналогічних структур Середньопридніпровського блоку УЩ, що відповідає одноіменній граніт-зеленокам'яній області (СГЗО) із загальновизнаною депресійно-купольною структурою. У межах депресій розташовуються ЗКС, деформовані під впливом навколишніх граніто-гнейсових куполів і складної системи розломних структур різного рангу і віку.

Відмінною рисою СЗКС є її розташування у вузлі перетинання щонайменше 6-ти систем довгоживучих глибинних розломів. Серед них основне значення має сполучення Девладовської і Дніпродзержинської зон. З цією обставиною пов'язане кількаразове поновлення ендогенної активізації.

СЗКС - брахіформна синкліналь розміром 20х30 км, весь обсяг якої зайнятий конкською серією неоархея і менш розповсюдженими магматичними породами сурського комплексу. Контакти структури з навколишніми граніто-гнейсами в основному тектонічні. Усередині сінформа ускладнена антиклінальним підняттям і розсічена розломами високих порядків на блоки з різним складом порід.

Конкська серія в межах південної частини СЗКС представлена істотно вулканогенними формаціями з підлеглою роллю метаосадових і вулканогенно-осадових порід. За даними В.В. Сукача (1999), у її склад входять сурська світа (амфіболіти, метабазити, туфи, алевроліти, залізисті кварцити, ультраосновні породи), аполоновська товща (метабазальти, метадіабази) і комагматичний їй сергіївський комплекс (габроїди).

Інтрузивно-магматичні комплекси мають нерівноцінне значення в рудоутворенні. Дніпропетровський комплекс плагіогранітів і мігматитів серед підстилаючих граніто-гнейсів аульської серії виконує пасивну роль. Невелике значення у формуванні золотого зруденіння габроїдного Сергіївського комплексу (3100-3080 млн. років), що є комагматичним аналогом аполоновської товщі. Навпаки, сурський комплекс плагіогранітоїдів (3080±20 і 2950±15 млн. років) зробив активний вплив на формації конкської серії і, очевидно, зіграв головну рудогенеруючу роль. Утворення конкської серії зонально метаморфізовані: у прибортових частинах метаморфізм відповідає амфіболітовій фації, до центра структури він знижується до эпідот-амфіболітової і зеленосланцевої ступіні (хлоритова зона).

У межах СЗКС виявлені рудопроявлення і родовища нікелю, міді, кобальту, золота, азбесту, тальку і магнезиту, молібдену. У найбільш вивченій південній частині сінформи зосереджена основна кількість проявів золота, у тому числі Сергіївське родовище. Вони об'єднані автором у Південно-Сурський золоторудний вузол (ПСЗВ), що являє собою одноіменний тектонічний блок СЗКС, відділений від її північної частини широтним розломом. Вузол максимально насичений розривними структурами, що оперяють Дніпродзержинську і Девладовскую зони розломів, що контролюють розміщення малих субвулканічних тіл сурського плагіогранітного комплексу.

Усередині ПСЗВ запропоновано розрізняти Південно-Петрівське і Солонянське рудні поля, серед яких ведучу роль грає Солонянське, північна, західна і південна границі якого тектонічні, а східна представлена активним контактом із плагіогранітоїдами сурського комплексу. Будівлю поля визначено 3 факторами: по-перше, - кільцевою структурою проявів основного і кислого вулкано-плутонічного магматизма; по-друге, - максимальним розвитком штоків і даєк габроїдів і дацит-порфірів; по-третє, - сполученням субширотних зон разсланцювання і пересічних різноорієнтованих розривних структур. Рудні зони приурочені до экзоконтактів штоків і даєк кислого складу, у меншій мірі - до їхніх внутрішніх частин. Особливості складу і будівлі рудних зон охарактеризовані на прикладі Сергіївського родовища.

Розділ 2. Геологічна вивченість об'єкта досліджень. Сергіївське родовище і СЗКС серед своїх аналогів виділяються кращою вивченістю завдяки колективним зусиллям дослідників. В основі відкриття ПСЗВ лежить науковий прогноз академіка М.П. Семененко, що вперше обгрунтували необхідність структурно-профільного буріння через зеленокам'яні структури СЗГО. У результаті були виявлені перші рудопрояви золота, кольорових і рідкісних металів.

У період з 1968 по 1998 рр. послідовно І.К. Абрамовим, І.А. Гаєвим, О.О. Гочаром, О.Б. Бобровим і М.Т. Цимою, а також у 1999 році В.В. Сукачем, при участі геофізичних досліджень О.О. Ірзи, О.К. Маліновського, В.Л. Пивоварова проведено картування із супутними епізодичними пошуками й оцінкою металогенічних перспектив території СЗКС у масштабах 1:200000 - 1:50000. У результаті сформувалися основні представлення про геологію і рудоносність СЗКС, які коротко відбиті в розділі 1. До цього періоду відноситься відкриття численних проявів різних видів мінеральної сировини й у т.ч. Північно-Сергіївського рудопрояву золота О.Б. Бобровим.

Пошукова оцінка рудопрояву почата у 1992 році, а з 1994 року початі розвідувальні роботи буровим способом. У їхньому проведенні брали участь: В.А. Волкодав, В.І. Волкодав, В.Е. Ганзя, Н.П. Гончаренко, Л.А. Рязанцева, В.М. Чумак, Л.В. Ісаков, Ю.М. Леонтьєв, В.М. Тесль і ін., у тому числі й автор дисертації. У результаті проходки 220 свердловин глибиною від 100 до 600 м. простежені і детально вивчені по простяганню і падінню золоторудні зони і рудні тіла, які сконцентровані в них. Вивчено речовинний склад руд і технологію витягу з них золота. На цій підставі в 2000 році визнане промислове значення Сергіївського родовища.

Вагомий внесок у пізнання геологічних особливостей Сергіївського родовища, особливо речовинного складу й умов формування його руд, внесли співробітники академічних і галузевих інститутів - ІГН, ІГМР, ОМ ІГМР, Укргімр, а також вищих навчальних закладів - ДДУ, БРЕШУ, НГАУ: О.Б. Бобров, Л.С. Галецький, А.А. Сіворонов, В.С. Ченців, В.Б. Коваль, Ю.А. Аверін, Г.В. Артеменко, Є.М. Лазько, В.Ф. Лапуста, В.Н. Іванов, М.Я. Азаров, В.В. Белявский, І.Н. Бондаренко, В.В. Шехоткін, Н.Я. Ященко, Б.С. Бусигін.

Однак на фоні щодо високого ступеня вивченості родовища звертає увагу нерівномірність і неповнота висвітлення, або нерозв'язаність окремих сторін його геологічної будови і відсутність систематичного опису в цілому. Це визначило зміст першочергових задач, що перераховані на стор.1. Для їхнього вирішення використані традиційні методи розвідки рудних родовищ (колонкове буріння і випробування, геофізичні дослідження, геологічна документація і т.п.), статистичний аналіз даних випробування, а також комплекс лабораторних методів дослідження руд і порід, охарактеризований на стор.2.

Розділ 3 Геологічна будівля і рудоконтролирующие фактори Сергіївського родовища. Золоторудна мінералізація родовища приурочена до Сергіївської субширотної зони розсланцювання, контури якої є його північною і південною границями. На сході і заході воно обмежується Східно-Сергіївським і Південно-Петровським розломами відповідно.

У геологічній будові родовища беруть участь породи двох структурно-формаційних поверхів - нижнього, складеного осадово-вулканогенними утвореннями сурської світи і верхнього, представленого вулкано-плутонічною асоціацією (ВПА) - аполоновською товщею, габроїдним сергіївським комплексом і субвулканічними метадацитами першої фази сурського гранітоїдного комплексу.

За даними В.С. Монахова (1980), із заключними стадіями кислого магматизма пов'язуються процеси метасоматичної зміни порід, що вміщують, у тому числі несущу золоторудну мінералізацію. Ведучу рудовмещуючу роль грають лиственіто-березити, біотитизовані породи і амфібол-карбонат-кварцеві метасоматити.

У межах родовища виділяються чотири породні асоціації, що відрізняються фізико-механічними і петрохимичними властивостями: 1) осадово-вулканогенні відкладення сурської світи - неоднорідні по складу стратифіковані відкладення; 2) метавулканіти основного складу аполоновської товщі - однорідні, масивні; 3) також масивні й однорідні габроїди Сергіївського комплексу; 4) субвулканичні дацит-порфіри, гомогенні, масивні, тендітні. Відповідно цими комплексами складені структурно-тектонічні блоки - Західний, Східний, Центральний і Сергіївський, які уперше виділені в дисертації.

У Західному рудоносному блоці розвиті шароподібні і лінзоподібні тіла слабозолотоносних смугастих колчеданів і карбонатизованих метабазитів. У Східному і Центральному блоках зруденіння має січний характер, представлено зонами прожилково-вкраплених руд, а також жилами кварц-карбонатного і сульфідно-кварц-карбонатного складу серед лиственітів, біотитизованих метабазитів і амфібол-карбонат-кварцевих метасоматитів. Руди Сергіївського блоку представлені окремими жилами і зонами прожилкового окварцювання серед березитів. У результаті на родовищі виділено три генеральних морфологічних типи рудних тіл: 1) пластові поклади, розвиті в Західному блоці; 2)січні жильно-прожилкові, прожилково-вкраплені зони й окремі жили, розповсюджені в Східному і Центральному блоках і менш - у Західному; 3) зони метасоматичної вкрапленості, розташовані в екзоконтактових і внутрішніх частинах Сергіївського блоку.

Генетичні особливості утворення руд, складні структурно-тектонічні умови їхньої локалізації і інші фактори обумовили наявність на родовищі декількох зонально розміщених мінеральних (природних) типів руд - золото-колчеданного, золото-піритового, золото-молібденітового.

Золото-колчеданний тип присутній тільки в Західному блоці у виді субзгідних з контактами Сергіївського тіла шаро- і лентоподібних покладів потужністю 0,1-1,0 - до 20-40 м, що містять до 60-80% піриту (1 морфологічний тип). Мінералізація відноситься до бідних золотовміщуючих руд (0,1-2,0 до n10 г/т), має підлегле практичне значення, але становить інтерес у якості сірчано-колчеданної сировини.

Золото-пірит-кварцевий тип розповсюджений у Центральному, Східному і Сергіївському блоках родовища. Морфологічно руди відносяться до 2 і 3 типів. У його складі 40 % займає кварц, 20 % - карбонат, 10-15% - сульфіди. Усередині типу виділено три різновиди: золото-кварц-карбонатна, золото-телуридна і золот-піритова, які розміщені зонально: золото-кварц-карбонатні руди приурочені до периферійних частин Сергіївської зони розсланцювання і розташовуються серед розсланцованих порід основного складу висячого боку Сергіївського тіла, інколи - лежачого. Головними компонентами є карбонат (55%), кварц (40%), сульфіди (до 5%), золото (3-5 до 40 г/т). Золото-піритовий різновид локалізується в безпосередній близькості від Сергіївського тіла і у ньому самому. Має найбільше широке поширення в метавулканітах основного складу. Складена кварцем (50%), карбонатом (25%), сульфідами (до 15%), золотом (5-7 до 50 г/т). Особливе положення займає золото-телуридна різновидність, що розташовується в прикордонній зоні між золото-кварц-карбонатною і золото-піритової, локалізуючись в метабазитах висячого боку Сергіївського тіла серед серії зближених даєк ріодацитового складу. Складена гелевидним кварцем (80%), карбонатом (10%), сульфідами (7%), сульфосолями (2%), телуридами (1%), золотом (до 104 г/т) і розміщається серед амфібол-кварц-карбонатних метасоматитів.

Золото-молібденіт-кварцевий тип є характерним для східної частини одноіменного блоку родовища, у безпосередній близькості від виходів плагіогранитів сурського комплексу. Представлений 2 морфологічним типом. Головним жильним мінералом є кварц (90%), рудними - молібденіт (до 3-5%) і пірит (5%); другорядну роль грають халькопірит (1%); вміст золота досягає 40 г/т.

Найбільш продуктивними є золото-сульфідно-кварцеві руди, менш - молібденові руди. Колчеданний тип представляє мінімальний промисловий інтерес.

У складі золотовміщуючих руд Сергіївського родовища виявлене близько 50 гіпогенних мінералів, з них більш 30 рудних - сульфіди, сульфосолі, телуриди і оксиди. Найбільш розповсюдженими рудними мінералами є пірит, піротин, арсенопірит, молібденіт. До числа підлеглих відносяться шеєлит, халькопірит, сфалерит, галеніт, сульфосолі і телуриди вісмуту, самородний вісмут і ін. Головний рудний мінерал - самородне золото. З нерудних найбільше широко виявлені кварц, карбонати, хлорит, амфіболи групи актиноліт-тремоліт.

Самородне золото асоціює практично з усіма жильними і рудними мінералами. Основними його носіями є гідротермально-метасоматичні утворення, що складаються з кварцу, карбонату, тремоліту і хлориту. Переважна частина золота (85-95%) знаходиться у вільному стані і представлена великою (>0.07мм), дрібною (0.07-0.001 мм) і тонкою (<0.001 мм) фракціями. Форма великих золотин переважно товстотаблитчата, заповнення тріщин; дрібних - грудкувата.

У жильному матеріалі самородне золото зустрічається у виді самостійних виділень неправильної, подовженої, округлої, кутастої, пластинчастої і іншої форми, а також їхніх скупчень. Переважають золотини розміром не більш 50-60 мкм, іноді - до 100 мкм, в одиничних випадках - до 200 мкм.

Характер взаємин золота з рудними мінералами (піритом, арсенопіритом, піротином, магнетитом і ін.) говорить про більш пізнє його утворення, рідше - разом. До останнього випадку відносяться зерна піриту колчеданних руд з округлою вкрапленністю золота і арсенопірит із золотоносними периферійними зонами. Спостерігалися зростки самородного золота з телуридами вісмуту. Уперше зафіксовані його зростки з молібденітом на східному фланзі родовища, де розвиті золото-молібденітові руди.

Пробність золота варіює від 690 до 999 (переважно 800-950). Основні елементи-домішки: ртуть - 2,406%; залізо - 2,32%; миш'як - 1,42%; вісмут - 1,04%; телур - 0,807%; сурма - 0,79%; мідь - 0,58%; свинець - 0,52%; платина - 0,517% кобальт - 0,355 %; нікель - 0,354% і кадмій - 0,05%.

Пірит є самим розповсюдженим мінералом на родовищі. Найбільша його кількість представлена рівномірною, яка не вміщує золота, розсіяною вкрапленністю в породах основного складу (менш - кислого). У колчеданних рудах пірит слабозолотоносний. Найбільший інтерес, як індикатор промислового зруденіння, представляють локальні скупчення піриту в шовних частинах зон розсланцювання з кварц-карбонатним прожилкуванням. Як правило, не золотоносний.

Піротин є другим по поширеності мінералом Сергіївського родовища, зустрічається в більшості порід, крім субвулканічного тіла. Пошуковий інтерес представляють скупчення в кварц-карбонатних жилах і прожилках. Арсенопірит зустрінутий у центральному блоці в золото-телуридному різновиді руд. Представлений неправильними і близькоізометричними виділеннями, тонкоголчастими і довгопризматичними кристалами, сховано- і тонкозернистими агрегатами, кістяковими кристалами. Молібденіт утворює самостійні лусочки довжиною соті - десяті частки мм і тонколускуваті агрегати.

Таким чином, на родовищі встановлена зональність зруденіння, багато в чому обумовлена блоковою будівлею родовища і виявлена зміною зі сходу на захід халькопірит-пірит-молібденітової мінеральної асоціації золото-арсенопірит-піритової, золото-телуридно-сульфосольної і золото-піритової; зі сходу до центра - біотитизації амфібол-карбонат-кварцевими метасоматитами і лиственітами; від облямовуючих структуру гранітоїдів зі сходу до центра рудного поля - мідно-молібденової геохімічної асоціації золото-поліметалічної.

Уперше визначені головні фактори геологічного контролю золотого зруденіння. Структурний контроль виражений у розміщенні родовища в рудному полі, його блоковій будівлі (районний рівень) і локалізації рудних тіл у межах Сергіївської зони розсланцювання (локальний рівень). Мінералого-петрографічний фактор обумовлений рудовміщуючою роллю лиственіто-березитів, біотитовых і амфібол-карбонат-кварцевих метасоматитів. Магматогенний фактор виражений у просторовій приуроченості золоторудної мінералізації до субвулканічного тіла ріоліт-дацитового складу.

До числа другорядних факторів контролю віднесені формаційно-стратиграфічний і метаморфогенний; при цьому перший визначає контроль стратифікованих колчеданних руд обріями метадацитів сурської світи і приуроченість гідротермального промислового зруденіння до верхніх частин конкської серії (аполоновської товщі), а другий має значення при переродженні колчеданних руд.

Розділ 4 Генетичний і формаційний типи Сергіївського родовища. Багаторазова тектоно-магматична активізація Сурської структури в інтервалі 3200-2550 млн. років обумовила прояв 4 етапів утворення руд Сергіївського родовища. У плині першого, вулканогенно-гідротермального етапу (3200-3100 млн. років), утворилися субаквально-ексгаляційні золотовміщуючі сірчано-колчеданні руди сульфідної фації залізисто-кременистої формації алгоманського типу. Другий, метаморфогенно-гідротермальный етап (умовно 3100-3080 млн. років), представлений 2 стадіями мінералоутворення. На ранній, хлорит-біотитовій, відбулася перекристалізація колчеданних руд і біотитизація шовних частин зон розсланцювання і зминання. На пізній, кварц-карбонатній стадії, утворилися слабозолотоносні зони прожилково-вкраплених руд і жили кварц-карбонатного і пірит-кварц-карбонатного складу. Третій, скарново-гідротермальный етап, у складі 2 стадій відповідає часу впровадження субвулканічних тіл 1 фази сурського комплексу (3080+20 млн. років). Рання стадія гідросилікатних скарнів - амфіболова - представлена амфібол-карбонат-кварцевими метасоматитами, пізня - золото-молібденіт-кварцева - утворить друге за значенням промислове зруденіння лінійно-штокверкового типу і представлена золото-пірит-халькопірит-молібденітовою асоціацією.

Четвертий, багатостадійний плутоногенно-гідротермальний етап вінчає становлення плагіогранітоїдів Сурського комплексу (2950+15 млн. років). У ньому виділяються 3 стадії. Золото-сульфідно-кварцева стадія утворення складається з ранньої і широко проявленої в Центральному, Східному і Сергіївському блоках золото-піритової, і пізньої, золото-пірит-арсенопіритової, розповсюдженої локально в Центральному блоці асоціацій. Золото-телуридно-кварцева стадія представлена золото-телуридно-сульфосольною асоціацією, обмежено розповсюдженої в Центральному і Східному блоках родовища, в області висячого і лежачого боків Сергіївського тіла. Стадія найбільш збагачена золотом, що є пізнім, низькотемпературним (513⁰С), відносно низькопробним (850-800) і має обмежене бонанцеве поширення. Кварц-анкеритова стадія завершує рудний процес. Представлена малопотужними жилами і системами прожилків халькопірит-пірит-кварц-анкеритового складу, що січуть усі попередні утворення.

Плутоногенно-гідротермальный етап (золото-сульфідна і золото-телуридна стадії) найбільш продуктивний і в цілому визначає промислове значення не тільки Сергіївського родовища, але і всього Солонянського рудного поля.

При загальному структурному контролі відбулося просторове сполучення (накладення) продуктів усіх 4 етапів рудоутворення. У підсумку на Сергіївському родовищі сформувався поліхронний і у визначеній мері полігенний (по різних джерелах розчинів) гідротермальний тип зруденіння, у якому визначальна роль належить останньому - плутоногенно-гідротермальному етапу. По термобарометричним спостереженнях рудоутворення відбувалося в інтервалі температур 773є - 323єС (500-50єС) при тиску від 250 до 50 мПа. При цьому продуктивний інтервал відкладення золота складає 593-513єС (320-240єС), а інтенсивність відкладення золота зростає до кінця цього інтервалу.

Відповідно до представлень Ю.А. Білібіна, С.Д. Шера, Д.В. Рундквіста, І.В. Кунаєва, В.М. Крейтера і ін., автором уперше запропоновано всі золотопроявлення південної частини СЗКС об'єднати в комплекс золоторудних формацій, у якому варто розрізняти зруденіння осадово-вулканогенно-гідротермального і гідротермально-метасоматичного генезису. Об'єкти, пов'язані з вулканічною діяльністю, віднесені до золотовміщуючого і є членами залізисто-кременистої, мідно-нікелевої, мідно-колчеданної і ін. рудних формацій у виді золото-залізисто-кварцевого, золото-колчеданного, золото-карбонатного і ін. мінеральних типів руд. До таких віднесені прояви золотої мінералізації в породах сурської світи: залізисті кварцити; зони кварц-карбонатного прожилкування в метабазитах; горизонт сірчаних колчеданів у дацитах; ультрабазити, - які, як правило, самостійну роль не грають. Гідротермальне зруденіння, пов'язане з плутонічним магматизмом, є власне золотим і автором запропоновано відносити до золото-кварцевої формації древніх щитів, у якій виділяються золото-кварцеві і золото-сульфідно-кварцевий формаційні типи. Зруденіння золото-кварцевої формації, що асоціює із сурським плагіогранитоїдним комплексом, має зональність у розподілі типів родовищ (руд) у межах ПСЗВ, виражену в зміні золото-сульфідно-кварцевих (Сергіївське родовище) золото-кварцевими (родовище Балка Золота, рудопрояв Південний, Розрахункове і ін.) від периферії до центра. Найбільше широко виявлений золото-сульфідно-кварцевий тип (70% оціненого металу), золото-кварцевий формаційний тип менш розповсюджений.

Найближчим, але не повним аналогом Сергіївського родовища, припустимо вважати рудне поле Поркьюпайн на Канадському щиті. Визначений тип формації підтверджує висновок про промислове значення Сергіївського родовища і свідчить про стійкість поширення золотого зруденіння по площі і на глибину і, як наслідок, значних запасів золота.

Розділ 5. Прогнозування зруденіння золота в південній частині Сурської ЗКС. Критерії пошуків родовищ Сергіївського типу визначені особливостями геологічного контролю головної, золото-кварцевої формації плутоногенно-гідротермального походження, що виявлені на районному і локальному рівнях. Супутні рудні формації підлеглого значення мають власні критерії і можуть розглядатися в якості додаткових сприятливих ознак у випадках сполучення з головним типом, що спостерігаються не завжди. У підсумку пропонуються наступні пошукові критерії і ознаки золотого зруденіння:

Структурний виражається в приуроченості родовищ і рудних тіл до широтних зон розсланцювання і разущільнення порід Девладовської системи шириною 100-500 м (локальний рівень) у вузлах їхнього перетинання з розломами вищих порядків.

Формаціонно - стратиграфічний виявляється в просторовому зв'язку зруденіння золота з вулкано-плутонічною асоціацією.

Магматогенний полягає в приуроченості золотого зруденіння до екзоконтактових частин субвулканічних тіл і супровідних їх даєк кислого складу.

Мінералого-петрографічний відбиває просторовий зв'язок рудних тіл із зонами метасоматичних змін, головним чином лиственіт-березитами, біотитизированними породами, амфібол-карбонат-кварцевими метасоматитами, і накладеними на них зонами окварцювання, карбонатизації і сульфідної мінералізації.

Геохімічний складається в супроводі промислових концентрацій золота ореолами срібла, вісмуту, міді, телуру, молібдену і вольфраму.

На підставі перерахованих пошукових критеріїв і ознак у межах ПСЗВ виділено 5 сприятливих для локалізації промислового золотого зруденіння геологічних обстановок, що можуть бути застосовані при пошуках золота в межах Сурської ЗКС і подібних їй структур.

великі зони зминання і розсланцювання з кварц-карбонатним прожилкуванням і окремими жилами в метавулканітах основного складу з розвитком лиственіто-березитів, сульфідної вкрапленності і локальної біотитизації боків швів рудовмещуючих розривів;

ендо- і екзоконтакти великих субвулканічних тіл дацит-порфірів, локалізованих у могутніх зонах розсланцювання, переважно широтного орієнтування;

серії зближених і окремі дайки ріодацитового складу, локалізовані в зонах розсланцювання з проявленою лиственітізацією і сульфідною вкрапленністю з кварц-карбонатними, амфібол-кварц-карбонатними жилами і прожилками в їх екзо- і ендоконтактах;

зони катаклаза у внутрішніх частинах великих субвулканічних тіл типу Сергіївського з накладеним окварцюванням і сульфідизацією;

зруденілі горизонти вулканітів сурської світи - карбонатизовані метабазити і сульфідизировані дацити.

Висновок

У дисертації послідовно освітлені питання, що стосуються розташування Сергіївського золоторудного родовища в Сурській зеленокам'яній структурі, особливостей його геологічної будови і закономірностей розміщення рудних тіл, умов утворення руд і їх рудноформаційної приналежності. На цій основі запропоновані пошукові критерії і виділені перспективні ділянки для пошуків золота і інших супутніх благородних металів. Основні наукові і практичні результати полягають у наступному:

1) установлено, що Солонянське рудне поле і знаходиться в його межах Сергіївское родовище розташовується у вузлі перетинання декількох систем глибинних розломів, відповідальних за кількаразову тектоно-магматичну активізацію цієї частини Сурської ЗКС;

2) уперше складене систематичний опис основних особливостей геологічної будови комплексного молібден-золоторудного об'єкта, що може бути прийнятий за еталон для порівняння з маловивченими рудопроявами зеленокам'яних структур Середнього Придніпров'я;

3) Сергіївське родовище має складну блокову будову, обумовлена перетинанням різноорієнтованих структурних елементів. Виділено 4 структурно-речовинних блоки: Західний, Східний, Центральний і Сергіївський, що відрізняються не тільки складом порід, але і типами зруденіння. Головними за значенням являються 3 останніх блоки, де зосереджені золото-сульфідно-кварцевий і золото-молібденіт-кварцевий типи руд;

4) визначені основні закономірності розміщення рудних тіл з виділенням головних факторів структурного, магматогенного і мінералого-петрографічного контролю зруденіння;

5) показано, що кількаразове поновлення ендогенної активності у вузлі перетинання глибинних розломів привело до появи 4-х етапів гідротермальної діяльності в тимчасовому інтервалі 3200 - 2550 млн. років: вулканогенно-гідротермального, метаморфогенно-гідротермального, скарново-гідротермального і плутоногенно-гідротермального. Серед них вирішальну роль у формуванні зруденіння зіграли заключні III і IV багатостадійні етапи, що обумовили формування промислового молібденового і золотого зруденіння відповідно. У підсумку просторового накладення всіх етапів сформувався поліхронний, складний по змісту, гідротермальний генетичний тип зруденіння;

6) установлена приналежність родовища до золото-кварцевої формації древніх щитів, золото-сульфідно-кварцевому формаційному типу з двома мінеральними типами руд - золото-сульфідно-кварцевим і золото-молібденіт-кварцевим;

7) На підставі виявлених закономірностей геологічного контролю сформульовані пошукові критерії золотого зруденіння, за допомогою яких у межах Сурської ЗКС виділені перспективні ділянки для пошуків аналогічних золоторудних родовищ. Передбачається можливість застосування цих критеріїв для прогнозування в інших зеленокам'янних структурах Середньопридніпровського геоблока УЩ.

Список опублікованих робіт за темою дисертації

1. Дищук М.Ю., Коваль О.М., Лебідь М.І., Маляров Е.П. Геологічна будова Сергіївського родовища золота // Мінеральні ресурси України. -1995. - № 3-4. - С. 4-7.

2. Ченців В.С., Фомін. Ю.А., Сініцин В.А., Парфенова А.Я., Бондаренко И.Н., Іванов А.С., Дыщук М.Ю. Сульфосоли з проявів золотої мінералізації в докембрии Середній Наддніпрянщин // Мінерал. журн. - 1995. - 17, № 3. - С. 58-66.

3. Ченців В.С., Галий С.А., Синицин В.А., Іванов А.С., Бондаренко И.Н., Дыщук М.Ю. Золото в арсенопиритсодержащих рудах Сергіївського родовища (Середній Наддніпрянщин) // Мінерал. журн. - 1997. - 19, № 2. - С. 81-86.

4. Ченців В.С., Фомін Ю.А., Парфенова А.Я., Малих М.М., Сукач В.В., Дыщук М.Ю., Ель Айяши Абдельхак. Теллуридная мінералізація золоторудних проявів Середнього Пориднепровья // Мінерал. журн. - 1998. - 20, № 4. - С. 3-16.

5. Іванов В.Н., Дыщук М.Ю. Деякі особливості рудної мінералізації Сергіївського родовища в Середньому Наддніпрянщин. // Актуальні проблеми геології, географії та екології. Зб. Наук. Праць. - Дніпропетровськ: Видавництво “Навчальна книга”, 1999. - Т. 3. С. 46-57.

6. Дыщук М.Ю. Формаційні типи золотого оруденения зеленокаменных товщ докембрия Южно-Сурского рудного району (Середній Наддніпрянщин, Український Щит) // Сб. научн. Праць НГА України, №6, Т. 2. Геологія корисних копалин. - Дніпропетровськ : РИК НГА України, 1999. - С. 93-100.

7. Дыщук М.Ю. Деякі закономірності локалізації золотого оруденения Південної частини Сурской структури на прикладі Сергіївського родовища (Середнє Наддніпрянщин) // Актуальні проблеми геології, географії та екології. Зб. Наук. Праць. - Дніпропетровськ : Видавництво “Навчальна книга”, 1999. - Т. 3. - С. 31-46.

8. Яценко Г.М., Бабынин А.К., Гурский Д.С., Дыщук М.Ю., Росихина А.И.. Сливко Е.М. Тектоно-метасоматичні зони - провідна структурно-металогенічна позиція золоторудних родовищ нижнього докембрію // Мінеральні ресурси України. -2000. - № 1. - С. 13-18.

9. Дыщук М.Ю. Формаційна класифікація і геолого-промислова типізація золотих руд Сергіївського родовища (Український щит, Середнє Наддніпрянщин) // Мінеральні ресурси України. - 2000. - № 4. - С. 6-11.

10. Monakhov V.S., Sukatch V.V., Dyschuk M.YU., Petko V.N., Velikanov YU.F. Presence of Gold of Archean Greenstone Series of Middle Dnieper Granite-Greenstone Area (Ukrainian Shield) // Мінерал. журн. - 1998. - 22, № 5/6. - С. 95-111.

11. Іванов В.Н., Дыщук М.Ю. Арсенопірит у ролі носія й індикатора наявності золота на Сергеевском родовищі (Середнє Наддніпрянщин) // Наукові основи прогнозування, пошуків та оцінки родовищ золота. Мат. міжнар. наук. конф. - Львів : ЛДУ ім. І. Франка, 1999. - С. 55-57.

12. Дыщук М.Ю. Особливості геологічної будівлі Сергіївського родовища золота (Український щит, середнє Наддніпрянщин) // Наукові основи прогнозування, пошуків та оцінки родовищ золота. Мат. міжнар. наук. конф. - Львів : ЛДУ ім. І. Франка, 1999. - С. 46-47.

13. Дыщук М.Ю. Сергеевское родовище золота (Український щит, Середній Наддніпрянщин) // Шляхетний і рідкий метали: Збірник інформаційних матеріалів 3-й Міжнародної конференції “Шляхетні і рідкі метали. БРМ-2000”, Донецьк, 19-22 вересня, 2000. - с. 88.

14. Фощий Н.В., Козарь Н.А., Дыщук М.Ю. Золоте зруденіння Придніпровської ГЗО Український щит) // Шляхетні і рідкі метали: Збірник інформаційних матеріалів 3-й Міжнародної конференції “Шляхетні і рідкі метали. БРМ-2000”, Донецьк, 19-22 вересня, 2000. - с. 60.

Размещено на Allbest.ru