Введение к работе
Актуальность темы. Кластогенные руды наблюдаются практически на всех колчеданных месторождениях Урала, однако их строение, морфология, литология и зональность изучены довольно слабо. Поставленные задачи можно решить на примере детально разведанных месторождений с преобладанием кластогенных.руд. Этим требованиям удовлетворяет Александрийское медно-цинково-колчеданное месторождение на Южном Урале, Первое рудное тело которого сложено класто-генными рудами.
Полное систематическое описание Александрийского месторождения в литературе отсутствует. Отдельные сведения, имеющиеся в фондовых и опубликованных работах [Язева, 1969; Медноколчеданные..., 1988], весьма отрывочны и не дают ясного представления о его строении и происхождении. Между тем, решение этих вопросов является ключевым для рациональной отработки руд и выяснения перспектив рудоносности Александрийского рудного района.
Цель и задачи работы. Целью данной работы является реконструкция процессов и условий формирования и последующего преобразования кластогенных рудных тел на примере Александрийского месторождения. Для решения поставленной цели были проведены следующие исследования:
изучение строения и состава вмещающего месторождение палеогндротермального поля;
описание морфологии и строения кластогенного рудного тела и текстурно-структурный анализ слагающих его руд;
описание минералого-геохимической зональности рудных циклитов и рудного тела. Реконструкция условий и процессов субмаринного гипергенеза кластогенных руд;
изучение типоморфных особенностей рудных минералов в различных зонах субмаринного гипергенеза.
Выполненные исследования направлены на решение важных вопросов, имеющих значение для реконструкции условий колчеданного рудообразования, и позволяют восполнить недостаток информации о геологии и рудоносности Александрийского рудного района.
Фактическая основа и методика исследований. В основу работы положены материалы, собранные автором в ходе полевых работ 1991-1996 г. при детальной геологической документации около 10 000 пог. м. керна буровых скважин эксплуатационной разведки. В 1996 г. были изучены отдельные уступы
Александрийского карьера. Составлены серии разрезов и карт, а также литолого-фациальная блок-диаграмма Первого рудного тела Александрийского месторождения. Создана и использована уникальная база данных, включающая около 2 000 химических, рентгено-спектральных и микрозондовых анализов руд и рудовмещающих пород.
Рентгеновские и термические исследования вещества проводились в лаборатории комплексных методов изучения минералов, микрозондовые определения и спектры люминесценции получены в лаборатории экспериментальной минералогии и физики минералов, термо-ЭДС измерена автором на оригинальной установке в лаборатории прикладной минералогии и минерагении Института минералогии УрО РАН. Рентген-флюоресцентный анализ монофракций рудных минералов выполнен С.Н. Николаевым (г. Симферополь). Пробирный анализ золота и серебра осуществлен в Полевской лаборатории Свердловской обл. Изотопный анализ серы (65 анализов) в рудах месторождения проводился в лаборатории геохимии изотопов ЦНИГРИ под руководством Н. М. Заири. Обработка результатов исследований осуществлялась при помощи СУБД «Ильмены», разработанной О.С. Теленковым в Институте минералогии.
При реконструкции процессов колчеданного рудоотло-жения использован фациалъный анализ, дано определение понятия «рудная фация». Рассмотрены признаки кластогенно-гипергенной рудной фации. Большое внимание при описании разреза уделено циклическому строению кластогенных рудных тел, которое изучалось с применением метода графической коннексии Вассоевича. На основе литолого-фациального анализа разработаны специфические стратиграфические признаки для корреляции рудных уровней. Важным методом при описании кластогенных рудных фаций явился текстурно-структурный анализ, который позволил совместно с другими методами реконструировать процессы гравитационного переноса осадочного материала и проследить переходы между различными текстурными типами руд в разрезе и по латерали.
Научная новизна и практическая значимость работы заключается в следующем:
-Получены новые данные о петрографических, петро-химических и геохимических особенностях вулканогенных пород района.
- Описано палеогидротермальное поле, в котором происходило отложение колчеданных руд.
-Детально рассмотрена кластогенно-гипергенная рудная фация месторождения, образовавшаяся в результате разрушения сульфидной гидротермальной постройки.
Описано ритмично-слоистое строение кластогенных рудных залежей, характерные особенности морфологии рудных циклитов, текстуры руд, а также строение элементарного прогрессивного рудного циклита.
Рассмотрена минералого-геохимическая зональность рудной залежи, обусловленная процессами субмаринного ги-пергенеза (в частности, распределение золота и серебра).
Показаны типоморфные особенности рудных минералов в различных зонах субмаринного гипергенеза.
Показано обогащение легким изотопом серы пиритовых песчаников в кровле рудных циклитов.
Реконструированы процессы формирования и последующего преобразования кластогенной рудной залежи.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Школах "Металлогения древних и современных океанов" (г. Миасс) в 1995-1996 гг., конференции по тектонике плит в Москве в 1993 г., Международной школе по морской геологии в Геленджике в 1994 г., на Металлогеническом совещании в Екатеринбурге в 1994 г., на Международной конференции "Молодежь и наука - третье тысячелетие" в 1996 г., на совещании по рудноформационному анализу в ЦНИГРИ в 1996 г., на Международном Гидротермальном семинаре проф. Скотта в 1996 г. в Бресте (Франция). Результаты исследований опубликованы в 4 статьях и 6 тезисах.
Объем работы. Диссертация состоит из 250 страниц, из них 17 таблиц и 79 рисунков. Список литературы включает 163 наименования.
Работа выполнена в Институте минералогии под научным руководством доктора геолого-минералогических наук В. В. Зайкова. Автор выражает глубокую признательность кандидату геолого-минералогических наук В.В. Масленникову, совместно с которым проводилось изучение Александрийского месторождения, а также Е.П. Шираю за постоянное внимание к работе.
Автор благодарен сотрудникам Поляковского геологоразведочного предприятия Челябинскгеолкома В.В. Ямщиковой, Н.М. Казаковой, Р.Г. Янтурину, А.В. Овчарову и др. за предоставленные материалы и ценные советы при проведении данной работы, О.В. Трофимову за помощь при проведении полевых работ и описании керна. Особую признательность
автор выражает Т.Н. Суржу за ценные консультации и помощь в выполнении аналитических работ.