Информация на этой странице устарела. Пожалуйста, перейдите на начальную страницу и обновите её.

Геологическая экскурсия

Геологическое строение и распределение минерализации

Формирование современной геологической структуры района происходило благодаря коллизии Сибирского и Казахстанского континентальных блоков, которой завершилось закрытие разделяющего их небольшого океанического бассейна. Характер перемещения континентальных масс обусловил формирование субпараллельных структурных зон северо-западного простирания, разделенных глубинными разломами (рис. 1).

Рис. 1. Схема современного размещения структурно-вещественных комплексов и структурных зон активно-окраинно-континентального (D1-C1) и коллизионного этапов развития западной части Алтае-Саянской складчатой области и Иртышско-Зайсанской складчатой системы Обь-Зайсанской складчатой области (по Государственная…, 2011а) с дополнениями авторов.

Условные обозначения: 1 – островодужные и аккреционные комплексы окраин Казахстанского континента, 2 – Чарско-Зимунайскаясутурная зона, сформированная при закрытии Палеоазиатского океана; 3 – терригенные комплексы остаточного морского бассейна после коллизии континентов (Западно-Калбинская зона); 4 – осадочные комплексы склона глубоководного желоба (Калба-Нарымский блок); 5 – комплексы осадочной террасы и аккреционной призмы над зоной субдукции (Иртышская зона смятия);6 – фронтальная зона девонского активно-окраинно-континентального вулкано-плутонического пояса (Рудный Алтай); 7 – осевая зона девонского вулкано-плутонического пояса (западная и центральная части Горного Алтая, Салаир), 8 – проявления средне-позднедевонского вулканизма в осевой и тыловой зонах активной окраины; 9 – зона тыловых рифтов активной континентальной окраины (Западный Саян).

Области наиболее богатые в отношении рудной минерализации приурочены главным образом к Рудно-алтайскойструктурно-формационной зоне и Салаиро-алтайскому мегаблоку, разделенным Северо-Западной зоной смятия.

Рудно-Алтайская СФЗ и связанное с ней оруденение

Рудно-алтайская структурно-формационная зона сложена формациями, отвечающими обстановкам активной континентальной окраины, которая начала развиваться в раннем девоне с заложения под структуры Рудного Алтая полого наклоненной зоны субдукции (Государственная.., 2001). По мнению авторов этой геологической карты впослеэмсское время на краю Сибирского континента развивался протяженный вулканно-плутонический пояс, обладающий многими характерными чертами активной континентальной окраины андийского типа. При этом, фронтальная часть данного пояса (современный Рудный Алтай) могла представлять собой энсиматический сегмент активной окраины континента с формированием вулканических прогибов рифтогенного типа (активную континентальную окраину калифорнийского типа) или активную континентальную окраину невадского типа, сочетающую в себе признаки зрелых энсиалических островных дуг и активных континентальных окраин.

В Рудно-Алтайской структурно-формационной зоне в обстановке фронтальной дуги в межгорных прогибах формировались вулканогенно-осадочные пестроцветные молассовые толщи с вулканитами риолитовой и базальт-андезит-риолитовой, а в более южных районах и андезитовой формаций.Вулканическая активность сопровождалась внедрением большого количества мелких и крупных субвулканических и гипабиссальных массивов габбро-тоналит-плагиогранитного алейского и габбро-гранит-лейкогранитового змеиногорского комплексов (рис. 2).

Рис. 2. Схема размещения интрузивных магматических комплексов в районе проведения экскурсии.

Условные обозначения: 1 – алейскийгаббро-плагиогранитовый; 2 – змеиногорский габбро-гранит-лейкогранитовый; 3 – усть-беловский габбро-диорит-гранодиоритовый; 4 – боровлянскийгранодиорит-гранитовый; 5 – синюшинскийгранодиорит-гранит-лейкогранитовый; 6 – жилы и дайки гранитных пегматитов и аплитов; 7 – разрывные нарушения; 8 – проявления редкометалльной минерализации. Массивы: 1 – Саввушинский, 2 – Синюшинский. Объекты экскурсии: 1а – Саввушинское пегматитовое поле, 2а – КолыванскоеW-Cu-Bi месторождение.

Вероятно, девонский вулканизм имел определенную цикличность, что фиксируется сменой существенно риолитоидного эксплозивного с игнимбритамиранне-среднедевонского вулканизма базальт-риолитовымживетско-франским вулканизмом. Следующий фаменский цикл субаэрального вулканизма проявлен на территории сопредельного Казахстана и характеризуется преобладанием андезитов над базальтами и кислыми дериватами (Большой Алтай…, 1998). Периоды снижения вулканической активности (магматические паузы) между циклами фиксировались накоплением отложений морской сероцветной и континентальной пестроцветной терригенно-вулканомиктовых молассовых формаций.

На протяжении развития активной континентальной окраины в среднем – позднем девоне протекали интенсивные тектонические и гидротермально-метасоматические процессы с образованием многочисленных месторождений и проявлений полиметаллических, барит-полиметаллических и колчеданных руд с золотом и серебром. Эти месторождения относятся к стратиформному типу “манто”. Расположение и стратиграфическая приуроченность месторождений этого типа определяется развитием разрывных нарушений и расположением вулканических аппаратов.

Формирование основных рудных месторождений в пределах Рудного Алтая происходило в течение всей истории развития девонских вулкано-плутонических поясов, однако наиболее интенсивно эти процессы протекали в среднем девоне и на границе среднего и позднего девона.

На российской части Рудно-Алтайского полиметаллического пояса, как наиболее продуктивные, выделяются три временных уровня: ранне-среднедевонский (эмс-эйфель)змеиногорский, среднедевонский (живетский)золотушинский и верхнедевонский (франский)рубцовско-таловский.

С ранним змеиногорскимэтапом связано образование месторождений золото-серебро-барит-полиметаллической подформации (Змеиногорское месторождение),медно-колчеданной и, в меньшей степени, полиметаллической подформации. С поздним рубцовско-таловским этапом связано образование месторождений Рубцовского рудного района (Рубцовское, Таловское и Степное месторождения), относящимся к колчеданно-полиметаллической формации.

Образование руд происходило на заключительных этапах вулканизма и в связи свнедрением субвулканических интрузий кислого состава. Образование руд проходило гидротермально-метасоматическим путем в приповерхностных условиях во время активного проявления гидротермальных процессов на склонах палеовулканов, на дне водных бассейнов среди отложений промежуточных и удаленных вулканических фацийнад формирующимися субвулканическими массивами риолитоидов. По механизму образования и главным факторам рудоотложения месторождения колчеданно-полиметаллической формации подразделяются на два структурных типа: согласный или стратиформный (тип «манто») и секущий, жильно-прожилковый, присутствующий как совместно со стратиформным, так и самостоятельно. В рудах отмечается устойчивый минеральный состав. Рудные залежи месторождений сопровождают ореолы гидротермально-метасоматических пород серицит-кварцевого, серицит-хлоритового, хлорит-карбонатного, реже тальк-карбонатного составов. Руды характеризуются определенным набором элементов-примесей (Cd, Ag, Bi, Mn, As, Sb) и устойчивым изотопным составом самородной серы, близким к метеоритному, что свидетельствует о стабильном существенно ювенильном источнике серы.

История интрузивного магматизма региона и минерализация Салаиро-Алтайского мегаблока

Магматическая история района началась в раннем девоне с началом развития активной окраины Сибирского континента. С развитием вулкано-плутонического пояса Рудно-Алтайской структурно-формационной зоны связано внедрение в ее пределах позднедевонских интрузивов, относящихся к габбро-тоналит-плагиогранитному алейскому и габбро-гранит-лейкогранитному змеиногорскому комплексам.

В позднем девоне происходит новая вспышка вулканизма, которой отвечают субаэральные эффузивы, субвулканические тела и тефроиды, по мнению некоторых исследователей (Ротараш и др., 1982) представляющие собой островную вулканическую дугу. На это время в пределах Салаиро-Алтайского мегаблока приходится внедрение мезоабиссальных I-гранитов усть-беловского (габбро-диорит-гранодиоритовая формиция позднего девона) и S-гранитов боровлянского (гарнодиорит-гранитная формация позднего девона - раннего карбона) комплексов (рис. 2). С этим этапом магматизма связано появление месторождений золота (Мурзинское месторождение), а также ряда золото-серебрянных с полиметаллами месторождений и проявлений.

Завершение развития вулкано-плутонического пояса Рудного Алтая происходит в раннем карбоне. С этого времени начинается коллизионный этап развития северо-западной части Алтая. Онвключает длительный период времени с раннего карбона по мел после закрытия Палеоазиатского океана.В раннепермское время, на смежных к западу территориях Иртышской зоны смятия, Западно-Калбинской и Калба-Нарымской зон формируются типичные коллизионные образования – крупные батолиты раннепермской гранитовой формации калбинского комплекса, сложенные гранитоидамиS-типа. С этими гранитоидами связаны обширные проявления редкометалльной (Li, Be, Cs, Ta, Nb, Sn) минерализациина территории Восточного Казахстана.

Активные коллизионные процессы проявлены с некоторым затуханием продолжались до ранней перми, сменившись режимом позднеколлизионно-рифтогенной стадии и стадии эпиколлизионной стабилизации. В течение этих стадий на территории Салаиро-Алтайского мегаблока сформировались магматические интрузивные массивы синюшинского гранодиорит-гранит-лейкогранитного комплекса. С массивами этого комплекса связаны проявления гранитных пегматитов с редкоземельной (Саввушкинское пегматитовое поле) и бериллиевой (Тигерекское пегматитовое поле) минерализацией, а также кварцево-жильные и грейзеновые вольфрамовые месторождения с молибденом в экзоконтакте Синюшинского массива.

Объекты геологической экскурсии

Месторождение Змеиногорское (Au-Ag-Cu-Pb-Zn)

Змеиногорское месторождение золото-серебро-барит-полиметаллических руд в XVIII – XIX вв. отработано полностью до глубины 200 м в части верхней подзоны золото-серебро-баритового с полиметаллами оруденения. В 40-50-е годы XX в. была выявлена нижняя рудная подзона, неизвестная ранее. Месторождение сложено вулканогенно-осадочными породами мельничной свиты. Его структура представляется в виде моноклинали северо-западного простирания с падением на северо-восток под углом 40-50º. Осложнено Главным сбросо-сдвиговым разломом северо-северо-восточного простирания, ограничивающим с запада промышленное оруденение. На месторождении развиты пострудные круто падающие дайки долеритов субширотного и северо-восточного простираний.

Эндогенная рудная зона месторождения делится на нижнюю, среднюю и верхнюю подзоны, связанные, соответственно, с нижней, средней и верхней подсвитами мельничной свиты (рис. 3). Нижняя и средняя подзоны представлены полиметаллическими (медно-свинцово-цинковыми) рудами, верхняя (снизу-вверх): полиметаллическими, золото-серебро-барит-полиметаллическими и баритовыми (Чекалин, 1996). Верхняя подзона, в значительной степени эродированная, представлена залежью Большого разноса и мелкой Комисской залежью, разобщёнными по простиранию. Она характеризуется промышленными запасами руд. Средняя – непромышленными. Нижняя может представлять практический интерес. На месторождении сформировалась и экзогенная рудная зона в виде трёх россыпей золота, известных с 1935 года.

Рис. 3. Геологический разрез Змеиногорского месторождения (по Государственная … 2001б).

Условные обозначения: 1– рыхлые песчано-глинистые отложения кайнозоя, 2–4 – отложения мельничной свиты (D1-2):2 – алевролиты и аргиллиты известковые и кремнистые; 3 – туфы и лавы риолитов и риодацитов; 4 – алевролиты, песчаники, туфы кислого состава; 5 – метаморфические сланцы палеозоя; 6–8 – руды верхней подзоны; 6 – золото-полиметаллические; 7 – золото-серебро-барит-полиметаллические; 8 – баритовые; 9 – полиметаллическое прожилково-жильное оруденение средней и нижней подзон.

Полиметаллическое оруденение прожилковое и прожилково-вкрапленное, в нижней подзоне штокверковое. Золото-полиметаллические руды исключительно прожилкового типа кварц-барит-сульфидного состава, связаны с гидротермально-осадочными кварцитами, в значительной своей верхней части обнажающимися и прослеживающимися по простиранию до 390 м (мощность до 100 м), при полном выклинивании на глубине 220 м. Золото-серебро-барит-полиметаллические руды (в основном, сплошные) залегают на золото-полиметаллических рудах, прослеживаясь по простиранию на участке Большого разноса на 220 м, при мощности до 20 м. На глубине 210 м они выклиниваются. Баритовые руды, залегая на золото-серебро-барит-полиметаллических, венчают верхнюю рудную подзону. Их мощность достигала нескольких метров.

Полиметаллические руды бедные во всех подзонах: содержание в них Cu - 0,2-0,6, Pb - 1,2-1,52, Zn - 1,87-2,37%, Au - 0,1 и Ag - 8-22 г/т; в золото-полиметаллических и золото-серебро-барит-полиметаллических: Cu - 0,17 и 1,2, Pb - 0,85 и 5,5, Zn - 1,64 и 7,08-8,3%, Au - 2,0 и 5,3г/т, Ag - 29,0 и 435-680 г/т, соответственно. Баритовые руды содержат BaSO4 - 92,45-99,22%, а также самородное золото до 3-5 г/т.

Золото-серебро-барит-полиметаллические и баритовые руды отработаны. Неотработанными являются полиметаллические и золото-полиметаллические руды, часть которых может быть предметом добычи в будущем.

Основываясь на геологическом строении рудных образований Змеиногорского месторождения можно предположить, что их формирование отражает особенности протекания вулканогенно-гидротермальных процессов в приповерхностных зонах и на поверхности. С осаждением на поверхности дна морского бассейна вероятно связано формирование главной залежи золото-серебро-барит-полиметаллических руд. В то время как жильные и штокверковые образования представляют собой фрагменты минерализации подводящих каналов гидротермальной системы.

Гранитные пегматиты Саввушинского поля

Рис. 4. Схема размещения пегматитовых жил
Саввушинского пегматитового поля.

Гранитные пегматиты Саввушинского поля представлены серией небольших жил субширотного простирания (рис.2, поле 1а), развитых в окрестностях оз. Колыванского (рис. 4). Кроме этого в привершинной части горы Высокой на южном берегу озера обнаружена серия мелких пегматитовых прожилков, секущих граниты и шлиров, имеющих с гранитами постепенные переходы. Наиболее крупным и интересным с точки зрения минералогии является жила Ортитовая.

Жила Ортитовая вскрыта небольшим карьером (разносом) на северном берегу оз. Колыванского и представляет собой субширотное плитообразное тело мощностью в раздуве около 5 м, погружающееся на юг. Для нее характерна хорошо выраженная зональность. Внешние части жилы сложены графическим кварц-калишпатовым пегматитом, переходящим в грубозернистый пегматит с подчиненным биотитом. Мощность этой зоны невелика и в отдельных участках достигает порядка 10 см.

Основной объем пегматита сложен грубо и гигантозернистым кварц-плагиоклаз-калишпатовым пегматитом с блоковой структурой. На восточной стенке карьера отчетливо видно, что именно к этой зоне, а именно области развития грубо- и гигантозернистого пегматита приурочены крупные кристаллыалланита (ортита) и титанита (рис. 5).

Рис. 5. Крупные кристаллы титанита на границе блокового калиевого полевого шпата и кварцевого ядра.

В 80-90 годах XX в. в верхней части карьера была вскрыта субвертикальная зона трещин, содержащих друзовые закономерные нарастания хорошо образованных кристаллов дымчатого кварца на блоки калиевого полевого шпата с графическимивростками кварца. Зона имела субвертикальную трубообразную форму и простиралась вниз из зоны блокового пегматита в зону графического пегматита. Ее образование связано с процессами перекристаллизации пегматитовых парагенезисов более поздним пегматитовым флюидом. Характерной особенностью этой зоны является кварц-полевошпатовый состав друзового парагенезиса.

В блоках КПШ отчетливо проявлено замещение калиевого полевого шпата альбитом. Замещение альбитом происходит по трещинам с образованием мусковит-альбитовых прожилков. В некоторых трещинах были обнаружены закономерные обрастания блоков розового калиевого полевого шпата белым прозрачным альбитом. В ассоциации с альбитом этой стадии образуется зеленоватый мусковит и эпидот. Мусковит-альбитовые прожилки часто содержат небольшие полости заполненные эпидотом. Иногда такие полости, размер которых в поперечнике может достигать 10-15 сантиметров, содержат друзы мусковита и хорошо ограненные кристаллы дымчатого кварца с вростками полупрозрачного эпидота. В качестве редких находок в подобных полостях обнаружены кристаллы апатита бирюзового цвета с очень богатым огранением головок.Несмотря на то, что мусковит-альбитовый с эпидотом парагенезис, также как и кварц-полевошпатовый сформировались благодаря поздним пегматитовым флюидам, их взаимных соотношений в жиле не установлено. Вероятнее всего они образовывались в изолированных системах трещин под воздействием флюидов, сформированных в различных частях пегматитового тела.

В блоковой зоне пегматита, в центральной части жилы развиты практически мономинеральные выделения серого кварца – кварцевые ядра. Размер ядер может достигать около 1 метра. На границах кварцевых ядер и блокового калиевого полевого шпата часто развиты кавернозные мусковит-альибтовые ассоциации, замещающие калиевый полевой шпат.

Месторождение Колыванское

Колыванское месторождение, известное с 1721-1723 гг. как медное, в 1936-1960 гг. отрабатывалось уже как вольфрамовое с медью и висмутом. Генетически относится к пневматолито-гидротермально-плутоногенному типу кварцево-жильной формации. Оно залегает в мощном (150-300 м) дайкообразномсубмеридиональном вертикально падающим телеаплитовидных гранитов, прорывающемгранодиоритыусть-беловского комплекса и срезанным в южной части порфировидными гранитами синюшинского комплекса. Разбито тектоническими нарушениями сбросо- сдвигового характера на три блока: Южный, Центральный, Северный. Каждый из блоков представлен серией кварцевых рудоносных жил субмеридионального простирания с очень крутым, преимущественно, западным падением. Из множества жил промышленными являются 25. Протяжённость их по простиранию – 50-350 м, по падению – до 150-200 м. Часто размер по падению превышает таковой по простиранию. Мощность промышленных жил, в большинстве случаев, - 0,2-0,7 м, в раздувах достигает 1-2 м, редко больше.

Оруденелые жилы обнажаются во всех блоках. Каждый из блоков отличается уровнем эрозионного среза, формой проявления кварцевых жил, их количеством и размерами, взаимоотношением с вмещающими их гранитами, количеством запасов и т.д. В Южном блоке жилы меньших размеров, чаще линзовидной формы, при меридиональном простирании падают в разные стороны, залегают в грейзенизированных гранитах. Центральный блок отличается наибольшим количеством промышленных жил, большими их размерами по падению, чем по простиранию, нередкими раздувами, ответвлениями. Северный блок характеризуется относительной простотой строения жил.

Жилы сложены серым кварцем. В призальбандовых частях развиты каймы крупнозернистого мусковита серого и зеленоватого цвета. В кварце попадаются крупные кристаллы флюорита светло-розового и зеленого цвета. В грейзенизированных гранитах часто встречаются гнезда кварц-турмалинового состава.

Главный рудный минерал – вольфрамит, проявляющийся в виде мелкой вкрапленности в кварце и грейзенизированных гранитах, реже он образует крупные гнёзда кристаллов. Кристаллы вольфрамита таблитчатые и тонкопластничатые, часто образуют сростки. Кроме вольфрамита в жильном кварце встречаются также арсенопирит, пирит, шеелит, халькопирит, висмутин, молибденит и сульфосоли Bi.

В зоне окисления, опускающейся до глубины 25-30м, установлены вольфрамовые охры, гематит, лимонит, ковеллин, халькозин, куприт, малахит, азурит.

Новофирсовское золоторудное месторождение

МесторождениеНовофирсовское представляет собой месторождение тонкозернистого золота в корах выветривания. Месторождение находится в частной собственности. На нем поставлена современная полная технологическая цепь по переработке руды от добычи на карьере до выплавки металла.

Литература

• Большой Алтай: (геология и металлогения). В 3 кн. Кн. 1. Геологическое строение /Щерба Г.Н., Дьячков Б.А., Стучевский Н.И. и др. Алматы, Fылым, 1998. 304 с.
• Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. Издание 2-е. Серия Алтайская. Лист М-44-X (Горняк). Объяснительная записка. /Мурзин О.В., Горшечников В.И., Жданов В.А.и др. СПб., ВСЕГЕИ, 2001а. 219 с.
• Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. Издание 2-е. Серия Алтайская. Лист М-44-XI (Змеиногорск). Объяснительная записка. /Мурзин О.В., Чекалин В.М., Сыроежко Н.В.и др. СПб., ВСЕГЕИ, 2001б. 174 с.
• Чекалин В.М. Геолого-генетические особенности Рубцовского месторождения полиметаллических руд на Рудном Алтае // Руды и металлы, 2002, 1, 23-31.