Геологическое строение и минеральный состав руд месторождения Сухонького (Сарасинский рудный узел, Алтайский край)

Введение

Настоящая квалификационная работа посвящена описанию ртутного месторождения Сухонькое, расположенного в пределах так называемого Сарасинского рудного узла (Бедарев и др., 2004ф).

В ней использованы новейшие фондовые материалы ГАПСЭ (Горно- Алтайской поисково-съемочной экспедиции) Алтайского края по проекту «Опережающие геолого-геофизические и геохимические работы масштаба 1:200000 в Северо-Алтайском золотоносном поясе», начатаму в 3 квартале 2003г. Задачей проекта являлось проведение геолого-геофизических и геохимических работ с целью выявления и оценки золотоносных объектов и участков. Исследования, в которых принимал участие и автор, проходили в западной части Северо-Алтайского золотоносного пояса, где исследованиями охвачены следующие основные металлогенические таксоны: Змеиногорско-Семеновский, Мурзинский, Новофирсовский, Суеткинский, Бащелакский, Солонешенский и Каимский золоторудное узлы, Сибирячихинская рудная зона и Сарасинское рудное поле.

В комплекс геолого-геофизических и геохимических работ на золото входили: 1) площадные литохимические поиски по потокам рассеяния масштаба 1:200000; 2) литохимические работы масштаба 1:50000 по вторичным ореолам рассеяния; 3) поисковые маршруты масштаба 1:10000; 4) вскрытие геохимических аномалий канавами и скважинами; 4) геолого-геофизическая интерпретация геофизических материалов. Выполнены следующие виды и объемы работ:

. Литохимическими поисками по потокам рассеяния масштаба 1:200000 охвачена площадь листов: M-44-V (100%), M-45-I (70%), M-45-II (85%) и M-44-XI (10%); пройдено 4481 км маршрутов, отобрано 2546 донных проб.

. Литохимические поиски по вторичным ореолам масштаба 1:50000 по сети 500x500м проведены в Новофирсовском рудном узле на Акимовском участке площадью 450 км2; в Каимском рудном узле на Каянчинском участке площадью 168 км2 и на Сарасинском участке площадью 27 км2. Всего отобрано 2652 литохимических пробы по вторичным и 908 проб по первичным ореолам.

. Поисковые маршруты масштаба 1:10000 проводились на вышеназванных участках с целью выявления рудоносных образований, уточнения геологического строения площади с отбором литохимических проб из всех измененных пород по коренным выходам и элювиально-делювиальным образованиям.

Автором были проведены работы по литохимической съемке по вторичным ореолам рассеяния масштаба 1:50000 на листе М-45-II в районе Сарасинского рудного узла. Было пройдено 11 маршрутов, отобрано 101 металлометрическая проба.

Настоящая работа включает набор геологических карт, графические рисунки, а также различные схемы и таблицы.

1. Описание Сарасинского рудного узла

.1 Физико-географический очерк

Административно Сарасинский рудный узел находится на территории Алтайского района Алтайского края в северной части Горного Алтая (см. Рис.1).

Рис.1. Обзорная карта района масштаба 1:3500000

Географически более детально Сарасинский рудный узел показан на Рис.2.

Рис. 2. Обзорная карта района масштаба 1:1000000

Рельеф района типичный горно-долинный. В направлении с юга на север происходит постепенное общее снижение абсолютных высот. К северу от границы района горный рельеф резко сменяется равниной.

На максимальной высоте 1941.6м расположена вершина в южной части района на водоразделе р.Черемшанка и лога Аникина. В северной части водораздела абсолютные отметки вершин уже не более 830м, а основных водоразделов 780-790м. Относительные превышения колеблются от 200 до 600м, обычно составляя 400-600м.

Речная сеть довольно густая и относится к перистому типу. Главной водной артерией является р.Сараса. Она начинается за южной границей района работ, течет на север. Отмечаются перекаты, сменяющиеся участками с более спокойным течением. Ширина долины реки колеблется от 1км до 400м. По мере приближения к верховьям долина сужается. Река Сараса принимает справа ряд притоков - р.р. Малую и Большую Кыркылу, р.Комар, кл. Волчий, кл. Арбанаков, слева - кл. Федотов, кл. Черепанов, кл. Березовый, кл. Терентьев. Кроме того, борта р. Сарасы и ее притоков изрезаны большим количеством сухих логов.

Речные долины в нижних и средних частях неширокие, V-образные, иногда каньонообразные со скалистыми склонами, и находятся в стадии омоложения. В верхнем течении долины рек имеют более плавные формы. Водоразделы узкие и иногда гребенчатые. Следует отметить большое распространение надпойменных террас, сложенных современными четвертичными отложениями (см.раздел «стратиграфия»).

Обнаженность района хорошая. Выходы пород наблюдаются на водоразделах, по долинам рек, подножиям склонов и на самих склонах. Наличие большого количества логов, довольно значительные относительные превышения и крутизна склонов обусловливают заметную пересеченность местности.

Климат района резко континентальный. По данным Белокурихинской метеостанции максимальная среднемесячная температура (июль) +21.3°, минимальная среднемесячная температура (февраль) -25.3°; среднее годовое количество осадков - 667мм, преобладающее направление ветров - ЮЗ.

Древесная растительность в районе распространена неравномерно и представлена в основном березами, реже лиственницей, сосной, осиной. Луговой травостой обилен и включает множество видов.

Район мало и неравномерно населен. Населенные пункты расположены вдоль старого Чуйского тракта и по долинам рек. Население района преимущественно русское и занимается, главным образом, земледелием.

.1.1 Гидрогеология

Район имеет хорошо развитую речную сеть. Как говорилось ранее, наиболее крупными являются речки Сараса, Б.Кыркыла и М.Кыркыла. с дебитом от 1 до 10м³/сек. Дебит же их многочисленных притоков от нескольких л/сек. до 1м³/сек. Питание речек и ручьев происходит за счет подземных и атмосферных вод, таяния снега и льда. Преобладает питание за счет подземных вод. Выпадение атмосферных осадков и таяние снега и льда лишь временно повышают уровень воды. Подземные воды в районе представлены карстовыми, трещинными, верховодными и грунтовыми (Шепеленко, 1973ф).

На участках развития карбонатных пород большое значение в питании рек приобретают карстовые воды. Так, выше впадения р.М.Кыркылы дебит р.Сарасы составлял 0,77м³/сек, ниже устья М.Кыркылы - 1,10м³/сек, ниже впадения карстовых источников - 1,44м³/сек. (замеры произведены в 1946г. работниками гидрогеологической службы для нужд совхоза). Крупные выходы карстовых источников с суммарным дебитом 346л/сек. известны в долине р.Сарасы (между с.Пролетарским и Рудником). Эти источники образуют ручьи, впадающие в р.Сарасу. О карстовых водах свидетельствует наличие пещер, ниш, карстовых полостей. По составу карстовые воды гидрокарбонатно-кальциево-магниевые.

Трещинные воды распространены на всей территории района и связаны с широким развитием дизъюнктивных нарушений. Несомненно, что многие реки и ручьи, протекающие вдоль зон разломов, питаются за их счет, иногда не выходящих на дневную поверхность.

Выходы трещинных вод с дебитом от 0,1 до 1,5л/сек. известны в бассейнах рек Сарасы, Б. Кыркылы, М. Кыркылы. По составу трещинные воды гидрокарбонатно-кальциево-магниевые.

Верховодка в районе наблюдается лишь на небольших участках некоторых водоразделов, на пологих задернованных склонах и в тальвегах части сухих логов. Эти воды, обычно временные, залегают неглубоко от земной поверхности и подстилаются линзами слабопроницаемых суглинков. Как правило, они исчезают в результате испарения или просачивания вниз.

Грунтовые воды приурочены к: а) делювиально-пролювиальным отложениям верхнечетвертично-современного и б) аллювиальным отложениям современного возраста.

Грунтовые воды делювиально-пролювиальных отложений развиты на всей территории. Глубина их залегания зависит от рельефа местности и составляет 3-4м. Водоупорным ложем являются эффузивы и сланцы. У русла реки Черемшанки и в др. местах грунтовые воды выходят в виде источников в местах пересечения депрессионной поверхности поверхностью рельефа.

Грунтовые воды аллювиальных отложений приурочены главным образом к основаниям пойменных террас. Иногда они образуют подрусловые потоки, режим которых тесно связан с поверхностными водами.

По составу грунтовые воды гидрокарбанатно-кальциево-натриевые. Их статический урвень постоянен.

1.2 История геологического исследования района и первые находки киновари

Первая схематическая геологическая карта района работ масштаба 1:200000 была составлена В.П. Нехорошевым после проведения маршрутных исследований по старому Чуйскому тракту в 1925-26гг.

В 1930г. Л.Н. Краевской дана более полная геологическая характеристика района. Описаны кембрийские известняки и эффузивы среднего девона по левому борту р.Сарасы. В полевой документации отмечены находки в верховьях кл.Светлого в глыбах известняка и сланца образований «киноварного» цвета, пачкающих руки без их минералого-химической характеристики.

Летом 1936г. Г.В. Пинус по заданию «Редметразведки» проводил поиски в восточной части листа М-46-П. Шлиховое опробование не дало сколько-нибудь интересных результатов.

Первые, представляющие интерес, находки киновари в шлихах были сделаны в 1942г. по ключу Аникину при проведении поисково-съемочных работ Ойрот-Туринской партией ЗСГУ под руководством С.Ф. Дубинкина. Кроме того, киноварь в шлихах была обнаружена по р.р.Сарасе, М. и Б.Кыркыле.

В 1943г. начаты поисково-разведочные работы на ртуть С.Ф. Дубинкиным. Работы проведены по кл.кл.Аникину, Барсучьему, Аренд и Арбанакову. По ключу Аникину, в верхнепротерозойских доломитах закартирована оруденелая зона протяженностью 350м мощностью 0.5-4.6м. Отмечается содержание ртути в пробах до 9.56%. По ключу Барсучьему обнаружена бедная вкрапленность киновари в девонских конгламератах. Киноварь в шлихах и свалах была установлена также по кл.Арбанакову.

В 1944г. в результате работ поисково-разведочной партии было выявлено 6 точек с киноварным оруденением в коренном залегании по правому борту кл.Арбанакова, на левобережье кл.Сухонькое в 660м от устья (редкая вкрапленность в известняках); на правом борту р.Сарасы в 1км ниже устья лога Ночного (редкая вкрапленность в брекчированных известняках); южнее лога Ночного у водораздела на склоне к ключу Каторжному (в брекчированных известняках), в вершине лога Ночного в кальцитовой жиле и брекчированных известняках. Наиболее перспективными считались последние находки.

В 1945-46гг. партия продолжила работы. Выявлены новые участки с наличием киновари в шлихах (кл.кл.Трифонов, Черемшанка, Зыков) и в коренном залегании (кл.кл. Волчий, Мокроусов). Рудопроявление кл.Волчьего отнесено к перспективным. Впоследствии оруденение полностью выработано старательской артелью Акташского РУ. Было добыто 250кг ртути (Т.К. Массаловой запасы категории С2 определены в количестве 696кг. металла).

Продолжались разведочные работы и в Ночном логу. С поверхности вскрыт ряд рудоносных линз и зон. Подсчитаны запасы ртути категории С2 - 1562кг. Участок лога Ночного был предложен для постановки разведочных работ, в основном, на глубину.

В 1947-48г.г. на проявлениях логов Ночного и Волчьего и по кл. Арбанакову работала старательская артель, добывшая около 600кг ртути. Геологических материалов за этот период нет.

В 1951-55гг. продолжались работы по оценке участка лога Сухонькое: обнаружены рудопроявления кл.Тесного и месторождение Черемшанское, на которых проведены поисково-разведочные работы. По Сарасинской группе месторождений подсчитаны запасы ртути категории С2 в количестве 396тонн. Наиболее интересными в структурном отношении, по запасам и содержанию ртути в рудах считались месторождения Черемшанское и Сухонькое. Особые надежды на возможность обнаружения «слепых» рудных тел возлагались на последнее (Шепеленко, 1968ф).

Результаты ранее проведенных шлиховых работ обобщены в 1955г. Б.В. Голошейкиным. Одновременно Браварец Б.Л. составлена прогнозная карта Алтая на ртуть и сурьму; наиболее перспективными в Сарасинской зоне считаются участок кл.Сухонький и участок Черемшанский.

В 1956г. Н.В.Шестак и А.Г.Лапченко проводят магнитную съемку масштаба 1:10000 на участках Каменском и Сарасинском. На участке Каменском установлено, что аномалия до 3600гамм приурочена к телу гипербазитов; природа аномалий Сарасинского участка оставалась невыясненной.

В 1956 году серпентинитовый массив р.Кыркылы бегло исследован С.Г. Камаевым с целью поисков голубого асбеста. Было установлено четыре выхода серпентинитовых тел размером от 60 до 460м. Оценка на голубой асбест дается отрицательная. Отмечается наличие в серпентинитах вкрапленности магнетита и хромита.

К 1957 году М.К. Винкман обобщила материалы ранее проведенных поисково-съемочных работ и составила геологическую карту листа М-45-П, которая была издана в 1959г.

В 1961 году В.В. Дементевский, проводя тематические работы в районе р.М.Кыркылы, закартировал в приустьевой части р.М.Кыркыла синклинальную складку, в ядре которой залегают археоциатовые известняки нижнего кембрия.

В 1962 году Алтайская партия 6-го Главного управления на территории севернее с.Пролетарки проводила поисково-разведочные работы на пьезооптическое сырье. В районе д.Сарасы в зоне брекчирования вскрыты гнезда, прожилки и мелкие жилы матового кальцита и кристаллы флюорита. Кондиционных прозрачных разностей не встречено. Сарасинский участок признан неперспективным на это сырье.

В 1965 году А.Н. Афонин и др. занимались изучением разреза кембрия и девона по р.р. Б. и М.Кыркыла и руч.Комару с целью изучения их фосфоритоносности. В доломитах в правом борту реки Мал.Кыркыла найдены водоросли, определяющие возраст отложений как средние и верхние горизонты верхнего протерозоя. В верхней части доломитовой толщи выделены прослои (0.5-1.0м) фосфатных доломитов (Р2О5 - 0.1-4.0%).

В 1964-67гг. на площади листов М-45-4-А,В проводил геологическую съемку масштаба 1:50000 В.П. Сергеев. Им значительно уточнена стратиграфия района, причем показано, что возраст каянчинской свиты в разрезе по р.Каянча, т.е. в ее стратотипе, является не нижнекембрийским, как считала М.К. Винкман (1959), а верхнепротерозойским, а возраст каимской свиты в разрезе по р.Каим оказался не среднекембрийским, как считалось ранее, а верхнепротерозойским - нижнекембрийским. Выявлено Устюбинское ртутное проявление.

В 1967-69г.г. геологическую съемку масштаба 1:50000 на площади листов М-45-3-Б,В,Г проводила Черемшанская партия. Работы осуществлялись с целью направления поисков ртути, магнезитов и комплексной оценки района на полезные ископаемые. Даны рекомендации на продолжение поисково-разведочных работ на ртуть в приконтактовой полосе девонских и рифейских отложений (Зейферт и др., 1972ф).

В 1967г. Веселовской партией АГЭ на территории листов М-45-3-Б, Г проводились маршрутные магнитометрические и электроразведочные работы. Выявленные региональные аномалии естественного электрического поля связывают с толщами «синийских и кембрийских графитизированных известняков и порфиритов, несущих более или менее интенсивную вкрапленность пирита и пирротина» (Ф.Б.Бакит, 1968ф).

В 1967-70гг. Чуйская (Сарасинская) партия АГЭ под руководством Н.В. Смирнова проводила комплексные геофизические исследования (магниторазведка, электроразведка, металлометрия) масштабов 1:10000 и 1:2000, сопровождаемые поисковыми маршрутами в пределах Черемшанского и Пролетарского полей Сарасинской ртутной зоны с целью направления поисков ртути. Проведенными работами уточнено геологическое строение участков, выявлен ряд точек с киноварной минерализацией в коренном залегании, выделены вторичные ореолы рассеяния ртути и мышьяка, зоны диккитизации.

С 1968г. возобновила поисково-разведочные работы на ртуть в данном районе, Сарасинская геолого-разведочная партия Северо-Алтайской ГРЭ. В промежутке от 1968г. до 2003 особо крупных работ не было. В 2003г. начато изучение Северо-Алтайского золотоносного пояса по программе (проекту) ГАПСЭ, о котором изложено выше.

1.3 Геологическое строение Сарасинского рудного узла

Сарасинский рудный узел расположен в пределах Сарасинской ртутно-рудной зоны, являющейся составной частью сложно построенной Сарасинско-Курайской серии глубинных разломов, протягивающейся по границе крупных складчатых структур каледонского и герцинского возрастов с СЗ на ЮВ через весь Горный Алтай на несколько сотен километров. В свою очередь она является структурным компонентом Кузнецко-Алтайского ртутного пояса, формирование которого связано с мезозойскими движениями рифтогенно - сдвигового характера (тектоно-магматической активизацией). Сложное кулисообразное строение Сарасинской зоны и выступающая на ЮЗ дугообразная форма ее является результатом наложения варисского геосинклинального прогиба северо-западного простирания на более древние структуры близмеридионального простирания (Бородаевский и др., 1962). Рассматриваемый район расположен в северной ее части. Здесь грабенообразная ровная часть зоны (шириной 8-10км) имеет меридиональное направление и проходит вдоль сочленения двух крупных структур - Бийско-Катунской и Ануйско-Чуйской структурно-формационных зон, что обусловило сложное строение и напряженную тектонику территории (см. Рис.4). В пределах этой структуры развиты, в основном, отложения венда, кембрия и девона (см. Рис.3).