Минералогия оруденения мезо-кайнозойских отложений Восточного Кавказа

• Автор: Черкашин, Василий Иванович
• Шифр специальности: 25.00.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 339 с. : ил.

Глава I. Краткая геологическая и металлогеническая характеристика

Восточного Кавказа

ГЛАВА II. Изученность рудо- и петрокластов, аутигенных образований

и минералов, типоморфных признаков минералов рудных месторождений. Методика работ, объекты исследования

Глава III. Терригенные и аутигенные образования, сульфиды в отложениях юры

3-1. Терригенные, гидротермально-осадочные сульфиды в рудокластах

верхнетоарских конгломератов

3-2. Терригенные, гидротермально-осадочные образования, минералы

в отложениях аалена

3-3 Осадочно-диагенетические сульфиды в песчано-глинистых отложениях

нижнеО-среднеО юры

Глава IV. Изотопный состав химических элементов сульфидов, карбонатов
различного генезиса
4-1. Изотопный состав серы, углерода терригенных и аутигенных образований
4-2. Изотопный состав углерода эндогенных карбонатов
4-3. Изотопный состав свинца галенитов рудных образований
Глава V. Минералогические и геохимические особенности кварца в терригенных,
аутигенных и рудных образованиях
5-1. Кварц в аутигенных образованиях
5-2. Трещины синерезиса с кварцем как генетический признак формирования
колчеданных руд (месторождение Кизил-Дере)
5-3. К природе силицитовых обломковидных образований в пиритовых рудах
месторождения Кизил-Дере
5-4. Рентгеноструктурные и геохимические особенности кварца различных
генетических образований Восточного Кавказа
Глава VI. Отражение терригенных и аутигенных юрских образований в металлогении
осевой части мегантиклинория Восточного Кавказа
6-1. Источники рудо- и петрокластов внутриформационных нижне-среднвюрских
конгломератов
6-2. Некоторые особенности проявлений жильной кварц-супьфидной формации в
связи с вопросами их генезиса
Глава VII. Новые минеральные образования металлогенических зон осевой части
хребта Восточного Кавказа
7-1. Окисные железо-марганцевые корки и прожилки Курушского рудного поля
7-2. Диккит в проявлениях жильной кварц-супьфидной формации
Глава VIII. Терригенная минералогия тяжёлой фракции пород мезо-кайнозоя
Восточного Кавказа
Заключение. Результаты минералого-геохимических исследований,
практические рекомендации и выводы
Литература

Открытие промышленных колчеданно-полиметаллических месторождений в пределах юрских флишодных толщ юго-восточной части Большого Кавказа (Филизчай и др.) выдвинуло этот район как один из весьма перспективных на поиски рудных полезных ископаемых на Северном Кавказе. В его Восточном секторе также активизировались геологические исследования, приведшие к открытию промышленного медно-пирротинового месторождения Кизил-Дере, обоснованию перспективности Хнов-Борчинского и Аваро-Андийского рудных районов. Работами последних лет обосновывается перспективность Самуро-Белореченской металлогенической зоны в пределах Дагестана (Дагестанская подзона) на колчеданно-полиметаллическое оруденение [158,160].
Другим типом рудной минерализации, имеющим непромышленное значение, являются широко развитые проявления жильной полиметаллической формации [249, 278]. Появляются работы, обосновывающие наличие стратиформной полиметаллической минерализации, связанной с осадочно-диагенетическими процессами в среднеюрских [207, 211], в верхнеюрских отложениях [265]. Перспективность и генезис этих образований не ясны.
При современном состоянии изученности региона ведущее промышленное значение имеют медно-колчеданные и колчеданно-полиметаллические месторождения. Жильные месторождения в балансе медных и полиметаллических руд характеризуются небольшими запасами. В связи с этим в работе основное внимание уделено колчеданнополиметаллическому оруденению верхнетоар-нижнеааленского рудоносного уровня в пределах Приводораздельной и Самуро-Белореченской металлогенических зон.
Но несмотря на вышеизложенное, месторождения колчеданоносной провинции в целом и дагестанского месторождения Кизил-Дере, в сферу хозяйственной деятельности не вовлечены. Основной причиной этого является удаленность месторождения от центров металлургической переработки, что сказывается на экономических показателях получаемой продукции. Дальнейшее изучение региона и проведение поисково-разведочных работ должно быть направлено на установление новых промышленных объектов для увеличения минерально-сырьевой базы цветных металлов в республике. Только в этом случае возможно вовлечение разведанных запасов в экономику региона, что значительно улучшит ее структуру.
В настоящее время ощущается дефицит перспективных объектов на проведение поисковых работ. Выявление колчеданоносной зоны Восточного Кавказа произошли благодаря обоснованию возможности образования колчеданных руд связанных с процессами спрединга при формировании прогиба юрского морского бассейна Боль шого Кавказа. Внедрение в производство геологических исследований нового нетрадиционного подхода (благодаря работам академика В.И. Смирнова, член-корр. Г.А. Твалчрелидзе, д.г.-м.н.

В.Б. Черницина и др.) привело к открытию колчеданно-полиметаллических месторождений Большого Кавказа, включая и месторождение Кизил-Дере. В работе нами предлагается также использовать новый подход в поисках месторождений (хотя и основывающийся на прежних геотектонических представлениях) - минералого-геохимическом изучении терригенных, аутигенных образований, минералов.
Поиски рудных месторождений тесно связаны с представлениями об условиях их образования и локализации. Вопрос о генезисе колчеданных месторождений территории до сих пор остается остро дискуссионным. Существующие точки зрения могут быть сведены к двум основным концепциям.
1. Гидротермального, эпигенетического оруденения, наложенного на складчатость и контролирующегося разрывными нарушениями (Бородаевская [32], Полищук [218-220], Родзянко [232, 234], Осетров [202 - 205], Курбанов [132]).
2. Гидротермально-осадочного формирования руд, тесно связанного с процессами осадконакопления (Смирнов [263], Мазанов [151], Буадзе [43,44], Бородаевская [32, 33, 35], Твалчрелидзе [276]). Признаками, положенными в основу этих представлений являются: широкое развитие пирита во вмещающих породах, изотопный состав серы сульфидов колчеданных залежей, связь с подводными вулканогенными процессами: приуроченность к отложениям застойных фаций, располагающихся на определенных стратиграфических уровнях. В связи с этим в работе, наряду с установлением проявлений колчеданно-полиметаллического оруденения, много внимания уделяется вопросам условий их образования и локализации.
Осадочные толщи юры В.Кавказа формировались в преимущественно восстановительных фациях осадконакопления. Для них характерно наличие органического вещества и аутигенных сульфидов, которые отмечаются всеми исследователями. Наиболее распространен среди них пирит, сульфиды полиметаллов встречаются реже. В соответствии с основными концепциями по генезису колчеданных залежей исследователи по-разному оценивают роль осадочно-диагенетического пирита вмещающих пород в процессах формирования колчеданных руд. Сторонники гидротермального генезиса считают, что аути-генный пирит является осадителем рудной минерализации. Представители гидротермально-осадочного генезиса считают, что пирит боковых пород тесно связан с гидротермально-осадочным рудообразованием. Нами в работе рассмотрены вопросы распространенности и происхождения аутигенных сульфидов на основе изотопных исследований серы, углерода и других геохимических особенностей.
Наряду с осадочно-диагенетическими гидротермально-осадочными сульфидами (пирит, сфалерит, галенит, халькопирит) изучались терригенные сульфиды и связанные с ними кварц, карбонаты и породы матрикса по рудокластам, петрокластам и гидротерма-литам, которые имеют не меньшее значение для понимания процессов колчеданообразоношение между сульфидами в руде объясняется синхронным или близкоодновременным их отложением и последующей перекристаллизацией.
Преимущественно сфалеритовые руды с содержанием сульфидов до 40-50% встречается в виде обломков разной окатанности. Эти руды выглядят макроскопически как крупнокристаллический массивный сфалерит. Но уже в полированном состоянии видна их полосчатая текстура. Отдельные полосы состоят из крупнозернистых стяжений (3-4 мм) сфалерита. Они придают руде массивный крупнокристаллический облик. В сфалери-товой массе отмечается пирит. Каждое сфалеритовое обособление формируется вокруг кристалликов пирита, содержание которого достигает 5-10%. Распределен он неравномерно, увеличиваясь в отдельных участках, что отмечается даже визуально в полированных образцах. Руда локализуется в пелитоморфной карбонатной породе с рассеянным обломочным материалом (10-15%), представленным кварцем, карбонатными агрегатами, сгустками более крупнозернистого (чем основная масса) карбоната. Прослойки этих пород сменяются породой более песчанистого и крупнозернистого состава, среди которого устанавливается кварц, микрокварцит, кварц-серицитовые породы. Цементом служит более крупнозернистый (чем в первом случае) карбонат. К этому песчанистому прослойку и приурочена максимальная концентрация сфалерита, микрокристаллического и глобулярного пирита. В других случаях интенсивная сульфидизация отмечается непосредственно в криптозернистой карбонатной породе. Внутри скоплений сфалерита выделяются агрегаты карбоната, кварц-карбонатного материала и кварца. Карбонат встречается в виде ромбиков. Кварц в отдельных случаях также образует ромбические формы - вероятно, замещает карбонат при перекристаллизации руд. Устанавливаются рудокла-сты, представленные массивной сфалеритовой рудой, аналогичной массивной руде проявления Скалистое.
В конгломератах установлены единичные обломки карбонатизированной, суль-фидизированной древесины (до 1,5x3x5 см), с четко выделяющимися продольными волокнами. Макроскопически видна сфалеритовая каемка (мощностью 1-2 мм) между древесными остатками и цементом конгломератов. Древесная ткань почти нацело замещена пелитоморфным карбонатом. В поперечном срезе видны карбонатные агрегаты, замещающие волокна древесины, между которыми выделяется углефицированное вещество с микрозернистым и глобулярным пиритом, кристалликами галенита. Среди сульфидов наиболее развит сфалерит. В карбонатном материале он образует ксеноморфные выделения (до 1-2 мм) изометричной, слегка вытянутой формы. Более мелкие агрегаты сфалерита отмечаются между карбонатизированными волокнами. Для сфалерита характерно наличие эмульсионных выделений халькопирита. Подобные обломки могут уже сульфи-дизированными попасть в осадки или же сульфидизация произошла в процессе диагенеза.
Глава 3. Терригенные и зутигенные образования, сульфиды в отложениях юры.