Файл: Воротников, Б. А. Водные потоки рассеяния сульфидного оруденения Алтая и их поисковое значение.pdf

Район Сугатовского рудного поля приурочен к юго-западному крылу Алейского антиклинория, осложненному более мелкой склад­ чатостью и разрывными нарушениями, относящимися к Иртышской зоне смятия. Рудовмещающие кварцевые порфиры, их туфы, туфобрекчии и туфопесчаники прорваны гранитоидами змеиногорского комплекса (рис. 21, см. также рис. 11). В северо-западной части

Сугатовка покрыты плащом рыхлых карбонатизированных, нередко1 загипсованных глинистых отложений. Металлогенически район с известными здесь месторождениями (Сугатовское, СургутановскоТупицинское) и рудопроявлениями (Южно-Сугатовское, Ново-Суга- товское и др.) относится к Медноколчеданной зоне Полиметалличе­ ского пояса Рудного Алтая (см. рис. 5, табл. 2). Для всех известных здесь месторождений характерна глубокая проработка, а местами эродированность зон окисления.

Фоновые воды

Гидрогеологические и гидрогеохимические особенности Суга­ товского рудного поля определяются его положением в преде­ лах горы Сугатовка, значительно приподнятой над окружающей

100

местностью. Гидрогеологическая структура в целом раскрытая, хорошо промытая. Основными типами вод являются: грунтовые

Рис. 22. Схема­ тическая гидро­ геохимическая карта района Сугатовского рудного поля

Условные обозна­ чения см. на рис. 13 и 21

и поверхностные воды коры выветривания девонских вулканогенно­ осадочных пород и переотложенных рыхлых отложений трансэлюви­ ального ландшафта (рис. 22).

гатовка и опробованы в основном по колодцам. Залегают они на глу­ бине около 5 м. Питание их осуществляется за счет подтока грунто­ вых вод со стороны горы Сугатовка и выровненных водораздельных пространств, расположенных севернее. Описываемые воды отли­ чаются от других типов вод несколько повышенной минерализацией (около 420 мг/л), гидрокарбонатно-хлоридным или сульфатным соста­ вом и реакцией, близкой к нейтральной. В водах установлены отно­ сительно высокие содержания Cr, Zn и Cd *, иногда Fe и Ті. Не обнаружены в этих водах, как и во всех других фоновых водах рай­ она, Zr, V, Sn, Со и Be (см. табл. 5).

* Не исключено, что высокие содержания Zn и Cd в водах колодцев обусло­ влены искусственными причинами, например отбором воды оцинкованными ведрами.

Г р у н т о в ы е в о д ы к о р ы в ы в е т р и в а н и я в у л ­ к а н о г е н н о - о с а д о ч н ы х п о р о д по условиям формиро­ вания и общему химическому составу в целом близки к таковым Березовогорского рудного поля; отличаются от них лит ь несколько меньшей минерализацией и большим значением сульфатно-хлорид- ного отношения (около 4,4). Сравнение этих вод с другими типами показывает, что Ag, Pb, Ni, реже Sr, Ва, Fe, Ті и Mo встречаются здесь чаще и в повышенных количествах. Только здесь обнаружен Ga. В то же время такие геохимически важные элементы, как Zn и Cd, почти отсутствуют. Для донных осадков характерно несколько повышенное содержание Сг и Мо, зато Ва, Sr, У, Ag и Be не обна­ ружены, а последние два не встречены и в донных осадках, связанных с другими типами вод района (см. табл. 6).

минерализацией и более щелочным характером. Особенно обращает на себя внимание чрезвычайная обедненность вод микрокомпонен­ тами. Так, их основная часть здесь не обнаружена, а Fe, Ti, Cu, Mor Ва и Sr присутствуют в относительно небольшом количестве (см. табл. 5). Донные осадки несколько обогащены Ni, реже Cr, Cu, РЬ и Y. Подобная картина обусловлена очень интенсивной выщелочен-

других типов вод повышенным содержанием Mn, Ti, Fe, Ni и Ва. Соответствующие поверхностным водам донные осадки микрокомпо­

на питающие их грунтовые воды (см. табл. 5). В повышенных содер­ жаниях здесь присутствуют Mo, Ag, Sr, а в донных осадках — Sr, Ва, Мп, реже Zn и Со.

Характеризуя в целом химический состав природных фоновых вод района Сугатовского рудного поля, следует отметить, что по сравнению с составом фоновых вод района Березовогорского рудного поля они относительно менее минерализованы, с пониженным содер­ жанием сульфат-иона и более холодные. Особенно заметны низкие содержания натрия, карбонат-иона и небольшая насыщенность вод карбонатом кальция. В то же время наблюдается относительное увеличение щелочности вод, содержания свободной углекислоты,

111

величины отношения сульфат-иона к хлору. Воды гидрокарбонатные (нередко сульфатные или хлоридные) кальциево-магниевые, реже кальциево-натриевые или преимущественно кальциевые. Характер зависимости макросостава фоновых вод от их общей минерализации показан на рис. 3. Микрокомпоненты в фоновых водах здесь встре­ чаются реже и в меньших количествах. Воды относительно обога­ щены лишь Ва, Мо и Sr, что связано с особенностями состава раз­ витой здесь рудной минерализации. В донных осадках (см. табл. 6) содержание большинства микрокомпонентов и их встречаемость выше, чем в районе Березовогорского рудного поля, причем их основная часть концентрируется в более крупной алеврито-песчаной фракции. По-видимому, это связано с более активным механическим разрушением пород.

Водные потоки рассеяния

В пределах Сугатовского рудного поля были изучены потоки рассеяния элементов в поверхностных водах, питающихся руднич­ ными водами заброшенных штолен Сугатовского и СургутановскоТупицинского месторождений, а также в «приповерхностных» водах окисленного рудного выхода Сугатовского месторождения. Руднич­ ные воды опробовались в связи с тем, что наблюдаемые в них потоки рассеяния элементов с известным приближением дают представление об естественных потоках рассеяния элементов в водах открытых эродированных рудных выходов медноколчеданных и полиметалли­ ческих (с пиритом) месторождений, характеризующихся интенсивным развитием процессов окисления в начальной (сульфатной) стадии формирования зоны окисления или (в еще большей степени) в случае выхода на поверхность и выщелачивания продуктов зоны цементации.

Сугатовское и Сургутановско-Тупицинское месторождения рас­ положены на западном склоне горы Сугатовка, в 1 км одно от другого (см. рис. 21). В геолого-минералогическом отношении они имеют много общего и в то же время значительно отличаются от ранее рас­ смотренных месторождений (см. табл. 7). Так, среди сульфидов здесь резко преобладает пирит (особенно на Сугатовском месторождении), а среди нерудных минералов распространены барит и флюорит (последний только на Сугатовском месторождении). Руды массивные, пятнистые, реже вкрапленные. На Сугатовском месторождении руд­ ное тело линзовидно-штокообразное, а на Сургутановско-Тупицин- ском рудные тела имеют жилообразную форму. На первом место­ рождении оруденение располагается в месте пересечения широтной тектонической зоны с более мелкими поперечными нарушениями, я околорудные изменения вмещающих пород выражены главным образом в интенсивном окварцевании. На Сургутановско-Тупи- цинском месторождении породы скарнированы. На обоих место­ рождениях отмечаются маломощные зоны вторичного сульфидного обогащения. Зоны окисления развиты относительно хорошо, имеют глубину около 40—45 м и значительно отличаются по минеральному

112

Cd и As (a Ba, Zr и Cr с самого начала водотока) образуют отри­ цательные потоки рассеяния. Обнаружены в водах следы Hg и Au. Макро- и микросостав вод в начале и конце водотока отражен в табл. 9. Рудничные воды кислые, по составу сульфатные кальциево- алюминиево-железисто-натриевые с устойчивым повышенным окис­ лительно-восстановительным потенциалом и высокой общей ми­ нерализацией. Воды характеризуются большим содержанием F, СО2 раств. (свободной и агрессивной), Si02 и почти полным отсутствйем гидрокарбонат-ионов и органических веществ. В конце ручья воды нейтральные (pH = 7), менее минерализованные (за счет уменьшения содержания^SO|~, Al, Fe, Cu, Zn, Na и менее — Si и Mn), с более низким и менее устойчивым Eh. Кроме того, в водах значительно уменьшается содержание С02 раств. и F, а содержание НСОз, органических веществ и растворенного кислорода, наоборот, увеличивается.

Сравнение потоков рассеяния химических элементов в донных осадках и в контактирующих с ними вышеописанных водах позволяет отметить следующее. Они сходны по широкому кругу элементов:

Си, Zn, Li, Со, Y, Mo, Sn, As, Zr, Cr, Cd (см. рис. 22 и 23, табл. 8).

Более протяженные потоки рассеяния в донных осадках образуют Ba, Ag, Pb. Особенно четкие потоки рассеяния Ві и Т1, отсутству­ ющие в водах (что, по-видимому, связано с их плохой миграцией в водах, а также с недостаточно чувствительным методом их опре­ деления). Вместе с тем Mn, V и Ті в донных осадках образуют отри­ цательные потоки, а Sr, Be, Hg и Au не обнаружены. Содержания Fe, Al и Ті превышают верхний предел чувствительности спектраль­ ного анализа, а потому данные по ним не могут быть использованы.

Сравнительный анализ гранулометрических фракций донных осадков по водному потоку рассеяния Сугатовского месторождения дал следующие результаты. В начале потока крупная фракция

картина значительно меняется: в крупной фракции преимущественно концентрируются Zn, Cu, Mn, Со, а в мелкой кроме Cr, Ga, Ba, РЬ, Bi, Sn еще Zr и Ті (см. табл. 10).

Анализ сильно выветрелых образцов с поверхности рудного вы­ хода Сугатовского месторождения показал, что по сравнению с дон­ ными осадками эти породы заметно обеднены Zr, Ti, Ni, Cr, но обо­ гащены Ag, Pb, Ba, Sr, As, Mo, Sn (на целый порядок), несколько

в пределах площади распространения этих пород, характеризуются слабощелочной реакцией и сульфатно-гидрокарбонатным кальциево­ магниевым составом; их минерализация около 500 мг/л. В них прак­

Co, Cu, V. Такие элементы, как Ti, Cr, Sr, присутствуют в количе­ ствах, примерно равных отмеченным в водах потоков рассеяния,

114