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

Рис. 26. Гидрогеохимпческпй разрез через Петровское и Западно-Петровское месторождения

1 — песчаники, алевролиты, алевропелиты с карбонатно-глинисто-кремнистым цементом, переслаивающиеся с основными и средними г>ф фузивами (Dsgv2s/ip,); 2 — алевролиты, сланцы, песчаники, аргиллиты, известняки (ü 3fmal). Остальные условные обозначения см. в табл. 8 і

с грунтовыми водами, а Li, Sn и Fe — в донных осадках поверхно­ стных вод (см. табл. 8, рис. 26).

Отмеченные особенности потоков рассеяния химических элемен­ тов в водах и донных осадках можно объяснить следующим. Макро­ состав вод Петровского месторождения мало отличается от макро­ состава фоновых вод. Воды стабильно щелочные гидрокарбонатные кальциево-магниевые с пониженными концентрациями хлора и фтора, почти полным отсутствием сульфатов. Лишь в непосредственной близости от зоны рудной минерализации они становятся нейтраль­ ными, относительно более обогащенными углекислотой. Состав вод не позволяет уверенно и однозначно решить вопрос об основном процессе обогащения их микрокомпонентами. На электрохимическое растворение сульфидов указывают бессульфатность и щелочность вод, повышенные содержания в них Mo, As, Zn, Pb, на простое химическое окисление и последующее растворение сульфидов — относительно хорошее отражение в составе вод элементов первичной рудной минерализации, наличие в водах значительных количеств Си и Fe. Fla наш взгляд, правильнее будет считать состав описываемых вод результатом действия обоих процессов, тем более что геолого­ гидрогеологические условия благоприятны для каждого из них. По-видимому, химическое окисление и растворение сульфидов про­ ходит не очень активно, напоминая процесс кислородного окисления моносульфидов, а образующаяся при этом серная кислота практи­ чески целиком нейтрализуется известковистыми рудовмещающими породами с образованием гипса и свободной углекислоты. Косвенным подтверждением отмеченного является отсутствие в рудном выходе Петровского месторождения гипергенно окремненных вмещающих пород. Последние на других месторождениях увязываются с форми­ рующимися в их пределах кислыми сульфатными водами. Не исклю­ чено, что более интенсивное (по сравнению с Fe) обогащение вод As может быть связано с так называемым бактериальным окислением арсенопирита (Ehrlich, 1964).

Щелочные гидрокарбонатные кальциево-магниевые воды, пере­ сыщенные карбонатом кальция, можно считать благоприятными для переноса As, Mo, У. Для большинства элементов, миграционная способность которых ограничена выпадением их гидроокисей при низком значении pH (Zr, Sn и др.) или малой растворимостью их карбонатов (Ca, Cd, Pb, Со, Zn, Cu), воды подобного состава можно считать неблагоприятными (процессы выпадения в осадок гидро­ окисей и окисей Fe и Ми здесь не имеют значения из-за небольшого их поступления в воды, а А1 и Si в щелочных условиях обладают хорошей миграционной способностью) (Броневой, Михайлов, 1971; Келлер, 1963; Краускопф, 1963!). В то же время наблюдаются отно­ сительно протяженные потоки рассеяния многих «трудноподвижных» в этих условиях элементов. Это, на наш взгляд, обусловлено нали­ чием в водах органического вещества, а также повышенной скоростью их движения. Все это способствует удержанию в растворе и переносу элементов в виде собственных коллоидов или в сорбированном

127

состоянии на «чужих» коллоидах и механических частицах разруша­ емых пород. Кроме того, в виде бикарбонатных, карбонатных или органо-минеральных комплексов в подобных условиях могут успешно мигрировать Си (Бродский, 1964, стр. 171), Ni (Бугельский, 1968) и .многие гидролизующиеся элементы (Брусиловский, 1963; Крайнов, 1968). Наоборот, миграционная способность V в присутствии орга­ нических веществ падает. Органическое вещество, окисляясь, повидимому, восстанавливает [Ѵ031~ до [ѴО]2+ с последующим обра­ зованием труднорастворимого соединения.

Перечисленные предположения подтверждаются лабораторными исследованиями вод. Так, применение ионного обмена показало, что преимущественно в катионной форме в водах находятся Na, Mg, Ca,

(см. табл. 10). В целом формы нахождения элементов близки опи­ санным для вод Тушканихинского месторождения. Исключение составляет Ва, находящийся в устойчивом катионном состоянии из-за отсутствия в водах сульфат-ионов, и Pb, Ga, Ni и Со, которые, по-видимому, сорбируются на коллоидах. Довольно высокие вели­ чины pH способствуют переходу в раствор As и Мо, которые в этих условиях мигрируют исключительно в виде анионов кислородных кислот. При длительном стоянии водных проб с выпадением из них осадков формы нахождения элементов практически не изменились.

Характеризуя условия формирования потоков рассеяния в дон­ ных осадках, отметим их слабую контрастность, что можно объяснить значительной механической энергией вод, достаточной для выноса из донных осадков не только солевой, но и мелкой, наиболее активной при сорбционных процессах механической составляющей. Некоторое обогащение осадков As и Sn связано, по-видимому, с повышенным содержанием этих элементов на месторождении. Аномальные содер­ жания в донных осадках Li, Ni, Mn, Cr, видимо, обусловлено слабой проработанностью и выщелоченностью рудовмещающих пород при формировании зоны окисления месторождения. Не понятна причина образования на Петровском месторождении относительно более протяженного и контрастного потока рассеяния Ва в донных осадках, а не в водах, обедненных сульфат-ионом.

Западно-Петровское месторождение расположено в 1,5 км северозападнее Петровского, у основания пологого склона — правого борта долины р. Глубокой (см. рис. 24). В отличие от Петровского место­ рождения здесь развита зона окисления мощностью около 20 м, находящаяся в «конечной» стадии развития, перекрытая рыхлыми элювиально-делювиальными отложениями (см. рис. 25, 26).

месторождении изучались по немногочисленным мелким источникам, мочажинам, а также ручьям Березовка и Малая Солоновка в их нижнем течении.

128

При сравнении потоков рассеяния элементов в водах ЗападноПетровского и Петровского месторождений отчетливо видна обоб­ щенность первых породообразующими элементами (Cr, Ti, Mn, Ni, Ga), которые формируют здесь и наиболее протяженные потоки рассеяния (см. табл. 8, рис. 26). В то же время рудообразующие элементы (Си, РЬ, Zn, Ag, As и др.) формируют очень слабо выра­ женные короткие потоки, в дальнейшем нередко переходящие в отри­ цательные. Следует отметить, что на Западно-Петровском место­ рождении в противоположность Петровскому потоки рассеяния элементов (особенно Cr, Mn, Fe, Ti, Ga, Mo, Zr) в грунтовых водах протяженнее и контрастнее, чем в поверхностных. Только в грунто­ вых водах обнаружен As и только в них отмечены потоки рассеяния

Sr, Cu, Zn, Pb, Cd, Al.

Потоки рассеяния элементов в донных осадках «приповерхно­ стных» вод обоих месторождений очень похожи. На описываемом месторождении они также более протяженны и контрастны в донных осадках грунтовых вод, особенно у Cu, Mo, V, Со. Исключительно в этих донных осадках отмечены положительные потоки рассеяния Mn, Pb, Ga, Sr и обнаружены такие элементы, как Li, Ag, As.

Подобный состав и протяженность потоков рассеяния элементов Западно-Петровского месторождения нами объясняются следующим образом. «Приповерхностные» воды формируют свой состав в пре­ делах сильно окисленного погребенного рудного выхода — в породах зоны окисления и перекрывающих ее рыхлых отложениях. Продукты рудного выхода к настоящему времени промыты от легкорастворимых сульфатных и хлоридных солей, особенно от рудообразующих халькофильных элементов. Вследствие этого, как и в предыдущих случаях, в воды поступают преимущественно элементы рудовмеща­ ющих пород, которые в прошлом при интенсивном выветривании перешли из силикатных минералов в более растворимые простые соединения. Некоторая «зараженность» вод рудообразующими эле­ ментами объясняется, по-видимому, их подпитыванием подземными водами, связанными с рудоконтролирующими тектоническими зо­ нами, состав которых может формироваться за счет электрохимиче­ ского растворения сульфидов. При дальнейшей фильтрации через рыхлые отложения грунтовые воды обедняются рудообразующими элементами, которые, сорбируясь на глинистых минералах, обра­ зуют в них вторичные ореолы рассеяния. Во время интенсивной инфильтрации агрессивных атмосферных осадков в породы и значи­ тельного поднятия уровня грунтовых вод в результате процессов десорбции и выщелачивания элементов из труднорастворимых мине­ ралов ореолов рассеяния происходит обогащение вод рудообразу­ ющими элементами. Подобное явление наблюдалось здесь в дождли­ вый 1961 г.

В пределах изученного участка Семеновского рудного поля были

Топкого. В этом месте грунтовые воды коры выветривания (зоны оки­ сления?) отличаются очень высокими, превосходящими в десятки раз фоновые содержаниями Cu, Zn, Ва, Sn и Sc (соответственно 80; 25; 70,9 и 0,5 мкг/л), а южнее расположенные водопроявления грунто­ вых и поверхностных вод — появлением As, Mo и La (соответственно 100; 0,3 и 0,1 мкг/л). Все это наряду с благоприятными геологиче­ скими предпосылками позволяет считать данный участок перспек­ тивным в отношении возможности расширения границ Петровского месторождения к югу. В то же время гидрогеохимические исследова­ ния севернее месторождения показали бесперспективность этой части площади на обнаружение рудной минерализации.

Гидрогеохимические аномалии выявлены также вдоль руч. Малая Солоновка (преимущественно в его верхней части). Воды зон текто­ нических нарушений здесь отличаются повышенными содержаниями

Zn, Cd, Ag, Pb, Cu (соответственно до 20; 6; 1; 4 и 20 мкг/л),

а также Fe и А1 (более 15 мг/л). В грунтовых водах, кроме того, повышено содержание Со, Ni, Ti, Zr, V, Ga, Cr, Mn и Sn (соответ­ ственно до 4; 20; 1000; 40; 40; 15; 40; 400 и 3 мкг/л).

КЫЗЫЛ-ЧИНСКОЕ И ЧАГАН-УЗУНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Особенности ландшафта и геологического строения

Юго-Восточный Алтай, в пределах которого расположены оба месторождения, занимает наиболее приподнятую высокогорную часть изученной горной страны. Его рельеф представлен серией горных хребтов (Южно- и Северо-Чуйский, Катунский и др.), между которыми расположены Чуйская, Курайская и другие межгорные впадины. Относительные превышения рельефа достигают 2500 м.

Значительная высота, более южное положение внутри материка по соседству с высокогорными областями Центральной Азии — все это обусловливает антициклонный режим циркуляции воздуха, суровый, резко континентальный климат этой части Алтая. Распре­ деление атмосферных осадков определяется морфологией местности. Влажные западные воздушные течения задерживаются высокими хребтами, что приводит к обильному выпадению осадков — до 2000 мм в год. На восточных склонах гор и особенно в межгорных впадинах, находящихся в «дождевой тени», годовое количество осадков резко уменьшается. Так, например, в пос. Кош-Агач оно составляет 106 мм

(см. рис. 10).

Основными морфологическими единицами непосредственно района описываемых месторождений являются Чуйская впадина и прилега­ ющая к ней с запада восточная оконечность Северо-Чуйского хребта. Чуйская впадина тектонически и морфологически отчетливо отде­ ляется от окружающих хребтов. Ее центральная часть представляет собой слабоволнистую аккумулятивную степную равнину, Юговосточный склон Северо-Чуйского хребта, в нижней части которого расположено Кызыл-Чинскѳе месторождение, характеризуется рас­

130