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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 56

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вводы — окисление и последующее растворение сульфидов. Будучи экзотермическим, процесс окисления может происходить практически в любых климатических условиях и особенно интенсивно, если руды массивные, полисульфидные, существенно пиритовые и заключены в нейтральных породах. В этом случае формируются кислые суль­ фатные, иногда хлоридные (в результате выщелачивания хлора из рудовмещающих пород) воды с высоким устойчивым Eh (сернокислый процесс).

Микрокомпонентный состав вод четко отражает состав пород или коренной рудной минерализации. Исключением являются эле­ менты, миграция которых в подобных водах затруднена (As, Mo, W, Ва, Sr, отчасти Pb, Ag, Si и др.). Формирующиеся здесь водные потоки рассеяния отличаются большой контрастностью и протяжен­ ностью, а также выдержанностью форм миграции элементов (в водах преобладают простые ионы). Основным процессом, регулирующим контрастность и протяженность потоков рассеяния элементов, является в этом случае выпадение в осадок окисей и гидроокисей Si, Fe, Al, Mn. Особенно интенсивно процесс проходит при воздействии на водный поток рассеяния щелочных карбонатных фоновых вод. Таким образом, в условиях расчлененного рельефа контрастность и протяженность потоков рассеяния элементов в водах уменьшаются вследствие усиленного разбавления фоновыми водами, особенно если их общий химический состав не благоприятен для миграции этих элементов. С другой стороны, фоновые воды способствуют интен­ сивному переносу элементов в форме взвесей и коллоидов благодаря большой скорости перемещения.

По мере уменьшения расчлененности рельефа обычно увеличи­ ваются распространенность и мощность рыхлых отложений, а также сохранность, глубина и интенсивность переработки зон окисления, вплоть до «конечной» стадии их развития (преобладают карбонаты, окислы и гидроокислы, силикаты, арсенаты, вольфраматы и т. п.). Тектонические трещины становятся менее выраженными, более заглинизированными. Уменьшаются и общая трещиноватость и промытость пород, интенсивность водообмена. Гидродинамическая связь между водоносными горизонтами нарушается и намечается разно­ родность химического состава вод. В целом гидрогеологическая структура из раскрытой переходит в полураскрытую или даже за­ крытую. Процессы «обычного» окисления и растворения сульфидов теряют ведущее значение.

На участках с в ы р о в н е н н ы м р е л ь е ф о м в пределах Алтая часто распространены месторождения с глубоко и интенсивно окисленными рудными выходами, нередко погребенными под рых­ лыми отложениями. Состав фоновых вод здесь определяется харак­ тером кор выветривания и продуктов их переотложения, современ­ ными ландшафтно-геохимическими условиями и процессами. Воды потоков рассеяния по макросоставу мало отличаются от фоновых; они, как правило, относительно более минерализованные, нейтраль­ ные или слабощелочные гидрокарбонатные кальциевые, нередко


натриевые. В грунтовых и поверхностных водах потоки рассеяния элементов формируются в результате выщелачивания последних из рудовмещающих пород, а в небольшом объеме также из продуктов разрушения зон окисления. Главные рудообразующие элементы в поверхностной части зон окисления находятся в труднорастворимой форме и переходят в современные воды в незначительном количестве. Это нередко приводит к возникновению отрицательных аномалий, которые в подобных условиях необходимо учитывать в качестве гидрогеохимических поисковых признаков. Слабый водообмен, не­ редко создающий в этих условиях застойный режим вод, затрудняет вынос химических элементов на дальние расстояния, исключая периоды дождей или снеготаяния. В последнем случае происходит даже растворение и переотложение солевой составляющей рыхлых образований, что приводит к формированию короткоживущих потоков рассеяния химических элементов в водах или донных осад­ ках, очень сложно пространственно и генетически связанных с уча­ стками рудной минерализации. Подземные воды при их связи с рудо­ контролирующими трещинами могут обогащаться своеобразным комплексом элементов в результате электрохимического растворения сульфидов на глубине. В условиях замедленного водообмена обилие растворенного органического вещества способствует миграции эле­ ментов в виде коллоидов или комплексных ионов. На месторождениях с погребенными рудными выходами перечисленные особенности водных потоков и ореолов рассеяния усиливаются. В этом случае рудную минерализацию удается проследить в основном гидрогео­ химическим опробованием картировочных скважин.

Следует отметить, что практически во всех водных потоках рас­ сеяния обнаруживаются характерные для первичных руд редкие элементы-спутники (Li, Yb, Sb, Hg, W, U, Sc, La, Au, а в донных осадках, кроме того, Ві и Т1), отсутствующие в фоновых водах. Это также необходимо учитывать при гидрогеохимических исследова­ ниях, особенно в выровненных районах, так как в этих условиях подобные редкие элементы определяют наличие или отсутствие гидрогеохимических аномалий. Ві и Т1 не обнаружены в водах место­ рождений из-за их плохой миграции, а также, по-видимому, из-за недостаточно чувствительной методики их определения в водах.

Нередко участки

с расчлененным и

выровненным рельефом

(и характерные для

них водные потоки

рассеяния) наблюдаются

в непосредственной близости друг от друга, в пределах любых высот­ ных поясов Алтая. Примером тому служат первый и третий (расчле­ ненный рельеф) и второй (выровненный рельеф) рудные участки Кызыл-Чинского месторождения (высокогорье), Петровское и За­ падно-Петровское месторождения (низкогорье), Майское, Тушканихинское и Степное месторождения (предгорье). Поэтому, по-нашему мнению, можно лишь утверждать, что участки с расчлененным рельефом более распространены в среднегорье и высокогорье, а вы­ ровненные участки — в низкогорье и предгорье Алтая.

В заключение хотелось бы отметить следующее. В предгорной

152


выровненной части Алтая на сульфидных месторождениях условия благоприятны для образования зон окисления и их сохранения от последующего разрушения. Как уже упоминалось, они характе­ ризуются следующим строением. Верхняя часть сложена продуктами так называемой конечной стадии их развития (окислы, гидроокислы, арсенаты, фосфаты, ванадаты, молибдаты, силикаты и т. п.). Карбо­ наты средних частей зон окисления (обычно вблизи современного уровня грунтовых вод) дают представление о «средней» стадии их развития, а сульфаты, преобладающие в нижних частях, — о на­ чальной стадии формирования зон окисления. Еще ниже нередко залегает зона цементации, представленная вторичными сульфидами меди, серебра, реже кадмия, а также самородными элементами. Поднятие отдельных участков приводит к развитию эрозионных процессов, к разрушению ранее сформировавшихся горизонтов зон окисления и выходу на поверхность минеральных ассоциаций, не устойчивых в современных условиях (карбонаты, сульфаты, мине­ ралы зоны цементации, первичные сульфиды). Неполный профиль зон окисления наблюдается и в том случае, когда интенсивность их механического разрушения равна или даже превышает скорость образования. То же самое наблюдается для зон окисления в районах с устойчивыми отрицательными температурами (приледниковые рай­ оны или участки развития многолетнемерзлых пород), где они могут развиваться лишь в экзотермической «начальной» сульфатной стадии (Иванов, 1966). В связи с этим следует иметь в виду, что формирова­ ние потока или ореола рассеяния на месторождении (предполагаемой сульфидной минерализации) определяется не только характером рудного выхода (эродированный или окисленный), но в последнем случае и составом той части зоны окисления (или цементации), кото­ рая, находясь в приповерхностных условиях, подвергается выщела­ чиванию природными водами.

ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ АЛТАЯ

КАК ОСНОВА ДЛЯ ПОИСКОВ СУЛЬФИДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО ВОДНЫМ ПОТОКАМ РАССЕЯНИЯ

В настоящем разделе сделана попытка ландшафтно-геохимиче­ ского районирования территории Алтая по условиям формирования водных потоков рассеяния и применимости гидрогеохимического метода поисков на основании выводов, полученных по изученным участкам, и литературного материала. Основой при районировании послужили схемы геологического, металлогенического и геоморфо­ логического районирования Алтая и по несколько меньшей терри­ тории — схемы почвенного и геоботанического районирования (см. рис. 4—9). Небольшой объем фактического материала позволяет пока дать лишь схематичное решение этой задачи.

В основу районирования положено геоморфологическое стро­ ение. Вся территория Алтая условно разделена на территории с рас­ члененным (А) и выровненным (Б) рельефом (рис. 29, табл. 12). На территории с выровненным рельефом преобладает воднораство­ ренная форма миграции, в районах с расчлененным рельефом, кроме того, большое значение имеет и механический перенос элементов. Распространенность и мощность рыхлых отложений, глубина, ин­ тенсивность проработки и сохранность зон окисления увеличиваются в целом от районов с расчлененным рельефом к районам с выровнен­ ной поверхностью. В этом же направлении уменьшается трещинова­ тость пород, интенсивность водообмена и промытость пород. В составе гидрогеохимических потоков рассеяния увеличивается роль обычно трудноподвияшых, преимущественно «породообразующих» элемен­ тов или элементов-примесей (V, Ti, Zr, Al, Ga, Cr, Mn, Ni и др.),

более характерных для нерудных минералов вмещающих пород, рыхлых продуктов зон окисления и кор выветривания. Рудообразу­ ющие элементы, в основном их халькофильная часть, из окисленных рудных выходов или интенсивно выщелочены, или находятся в труднорастворимом для современных вод состоянии (окислы, гидроокислы, карбонаты, силикаты, фосфаты, арсенаты, ванадаты). В последнем случае они образуют четкие ореолы рассеяния в рыхлых продуктах зон окисления, а при механическом разрушении рудных выходов — потоки рассеяния в донных осадках. В выровненных

154


Рис. 29. Схема ландшафтно-геохимического районирования Алтая по применимости геохимических методов по­ исков. I—V — участки детальных работ (см. рис. 1)

Границы между выделенными: і — территориями; 2 — областями; з — районами; 4 — подрайонами. 5 — индексы областей, районов

Иподрайонов; 6 — граница распространения максимального оледенения

Ландшафтно-геохимическое районирование Алтая по примени

КА

 

Сб

 

 

н н

 

 

 

ft«*

 

Район

Ландшафты

о се

£

 

X М

 

 

І А

Сб

 

 

V к.

Ч

S o

 

 

о

Н о.

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

Сб

 

 

 

 

Я

 

 

 

 

Я

 

А-і

Шівальный

абиогенный,

ф

 

я

'

 

по периферии

области —

ф

 

ч ■

 

растительность

приледни-

Я '

 

о

 

 

кового комплекса (щебе-

сб

 

 

нисто-лишайниковая и ка­ менистая тундра); много­ летняя мерзлота

а> 3

Я

4

сб

Я.

я

2

ч

я

о

Я

сб

ft

Н

Я

о

>Ѳ<

яф

ч

S

3

я

я

ф

я

ф

4

я

о

сб

Он

а

С

«

о

ft

о

Я

X

я

к

о

:3

О

Я

о

«

Я

сб

t f C S I

о L

X 5 І

3 w’ я tr

м«CU

Я

я

сб

Я

Я

ф

я

ф

ч

оя

сб

ft

Альпийский высокогор­ А-2а ный (площади максималь­ ных тектонических подня­ тий)

Высокогорный, в основ­ А-26 ном крутосклонный глубо­ ко расчлененный эрозион- но-экзарационный

Средяегорный (верхний А-2в ярус) глубоко расчленен­ ный эрозионно-денудацион­ ный, литоморфный

Низкогорный дробно рас­ А-2г члененный островершинный

Субальпийские и альпий­ ские разнотравные луга, моховые и лишайниковые горные тундры; островная многолетняя мерзлота

Луговые и кустарнико­ вые тундры; островная многолетняя мерзлота

Горные лиственничные и темнохвойные леса на горно-таежных бурых, под­ золистых и дерново-подзо­ листых, а также серых лес­ ных почвах

Горные темнохвойные ле­ са и кустарники на мало­ мощных горно-таежных глубоко оподзоленных, дер­ ново-подзолистых и серых лесных почвах

сч

* Литохимический метод — опробование коренных пород с целью выявления первич

** Масштабы

методов: М —мелкий (мельче

і j 100 000), С — средний (1 : Ю0 000 —

метод, не выделен

— вспомогательный, в скобках

— второстепенный метод.

мости геохимических методов поисков сульфидного оруденения

Т а б л и ц а

12

 

 

 

 

 

 

Рекомендуемые геохимические

поисковые методы

 

 

 

­

*ский

Валунно­ обломочный

Шлиховой

Гидрогеохи­ мический

-Песчанога­ лечный

Иловый

Металломет­ рический*

Биогеохими-

ческий

Современные экзогенные

Литохимиче

процессы

Физические (экза­ рация, морозное вы­ ветривание, эрозия, гравитация), хими­ ческое выщелачива­ ние

Физические (мо­ розное выветривание, эрозия, гравитация), химическое и биоло­ гическое выщелачи­ вание

(] **

К с, (К)

С, (М)

С, (М) К, (С)

Те же, но роль биологических про­ цессов выше

Биологическое и химическое выщела­ чивание, физические (эрозия, денудация, гравитация)

К С, (К)

с, (М)

к М, С, (К) м, с

К, (С)

С, (М)

К, (С) (С)

Те же, но эрозия к

М, С,(К) м, с С, (М)

К, (С) (С)

слабее

 

 

ных ореолов; металлометрический — литохимический метод по рыхлым отложениям.

1 : 50 000), К — крупный (крупнее 1 : 50 00о ). Полужирным шрифтом выделен основной

156

157


(ландшафты)

■ С расчлененным рельефом (трансэлювиальные)

t

да

да

о

О

да

я

и

со

И

К

Ä

»

Я

да

я*

о

да

и

да

да

о

MSI

О

со -—ч

о со

Я L >Яі cd

ИVдаьн

о в

« и

ФФ

s §

в в

2 в

да °

н да

о о

СО

Я м ^ да

да

СО

И

да

ф

да

Ф

да

да

о

да

еда

о

ѵо

да

да

О

Район

да

Ландшафты

о а

 

да <м

 

 

да

 

| s

SI р,

Среднегорный (нижний А-За ярус) средне и сильно рас­ члененный с участками холмистых плато, с остат­ ками кор выветривания

Горные темнохвойные леса и черневая тайга на горно-таежных глубоко оподзоленных, дерново-под­ золистых и серых лесных почвах с пятнами степей на выщелоченных чернозе­ мах

Низкогорный выположен- А-Зб ный, с широким развитием кор выветривания

А-Зві

Горные темнохвойные ле­ са и черневая тайга на горно-таежных глубоко оподзоленных, дерновоподзолистых и серых лес­ ных почвах

Степи на обыкновенных и выщелоченных чернозе­ мах

Низкогорный увалисто­ холмистый и островершин­ ный, с остатками кор вы­ ветривания (А-Зв)

А-Зв2 Сухие степи на южных черноземах

А-Зв3 Опустыненные степи каштановых почвах

 

 

 

 

 

 

П р о д о л ж е н и е

табл.

12

 

 

 

Рекомендуемые геохимические поисковые методы

 

 

 

Литохимиче­

*ский

I

Шлиховой

Гидрогеохи­ мический

­Песчано галечный

Иловый

Металломет­

рический

Биогеохими-

ческий

Современные экзогенные

лунноаВобломочный

процессы

Биологическое и химическое выщела­ чивание, физические (эрозия, денудация, гравитация), но эро­ зия слабее

Биологические и химические (слабое выщелачивание и пе­ репое), физические (денудация, эрозия)

Биологические и химические (выщела­ чивание и перенос), физические (денуда­ ция, эрозия, грави­ тация)

С, К м, с

м, с, К к, (С)

 

к

С, (М)

с, (К) к

к, с

с, к

с, к

с, к

с, к

Биологические

и

с, к

с, к с, к

с, к

химические

(выщела­

 

 

 

чивание,

перенос

и

 

 

 

отложение),

физиче­

 

 

 

ские (слабая денуда­

 

 

 

ция и

гравитация)

 

 

 

Те

же, но

отложе­

с, к

с, к с, к

с, к

ние

осадков

интен­

 

 

 

сивнее

 

 

 

 

158

159