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
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 -г |
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 |