Геохимические индикаторы золоторудных проявлений и потенциально золотоносных участков янисъярвинской и чупино-лоухской площадей карелии

Вид материала

Автореферат

Содержание Ученый секретарь Цель работы Фактический материал и методы исследования Научная новизна работы. Практическая значимость работы Достоверность защищаемых положений и других результатов диссертационного исследования Структура и объем работы. Защищаемые положения и их обоснование

Подобный материал:

• Актуальность работы. Месторождения Лега Демби и Сакаро являются одними из крупнейших, 185.13kb.
• Ёнович минералого-геохимические особенности рудоносных метасоматитов и перспективы, 260.03kb.
• Структура посевных площадей сельскохозяйственных культур для различных зон ростовской, 402.94kb.
• Генезис золотоносных докембрийских метабазитов центральноЙ части Алдано-Станового щита, 259.83kb.
• Список сборников научных статей и монографий, выпущенных на историческом факультете, 29.74kb.
• Библиотечный вестник Карелии. Вып. 22 (29). Библиотеки Карелии в 2006 году / Нац б-ка, 6202.38kb.
• Геохимические методы поисков месторождений нефти и газа содержание учебной дисциплины, 74.47kb.
• 27 декабря 2007 г. N 667 об изъятии и предоставлении земельных участков, 2222.63kb.
• Героев Советского Союза, Кавалеров ордена Славы и других воинских наград, и республиканский, 53.58kb.
• Мониторинг и индикаторы биоразнообразия, 86.76kb.

На правах рукописи


САВИЧЕВА Ольга Александровна


ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ ЗОЛОТОРУДНЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ И ПОТЕНЦИАЛЬНО ЗОЛОТОНОСНЫХ УЧАСТКОВ ЯНИСЪЯРВИНСКОЙ И ЧУПИНО-ЛОУХСКОЙ ПЛОЩАДЕЙ КАРЕЛИИ


Специальность 25.00.09 – Геохимия, геохимические методы поисков

полезных ископаемых


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук


Санкт-Петербург

2007

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте им. Г.В. Плеханова (техническом университете).


Научный руководитель –

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Марченко Алексей Григорьевич


Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Гавриленко Владимир Васильевич,

кандидат геолого-минералогических наук Алексеев Сергей Георгиевич


Ведущее предприятие – Северо-Западное государственное

геологическое предприятие «Севзапгеология»


Защита диссертации состоится 14 ноября 2007 г. в 16⁰⁰ на заседании диссертационного совета Д 212.224.01 в Санкт-Петербургском государственном горном институте им. Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2, ауд. 4312.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института им. Г.В. Плеханова (технического университета).


Автореферат разослан ___ октября 2007 г.


УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета,

профессор А.А. Молчанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Карело-Кольский регион, охватывающий восточную часть Балтийского щита, является одним из ведущих минерально-сырьевых районов России. В то же время проблема оценки золотоносности региона остается не до конца решенной. При обилии крупных и уникальных месторождений золота, известных в пределах других докембрийских щитов мира, а также промышленных золоторудных объектов, выявленных в последнее время в Финляндии, в восточной части Балтийского щита известны лишь мелкие месторождения и рудопроявления золота. Поэтому актуальной проблемой для региона являются поиски золоторудных месторождений.

Наличие предпосылок золотоносности Карелии и недостаточная эффективность предыдущих прогнозно-поисковых работ на золото приводят к выводу, что для эффективного проведения геохимических поисков золота требуется углубление знаний о геохимических, а также минералогических свойствах золотоносных объектов. Необходимо знать те геохимические характеристики, которые могут служить индикаторами золоторудной минерализации: вещественный состав золоторудных проявлений, ассоциации химических элементов, являющихся спутниками и антагонистами золота в рудах, элементный состав вторичных литохимических ореолов, формирующихся над золоторудными проявлениями.

Важный вклад в решение проблем, связанных с проведением геохимических поисков, в том числе для поисков золоторудных месторождений, внесли труды Н.И. Сафронова, А.П. Соловова, Л.Н.Овчинникова, С.В.Григоряна, Е.М.Квятковского, Л.В.Таусона, Н.А.Рослякова, В.А.Алексеенко, А.А. Кременецкого, А.А.Матвеева, В.В.Поликарпочкина, В.М. Питулько, С.В. Соколова, А.Г. Марченко и других ученых. В последние годы совершенствовались методики геохимических поисков благороднометальных месторождений применительно к условиям Карело-Кольского региона, что дало возможность получить новые геохимические данные по ряду золоторудных проявлений и потенциально золотоносных участков. Таким образом, актуальность работы определяется также необходимостью углубленного анализа этой новой геохимической информации.

Объектами исследований послужили недавно открытые золоторудные проявления Алатту и Янис на Янисървинской площади Северного Приладожья (Южная Карелия), суммарные прогнозные ресурсы которых (P₂+P₃) оцениваются в 25 т золота (Коровкин В.А. и др., 2003), а также минерализованные коренные породы и потенциально золотоносные участки Чупино-Лоухской площади Северной Карелии, где в последние годы выявлены новые типы благороднометальной минерализации, связанные с так называемыми околопегматитовыми метасоматитами (Ахмедов А.М. и др., 2005). Задача уточнения прогнозных оценок указанных объектов и их дальнейшего опоискования остается актуальной.

Цель работы – выявление индикаторных геохимических особенностей проявлений золоторудной минерализации и их вторичных литохимических ореолов на Янисъярвинской и Чупино-Лоухской площадях Карелии. Основные задачи: 1) определение главных элементных ассоциаций золоторудной и сопутствующих минерализаций; 2) выявление индикаторных элементов, по вторичным литохимическим ореолам которых можно прогнозировать золоторудную минерализацию в коренном залегании; 3) выделение на изученных потенциально золотоносных участках полиэлементных литохимических ореолов рассеяния, перспективных на выявление рудного золота в нижележащих коренных породах. На рудопроявлении Алатту, кроме того, решалась задача установления связей между индикаторными элементными ассоциациями, с одной стороны, и минеральными ассоциациями разных стадий рудообразования, с другой.

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертационной работы положены материалы, лично полученные автором при полевых исследованиях на рудопроявлениях Алатту и Янис, а также геологические материалы и первичные геохимические данные - результаты анализов около 1100 проб коренных пород и рыхлых отложений, любезно предоставленные К.И. Степановым (ГГУП СФ «Минерал»). Исходными материалами по Чупино-Лоухской площади послужили геохимические данные (результаты анализов около 3000 проб) и геологические материалы, полученные отделом региональной геохимии ФГУП «ВСЕГЕИ», в работах которого автор принимает участие с 2005 г. Аналитические исследования проводились в лабораториях ВСЕГЕИ - анализ геохимических проб, ИГГД РАН и СПГГИ (ТУ) - минералогические исследования.

Автором диссертации обработаны или переобработаны результаты более 4000 анализов проб коренных пород и рыхлых отложений: полуколичественных эмиссионных спектральных (ПКСА), атомно-абсорбционных (ААА), атомно-эмиссионно-спектрометрических (ICP AES) и масс-спектрометрических (ICP MS) с индуктивно-связанной плазмой. Использовались методы статистического оценивания параметров распределения элементов, корреляционного и факторного анализов. Геометризация результатов осуществлялась с помощью моно- и полиэлементного геохимического картирования. Обработка геохимических данных производилась с применением пакета программ Statistica 6.0, построение геохимических карт – пакета Surfer 8.0. Кроме того, автором изучено более 30 полированных шлифов методами оптической и растровой электронной микроскопии и выполнено более 50 микрорентгеноспектральных анализов рудных минералов (ИГГД РАН: Akashi ABT-55, аналитик М.Д. Толкачев). Автором лично выполнены интерпретация и обобщение полученных результативных данных.

Научная новизна работы.

На изученных золоторудных проявлениях выявлены главные индикаторные элементные ассоциации наиболее продуктивных на золото типов минерализации и сопутствующих рудных минерализаций, с помощью построения геохимических спектров охарактеризованы сравнительные уровни концентрации и деконцентрации рудных элементов.

Определены рудные элементы, вторичные литохимические ореолы которых могут служить индикаторами наличия золоторудной минерализации в коренном залегании.

На рудопроявлении золота Алатту уточнены представления о минеральных ассоциациях последовательных стадий рудообразования и установлены взаимосвязи минеральных и элементных ассоциаций, соответствующих разным стадиям.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования полученных данных в организациях и на предприятиях, занимающихся прогнозированием и поисками золоторудных месторождений в Карело-Кольском регионе (ФГУП «ВСЕГЕИ», ГГУП СФ «Минерал», СЗГГП «Севзапгеология» и др.).

Установленные автором индикаторные ассоциации элементов, характерные для изученных золоторудных проявлений, могут использоваться при литохимических поисках новых золоторудных объектов по первичным ореолам и вторичным ореолам рассеяния.

Выделенные на изученных потенциально золотоносных участках перспективные вторичные полиэлементные ореолы могут служить первоочередными объектами работ при продолжении детальных поисков золота в пределах Янисъярвинской и Чупино-Лоухской площадей.

Достоверность защищаемых положений и других результатов диссертационного исследования определяется использованием аналитических данных полученных по сертифицированным методам в специализированной лаборатории, статистической представительностью использованных выборок геохимических данных, корректным применением методов математической статистики и графического представления результативных данных, непротиворечивостью геологической информации по участкам и полученных автором результатов.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на всероссийских и международных конференциях: «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 2004 и 2005), «Федоровская сессия 2006» (Санкт-Петербург, 2006), «Development, Exploitation and Processing of Raw Materials» (Фрайберг, Германия, 2006), «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2007), были представлены в виде стендового доклада на XXIII Международном симпозиуме по прикладной геохимии (Овьедо, Испания, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 работы в издании, входящем в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 202 страницы, включая 73 рисунка, 36 таблиц и список литературы из 83 наименований. Введение аналогично вводной части автореферата. В первой главе приведена краткая характеристика геологического строения и золотоносности Карелии. Во второй главе описана методика исследований. Третья глава посвящена типоморфным геохимическим, а также минералогическим свойствам золоторудных проявлений Алатту, Янис и результатам литохимических поисков по вторичным ореолам на участке Хямекоски в пределах Янисъярвинской площади Северного Приладожья. В четвертой главе рассматриваются геохимические индикаторы проявлений благороднометальной и сопутствующих минерализаций, а также потенциально золотоносных участков Чупино-Лоухской площади Беломорского рудно-металлогенического пояса. Материалы третьей главы обосновывают 1-е и 2-е защищаемые положения, а четвертой главы – 3-е положение. В заключении приведены главные выводы.

Благодарности. Диссертационная работа выполнена под руководством доктора геол.-мин. наук, профессора А.Г. Марченко, которому автор выражает глубокую признательность. Автор благодарит проф. Ю.Б.Марина, доц. М.В.Морозова, доц. В.В.Смоленского, к.г.-м.н. А.А.Савичева (СПГГИ) за помощь при выполнении исследований и текущее обсуждение основных положений диссертации, К.И. Степанова (ГГУП СФ «Минерал») за предоставление первичных геохимических данных и ряда геологических материалов по Янисъярвинской площади. Автор признателен доц. В.А. Романову, проф. А.И. Глазову (СПГГИ), доц. С.В. Петрову (СПбГУ) за полезные консультации, а также Н.В. Клочковой и Я.Л. Клочкову за постоянную поддержку. Большую помощь автору при проведении его исследований оказали Ю.В. Макарова и д.г.-м.н. С.В. Соколов (ВСЕГЕИ), Е.Б. Евангулова (СПГГИ). Всем им автор выражает искреннюю благодарность. Исследования поддержаны программой «Фундаментальные исследования и высшее образование» (BRHE) (НОЦ–015) в 2004-2005 гг., грантом Рособразования Р.Н.П. 2.2.2.3.1303 в 2006-2007 гг., персональными грантами американского фонда гражданских исследований и разработок (CRDF) для аспирантов 2005 и 2006 гг., грантом Правительства Санкт-Петербурга 2007 г.


ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ


1. Главными элементными ассоциациями рудопроявления Алатту являются: 1) Au-As, соответствующая наиболее широко развитому золото-арсенопиритовому парагенезису ранней рудной стадии, 2) Zn-Pb-Cd-Cu-Ag-Au, отвечающая сфалерит-галенит-халькопиритовой с золотом минерализации внутрирудной стадии, 3) Sb-Bi-Te-Ag-Au, соответствующая минералам поздней рудной (пирротин-гудмундит-сурьмяной с золотом) стадии. Рудопроявление Алатту и новый участок, перспективный на выявление золоторудной минерализации, выделяются вторичными литохимическими ореолами золота и его спутников.

Рудопроявление Алатту расположено в пределах свекофеннского мегаблока в Северном Приладожье, где развиты гипабиссальные штоковидные и дайкообразные тела суйстамского комплекса, варьирующие по составу от габбро до плагиогранитов. Интрузии прорывают толщу метаморфизованных в условиях зеленосланцевой фации ладожских турбидитов. Сдвиговые дислокации контролируют процессы березитизации в гранитоидах и пропилитизации в габброидах (Иващенко В.И. и др., 2002 и 2004).

Изучен вещественный состав и последовательность минералообразования оруденелых комплексов проявления Алатту. Основными критериями выделения стадий являлись структурно-морфологические и минералогические признаки (Кигай И.Н., 1974; Петровская Н.В. и др., 1974). Автором выделено четыре стадии: дорудная (арсенопирит-кварцевая), ранняя рудная (золото-арсенопиритовая), внутрирудная (сфалерит-галенит-халькопиритовая с золотом), поздняя рудная (пирротин-гудмундит-сурьмяная с золотом).

Ранние кварцевые прожилки дорудной стадии характеризуются ограниченным развитием в юго-западной части проявления за пределами рудных тел. Из рудных минералов в таком кварце автором установлен только интенсивно катаклазированный короткопризматический арсенопирит 1 (As/S = 0.92-0.96, среднее 0.95).

В пределах рудных тел наиболее широко распространена минерализация ранней рудной стадии. В ее составе преобладает удлиненный до игольчатого идиоморфный арсенопирит 2 (As/S = 0.73-0.91, среднее 0.81), который срастается с пиритом (As до 0.42 мас.%) и часто развивается по пирротину 1 и халькопириту 1, которым сопутствует сфалерит 1. По трещинам в арсенопирите 1 развивается галенит 1, а также самородное золото (пробность 764), часто ассоциирующее с тетраэдритом (Ag до 7.52 мас. %).

В состав минералов внутрирудной стадии входят сфалерит 2, галенит 2, халькопирит 2, пирротин 2, в срастаниях с которыми нередко обнаруживается фрейбергит (Ag = 30.98-31.11мас. %). Эти минералы являются отчетливо более поздними по отношению к пириту и арсенопириту 2, замещая их или формируя обособления в виде метасоматических прожилков.

Минералы поздней рудной стадии локально распространены на северо-западе проявления. Они представлены пирротин 3 – гудмундитовыми срастаниями, которые сменяются выделениями самородной сурьмы в ассоциации с робинсонитом (?) и джемсонитом. Такая минерализация накладывается на более ранние ассоциации.

Результаты выполненной автором обработки данных по геохимии оруденелых пород, полученных из ГГУП СФ «Минерал», позволили выделить важнейшие индикаторные геохимические ассоциации, отражающие полистадийность минералообразования. По результатам факторного анализа выделены Au-As и Zn-Pb-Ag-Bi-Cu ассоциации, соответствующие ранней рудной (золото-арсенопиритовой) и внутрирудной (сфалерит-галенит-халькопиритовой) стадиям минералообразования (рис. 1). В геохимическом спектре минерализации ранней рудной стадии, построенном по выборке проб с аномально высокими значениями восьмого фактора, доминируют золото и мышьяк. В геохимическом спектре минерализации внутрирудной стадии максимальными коэффициентами концентрации выделяются Ag, Zn, Pb, менее высокими – Au, As, Cu, Sb.

Для уточнения набора элементов, являющихся главными индикаторами золоторудной минерализации, привлечены результаты ICP MS и ПКСА анализов 13 проб наиболее типичных оруденелых пород, отобранных на рудопроявлении автором диссертации лично. Содержания рудных элементов достигают: 3.74 % As, 0.153 % Sb, 1.0 % Zn и Pb, 252 г/т Ag, 1.6 г/т Te, 2.41 г/т Au, 30 г/т Cd.



Рис. 1 Диаграмма факторных нагрузок (2-ой и 8-ой факторы) на элементы пород рудопроявления Алатту.

По средним значениям кларков концентрации получен общий геохимический спектр рудопроявления, который демонстрирует накопление As, Ag, Sb, Te, Pb, Au, Cd, Zn, Mo и Pd. Главными элементами выноса оказываются U, V, Mn.

Основное накопление сурьмы можно связать с минерализацией поздней рудной пирротин-гудмундит-сурьмяной стадии, к которой также приурочено наибольшее накопление Te и Bi. Основанием для такого заключения являются высокие положительные корреляции между содержаниями Sb, Bi и Te (Sb-Bi +0.73, Sb-Te +0.69, Bi-Te +0.84). К Sb-Bi-Te ассоциации тяготеет Ag, коэффициенты корреляции которого с содержаниями Sb, Bi и Te составляют, соответственно, +0.54, +0.64 и +0.78, а также золото (Au-Sb +0.55, Au-Te +0.46, Au-Bi +0.37). Можно полагать, что в составе поздней рудной ассоциации могут присутствовать теллуриды висмута в ассоциации с самородными золотом, висмутом и мальдонитом, которые отмечены на схожем по геологической позиции месторождении Осиконмяки (Финляндия, Kontoniemi et al., 1991).

По вторичным литохимическим ореолам рассеяния рудопроявление Алатту выделяется контрастными аномальными геохимическими полями (АГХП-1) Au, As, Sb, Ag, Mo, Pb. Карта значений мультипликативного показателя lg((Sb²PbCu)/(AsMoWCo)), который, в соответствии с обобщенным рядом зональности сульфидосодержащих рудных месторождений, предположительно отражает уровень эрозионного среза золоторудной минерализации (рис. 2).



Рис. 2. Карта распределения значений мультипликативного показателя (МП) lg((Sb²PbCu)/(AsMoWCo)) и вторичных ореолов золота

в рыхлых отложениях участка Хямекоски.

1 – области накопления As, Mo, W, Co (МП<-0.3); 2 – области накопления Sb, Pb, Cu (МП>0.3); 3 – контрастные вторичные ореолы золота; 4 – габбро, 5 – тоналиты, 6 – плагиограниты; 7 – главные аномальные геохимические поля (АГХП) и их номера: 1-рудопроявления Алатту, 2 - участка Юго-Западный, 3 - интрузии Хямекоски; 8 – точки геохимического опробования.

Пониженные значения показателя над рудопроявлением Алатту можно интерпретировать как отражение более глубокого уровня среза, а повышенные на участке в 2 км к юго-западу от него (АГХП-2) – как индикаторы надрудного уровня. Там же наблюдаются контрастные вторичные ореолы золота, что свидетельствует о перспективности АГХП-2 на выявление нового золоторудного объекта. АГХП-3 выражено менее контрастно и является менее перспективным.

2. Главными элементными ассоциациями рудопроявления Янис являются: 1) Au-As; 2) Au-Ag-Bi-Pb-Cu-Zn-As-W-Sn; 3) Cu-Ag-Mo, иногда с сопутствующим золотом. Накопление золота и его спутников сопровождается выносом стронция и бария, в меньшей степени марганца и никеля.

Рудопроявление золота Янис расположено на Янисъярвинской площади Южной Карелии и приурочено к одноименной тоналитовой интрузии, положение которой контролируется крупной зоной сдвиговых тектонических нарушений северо-западного простирания. Породы, слагающие интрузию, представлены диоритовыми порфиритами, тоналитами, тоналит-порфирами и плагиогранит-порфирами с преобладанием тоналитов и тоналит-порфиров. С зонами рассланцевания связаны зоны пропилитов и березитов. Вмещающими породами для интрузии служат терригенные толщи калевийского надгоризонта, метаморфизованные в условиях амфиболитовой фации с образованием метапесчаников, слюдистых и андалузит-кордиеритовых сланцев. Повышенные концентрации золота связаны с кварц-серицитовыми метасоматитами, развитыми по метатерригенным породам и тоналитам западного экзо- и эндоконтактов интрузии (Иващенко В.И. и др., 2004 ;Степанов К.И. и др., 2004ф).

На рудопроявлении Янис сотрудниками ГГУП СФ «Минерал» выделены последовательные стадии минералообразования, связанные с биотитизацией, пропилитизацией и березитизацией, окварцеванием, а также гипергенными преобразованиями пород (Степанов К.И. и др., 2004ф).

Процесс биотитизации преимущественно проявлен в метатерригенных породах и сопровождается развитием ранней сульфидной минерализации (пирротин, халькопирит, пирит и молибденит).

Основная часть рудной минерализации связана с березитами и, реже, пропилитами, развивающимися по диоритам и тоналит-порфирам. Главным рудным минералом является арсенопирит. Самородное золото представлено субмикронной вкрапленностью в арсенопирите, ассоциирующем с пирротином и халькопиритом.

С поздними рудными процессами связана минерализация в кварцевых жилах, которая представлена сфалеритом, галенитом, халькопиритом, самородными висмутом и серебром, жозеитом, хедлиитом и мальдонитом (Степанов К.И. и др., 2004ф).

Геохимические особенности рудной минерализации рассмотрены по результатам обработки 255 полуколичественных спектральных и атомно-абсорбционных анализов коренных пород, в том числе и интенсивно минерализованных. С помощью факторного анализа выделены геохимические ассоциации, отражающие петрогенный и рудогенный уровни концентрирования элементов (таблица).

По первому фактору выделяются фемафильные элементы (Ni, V, Ti, Cr, Co), которые, однако, имеют уровень близкларковых содержаний и, в ряде случаев, подвергаются выносу при рудно-метасоматических процессах.

Второй фактор характеризуется повышенными нагрузками на элементы, привнесенные в ходе формирования рудной минерализации (Pb, Bi, Ag, Sb, As, Au, Cu, Zn, Sn, W). Выделяется свинец-висмут-серебрянная ассоциация, отвечающая присутствию в составе поздних кварцевых жил галенита, теллуридов висмута и самородного серебра.

Нагрузки на третий фактор показывают, что золото наиболее тесно корреллирует с мышьяком. Этот факт можно объяснить широким распространением на рудопроявлении Янис наиболее продуктивной золото-арсенопиритовой минерализации в березитах, отложение которой сопровождается выносом марганца.

Четвертый фактор отражает возможное присутствие медно-молибденовой минерализации с серебром и, отчасти, с золотом.

При корреляционном анализе партии проб, которая анализировалась, в том числе на Ba и Sr (95 проб), выявилась их значимая отрицательная корреляция с золотом.


Таблица.

Факторные нагрузки на элементы по выборке проб рудопроявления Янис.



Геохимические спектры главных типов золоторудной минерализации проявления Янис, построенные по коэффициентам концентрации элементов, демонстрируют уменьшение содержаний Sr и Ba, в меньшей степени Mn и Ni в обогащенных золотом породах.

Полученные геохимические характеристики рудной минерализации рудопроявления Янис позволяют отметить его сходство с расположенным в пределах единой геологической структуры рудопроявлением Алатту, где также установлена преобладающая рудная ассоциация (Au-As). Золото-полиметаллическая ассоциация рудопроявления Алатту (Zn-Pb-Cd-Cu-Ag-Au) имеет сходство с золото-полиметальной ассоциацией проявления Янис (Au-Ag-Bi-Pb-Cu-Zn-As-W-Sn), однако, последняя богаче по набору индикаторных элементов. Проявление Алатту отличается присутствием поздней (Sb-Bi-Te-Ag-Au) ассоциации с преобладанием минералов сурьмы, в то время как на Янисе сурьмяная минерализация не обнаружена. С другой стороны, там более существенно развита, вероятно, более ранняя медь-серебро-молибденовая с золотом ассоциация.


3. Основными элементами-индикаторами золоторудной минерализации, проявленной в метаморфических породах Чупино-Лоухской площади, являются Au, Bi, Ag. В качестве индикаторных элементов сопутствующих типов минерализации выделяются Pt, Pd, Cu, Ag (платинометальная минерализация); Cu, Ni, Co, Ag (медно-никелевая минерализация); Pb, Zn, Cd, Cu, Ag (полиметаллическая минерализация). Полиэлементные вторичные литохимические ореолы индикаторной ассоциации Au-Bi-Ag-As-Te, выделенные по результатам геохимических поисков методом анализа сверхтонкой фракции, позволяют прогнозировать золоторудную минерализацию в коренном залегании.

Чупино-Лоухская площадь расположена в пределах Беломорского рудно-металлогенического пояса. В ее геологическом строении доминируют породы архея и раннего протерозоя: ортоамфиболиты, ортокристаллосланцы хетоламбинского подкомплекса, гнейсо-плагиограниты котозерского подкомплекса, гранат-биотитовые гнейсы лоухского подкомплекса беломорского комплекса, плагиограниты никольского комплекса и пегматитовые тела чупинского гранит-пегматитового комплекса. Локально проявлены метабазиты и метагипербазиты куземского и других интрузивных комплексов. На площади широко развиты месторождения и проявления слюдоносных и керамических пегматитов. По современным представлениям, формирование пегматитов чупинского комплекса и пространственно сопровождающих их метасоматитов происходило в свекофеннский этап активизации. Благодаря работам ВСЕГЕИ и других организаций выделен новый тип благороднометальной минерализации, пространственно ассоциирующий с околопегматитовыми метасоматитами (Ахмедов А.М. и др., 2005; Соколов С.В. и др., 2006ф).

В результате комплексной обработки геохимических данных, включающей факторный анализ, по 96 пробам коренных пород Климовской площади, в том числе по метасоматически измененным и оруденелым их разностям, выделены 4 главных геохимических типа рудной минерализации: медно-никелевая с кобальтом (типоморфные элементы по результатам факторного анализа – Ni, Co, Cu), платинометальная (Pd, Pt), золоторудная (Au, Bi, Ag) и полиметаллическая (Zn, Cd, Pb, Ag).

По аномальным значениям соответствующих факторов составлены выборки проб с тем или иным типом минерализации. По средним коэффициентам концентрации элементов в пробах построены геохимические спектры в виде коэффициентов концентрации элементов по отношению к местному фону, в качестве которого были взяты средние содержания элементов в безрудных и слабоминерализованных породах. Геохимические спектры золоторудной и платинометальной минерализаций приведены на рис. 3.



Рис. 3. Геохимические спектры золоторудной и платинометальной минерализаций Климовской площади.


В геохимическом спектре золоторудной минерализации выделяются Au, Bi, Ag, в меньшей степени Cu и Pb, концентрации которых сопровождаются незначительным накоплением никеля и других элементов со слабо повышенными коэффициентами концентрации. В свою очередь, по пониженным коэффициентам концентрации четко выделяются элементы, выносимые из зон золотоносной минерализации: V, Ti, Cr, Mn, и, в меньшей степени, Ba и Ga.

Геохимический спектр платинометальной минерализации имеет аномально высокие коэффициенты концентрации Cu, Pd, Pt, Ag, Ti, Sn, Ni и Co. Индикаторными элементами геохимического спектра сульфидной медно-никелевой минерализации являются Cu, Ni, Co, Ag, в меньшей степени B, Pb, Cr и Zn, а к элементам, содержания которых понижены по сравнению с вмещающими породами, относятся Ga, V и Ba. Спектр полиметаллической минерализации отличается наиболее высокими концентрациями Pb, Ag, Zn, Cu и Cd, а элементами выноса являются V, Cr и Ti.

Анализ результатов минералогических исследований, выполненных отделом геологии докембрия ВСЕГЕИ (Ахмедов А.М. и др., 2006ф), показал, что в околопегматитовых метасоматитах Чупино-Лоухской площади характерно присутствие сульфидов и сульфоарсенидов железа в ассоциации с теллуридами висмута, серебра и самородным золотом (Соколов и др., 2006ф). Таким образом, элементами - индикаторами золоторудной минерализации на изучаемой площади можно считать ассоциацию Au-Ag-Bi-As-Te. Эти элементы формируют совместные геохимические аномалии как в коренных золоторудных проявлениях, так и в их вторичных литохимических ореолах рассеяния.

В диссертации рассмотрены и обобщены геохимические данные по результатам литохимических поисков, выполненных ВСЕГЕИ (Соколов С.В. и др., 2006ф) на четырех участках (Малиновая Варака, Керетьский, Заборный и Кябский) новым геохимическим методом, разработанным во ВСЕГЕИ и нацеленным в первую очередь на выявление сорбционно-солевых наложенных ореолов рассеяния – методом анализа сверхтонкой фракции (МАСФ). Метод описан во «Временных методических указаниях по проведению геохимических поисков на закрытых и полузакрытых территориях» (Соколов С.В., Марченко А.Г., Шевченко С.С. и др., 2005). Первые три участка расположены в областях преобладающего развития метаморфических пород беломорского комплекса, а на участке Кябский доминирующее положение занимают базит-гипербазиты одноименного массива куземского комплекса.

На участке Малиновая Варака отобрано 749 проб по сети 200 х 40 м. Пегматитовые поля на этом участке в совокупности представляют собой одноименное месторождение слюдоносных пегматитов, разрабатывавшееся в течение многих лет. Выполненные автором диссертации дополнительные обработка и интерпретация геохимических данных показывают, что наиболее перспективными на обнаружение золоторудной минерализации являются ореолы, приуроченные к северо-восточному и юго-восточному пегматитовым полям, где наблюдаются контрастные вторичные ореолы элементов-индикаторов золоторудной минерализации: Au, Bi, Ag, As, Te и максимальные значения мультипликативного показателя lg(AuBiAgAsTe), рассчитанного через коэффициенты концентрации указанных элементов.

На Керетьском участке отобрано 420 проб по сети 200 х 40 м. Вторичные литохимические ореолы золота, серебра, висмута, мышьяка и теллура в основном приурочены к ранее выделенным работами ВСЕГЕИ перспективным линейным зонам и их пересечениям. Тем не менее, по максимальным значениям полиэлементного показателя lg(AuBiAgAsTe) автором диссертации выделено два наиболее перспективных полиэлементных вторичных ореола, под которыми можно ожидать наличие золото-висмут-серебрянной минерализации в коренном залегании.

На участке Заборный отобрано 1036 проб по сети 200 х 40 м. По результатам факторного анализа и последующего полиэлементного геохимического картирования выявлены комплексные ореолы Au, Ag, Bi и As, по значениям которых четко обособляются две высококонтрастные локальные аномалии на западе и в центре участка. В индикаторную группу элементов здесь не входит теллур, значимых содержаний которого на участке не было обнаружено. Один из таких перспективных на золото полиэлементных ореолов пространственно совмещен с ореолами медно-никелевой и платиноидной ассоциаций, что позволяет говорить о совмещении или пространственной сближенности проявлений минерализации трех типов.

На участке Кябский отобрано 390 проб по сети 100 х 20 м. Вторичные ореолы золота и его возможных спутников (Ag, Bi, As, Te) в плане оказались разобщены, поэтому можно полагать, что они не связаны с золоторудным процессом. Это свидетельствует о неперспективности Кябского участка на обнаружение золоторудного месторождения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В результате исследования золоторудных проявлений Янисъярвинской и Чупино-Лоухской площадей Карелии установлены главные ассоциации элементов–индикаторов золоторудной минерализации в коренном залегании, а также сопутствующих ей типов оруденения.

На золоторудном проявлении Алатту выявлена связь между последовательными стадиями рудообразования и их элементным и минеральным составами. На участке Хямекоски (Янисъярвинская площадь) по вторичным литохимическим ореолам индикаторных элементов в 2 км к юго-западу от проявления Алатту выделен новый участок, перспективный на обнаружение золотого оруденения.

Из четырех изученных участков Чупино-Лоухской площади по результатам оценки вторичных литохимических ореолов Кябский участок признан неперспективным на золото, а на Малиновой Вараке, Керетьском и Заборном выделены полиэлементные ореолы индикаторной ассоциации, позволяющие прогнозировать золоторудную минерализацию в коренном залегании.

Полученные результаты помогут усовершенствовать методику геохимических поисков золота в регионе, начиная с выбора элементов, анализируемых в геохимических пробах, и заканчивая интерпретацией результатов. Выделенные перспективные вторичные ореолы являются первоочередными объектами для проведения дальнейших детальных поисков золоторудных месторождений.


По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Геохимические и минеральные ассоциации золоторудных проявлений Янисъярвинского участка (Южная Карелия). // Записки Горного института, 2006. Т.167, ч.1. C. 31-34.

2. Особенности элементного состава благороднометальной минерализации Климовской площади (Беломорская зона Северной Карелии). // Федоровская сессия 2006. Тезисы докладов международной научной конференции. СПб, 2006. С. 201-203.

3. Геохимические особенности золоторудного проявления Янис (Южная Карелия). // Современные методы минералого-геохимических исследований как основа выявления новых типов руд и технологии их комплексного освоения. Материалы годичного собрания Российского минералогического общества – СПб, 2006. С. 192-195. (Соавтор: Савичев А.А.).

4. Геохимические признаки рудной минерализации Климовской площади (Северная Карелия). // Геология, полезные ископаемые и геоэкология Северо-Запада России. Материалы XVII молодежной научной конференции памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца. Петрозаводск, 2006. С. 52-54.

5. Тяжелые металлы и другие экологически опасные элементы в зонах минерализации и расположенных над ними почвах западного Беломорья. // Современные экологические проблемы севера. Материалы международной конференции. Часть 2. Апатиты, 2006. С. 107-109. (Соавторы: Петров Е.О., Макарова Ю.В., Марченко А.Г., Соколов С.В.)

6. Mineralogical and geochemical characteristics of gold occurrences in the Northern Ladoga region. // Development, Exploitation and Processing of Raw Materials. Freiberger Forschungsforum 57. 2006. P. 36-40.

7. Геохимические особенности благороднометальной минерализации Климовской площади (Беломорская зона Северной Карелии). // Записки Горного института. СПб, 2007. Т. 170, ч.1. С. 43-45.

8. Сравнительная характеристика золотосульфидных объектов южной Карелии (Алатту, Педролампи) и месторождения Олимпиада (Енисейский кряж). // Новые идеи в науках о Земле. Материалы VII Международной конференции. Том 3. М., 2007. С. 272-275. (Соавторы: Савичев А.А., Марченко А.Г.)

9. Geochemical characterization of gold bearing mineralized zones and their dispersion patterns in Janisjarvi and Louhi areas, Karelia, North-West Russia. // 23^rd International Applied Geochemistry Symposium. Program and Abstracts. Oviedo, Spain, 2007. P. 149. (Соавтор Марченко А.Г.).