СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ГЕОЛОГИИ
,
Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда
Научный руководитель: , д. т.н., руководитель УПО
В данной статье мы рассмотрим важность геофизических приборов при разведке медно-порфирового месторождения Нурказган и методологию локального изотопно-геохронологического исследования интрузивных пород, которая решает острые вопросы абсолютного возраста месторождения.
Геофизические признаки медного оруденения, выявленные по данным геолого-геофизических работ масштаба 1:10 000, обусловлены прежде всего наличием в рудах Восточного участка магнетита, количество которого достигает 1,5-10 %. В связи с этим средняя маг-нитная восприимчивость рудных березитов увеличивается до 6000-10-5
ед. СИ. В результате медным рудам Восточного участка, залегающим вблизи дневной поверхности, соответствует весьма интенсивная положительная магнитная аномалия амплитудой до 800-1000 нТл (рис. 1). Контуры магнитной аномалии соответствуют площади развития медного оруденения.
Для Западного участка в целом характерны пониженные значения магнитного поля от -80 до +100 нТл, обусловленные гидротермальным метасоматозом кварцевых диоритов и гранодиорит-порфиров, в связи с чем они представлены слабомагнитными (ае<5О-1О-5ед. СИ) разностями. Непосредственно в рудах по данным минералогических анализов содержание магнетита невелико - менее 0,1%, поэтому руды Западного участка не фиксируются в магнитном поле.
На гравиметрической карте рудные тела не выделяются локальными аномалиями, что обусловлено близкими плотностными параметрами руд и окружающих пород. Так, плотность медных руд, изменяющаяся от 2,60 до 3,05 г/см3, имеет среднее значение 2,78 г/см3 и ненамного отличается от средней плотности кварцевых диоритов - 2,74
г/см3 и вмещающих туфов андезибальзатов жарсорской свиты - 2,76 г/см3.
По данным электроразведочных работ методом переходных процессов (МПП), выполненным на месторождении в 1992-1995 гг. (, , 1996 г.), медные руды отмечаются зонами высокой проводимости – от 5 до 50 Сим (рис. 1). Как показали результаты буровых работ, максимальные значения соответствуют участкам развития наиболее богатого медного оруденения. Из 17 скважин, пробуренных на начальном этапе разведки для оценки результатов МПП, 15 скважин на глубинах свыше 270 м вскрыли брекчиевые медные руды и только 2 оказались безрудными и выявили интенсивно пиритизированные породы. Эффективность метода МПП обусловлена по данным каротажа сравнительно низкими средними значениями кажущегося сопротивления руд - 400 Ом-м, которое значительно меньше, чем у безрудных березитов, - 2000 Ом-м. Медные руды характеризуются очень высокими значениями кажущейся поляризуемости, средняя величина которой достигает 16%, намного превышая по этому показателю березиты - 9% и вмещающие породы – 4-6 %. Высокая эффективность метода, проведенного современной аппаратурой «Цикл-7» в рамочно-петлевом варианте с петлей 250x250 м, подтвердилась в 2009 году при опоисковании глубоких горизонтов на южном продолжении Восточного участка месторождения, где крутопадающая рудная зона была прослежена в юго-восточном направлении еще на 800 м. Кроме того, по повышенным значениям кажущейся проводимости установлена вторая рудная зона общей протяженностью 1200м, расположенная ниже основной рудной зоны, параллельно ей между профилями 16-18.
Изотопный возраст магматических пород
Открытие медно-порфирового оруденения Нурказганского типа повлекло за собой повышенное внимание геологов к северо-западной части девонского вулкано-плутонического пояса с целью прогноза новых месторождений и определение ресурсов данного типа оруденения. По ныне многие ученые и разведчики считали что оруденение связано с эволюцией девонского вулкано-плутонического пояса (, , ). Были расхождения в деталях: карамендинским (известково-щелочного состава) D1 или коккудуктюбинским (субщелочного состава) D2 или (D2-3) комплексами ( 1989г.). Других версии практический не было. Были причины для появления такой версии: практическое отсутствие в Казахстане изотопно-геохронологической службы и др. ().
Рис. 1. Геолого-геофизическая модель месторождения Нурказган. Профиль 34 (составил ). 1– отложения кайнозоя, глины с примесью валунно-щебнисто-дресвяного материала; 2 – жарсорская свита, верхняя подсвита (D, zr2):
песчаники, алевролиты, конгломераты красноцветные с горизонтами туффитов кислого состава; 3 – нижняя подсвита (Dzr1): туфы андезибазальтового состава;
4,5 – коккудуктюбинский комплекс: 4 – кварцевые диориты средне - мелкозернистые первой фазы, 5 – гранодиорит-порфиры поздней фазы; 6 – эруптивные брекчии кварцевых диоритов, гранодиорит - порфиритов; 7 – кварцевые метасоматиты пиритизированные; 8 – контракционные трещины; 9 – медные руды, установленные поисково-разведочными скважинами; 10 – медные руды предполагаемые; 11 – магнетитовая минерализация; 2 – предполагаемое направление движения флюидных растворов; 13 – разрывные нарушения; 14 – пробуренные поисково - разведочными скважинами; 15 – области повышенной проводимости по данным МПП; 16 – геологические границы установленные (1), предполагаемые (2) ; 17 – график кажущейся поляризуемости метода ВП; 18 – график магнитного поля.
На месторождении были отобраны две пробы: одна из кварцевых диоритов, а вторая из кварцевых монцодиоритов. Из них были выделены две монофракции циркона, которые были изучены в Изотопном центре ВСЕГЕИ (С.-Петербург) локальным изотопно-геохронологическим методом (рис.2).
Проба 69 (кварцевые диоритовые порфириты) не имеет иных вариантов, кроме средневзвешенного возраста 452±4,9 млн. лет (Поздний Ордовик). Циркон типично магматический, без следов воздействия на него каких-либо более поздних процессов.
Рис. 2. Изотопные датировки магматических пород, вмещающих медно-порфировое оруденение на месторождении Нурказган
Проба 74 (кварцевые диориты) имеет два центра: позднеордовикский, дискордантный (457±6,9 млн. лет), смещенный от конкордии влево (потеря 235U), и раннесилурийский конкордантный (430,6+4,6 млн. лет) (S2 Wenlock – стратиграфическая шкала 2012). Цирконы раннесилурийского возраста имеют отчетливые следы растворения, т. е., воздействия на них более поздних процессов. Соединение всех эллипсов в расчет единого средневзвешенного значения приводит к цифре 436 млн. лет, что также отвечает раннему Силуру. Такая датировка считается корректной, поскольку ордовикский пучок эллипсов частично перекрывает раннесилурийский и они все вместе могут включаться в единую расчетную выборку.
Проба 73 (кварцевые монцодиориты) фактически повторяет пробу 74 с той только разницей, что позднеордовикский центр (457,7±8,1 млн. лет) является конкордантным. На месте в стенке карьера порода выделяется своим розоватым цветом, однако, резкие интрузивные контакты отсутствуют. Напротив, наблюдается постепенный переход от так называемых, «кварцевых монцодиоритов» к серым кварцевым диоритам на расстоянии первые десятки сантиметров. Под микроскопом «кварцевые монцодиориты» отличаются от диоритов только более высоким содержанием калиевого шпата, в то время как клинопироксен, ответственный за приставку «монцо», в них отсутствует.
Подводя итог, отметим, что общей особенностью всех трех проб является присутствие позднеордовикских центров, которые принимаем за время магматической кристаллизации пород. Последующее смещение уран-свинцовых систем к силурийским цифрам связано, вероятно, с воздействием на цирконы повторных температурных полей. Такие смещения одинаковы как в кварцевых диоритах, так и в «кварцевых монцодиоритах». Этот факт, а также наличие явных геологических и минералогических признаков калиевого метасоматоза не подтверждают присутствие в данном месте девонских монцодиоритов магматического происхождения. Возраст Тюлькулинского массива можно датировать как О3 или О3-S, что не меняет сути вопроса.
Но все же, полученные положительные результаты электроразведочных работ служат веским доказательством наличия на глубине не обнаруженных буровыми работами рудных тел (, , и др.). Предполагается, что известные рудные участки месторождения представляют собой верхние части расположенного на глубине крупнообъемного месторождения.
Учитывая результаты изотопного изучения мы не можем не согласится, что возраст месторождения спорный. Новые данные требуют пересмотра геологии месторождения.
Список использованных источников
1. , Изотопный возраст магматических пород, вмещающих Нурказганский тип медно-порфирового оруденения в Центральном Казахстане/Известия НАН РК.2009.№5.
, , Геологическая зональность. Новый взгляд на перспективы месторождения Нурказган. Геология и охрана недр №34. Алматы 2010.
, , Геологиеские критерии и поисковые признаки крупнообъемного медно-порфирового месторождения Нурказган/Международный геологический конгресс–МГК-34 Науки о Земле в Казахстане. Алматы 2012.
