Минералогия техногенных россыпей Андрее-Юльевского участка

33



Оглавление



Введение

1. Методы исследования

1.1 Шлиховое опробование и полуколичественный минералогический анализ шлиховых проб

1.2 Рентгенофазовый метод

2. Геологический очерк Кочкарского района

2.1 Структура района и стратиграфия вмещающих пород

2.2 Магматизм и структура массивов

3. История минералогических находок

4. Топоминералогический список

5. Происхождение россыпей и их возраст

5.1 Андрее-Юльевская техногенная россыпь

5.2 Минералогическая характеристика Андрее-Юльевской россыпи

5.3 Геологическое строение техногенной россыпи по разрезу

6. Обсуждение результатов

Заключение

Использованная литература




Введение



На территории Южного Урала находится известная минералогическая провинция "Русская Бразилия". Здесь вместилось такое минералогическое разнообразие, такие необычные месторождения и проявления минералов, которые повторились на Земле только дважды: в Южной Америке - в Бразилии - и у нас, на Южном Урале.

Минералы "Русской Бразилии" отличаются особой оригинальностью и непредсказуемостью. Оригинальность объясняется своеобразным геологическим строением, порой очень сложным и спорным. Непредсказуемость заключается в недостаточной изученности недр.

На "пятачке" зауральской степи расположены более сотни проявлений и месторождений полезных ископаемых. Особое место здесь всегда занимали золотоносные россыпи. Сейчас они почти отработаны.

Для Урала район характеризуется высокой степенью геологической изученности, однако, техногенные образования данного района практически не изучены.

Андрее-Юльевская россыпь была доразведана и оконтурена с 1963 по 1972 год геологами Кочкарской ГРП Э.И. Мецнером и др. и эксплуатировалась на протяжении 25 лет. На ее территории были расположены бывшие Каменно-Павловский и Каменно-Александровский прииски. Здесь были отмечены источники розовых топазов и находки эвклазов. Андрее-Юльевское месторождение россыпного золота объединяет россыпи Еленинскую, Андреевскую, Покровскую-Ленинскую, Каменно-Санарскую. Впервые для Урала здесь обнаружены минералы манганотанталит, сурик и эвклаз (Колисниченко, Попов, 2008).

Целью данной дипломной работы является сравнительная характеристика двух минералогических объектов - минералогическое устройство естественных россыпей, составленное по литературным источникам, и устройство техногенной россыпи, составленное по своим данным.

Основные задачи работы:

изучение литературных данных по объекту;

диагностика минералов в шлиховых пробах;

минералогическая характеристика Андрее-Юльевской россыпи;

Дипломная работа основана на материалах, полученных в ходе прохождения преддипломной практики, работы которой были организованы ООО "Мингрупсил" и Институтом геологии и геохимии УрО РАН. В 2009 году производились поисковые и разведочные работы в пределах Андрее-Юльевского участка на кианит и золото. Основным объектом исследований являлся кианит - как основной товарный продукт техногенных образований.

Преддипломная практика проходила на территории Пластовского муниципального района Челябинской области в 18 км юго-западнее г. Пласт и в 6 км юго-восточнее п. Борисовка. Работы велись в пределах Андрее-Юльевского участка техногенных россыпей.

В основу работ положен материал, отобранный мною на лицензионном участке. Это шлиховые пробы из 27 скважин различного интервала (на глубину) - с линий № 4, 5, 6, 15, 24, 26, 28 и 5 проб с 26 профиля с глубины 0,4м.

В июне 2009 г. проведены рекогносцировочные (подготовительные) работы - маршруты методом геологического обследования со шлиховым опробованием техногенных россыпей - с целью оконтуривания образований (рис.1) и предварительного определения содержания полезных минералов в пределах лицензионной площади. Объёмы работ составили 34,9 пог. км маршрутов и 90 шлиховых проб. Общее количество выделенных участков - 11 разобщенных участков. Все участки представляют собой рекультивированные техногенные отвалы. Общая площадь выделенных участков с техногенными образованиями составляет 854881 м2 (0,85 км2). По результатам прямых наблюдений, находящихся в пределах отдельных участков неглубоких карьеров средняя глубина вскрытых техногенных образований составляет около 3 м. Техногенные образования представлены алевритовыми песками, песком, галькой с включениями щебня. Щебень представлен преимущественно кварцем, стяжениями гидроксидов железа, окатышами глин. Содержание щебня в техногенных песках не превышает 5%. Оконтуренные наиболее крупные по площади участки разбурены ручным шнековым бурением по сети 200 х 100 м. Объёмы бурения составляют 125 пог. м. Общее количество скважин - 53 скв., более 90% из которых вскрыли техногенные отложения на полную мощность. Средняя глубина скважин составила 2,35 пог. м, максимальная глубина бурения 4,7 м. Все скважины опробованы. Длина секции опробования составляет в среднем 1,0 м. Общее количество отобранных проб составило 222 пробы, в том числе шлиховых по поисковым маршрутам 89 проб, шлиховых по скважинам 133 пробы.

В условиях полевой минералогической лаборатории мною был проведен полуколичественный сокращенный минералогический анализ 28 шлиховых проб на кианит и золото. Проведенные минералогические исследования показали отсутствие признаков промышленного золота в исследованных пробах. Единичные знаки золота наблюдались в единичных пробах. По предварительной оценке содержание кианита в техногенных образованиях колеблется от 0,123 до 54,6 кг/м3.

Так же на площадях развития техногенных образований были проведены геофизические работы методом ВЭЗ.

По предварительным оценкам ресурсный потенциал Андрее-Юльевского участка техногенных россыпей составляет 28-45 тыс. т, что делает этот объект перспективным на этапе внедрения нового вида минерально-сырьевых ресурсов - кианитовых концентратов (Коротеев, 2009).

Непосредственным руководителем работ в поле был Савичев А.Н. Работа выполнена в Институте минералогии УрО РАН под научным руководством Попова В.А., которому автор благодарен за поддержку и внимание к дипломной работе.





Рис.1. Расположение перспективных участков техногенных песков (на рисунке отмечены белым цветом).


1. Методы исследования



Для характеристики песка техногенных проб, взятых с Андрее-Юльевского участка применялись следующие методы исследования:

В полевых условиях отбирались шлиховые пробы. Отбор производился из пробуренных на участке скважин;

Лабораторные исследования, включающие в себя:

а) Количественный минералогический анализ шлиховых проб;

б) Изучение отдельных кристаллов оптическим методом;

в) Рентгеноструктурный анализ глин.



1.1 Шлиховое опробование и полуколичественный минералогический анализ шлиховых проб



Отбор шлиховых проб, для написания дипломной работы, проводился во время практики на Андрее-Юльевском участке техногенных образований, на котором в то время шли поисковые и начальная стадия оценочных работ.

Первый этап работ заключался в выносе главной (опорной) магистрали и поисковых линий (сеть 200м × 100м), ориентированных в крест простирания техногенных образований. Поисковые линии закладывались в местах с максимальным видимым распространением техногенных образований с помощью теодолита 2Т2А, GPS-навигатора Garmin и компаса.

Параллельно с выносом поисковых линий проходили маршруты методом геологического обследования. Во время маршрутов отбирались шлиховые пробы с глубины 30-40 см, весом в среднем 10 кг.

По данным геологических маршрутов была составлена карта фактов. По карте условно определились участки распространения техногенных песков. Затем последовал ряд маршрутов, в которых проводилась GPS-привязка точек отбора проб и залежей техногенных песков. После оконтуривания были выполнены буровые работы на глубину до 4 м шнековым способом вручную.

Пробоподготовка проводилась двумя способами:

а) В первом случае пробы просушивались, затем подвергались квартованию. Отквартованную часть пробы (в среднем 2 кг) ситовали, разделяя на фракции: >10; 10-5; 5-2,5; 2,5-1; 1-0,5; 0,5-0,25; 0, 25-0,1; - 0,1. В случае большого количества фракции - 1 мм ее подвергали сокращению, учитывая "надежную массу пробы", которая определялась по логарифмической диаграмме К.Л. Пожарицкого.

б) Во втором случае отобранные пробы подвергались обогащению на гидровашгерде. После промывки получались кианитовый концентрат и "хвосты" (более легкий материал). Высушенные концентраты ситовали на фракции: >10; 10 - 5; 5 - 2,5; 2,5 - 1; 1 - 0,5; 0,5 - 0,25; 0, 25 - 0,1; - 0,1. Для минералогического полуколичественного сокращенного анализа фракцию - 1 мм сокращали, учитывая "надежную массу пробы" (около 30 г).

После обработки проб следующим этапом работ являлся минералогический полуколичественный сокращенный анализ. Он заключался в определении, отборе и взвешивании кианита из фракций разной размерности. Крупные фракции просматривались под лупой (×2), мелкие - под бинокуляром. Данные заносились в журналы, а затем производился расчет процентного содержания кианита в каждой пробе.

Для написания данной работы мной были отобраны пробы с 27 скважин (с различных интервалов) и 5 проб с профиля № 26 (в среднем по 3 кг). После чего изучаемый материал был высушен, расквартован и расситован по фракциям >10; 10-5; 5 - 2,5; 2,5 - 1, 1 - 0,5; 0,5 - 0,25; <0,25. Масса полученных фракций от 15 до 120 г. После каждая фракция просматривалась под бинокуляром. Процентное содержание подсчитано методом "ста случайных зерен" - количественный шлиховой анализ, результаты сведены в приложении 1. Анализ шлиха проводился в ИМин УрО РАН.


1.2 Рентгенофазовый метод



Рентгенофазовый анализ проводился методом порошка на автоматизированном дифрактометре ДРОН - 2.0 (Институт минералогии УрО РАН, аналитик Т.М. Рябухина), с медным Кα - излучением, с целью идентификации глинистой составляющей. Интенсивность отражений оценивалась по высоте пиков.







Порошок для данного анализа был изготовлен из трех проб, выбранных с 26 линии - 26/04, 26/05, 26/11. Чтобы получить этот порошок был произведен опыт. С каждой пробы использовалась навеска примерно по 100 г., 6 стеклянных банок объемом по 700 мл, 3 лабораторных стекла.

Сначала по трем сосудам помещен испытуемый песок, наполовину залитый водой. Всё тщательно взмучивается и отстаивается в течение 10 минут (рис.2). (Для разделения по крупности). На дно оставшихся трех банок помещается по лабораторному стеклу, на которые сливается мелкая верхняя фракция из первых трех банок. После чего в течение двух дней масса осаждалась и налипала на стекла. После выжданного времени стекла подсушивались пару дней.

Полученный результат: 26/11 - раствор высох, масса гладкая серого цвета, прилипла к стеклу; 26/04 - высохшая масса местами образовала корки, местами гладкая прилипшая, коричнево-ржавого цвета; 26/05 - масса отошла от поверхности стекла в виде корок коричнево-бурого цвета. Полученные корочки имеют гладкую верхнюю поверхность, внутренняя - грубая с видимыми минеральными частицами.

Далее полученные корки были измельчены, расфасованы по конвертам и отправлены на рентгеноструктурный анализ.

Результаты рентгеноструктурного анализа (см. приложение 2) показали наличие в пробах каолинита, кварца, мусковита. В пробе 26/11 с пиком 13-14Ǻ - хлорит. Пикам со значением 3-4Ǻ соответствует кварц, 10Ǻ - мусковит, 7Ǻ - каолинит.


2. Геологический очерк Кочкарского района



В геоморфологическом плане Андрее-Юльевский участок располагается в пределах Зауральского пенеплена Уральского горного сооружения и приурочен к Кочкарской эрозионно-структурной депрессии.

Геологическое строение Кочкарского района представляется весьма сложным и к настоящему времени выясненным не до конца. Преимущественное развитие толщ сильно метаморфизованных пород при отсутствии в подавляющем большинстве из них фаунистических остатков, привело к тому, что до сих пор не создана вполне обоснованная и всеми принимаемая схема последовательности их формирования. Выяснение структурных взаимоотношений различных толщ между собой в сильной степени затруднено весьма плохой обнаженностью последних. В результате этого недостаточно надежно установлено и возрастное положение большинства групп интрузивных образований.



2.1 Структура района и стратиграфия вмещающих пород



В геоморфологическом плане Андрее-Юльевский участок располагается в пределах Зауральского пенеплена Уральского горного сооружения и приурочен к Кочкарской эрозионно-структурной депрессии, предположительно являющейся речной долиной мезозойского возраста. Впоследствии палеодолина наследовалась миоцен-плиоценовой речной сетью, по отношению к которой современная речная сеть является секущей.

Рыхлые образования, развитые в пределах Андрее-Юльевского участка, залегают на кристаллическом основании, сложенном метаморфизованными осадочными, вулканогенными и магматическими породами различного состава и возраста Арамильско-Сухтелинской структурно-формационной зоны, в состав которого входят: соколовская вулканогенно-осадочная (S1l3), уштаганская углисто-кремнистая (S1l3-n) и осадочно-вулканогенная (C1v1-2) толщи; а также породами метаморфического комплекса Кочкарского антиклинория, включающего семь толщ (снизу вверх): благодатская (не стратифицирована), еремкинскую (PR3er), кучинскую (R2kc), светлинскую (R2sv), aлександровскую (Val), кукушкинскую (O?), карбонатную (C1v-n) (рис.3).

Благодатская толща представлена интенсивно катаклазированными породами, сложенными в различных соотношениях диопсидом, амфиболом, полевым шпатом и карбонатом. Развита толща локально и образует изолированные тектонические блоки. Положение ее в разрезе не ясно. По-видимому, это меланжированная толща шовных зон, где смешаны породы еремкинской толщи и блоки переработанных серпентинитов.





Рис.3. Геологическое строение Кочкарской площади (По Болтыров и др, 1973; Сначев и др., 1990): 1 - осадочно-вулканогенные образования Сухтелинского антиклинория; 2 - венд, александровская толща; 3 - венд-ордовик, кукушкинская толща; 4 - верхний рифей, светлинская толща; 5 - средний рифей кучинская толща; 6 - протерозой, еремкинская толща; 7 - образования благодатской толщи; 8 - метаультрамафиты; 9 - диориты, габбро-диориты, габбро; 10 - граниты; 11 - плагио-мигматиты; 12 - мигматиты гранитные; 13 - карбонатный меланж; 14 - тектониты нерасчлененные; 15 - стратигра-фиические и интрузивные границы; 16 - тектонические нарушения. Цифры в кружочках - гранитные массивы: 1 - Ключевской; 2 - Варламовский; 3 - Котликский; 4 - Еремкинский; 5 - Борисовский; 6 - Санарский; 7 - Пластовский (Андреевский)



Еремкинская толща является самой древней в разрезе рассматриваемой территории и слагает крылья Санарской, Еремкинской, Борисовской брахиантиклинальных куполовидных структур, встречаясь в виде реликтов и "останцов" внутри последних. Мощность толщи более 1500 м.

Толща имеет двучленное строение. Нижняя ее часть сложена преимущественно метатерригенными кристаллическими сланцами, иногда мигматизированными.

Нижняя толща сложена биотитовыми, биотит-силлиманитовыми, биотит-гранатовыми гнейсами с прослоями графитистых кварцитов, биотит-куммингтонит-плагиоклазовых, биотит-плагиоклазовых, гранат-биотит-плагиоклазовых, ставролит-биотит-плагиоклазовых с кордиеритом и силлиманитом кристаллических сланцев и мраморов.

Верхняя толща сложена биотит-кварцевыми, ставролит-биотит-кварцевыми, ставролит-мусковит-кварцевыми, гранат-биотит-кварцевыми, кварц-биотит-плагиоклазовыми кристаллическими сланцами с прослоями мраморов и существенно плагиоклаз-амфиболовых пород.

Кучинская толща (рис.4) слагает мощные пачки мраморов в пределах Чуксинской, Светлинской и Андрее-Юльевской дипрессионных зон.





Рис. 4. Тектонически нарушенная контактовая зона карбонатной кучинской толщи (Кучинский карьер)



Контакты толщи обычно тектонические, резкие, с зонами срывов. Чрезвычайно характерной особенностью карбонатных пород кучинской толщи является полное отсутствие фаунистических остатков и наличие в них рубиновой минерализации. Мраморы слагают мощные однородные пачки белых, светло-серых, желтоватых, голубоватых разностей, преимущественно кальцитового состава. Мощность толщи около 700 м.

Светлинская толща развита в западной части территории и в пределах Андрее-Юльевской россыпи. Залегает непосредственно на кучинских мраморах с некоторым угловым несогласием. Контакт тектонический. В разрезе толщи выделяются две пачки пород. Нижняя, терригенно-карбонатная пачка сложена метапесчаниками, которые кверху постепенно сменяются карбонат-биотитовыми, карбонат-амфиболовыми плагиосланцами бластоалевролитовой и бластопсаммитовой структур, чередующиеся с прослоями мраморов. Кроме того, в составе пачки присутствуют прослои серых и темно-серых графитистых кварцитов, двуслюдяных и мусковитовых плагиосланцев

Верхняя, терригенная пачка представлена преимущественно биотитовыми, карбонат-биотитовыми плагиосланцами и развивающимися по ним биотит-кварц-серицитовыми метасоматитами.

Александровская толща прослеживается в западной части площади, в зоне сочленения Кочкарского антиклинория с Сухтелинским синклинорием, слагая Александровскую зону смятий. Суммарная мощность отложений толщи более 1500 м.

В составе александровской толщи принимают участие регионально метаморфизованные осадочные, вулканогенно-осадочные и вулканогенные породы. В разрезе толщи преобладают биотитовые, серицит-биотитовые, хлоритовые, биотит-актинолитовые, хлорит-актинолитовые сланцы, обычно тонко переслаивающиеся с графитистыми и слюдисто-графитистыми кварцитами.

Кукушкинская толща имеет малую площадь распространения, протягиваясь в виде узкой полосы в северо-западной части рассматриваемой территории, и представлена в основном терригенными отложениями. Суммарная мощность равна 500-700 м. В сложении кукушкинской толщи участвуют метагравелиты, метапесчаники, метаалевролиты и метапелиты. В качестве вероятных источников сноса при формировании отложений кукушкинской толщи могут рассматриваться гранитоиды борисовского комплекса. Возраст предположительно вендский.

Карбонатная толща мощностью около 400 м развита только в юго-восточной части исследованной площади в виде небольшой полосы, слагая мульдообразную синклинальную структуру, вытянутую в субмеридиональном направлении.

Состав толщи довольно однообразен. Это серые, темно-серые до черного цвета мраморизованные рифогенные известняки (рис.5).

Мраморизованные известняки содержат богатую фауну брахиопод, стеблей криноидей, фораминифер, кораллов, которые свидетельствуют о раннекаменноугольном возрасте отложений карбонатной толщи (Огородников, Сазонов, 2004).





Рис.5 Фауна в мраморизованном известняке



2.2 Магматизм и структура массивов



Кочкарский район является одним из участков восточного склона Урала, где наблюдается повышенная концентрация разновозрастных, широко варьирующих по составу гранитоидов, которые слагают массивы, различающиеся между собой по структурному положению, размерам, внутреннему строению, масштабам проявления метасоматических процессов и ряду других признаков. По имеющимся представлениям, большинство гранитных массивов Кочкарского района относят к производным герцинского магматизма, занимающим ведущее положение среди всех гранитоидов Урала. Однако части массивов приписывают более древний возраст, относя их к "генетически неясным" комплексам среднего палеозоя.

Рассмотренные интрузивные образования имеют в Кочкарском районе ограниченное распространение. Несравненно шире развиты более молодые интрузивные породы, представленные варьирующими по составу гранитоидами. Массивы этих пород группируются в четыре весьма протяженных субмеридиональных пояса (см. рис.6): Западный (Ключевский, Кукушкинский, Степнинский массивы), Главный (Поварнинский, Борисовский, Санарский, Каменно-Санарский, Чесменский массивы) и два восточных пояса - Пластовский (Коелгско-Кабанский, Пластовский, Андреевский, Чернореченский массивы) и Кособродский (Кособродский и Каменский массивы). Во всех массивах установлены жильные гранодиориты, плагиограниты, плагиогранит-порфиры, граносиенит-порфиры, редко аплиты и пегматиты. В Пластовском массиве, кроме того, отмечается присутствие альбитофиров, кварцевых порфиров, фельзитов и диабазов. Наиболее своеобразными породами в Пластовском массиве, с которыми пространственно тесно ассоциируются золото-мышьяковые рудные жилы, являются так называемые "табашки". Плагиограниты вблизи них довольно сильно изменены, биотитизированы.

В южной части района (Андреевский массив) плагиоклазовые гранитоиды контактируют с визейскими известняками. Не исключена возможность, что контакт между ними не интрузивный, а тектонический.

Определение абсолютного возраста плагиоклазовых гранитоидов сильно затруднено в связи с малым содержанием в них калиевого полевого шпата, а также из-за интенсивного метаморфизма этих пород, в процессе которого биотит был частично перекристаллизован и интенсивно хлоритизирован. В таком случае, гранитоиды Пластовского пояса следует рассматривать как нижне - или даже реннекаменноугольные образования.

Сланцы и кварциты увельской и варламовской свит, а также основные эффузивы санарской свиты (S2 - D1) интенсивно метаморфизуются в контакте с породами Степнинского и Ключевского массивов.

Среди главных групп изверженных пород Кочкарского района наиболее молодыми являются нормальные микроклиновые граниты, которыми сложены массивы, объединяемые в Главный пояс.

Этот пояс приурочен к восточной части Восточно-Уральского антиклинория. Наиболее крупные из массивов - Борисовский, Санарский, Чесменский - располагаются в брахиантиклинальных поднятиях, сложенных наиболее древними в районе метаморфическими породами варламовской свиты. Массивы имеют согласные по отношению к вмещающим породам контакты, обычно довольно круто погружающиеся в сторону последних. Исключение составляют Каменно-Санарский массив и некоторые мелкие интрузивы северной части района, несогласно прорывающие вмещающие их толщи. Положение текстурных плоскостей гранитов свидетельствует о куполовидной форме большинства интрузивов. Почти посередине полоса инъекционных гнейсов пересекает Чесменский массив. В краевых частях Санарского массива наблюдается погружение текстурных плоскостей в сторону вмещающих пород, согласное с положением гнейсовидности и полосчатости в последних.

Наиболее эродированным среди массивов Главного пояса является Санарский массив, сложенный преимущественно среднезернистыми, равномернозернистыми двуслюдяными гранитами. В западной и восточной краевых зонах они сменяются более крупнозернистыми аляскитовыми и мусковитовыми гранитами, а в других приконтактовых участках появляются мелкозернистые и порфировидные разновидности биотитовых гранитов. В гранитах эндоконтактовых зон нередко присутствуют ксенолиты вмещающих пород, не отмечающихся, как правило, в центральных частях этого массива. В Борисовском массиве преобладают резко порфировидные биотитовые граниты, относящиеся, согласно наблюдениям в Санарском массиве, к эндоконтактовой фации, а частично представляющие собой микроклинизированные породы экзоконтакта. В северной половине массива они чередуются с участками мелкозернистых слюдистых сланцев, являющихся крупными останцами ("провесами") кровли. Лишь в южной части Борисовского массива на удалении от контактов преобладают крупнозернистые, до пегматоидных, двуслюдяные граниты. Более лейкократовые и менее устойчивые по структуре, граниты слагают северную часть Чесменского массива. К югу и вблизи контактов с вмещающими породами они сменяются более меланократовыми, нередко порфировидными гранитами.

Рассматриваемые граниты сопровождаются богатой жильной свитой, представленной биотитовыми, двуслюдяными и мусковитовыми гранитами среднезернистого и мелкозернистого строения, аляскитами, аплитами, гранит-порфирами, жилами высокотемпературного кварца. Наиболее характерным является широкое распространение пегматитов, почти не встречающихся в связи с гранитойдами других типов. Количество даек и жил особенно велико в некоторых слабо эродированных массивах (например, в Борисовском), а также в приконтактовых зонах.







К западу от Андреевского плагиогранитного массива находится участок, где наблюдается пересечение гранитами фаунистически охарактеризованных известняков визейского века.

Геологические наблюдения, а также результаты детальных петрографических, минералогических и геохимических исследований определенно свидетельствуют в пользу метаморфического, а не интрузивного происхождения рассматриваемых образований, называемых в дальнейшем гранито-гнейсами.

Все исследованные породы подверглись интенсивному преобразованию в течение довольно узкого промежутка времени, соответствующего в общем периоду формирования микроклиновых гранитов. При этом гнейсы и сланцы, удаленные на 1 - 2 км от крупных массивов гранитов и не имеющих явных следов их воздействия, характеризуются такими же цифрами абсолютного возраста (240 - 260 млн. лет), как и гранито-гнейсы. Отсюда можно сделать заключение, что переработка исходных пород была обусловлена не только и, вероятно, не столько контактовым воздействием гранитных интрузий, сколько процессами регионального метаморфизма. Интересным фактором является неоднократное повторение в гранито-гнейсах более низких, чем в гранитах, возрастных значений (222 - 244 млн. лет). Это может указывать на то, что процессы метаморфизма вмещающих пород, и в частности их мусковитизация, продолжались еще некоторое время после становления гранитных интрузий.

Становление гранитных массивов Главного пояса, по-видимому, зарершило этап интенсивного проявления магматических процессов в Кочкарском районе.

С плагиоклазовыми гранитоидами восточной части района ассоциируется гидротермальное оруденение, главными полезными компонентами которого являются золото, мышьяк, в меньшей степени - висмут, сурьма, медь, цинк, серебро, никель, кобальт, вольфрам и некоторые другие элементы. Наиболее полно оно выражено в Кочкарском рудном поле, представляющем собой серию субширотных кварцевых жил, локализующихся в западной и центральной частях Пластовского массива. Эти жилы пространственно тесно связаны со своеобразными дорудными метасоматитами - "табашками". Среди рудных жил выделяются две подгруппы - золото-пирит-кварцевые жилы, распространенные преимущественно в северной части месторождения, и золото-арсенопирит-кварцевые жилы, преобладающие в его южной части.

Для гранитоидов Степнинского и Ключевского массивов наиболее характерным является магнетитовое оруденение скарнового типа, проявления которого локализуются либо непосредственно на контактах гранитоидов с вмещающими породами, либо на некотором удалении от выходов гранитоидов. Оруденение гидротермального типа в связи с рассматриваемыми гранитоидами проявлено весьма слабо. Оно представлено единичными шеелитоносными кварцевыми жилами, а также немногочисленными кварцевыми жилами, содержащими золото, пирит, халькопирит.

Довольно разнообразны рудные проявления, связанные с производными главной фазы магматизма средних этапов - нормальными и лейкократовыми гранитами Главного пояса. Здесь известны пегматитовые, гидротермальные и контактово-метасоматические образования, не имеющие, однако, практического значения. В целом минерализация, ассоциирующаяся с микроклиновыми гранитами, как и в других районах восточного склона Урала, имеет редкометальный и редкоземельный характер.

Наряду с рассмотренными выше рудными образованиями, достаточно отчетливо тяготеющими к определенным группам магматических пород, в Кочкарском районе имеются рудопроявления, характер соотношений которых с гранитоидами остается в настоящее время невыясненным. Они приурочены обычно к зоне глубинного разлома, проходящего по границе Восточно-Уральского антиклинория и Алапаевско-Брединского синклинория. К ним относятся прежде всего рудопроявления Андреевской группы. Морфологические и минералогические особенности этого оруденения в известной степени приближают его к образованиям поздних этапов геосинклинального развития.

С эндогенными процессами поздних этапов связывают также вкрапленное оруденение в окварцованных метаморфических породах и гранитоидах, представленное сульфидами и арсенидами меди, никеля, кобальта, серебра, молибдена и ряда других элементов (Львов, 1965).

Исходя из полученных данных, можно утверждать, что Кочкарский район представлен тремя генетическими типами горных пород - магматические (порфирит, диабаз, альбитофир и их туфы, гранит, диорит, габброиды, ультрабазиты), осадочные (сланец, известняк, мрамор, песчаник) и метаморфические (амфиболит, кварцит, гнейс, скарн). Этот факт сообщает нам полигенность данного участка. Магматические тела представлены пегматитовыми жилами. Из них в россыпь поступают различные минералы - кварц, хризоберилл, гранат альмандин-спессартинового ряда, колумбит, берилл, турмалин, анатаз, ПШ, галлуазит. Большое значение на данном участке имеют вторичные процессы - метаморфизм и выветривания. В россыпь из магматических пород поступают такие минералы как кварц, ПШ, слюды, оливин, амфиболы, пироксены, магнетит, апатит, рутил, циркон, монацит, хромит, ортит, ильменит, пирит, пирротин, эпидот, барит, топаз. Из осадочных пород - кальцит, халцедон, кианит, альмандин, анкерит, сидерит, горный хрусталь, ПШ, фторапатит, турмалин, сфен, рутил, сфалерит, галенит, эвклаз, бертрандит, волластонит, церуссит, корунд. Из метаморфических горных пород - андрадит, гроссуляр, диопсид, везувиан, грюнерит, клиноцоизит, цоизит, сфен, апатит, эпидот, арагонит, берилл.

При выветривании гранитов из полевых шпатов образуется каолин и другие глинистые минералы, кварц обычно остаётся неизменным, а слюды группы биотита желтеют и часто называются "кошачьим золотом".

В этих россыпях кианиты являются в виде небольших окатанных призматических кристаллов частью голубоватого или зеленоватого цвета, причем довольно часто прозрачные кристаллы. Коренные месторождения кианитов в Борисовских сопках открыты были Романовским, а затем изучены Арцруни и Мельниковым. Здесь они являются включенными в слюдистых "кианитовых" сланцах и кварцитах, располагаясь иногда в виде пучкообразных скоплений, а чаще слоями, причем величина отдельных кристаллов достигала 30 см. Вследствие некоторого несходства кианитов этого коренного месторождения и из россыпей, Арцруни предположил, что вторичные месторождения этого минерала произошли не из Борисовских сопок, а из залежей подобных же сланцев, размытых позже; правдоподобность такого предположения подтверждается существованием следов таких сланцев, на пример, на границах Юльевского и Мариинского приисков, и южнее на перевале речек Каменки и Теплой (Высоцкий, 1900г).




3. История минералогических находок



Район работ отличается многочисленными проявлениями различных полезных ископаемых и характеризуется обилием проведенных в его пределах геологосъемочных, поисковых и разведочных работ.

Андрее-Юльевское месторождение известно с XVIII в. В 1761 г открыты серебряно-цинковые месторождения: Еленинское, Гаврило-Архангельское, Андреевское, Каменно-Павловское и Крестовоздвиженское. (До 1918 г. добыто около 50 т. Золота из россыпи).

На ЮЗ окраине пос. Андреевского расположено полиметаллическое рудопроявление в мраморах, под которыми на глубине 75 - 100 м. встречен плагиогранит. Это серия гнезд, связанных прожилками и вкрапленными зонами галенита, сфалерита и пирита (серебра до 28 г/т.).2200 т высокосортной руды. Здесь же встречена золото-арсенопиритовая минерализация.

Каменно-Павловское месторождение расположено в 1.5 км к СВ от пос. Андреевского. Окварцованные мраморы. Гнезда и прожилки полиметаллической руды. Крестовоздвиженское проявление в 6 км. южнее пос. Ленинский. Здесь в рудах есть пирит, галенит, сфалерит, халькопирит, пирротин, арсенопирит, блеклая руда, молибденит, борнит, халькозин, ковеллин, марказит, магнетит, сидерит.

По редким металлам отмечен берилл в пегматитах и мелкий берилл в измененных карбонатных породах с флюоритом в районе пос. Благодатка. Шеелит встречен в кварцевой жиле Андреевского рудопроявления. Колумбит - в шлихах по р. Каменке. Монацит вместе с золотом в древних депрессиях. Розовый топаз и хрусталь в полосе окварцованных известняков около пос. Жуковского в 250 м западнее контакта с плагиогранитами. Кианит - в россыпях и в Борисовских сопках (Мецнер, 1966).

Первые находки драгоценных камней относятся к середине 50-х годов прошлого века, спустя десять лет после открытия золотоносных россыпей. В дальнейшем в связи с обнаружением коренного золота (1867г) и резко возросшей интенсивностью старательских разработок заметно увеличилось и количество добываемого камнесамоцветного сырья. Район становится одним из известных источников драгоценных камней на Урале, причем не столько по количеству ограночного сырья, сколько по его качественному разнообразию.

История развития Кочкарских драгоценных камней тесно связана с открытием и разработкой золотоносных россыпей, из которых камнесамоцветное сырье добывалось попутно. Так в 1854 году были обнаружены россыпи розового топаза (Барбот-де-Марни, 1854), а в 1855 г. в россыпях были найдены красные и синие корунды в том числе и рубины (Барбот-де-Марни, 1855). Кроме корунда в россыпях были найдены и описаны хризоберилл, александрит, изумруд, алмаз, хризолит, кианит, зеленая шпинель, тантало-колумбит, эвклаз, монацит (Барбот-де-Марни, 1857; Еремеев1886-1895; Кокшаров, 1855,1868; Кулибин, 1879; Миклашевский, 1861; Мельников, 1883; Нефедов, 1871).

В работах этих исследователей основное внимание уделялось описанию минеральных ассоциаций и парагенезису минералов золотоносных россыпей, детальному описанию кристаллографических особенностей отдельных находок драгоценных камней и почти не содержалось сведений об особенностях геологического разреза россыпей и приуроченности к нему отдельных находок драгоценных камней, количество добываемого камнесамоцветного сырья и его возможных коренных источников. В основном эти работы носили характер маршрутных экскурсий, без существенных объемов горных работ. (Пихтова, 1995).

В 1911 г. А.А. Воробьевым и ранее найдены 4 эвклаза с эффектом плеохроизма. Длина кристаллов от 1,5 до 4 см. (Колисниченко, Попов, 2008).

Качественное распределение драгоценных и цветных камней в пределах Кочкарских золотоносных россыпей было отражено в монографии Н.К. Высоцкого (1900), при этом она сопровождалась детальной картой старых приисков, являясь единственным свидетельством пространственного распределения сырья в районе по его старательской добыче в прошлом веке. Помимо того, показано распределение камнесамоцветной минерализации в пределах отдельных приисков по частоте встречаемости, и кратко описаны известные коренные проявления. Что же касается количественной стороны распространения камнесамоцветного сырья в золотоносных россыпях по результатам его попутной деятельности в прошлом и в начале нынешнего века, то имеющиеся по этому вопросу сведения крайне скудны и отрывочны. В 1920 году появилась монография А.Е. Ферсмана "Драгоценные и цветные камни России", где он кратко сообщил все сведения о драгоценных камнях, в т.ч. и Кочкарского района. Он считает, что общее количество найденных здесь камней было невелико и существенной роли на рынке Уральского камня они не сыграли.

В 1921-1928гг. старательская добыча велась в небольшом размере отдельными партиями "Кустопрома" при этом в ходе ее было добыто несколько килограмм ограночного сырья (преимущественного розового топаза). Более подробные сведения о результатах добычи драгоценных камней в имеющейся литературе по району отсутствуют.

В 1931 году Санарская партия под руководством А.А. Бурова проводила поисковые работы на цветные камни с основным уклоном на алмазы по левобережью р. Каменки и Андрее-Юльевской группы старых приисков. В отчете довольно детально описываются типы золотоносных россыпей, особенности их геологического строения, вещественный состав рыхлых отложений и минеральный состав промышленных проб. Непосредственно же результаты проведенных работ на камнесамоцветное сырье изложены не отчетливо, отсутствуют конкретные данные разбраковки полученного сырья, его качественный и количественный состав. Можно лишь констатировать, что в процессе проведения работ были встречены все известные ранее цветные камни, но в столь незначительных количествах, что автор решительно отвергает какие-либо дальнейшие специальные работы в этом направлении.

В 1949 г. Смолиным на Жуковском месторождении были отмечены кристаллы топаза и горного хрусталя, как правило, образующие друзы и друзообразные скопления в пустотах кварцевых прожилков. Кроме топаза и горного хрусталя в зоне окварцевания мраморов обнаружены берилл, рубин, гранат, турмалин, рутил, эвклаз и аметист (Колисниченко, Попов, 2008).

Планомерные поиски драгоценных камней начались с 1980 года, результатом которых явилось открытие Кучинской россыпи корунда, при поисках которого использовались прямые и косвенные признаки. Прямые поисковые признаки: наличие корунда в рыхлых отложениях, косвенные поисковые признаки: наличие корунда в мраморах.

Первые исследования геологического строения района относятся к концу XIX, началу XX столетия. Это региональные работы Н.П. Карпинского, Ф.И. Чернышова, М.П. Мельникова, Н.К. Высоцкого.

В 30-е годы в описываемом районе начинаются планомерные геолого-съемочные работы масштаба 1: 500000 - 1: 200000, проводившиеся под руководством И.А. Алешкова (1931-32), Г.А. Мирлина (1935), Н.Р. Мамаева (1936), П.Е. Есикова (1936). Одновременно с ними, а так же в последующие 40-е годы в Кочкарском районе широким фронтом ведутся интенсивные поисковые работы на золото, мышьяк, олово, вольфрам, висмут и редкие металлы под руководством И.В. Ленных (1930-34 и 1937-40).Р.М. Казаченко (1934), П.И. Кулокина (1936), Л.К. Олерского (1936-37), И.Д. Соболева (1939), И.И. Иванова (1940), Н.И. Бородаевского (1947-49), И.С. Когана (1947) и ряда других исследователей. В 1952 году И.В. Ленных составил сводный отчет о геологическом строении района Кочкарской интрузии. Им впервые была сделана попытка стратифицировать и увязать выделяемые в районе толщи. В целом работа оказалась первым серьезным трудом, довольно точно охарактеризовавшим перспективы района по основным типам сырья и определившим направление поисково-разведочных работ в последние годы.

В 50-е годы в районе продолжаются поисковые и разведочные работы на золото, медь, свинец и радиоактивные элементы, результаты которых изложены в отчетах А.Е. Гуляка (1951), П.М. Кулешова, Е.Г. Гуляевой (1949 - 1954), Э. И Мецнера (1954-1958), И.И. Кораблевой (1954), Н.Н. Лебедева (1955), Г. А Шагалова (1957, 1961) и других исследователей.

В 1957-58гг. изучением петрографии и металлогении Кочкарского интрузивного комплекса занимался Б.К. Львов, который впервые расчленил по возрастному признаку слагающие комплекс массивы интрузивных пород.

И.Д. Соболевым при составлении листов "Геологической карты Урала" масштаба 1: 200000, опубликованных в 1967г. были обобщены материалы ранее проведенных (до 1964 г) геологосъемочных и поисковых работ. Кочкарский интрузивный комплекс автором - согласно разработанной им структурно-тектонической схемы Урала - был включен в состав Кочкарского антиклинория Восточно-Уральского поднятия. Довольно детальная расшифровка в различной степени метаморфизованных палеозойских, вулканогенных, терригенно-осадочных и осадочных пород, а также интрузивных образований этого антиклинория длительное время являлись основной при проведении дальнейших геологических исследований в описываемом районе.

В 60-е и 70-е годы вся площадь Кочкарского интрузивного комплекса была планомерно покрыта геологической съемкой масштаба 1: 50000, выполнявшейся различными отрядами и партиями Челябинской геологоразведочной экспедиции с применением значительных объемов геофизических исследований, горных и буровых работ. В отчетах исследователей Л.И. Ромашевой (1963), В.Ф. Иванова (1967), Е.П. Щулькина (1968), А.И. Левита (1965), были детально охарактеризованы в литолого-петрографическом отношении слагающие район толщи, выяснены параметры и внутреннее строение различных по составу массивов интрузивных пород, уточнены детали структурно-тектонического строения района, довольно подробно охарактеризованы рыхлые мезо-кайнозойские отложения.

Тем не менее, результаты геолого-съемочных работ совершенно не увязаны между собой, противоречивыми оказались взгляды различных исследователей на возраст, как основных литолого-стратиграфических комплексов, так и многочисленных массивов интрузивных пород, существенно различались представления авторов геологической съемки и на структурно-тектоническое строение района в целом.

В эти же годы в районе продолжались значительные по объемам поисковые и разведочные работы на золото и радиоактивные элементы. Эти работы проводились на локальных перспективных участках, причем при описании особенностей геологического строения, возрастной индексировке отдельных свит и толщ, исследователи придерживались структурно-тектонической схемы И.Д. Соболева или взглядов того автора геологической съемки масштаба 1: 50000, куда входили их площади.

В 1980 г. Ю.П. Бердюгиным была составлена "схема структурно-формационного районирования Восточно-Уральского эвгеосинклинального прогиба Урала" масштаба 1: 500000. При этом выделение структурно-формационных зон и подзон было произведено не совсем обосновано, а на предложенную автором датировку стратифицированных образований не было никаких данных. Это прежде всего касается возраста метаморфических образований развитых в обрамлении куполовидных структур Кочкарского антиклинория, отнесенных автором к нижнему силуру.

В 1982 году В.О. Турбановым подготовлена к изданию геологическая карта масштаба 1: 200000 листа № 4I-XIII. Им были обработаны материалы предыдущих геологических съемок, и поэтому значительных изменений геологическая карта не претерпела.

В 1982-1989 гг. Пластовским геолого-съемочным отрядом Челябинской КГРЭ производилось геологическое доизучение района.

Геологическое доизучение производилось с применением геоиндикационного дешифрирования аэрофотоснимков, маршрутных геологических и поисковых геофизических и геохимических исследований, горных и буровых работ.

Получены новые данные о перспективности площади на оруденение золота, редких земель, каолина. На площади метаморфические породы пользуются широким развитием, существуют две принципиально различных концепции на возраст субстрата, гнейсо-сланцевых толщ района. Одни исследователи И.Д. Соболев, Ю.П. Бердюгин, В.Б. Болтыров, Г.Л. Кейльман, Г.Б. Ферштатер породы гнейсо-сланцевого комплекса считают образованными за счет палеозойских осадочно-вулканогенных толщ во время одного (или двух) этапов метаморфизма и гранитизации. Другая группа исследователей: А.А. Петренко, И.В. Ленных и др. относят их образования к докембрию. Проведенные работы позволили авторам отчета о результатах поисковых работ на ограночный корунд в пределах Санарской корундоносной площади за 1991-1994 гг. получить фактический материал, свидетельствующий о докембрийском возрасте ряда метаморфических и магматических комплексов пород, участвующих в строении данной площади.

В те годы и по настоящее время на площади проводятся геолого-поисковые работы. Поиски и оценка россыпных и коренных месторождений золота, радиоактивных руд, каолина, кианита.

Специализированные работы на камнесамоцветное сырье на площади проведенных поисковых работ проводились в 1980-1981 гг. партией №5 под руководством В.Н. Собянина. Были проведены работы на Андрее-Юльевском проявлении розовых топазов, в результате которых установлена связь топазовой минерализации с узко локализованной зоной окварцевания известняков, протягивающейся в меридиональном направлении.

На корунд работы на данной площади не проводились, основание для постановки работ послужили результаты поисковых и поисково-оценочных работ, проведенных в 1980-1991 гг. на соседних площадях, а также результаты исследований, изложенных в диссертационной работе Кисина А.Ю. (1987), позволившие выделить Кочкарский корундоносный район и определить поисково-прогнозный комплекс на ограночный корунд (Пихтова, 1995).



Таблица 1. Минералы Андрее-Юльевской площади (по Высоцкому, 1900 г.) 

Название прииска

Минералы, которые встречались при добыче золота

Еленинский

Викторовский

Казанский

Покровский

Каменно-Павловский

Васильевский

Каменский

Маринский

Юльевский

Андреевский

Каменно-Александровский

Пророко-Ильинский

Кианит, корунд, рутил, брукит, эвклаз.

Кианит, корунд, рутил, алмаз.

- 

Кианит.

Кианит, топазы, хризолит, корунд, эвклаз.

Кианит.

Кианит.

Анатаз, брукит, шпинель, в кварцевых жилах медная зелень.

Кианит, топаз, корунд, брукит, эвклаз, аметист, шпинель, колумбит, самородный сурик, алмаз.

Кианит.

Кианит, корунд, гранаты, рутил, анатаз, аметист, морион, сердолик, халцедон, опал, кремень, яшма.

Кианит, топаз, горный хрусталь, фуксит, турмалин.




4. Топоминералогический список



Данная глава составлена с использованием материала из книги "Русская Бразилия" на Южном Урале.

Список минералов составлен в алфавитном порядке.



Таблица 2. Минералы Андрее-Юльевского прииска (По Колисниченко, Попову, 2008) 

Азурит

Аметист

Анатаз

Англезит

Андалузит

Андрадит (топазолит)

Барит

Берилл

Брукит

Буланжерит

Бурый железняк (лимонит)

Везувиан

Волластонит

Галенит

Геокронит

Гроссуляр

Гетит

Зелигманнит

Золото

Иллит

Ильменит

Ильменорутил

Иорданит

Иридий осмиевый

Рутеносмирид

Кальцит

Каолинит

Касситерит

Кварц

Кианит

Корунд

Ксенотим

Лейхтенбергит

Магнезиофойтит

Магнетит

Малахит

Мангантанталит

Микроклин

Массикот

Монацит

Монгеймит

Муассанит

Мусковит

Норбергит

Оливин

Парагонит

Паргасит

Пирит

Пироморфит

Пирофиллит

Плагиоклаз

Плюмбоферрит

Рутил

Сера

Силлиманит

Скаполит

Ставролит

Сурик

Тальк

Теннантит

Тетраэдрит

Топаз

Тремолит

Турмалин

Флогопит

Флюорит

Фуксит

Халцедон

Хризоберилл

Хромтурмалин

Церуссит

Чиллагит

Шеелит

Шпинель

Эвклаз

Эпидот


5. Происхождение россыпей и их возраст



Линейная вытянутость россыпей и их приуроченность не только к водоразделам, но и к древним депрессиям, с часто сохранившимися склонами (район лога Сметанки к северу от Чуксы), дают основание рассматривать их в качестве отложений древних долин. Древние россыпи отложены реками, расположившимися по контактам известняков с другими палеозойскими породами. Разработанные эрозией и карстообразованием, долины в период их заполнения и позднее являлись ареной деятельности карстовых процессов. В карсте амплитуда погружения отложений измеряется десятками метров. Отложения же, вне районов развития известняков, оставались притом на прежнем уровне и были смыты впоследствии.

Первоначальная форма обломков горных пород утрачена, галька часто имеет форму шара. Такая окатанность галек нигде не наблюдалась при просмотре материала на самых крупных реках Урала. Менее крепкие породы, чем кварц и кварцит, на расстоянии 80 км от места их коренного залегания сохраняют реликты первоначальной формы обломков.

Известно немного случаев, когда россыпи выполняют большие воронки, при этом слои падают к центру воронки. Образование таких структур, конечно, нельзя объяснить тектоникой палеозойского фундамента. Нам представляется единственно возможным считать описанные нарушения в залегании рыхлых осадков, происходящими под влиянием глубокого карста (рис.7). При проходке горных выработок в зоне контакта известняков с более водоупорными породами в этой же зоне встречались пещеры в песчано-глинистых породах высотой до 1 м при диаметре до 5 м. В известняках под толщей глин встречались полые камеры - пещеры - в несколько кубических метров по объему.

Пыльца из глин Андреевского разреза представлена двумя комплексами - миоценовым и верхнемеловым.





Рис. 7. Геологический разрез карстового провала с золотоносными песками. Нанесены разведочные шурфы и шахты Козел-Поклевского прииска (Колисниченко, Попов, 2008)





1 - четвертичные рыхлые отложения (Q) 4 - гранит (Pz)

2 - пески золотоносные (Mz) 5 - известняки (Pz)

3 - глины синеватые (Mz) 6 - сланцы слюдисто-графитовые (PR)

Рис.8. Геологический разрез древних россыпей золота района хутора Поварня. (Колисниченко, Попов, 2008)



Светлинская (аральская) свита является одной из самых золотоносных толщ района и имеет широкое площадное распространение в пределах мезозойских депрессий и древних логов. Эта свита представлена пестроцветными "кавардачными" глинами, разнозернистыми красновато-желтыми песками, полуокатанной кварцевой галькой. Мощность - от 5 до 25 м.

Светлинская депрессия является южным окончанием западной полосы древних депрессий Кочкарской системы. Светлинская депрессия приурочена к известнякам и имеет меридиональное протяжение. К югу она прослеживается до хутора Радиомайского, где заканчивается на левом склоне одного из притоков реки Санарки. К Северу она прослежена до реки Кабанки, достигая длины 12 км. Ширина ее - от 400 до 1130 м - при глубине до 60 м. В россыпях Светлинской депрессии до 1918 года было добыто 887 кг золота.

Светлинская депрессия приурочена к метаморфизованным известнякам и мраморам сланцево-карбонатной толщи. Для депрессии характерно развитие древнего карста, заполненного мезозойскими и олигоценовыми отложениями. Она является типичной мезо-кайнозойской золотоносной депрессией, приуроченной к области развития карбонатных пород палеозоя. В ней известны россыпи золота - Светлинская и Северо-Светлинская, общие запасы которых составляют около 4 т золота.

Кочкарская депрессия имеет субмеридиональное простирание и расположена на субстрате, представленом кварцево-слюдистым и углисто-кварцевыми сланцами и прослоями мраморизованных известняков. Это фрагмент русла древней погребенной речной долины шириной от 50 до 200 м, глубиной до 30-40 м.

Днище депрессии имеет сложное строение с глубокими западинами и выступами в рельефе. Глубокие участки заполнены осадками мезозойского и олигоценового возраста. К ним приурочены Андреевская, Еленинская, Каменно-Санарская и Покровская россыпи.

Чуксинская депрессия простирается в ССВ направлении от широты п. Кучино до лога Сметанка общей длиной около 30 км. С 1854 по 1918 год здесь добыто 1463 кг россыпного золота. Среднее содержание золота - 519 мг/т. Золото сильно окатанное, довольно часто встречались самородки от 0,2 до 2,5 г.

Михалинско-Демаринская депрессия протягивается в меридиональном направлении от широты хутора Гладких на юге до п. Котлик на севере, достигая длины 15 км.

В районе бывших д. Кучино и Поварни на протяжении 5 км разрабатывалась Старо-Поклевская группа россыпей. До 1918 года здесь было добыто 477 кг золота.

Отложения верхнемелового возраста представлены серыми и черными песчано-глинистыми отложениями. Они выделены на основании пыльцового анализа в районе п. Ленинского. Эти отложения являются вмещающими породами Покровского (Санарского) полиметаллического месторождения. Это делювиальные отложения с обломками кварца, бурого железняка, с растительными остатками, с пиритом, галенитом. Растительные остатки нередко замещены марказитом.

В истории формирования древних долин и связанных с ними россыпей широкое значение имели процессы, связанные с развитием карста в известняках и на их контакте с другими породами. Карстообразование в какой-то мере обусловило нарушение первоначального залегания рыхлых отложений, выполняющих древние депрессии, их погружение в карстовые впадины, воронки и в другие формы, что привело к созданию сложных морфологических типов отложений, за одним из которых укоренилось образное выражение "косых пластов". Наиболее обычной формой залегания россыпей типа "косых пластов" являются субмеридиональные эрозионно-карстовые впадины в виде удлиненных мульд, прослеживающиеся на 1,5 - 5 км, редко более. Ширина таких впадин невелика: 50 - 100 до 300 м, а наклон "косых пластов" к горизонту колеблется от 20 - 30о до 40 - 60о (Колисниченко, Попов, 2008).

Карст затрудняет добычу полезных ископаемых, но вместе с тем некоторые полезные ископаемые выполняют карстовые полости, образуя месторождения свинцовых, цинковых и железных руд, бокситов, фосфоритов, россыпей золота, алмазов и др.

Полезными компонентами в россыпях являются химически и физически устойчивые минералы. В ином случае минералы, подвергаясь процессам выветривания, воздействующим на материнскую породу, могут разрушаться. Так в качестве полезных ископаемых для россыпей в большинстве случаев выступают химически стойкие благородные металлы (золото, серебро, платина), некоторые рудные минералы (оловянный камень, вольфрамит, магнетит), соединения редких элементов (монацит) или драгоценные камни (алмаз, рубин, сапфир) (Старостин, 2004).

Так как россыпи, образованные путем водного переноса и отложения, являются россыпями сортированными. А сортировка обломочного материала заключается в распределении его по крупности и по удельному весу. Золото, а также другие полезные ископаемые россыпей, обладая большим удельным весом, чем главная масса слагающего россыпи материала, стремятся при водной сортировке сосредоточиться в нижних частях россыпи. Поэтому сортированные россыпи состоят, в основном, из двух частей - нижней, носящей название "песков" или "пласта", где сосредоточена главная масса полезного ископаемого, и верхней, носящей название "торфов", пустой или с ничтожным, непромышленным содержанием полезного ископаемого. Порода, на которой залегают пески, называется "плотиком", "почвой" или "постелью" россыпи.

Россыпи являются вторичными месторождениями, так как они образованы за счет разрушения более древних, чем они, коренных пород (элювиальные россыпи). Естественные россыпи отлагались реками, которые были расположены по контактам известняков с другими породами. Благодаря эрозии в савокупности с гравитационнными движениями были образованы долины, по которым образовался карст. Отложения в карсте измеряются десятками метров. Первоначальная форма обломков пород утрачена, галька часто имеет форму шара. Нарушения в залегании рыхлых осадков происходит под влиянием глубокого карста.

В наши дни территория Андрее-Юльевского участка частично представлена не просто россыпями, а уже техногенными отложениями. Формирование техногенной россыпи обусловлено неполнотой извлечения полезных минералов при добыче и обогащении, а также дополнительным высвобождением ценных минералов из крупнообломочной части отвалов - обломков руд, оруденелых пород, комков существенно глинистых продуктивных отложений - "окатышей", - которое стимулируется механическими воздействиями в ходе отработки россыпей (перемещения отвалов бульдозерами и т.д.) и современным выветриванием, дающими определенный эффект за период 20-30 - летнего существования отвалов. Также образованию техногенной россыпи способствует гравитационное обогащение отвалов под воздействием природных агентов.

Одно из отличий техногенной россыпи от естественной - это отсутствие современного карста, что облегчает добычу оставшихся полезных компанентов из отложений.



5.1 Андрее-Юльевская техногенная россыпь



Техногенные месторождения - это скопления минеральных веществ, образовавшиеся в результате складирования отходов добычи полезных ископаемых обогатительного, металлургического и других производств, качество и количество которых позволяют осуществлять их добычу и переработку на рациональной экономической основе.

Состав и внутреннее строение техногенных месторождений, помимо условий складирования, зависит также от длительности их хранения. Из-за совместного складирования различных по составу и физико-механическим свойствам пород, изменений во времени качества поступающих отходов, гравитационной дифференциации и сегрегации складированных отходов, их перемещения, окисления, выщелачивания, миграции и перераспределения компонентов, а также других гипергенных процессов качество материала существенно изменяется.

Использование техногенных минеральных ресурсов является одним из резервов обеспечения горнодобывающей промышленности минеральным сырьем, важной частью государственной политики ресурсосбережения и охраны окружающей среды.

В отличие от природных месторождений, для выявления которых необходимо проведение поисковых работ, места нахождения техногенных объектов, общие запасы складированных отходов, вид техногенного сырья, а часто и средние показатели его качества с той или иной степенью достоверности известны.

Важнейшим условием освоения техногенных месторождений является наличие эффективных технологических схем переработки сырья (Толкачев, 1994).

Техногенная россыпь представляет собой приготовленное минеральное сырье. В правовом и налоговом отношении переработка техногенного сырья более выгодна, чем природного, поскольку утилизация отходов и очистка окружающей среды поощряется государственными органами. Полезные компоненты горно-обогатительной отрасли: материал для дорожного покрытия, коллекционный материал, сырье для производства кирпича, керамической плитки и огнеупорной керамики (Старостин, 2004).

По отработке россыпей была установлена принципиальная возможность получения концентратов кианита и кварцевого песка. После неоднократного перемыва при добыче золота произошло естественное обогащение песков кварцевым материалом, кианитом и другими полезными компонентами. По результатам проведенных ранее работ, ориентировочное среднее содержание кианита в песках Еленинской россыпи составляет 3,3 %, Андреевской - около 2 %. Основная масса кианита (до 80 %) сосредоточена в классах песков крупностью от 1 до 20 мм. Преобладающим компонентом техногенных песков после отмывки глинистой составляющей является кварц (91,2-94,6%), который может оцениваться как попутное полезное ископаемое в качестве формовочного, стекольного и строительного песка. Из других потенциально полезных компонентов в рыхлых отложениях присутствует рутил (свыше 2 г/м3), ильменит (свыше 5 г/м3), магнетит (свыше 10 г/м3), монацит и др. При утверждении запасов золота Еленинской и Андреевской россыпей извлечение этих компонентов из-за низких содержаний было признано нерентабельным (Коротеев, 2008).

Андрее-Юльевская техногенная россыпь образована производственной деятельностью человека (изменение залегания горных пород, их транспортировка, отложение, переработка, образование насыпных форм). Также антропогенное влияние является причиной изменения скорости геоморфологических процессов и появлению новых процессов: эрозия почв, провалы над штольнями, что влияет на геологическое строение россыпи. Она непосредственно залегает на естественной россыпи, затем на коренных породах.

Благодаря неоднократному перемыванию старателями отложений естественной россыпи, глинистый материал был частично вымыт.



5.2 Минералогическая характеристика Андрее-Юльевской россыпи





Рис.9. Индивиды кварца.



Во всех пробах фракций >10, 10 - 5 мм встречаются плотные образования, состоящие из гематита, гетита, лимонита, глинистого материала и кварца, крупный агрегат талька, глыбовое скопление тремолита, встречаются крупные кристаллы пирита с псевдоморфозой по ним лимонита и его мелкие зерна, индивиды кальцита, разрушенный кристалл берилла, несколько корундов и турмалинов. Большое содержание кианита в пробах с крупностью зерна 2,5 - 1 мм. Во фракции 5 - 2,5 и до <1 мм обнаружен рутил, магнетит, ставролит и галенит. Фракции <1 мм состоят преимущественно из кварца, кианита и гидроокислов железа. Также в этой фракции присутствуют единичные знаки золота и пирит. Гранатовые индивиды найдены во фракции 2,5 - 1 мм.

Кварц SiO2 (рис.9)

Кварц в россыпях встречается в виде обломков различной формы и размеров, гальки, песка, кристаллами. Кристаллы - гексагональной призмы, увенчанные шестигранной ромбоэдрической головкой с одной стороны, реже с двух. Чаще встречаются

удлиненные "обелисковидные" кристаллы, помимо них есть уплощенные кварцевые кристаллы. На гранях призмы характерная поперечная штриховка. Кристаллы имеют стеклянный блеск, преимущественно прозрачные.

Различной окраски - бесцветные, дымчатые, практически черные и молочно белые.





Рис.10. Радиально-расходящиеся сростки кианита



Разновидности кварца на участке:

1) горный хрусталь - бесцветного прозрачного цвета, встречается часто, средний размер кристаллов 1,5 см.2) раухтопаз - дымчатый кварц, светло-серого цвета. В россыпи представлен обломками размерами от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Хорошо виден раковистый излом.3) кремень - тонкозернистый скрытокристаллический агрегат. Был обнаружен на поверхности коры выветривания в виде гальки. Размеры 7*5 см. Внешне окрашен в коричневые цвета, внутри темнее - темно-серый.

Кианит Al2 [SiO4] O

Длинные столбчатые кристаллы, часто уплощенные дощечковидные (похожи по структуре на древесину). Уплощенные кристаллы кианита похожи на лезвия. Цвет кианита голубой, синий, различной интенсивности, сине-зеленый. Прозрачные, чаще полупрозрачные. Такой кианит встречается во фракциях

размерностью 5 - 2,5 мм и менее. Блеск стеклянный иногда перламутровый. Спайность совершенная. Чаще в россыпи кианит представлен волокнистыми, лучистыми пучками, в радиально расходящихся сростках, серо-белого цвета (рис.10). В таких массах кианит не прозрачен.

Хорошо диагностируется по твердости. Твердость в разных направлениях разная: параллельно удлинению кристалла она равна 4,5 и он легко царапается иголкой, в поперечном направлении твердость увеличивается до 7.

Ставролит Fe2+Al4 [SiO4] 2O2 (OH) 2

Единичные одиночные кристаллы темно-бурого цвета с тусклым стеклянным блеском. Размеры индивидов до 5 мм. Не царапается иглой, но остаются царапины от топаза, твердость ставролита 7.

Рутил TiO2

Во всех шлиховых пробах он присутствует в значительных количествах. Кристаллы размером до 2-3 см, чаще более мелкие (<0,5 см). Образует четырехгранные столбчатые кристаллы. Часто окатанные. Вытянутой игольчатой формы находится внутри других минералов. В литературе указан горный хрусталь, мной таковой обнаружен был лишь один. Как включение рутил встречается в кристаллах кианита. Цвет рутила черный, бурый, красный. Прозрачность незначительная (редко попадаются прозрачные кристаллы). На одном из окатанных обломков мелкие чешуйки размером до 0,2 мм мусковита.

Турмалин (Na,Ca) (Li,Mg,Al) 3 (Al,Fe,Mn) 6 (OH) 4 [BO3] 3 [Si6O18]

Встречается в виде корродированных, разрушенных кристаллов гипидиоморфного облика. Розового (рубеллит) (рис.11) и черного (шерл) цвета. Со стеклянным блеском, местами прозрачен. Излом неровный. С характерным поперечным сечением в форме треугольника. Твердость 7 - 7,5 не царапается иглой, но остаются царапины от корунда.

Тремолит Сa2Mg5Si8O22 (OH) 2 (рис.12)

Диагностирован в скоплении кристаллов тремолита в виде радиально-лучистых агрегатов. Минерал белый, желтоватый. Твердость 5-6.





Рис.11. Рубеллит. 

Рис.12. Сросток кристаллов тремолита.

Рис.13. Кристаллы граната (фото Попов В.А.)



Гранат (рис.13)

По литературным источникам известно, что на участке исследователями были обнаружены гранаты зеленые, безцветные, темно-красные до бурых. Мной найденные гранаты имеют насыщенно буровато-красный цвет, индивиды размерами несколько миллиметров. Обладают идиоморфным обликом, по которому легко диагностируются. Кристаллы - ромбододекаэдры и тетрагонтриоктаэдры.

Судя по химическому составу, гранат относится к пироп-альмандиновому ряду с суммарным количеством гроссуляровой и спессартиновой молекул меньше 14 % (ng = 1,791-1,802; F = 67-82 %; a0 = 11,574 - 11,608 Å). (Коротеев, 2008)

Корунд Al2O3

Минерал в виде обломков и окатанной формы. Цвет от розового до практически фиолетового. Твердость по Моосу 9. Агрегаты не прозрачные.

Самый крупный обломок найденный мной размером до 1,5 см. На поверхности корунда присутствует карбонатный материал бело-серого цвета (вскипает под действием концентрированной соляной кислоты), в котором располагаются удлиненные кристаллики рутила размером до 2 мм черного цвета, непрозрачные с металлическим блеском.

Следовательно, можно сделать вывод, что образовался данный кристалл корунда в карбонатитах.

Обломок кристалла поменьше (0,7 см) - разрушенный кристалл бочонковидного призматического образа. В сечении четко видно больше половины шестиугольника. Индивид покрыт трещинами, но, не смотря на это, видна штриховка на гранях.

Кальцит CaCO3 (рис.14)

В шлиховых пробах найдены зерна кальцита. Кристалл кальцита размером 2*0,7 см, по форме удлиненный по призме ромбоэдр. Просвечивающий. Индивид бело-серого цвета с многочисленными трещинками. Твердость 3 царапается иглой. Вскипает под действием соляной кислоты. Спайность по ромбоэдру.





Рис.14 Кристалл кальцита



Гидроокислы железа:

Гематит Fe2O3

Часто встречается на поверхности в виде окатанных агрегатов также в виде натечных масс и корочек от черного до красно-бурого цвета, с металловидным блеском. Цвет черты по фарфору вишнево-красный.

Гетит FeO (OH)

Минерал найден на поверхности. Образует почковидные образования, часто жеоды размерами в десятки сантиметров, но мной взяты маленькие образцы. Одна из отобранных жеод 7 см.

Гидрогетит (лимонит) FeOOH * nH2O

Минерал на участке встречается в виде жеод, конкреций оолитов и землистых масс, а также в виде псевдоморфоз. Цвет на гладкой поверхности почти черный, в землистых массах желтый, коричнево-желтый. Черта желтовато-бурая.

Магнетит Fe2O3 * FeO

Встречен в виде окатанных агрегатов черного цвета в фракциях до 5 мм. Определен по сильной магнитности.

Ильменит FeTiO3

В виде черных включений с синеватым оттенком в кианите.

Галенит PbS

В пробах чаще встречаются окатанные, матовые зерна галенита серого цвета, размерами до 1-2 см. Местами виден характерный свинцово-серый цвет с металлическим блеском и спайность по кубу. Но есть и не окатанные индивиды, встречающиеся в районе Еленинской россыпи.

Пирит FeS2 (рис.15)

Встречен в пяти кристаллах в форме кубов: четыре по 1 мм, второй 7*5 мм. Минерал имеет металлический блеск, покрыт окисной пленкой бурого цвета. На гранях крупного индивида видны псевдоморфозы лимонита.





Рис.15. Кристаллы пирита



Берилл Be3Al2Si6O18

В Андрее-Юльевской техногенной россыпе мной найден лишь один кристалл берилла (рис.16). Кристалл призматического облика слабо окатан, частью разрушен, покрыт трещинами. Его размеры 2,3*0,8 см. Минерал прозрачный, с сильным стеклянным блеском светло-голубо-зеленого цвета. Твердость минерала по Моосу равна 8.





Рис.16. Кристалл берилла



Тальк Mg3 (OH) 2 [Si4O10] (рис.17)

Найден один тальковый агрегат мыльный на ощупь, бело-серого цвета 4 см. Твердость 1 по шкале Мооса. С жирным блеском.





Рис.17. Тальк



Каолинит Al4 [Si4O10] (OH) 8

Представлен плотными землистыми массами. Минерал определен с помощью рентгено-структурного анализа.

Мусковит KAl2 (AlSi3O10) (OH) 2

Прозрачные светлые листочки размерностью до 1 см. Часто встречается в глинистых окатышах размерами в пару миллиметров. Минерал определен при помощи рентгено-структурного анализа.

Фуксит K (Al,Cr) 2 (Si3AlO10) (OH) 2

Тонкочешуйчатые агрегаты и их сростки зеленоватого цвета.





Рис.18. Золото в кварце



Золото Au

Единичные знаки золота наблюдались в единичных пробах, отобранных на юге участка. Золото встречается как в сростках с другими минералами (рис.18), так и отдельными зернами размерами до 1 мм.

При проведении минералогического анализа проб со скважин, было определено количественное содержание минералов (об. %), результаты которого указаны в приложении 1. 

По содержанию из таблицы видно, что существует преобладание кварца, гидроокислов железа, кианита и рутила, все остальные минералы находятся в незначительных количествах.

Минеральная ассоциация Андрее-Юльевского техногенного месторождения отличается от ассоциации естественной россыпи тем, что:

1) преобладает кварц;

2) минеральных видов меньше.



5.3 Геологическое строение техногенной россыпи по разрезу



По данным интерпретации ВЭЗ для участка характерны относительно небольшие мощности рыхлых образований (до 20 - 40 м) над мраморами и известняками и резким их увеличением (до 150 - 250 м) на тектонических контактах с гранитами.

В составе рыхлых отложений контрастно выделяются с поверхности сухие техногенные отложения мощностью до первых метров. 

С увеличением мощности возрастает обводненность и увлажненность техногенных образований (Кузьмичев, 2009).

Песок в пробах различного цвета - желтый, коричневый, серый, черный.

С поверхности на глубину фрагментарно присутствуют глинистые породы, глинистые песчаные смеси, сухие техногенные отложения, чернозем, обводненные техногенные отложения, щебнистые коры выветривания, трещиноватые мраморы, сланцы и граниты.





Рис. 19. Разрез по линии № 26 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 100

Условные обозначения:

1.  2.  3.  4. 5. 6.  7.  8.

глинистые породы;

сухие техногенные отложения, пески;

обводненные техногенные отложения, пески;

обводненные техногенные отложения с кварцевыми глыбами;

обводненные граниты;

чернозем;

скважины;

сухие техногенные отложения с кварцем.




Рис. 20. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 26 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

Условные обозначения:

1. 2.  3.  4.  5. 6.  7.  

8.  9. 

1. - глинистые породы;

2. - глинистые песчаные смеси;

3. - сухие техногенные отложения, пески;

4. - обводненные техногенные отложения, пески;

5. - щебнистые коры выветривания, трещиноватые мрамора;

6. - мраморы;

7. - граниты;

8. - тектонические нарушения;

9. - глубина скважины.



На рисунках 19 и 20 с мощностью до 4 м от поверхности расположены сухие техногенные отложения. Также на поверхности присутствуют глинистые породы и глинистые песчаные смеси. В западной части разреза на глубине от 3,5 м находятся граниты. В районе скважины № 4 со значительной мощностью (5 - 7 м) от поверхности прослеживаются обводненные техногенные отложения. В восточной части профиля на площади развития мраморов отмечаются щебнистые коры выветривания. Пробы изучены со скважин № 6, 7, 8, 9.





Рис.21. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 15 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

Условные обозначения:

 2.  3.  4.  5. 

глинистые песчаные смеси;

обводненные техногенные отложения, пески;

мраморы;

тектонические нарушения.

геофизический пикет.



Практически по всей поверхности разреза по профилю № 15 (рис.21) с малой мощностью располагаются глинистые песчаные смеси. Обводненные техногенные отложения залегают в восточной части профиля под глинистыми отложениями и в западной части - на поверхности рядом с тектонической зоной разлома. 

И те, и другие глинистые отложения находятся в непосредственном контакте с мраморами. С данной линии проанализированы пробы, отобранные со скважин № 28, 31, 32, 33.





Рис.22. Разрез по линии № 4 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 50

Условные обозначения:

1.  2.  3.  4. 5. 6. 7.  8. 

9.  10. 11. 

1. - глинистая порода;

2. - глинистые песчаные смеси;

3. - обводненные техногенные отложения;

4. - щебень;

5. - песчано-глинисто-щебнистые отложения;

6. - кора выветривания по мраморам;

7. - кора выветривания по гранитам;

8. - щебнистые коры выветривания, трещиноватые мрамора;

9. - чернозем;

10. - скважины;

11. - номер скважины.




Рис.23. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 4 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

1. 2.  3.  4.  5. 

6.  7.  8. 9. 10. 

Условные обозначения:

глинистая порода;

сухие техногенные отложения, пески;

тектонические нарушения;

обводненные техногенные отложения, пески, глинисто-щебнистые коры выветривания;

сланцы;

мраморы;

глинистые песчаные смеси;

геофизический пикет;

номер скважины;

глубина скважины;



По разрезам профиля № 4 (рис.22, 23) видно, что сухие техногенные отложения располагаются от поверхности до 3 м в глубину от точки № 12 до точки № 20. В этом же интервале, но ниже находятся обводненные техногенные отложения мощностью до 16м. Под точкой № 22 глубиной до 14 м находятся обводненные техногенные отложения, контактирующие с кианит-содержащими сланцами. В западной части профиля между сланцами и мраморами развиваются глинистые песчаные отложения глубиной более 40 м. Пробы изучены со скважин № 18, 25, 47, 49, 50, 51.





Рис.24. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 24. (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

Условные обозначения:

 2.  3.  4.  5. 

6.  7.  8.  9. 

1. - глинистые породы;

2. - глинистые песчаные смеси;

3. - сухие техногенные отложения, пески;

4. - обводненные техногенные отложения, пески;

5. - щебнистые коры выветривания, трещиноватые мрамора;

6. - мраморы;

7. - граниты;

8. - тектонические нарушения;

9. - геофизический пикет.


По профилю № 24 составлен геоэлектрический разрез (рис.24), на поверхности которого располагаются сухие техногенные отложения мощностью 1-2 м. На западе линии большой мощности 20-60 м фиксируются глинистые песчаные смеси и глинистые отложения. Глубже располагаются граниты. Под глинистыми отложениями и на контакте с глинисто-песчаными смесями находятся мраморы. Под техногенными отложениями от точки № 35 в зоне тектонического разлома присутствуют щебнистые коры выветривания мощностью до 60 м. На контакте с ними находятся мраморы той же мощности, которые начинаются на уровне точки № 39. Со скважины № 44 была проанализирована проба.





Рис.25. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 11 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

Условные обозначения:

1.  2.  3.  4.  5.  6.  7.  8. 

1. - глинистые породы;

2. - глинистые песчаные смеси;

3. - сухие техногенные отложения, пески;

4. - обводненные техногенные отложения, пески;

5. - щебнистые коры выветривания, трещиноватые мраморы;

6. - мраморы;

7. - тектонические нарушения;

8. - геофизический пикет.


На геоэлектрическом разрезе по профилю ВЭЗ № 11 (рис.25) видно, что сухие техногенные отложения картируются в точках № 35 - 37, 51 и 53 с мощностью до 2 м. С поверхности на большей части профиля картируются глинистые, глинистые песчаные отложения. В точках № 45, 47 приуроченные к тектонической зоне располагаются щебнистые коры выветривания.

Таким образом, в районе профиля № 4 картируются довольно большие по мощности техногенные образования.

Техногенные отложения залегают на известняках, мраморах, сланцах, гранитах. Поэтому эти образования имеют минеральный состав характерный для данных пород.

На не больших глубинах пробы характеризуются наличием большого количества стяжений гидроксилов железа, окатышей глин.

В пробах большую массу составляет кварц (59-95 %), 1-8 % - кианит, на глинистую составляющую приходится около 2-3 %, акцессорные минералы (берилл, кальцит, турмалины, корунды и др.), пришедшие из коренных пород - до 2 %.

Из просмотренных проб, отобранных с данных линий, видно, что техногенные образования не обладают сортировкой по крупности.

Из разрезов видно, что проследить точную последовательность образования минералов в них нельзя, т.к. образование отвалов происходило в разное время. И нельзя говорить о прогнозе минерального состава на определенном интервале. Можно лишь сказать, что с понижением глубины количество глинистого и щебнистого материала увеличивается.


6. Обсуждение результатов



Андрее-Юльевская техногенная россыпь образована производственной деятельностью человека. Также антропогенная деятельность является причиной изменения скорости геоморфологических процессов и появлению новых процессов: эрозия почв, провалы над штольнями, что влияет на геологическое строение россыпи. Она непосредственно залегает на естественной россыпи, затем на коренных породах.

Техногенная россыпь залегает на породах различного состава. На глубине более 60 метров расположены граниты, на глубине 20-60 м залегают мраморы (очень редко выходят на поверхность), сланцы и щебнистые коры выветривания.

Сама техногенная россыпь представлена а) глинисто-песчаным слоем, б) сухими и обводненными отложениями, песками и в) черноземом.

По разрезам можно сказать, что с понижением глубины количество глинистого и щебнистого материала увеличивается.

Результаты минералогического анализа проб с Андрее-Юльевского участка показали, что техногенные образования не обладают сортировкой по крупности и удельному весу.

По разрезам для россыпи Андрее-Юльевского участка нельзя сделать точный прогноз минерального состава на определенном интервале, т.к. образование отвалов происходило в разное время.

Отсутствие современного карста у техногенной россыпи облегчает добычу полезных ископаемых из ее отложений.

В минеральной ассоциации Андрее-Юльевского месторождения наблюдается резкое преобладание кварца и меньшее количество других минеральных видов.


Заключение



В результате исследования строения естественной россыпи и техногенной россыпи Андрее-Юльевского участка можно сделать следующие выводы:

Техногенная россыпь образовалась в результате производственной деятельности человека, в то время как естественная - за счет разрушения коренных пород;

Одно из отличий техногенной россыпи - это отсутствие современного карста, что облегчает добычу полезных ископаемых;

Естественная россыпь имеет сортированность отложений по сравнению с техногенной;

Слои техногенной россыпи представлены следующими минералами (от преобладающих к малораспространенным): кварц, кианит, рутил, гидро-окислы железа (гематит, гетит, лимонит), глины (каолинит), магнетит, ильменит, слюды (мусковит, фуксит), гранат, турмалин, пирит, галенит, корунд, тремолит, кальцит, тальк, берилл, хлорит, золото;

Естественная россыпь имеет минеральный состав, характерный для коренных пород;

По истории золотоносных россыпей известно, что снятию золота мешало большое количество шеелита, ильменита, рутила, монацита. - Это нужно ожидать при добыче кианита из техногенной россыпи.


Использованная литература



1. Булах А.Г. Общая минералогия. С. -П., 2002, 353 с.

2. Высоцкий Н.К. Месторождение золота Кочкарской системы в Южном Урале. Тр. Геол. Ком., т. XIII, № 3, 1900.

3. Колисниченко С.В., Попов В.А. Энциклопедия уральского камня "Русская Бразилия" на Южном Урале. "Санарка", 2008, 527 с.

4. Львов Б.К. Петрология, минералогия и геохимия гранитоидов Кочкарского района (Южный Урал). Ленинград. Изд. ЛГУ, 1965, 164 с.

5. Методическое руководство по изучению и эколого-экономической оценке техногенных месторождений. Утвердил Толкачев М.В. 1994, 245 с.

6. Попова В.И., Попов В.А., Чурин Е.И., Новгородцева Т.Ю., Вербская А.В., Колисниченко С.В. Дополнения к минералогии шлихов из рыхлых отложений Чуксинско-Кучинского и Санарского участков (Челябинская область, Южный Урал). / Уральский минералогический сборник № 17. Миасс-Екатеринбург: УрО РАН, 2010.67 - 76 с.

7. Огородников В.Н., Сазонов В.Н., Поленов Ю.А. Минерагения шовных зон Урала. Часть 1. Кочкарский рудный район (Южный Урал). Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2004, 216 с.

8. Смольянинов Н.А. Практическое руководство по минералогии.М. "Недра", 1972, 345 с.

9. Сначев В.И., Щулькин Е.П., Муркин В.Н., Кузнецов Н.С. Магматизм Восточно-Уральского пояса Южного Урала. Уфа. БашФАН АН СССР, 1990, 179 с.

10. Старостин В.И. Геология месторождений полезных ископаемых.М. Академический проект, 2004, 511с.

Фондовые материалы

1. Коротеев Д.В. Дипломная работа. Кианит, как вид сырья для производства высокоглиноземистых огнеупоров (на примере техногенных россыпей Андрее-Юльевского участка Челябинской области). Екатеринбург, 2008.

2. Коротеев В.А. Отчет по проекту "Минералы группы силлиманита - новый вид сырья для производства высокоглинозёмистых огнеупоров, глинозёма, силумина и алюминия". Екатеринбург, 2009.

3. Кузьмичев В.В. Отчет о результатах работ методом ВЭЗ на Андрее-Юльевском участке техногенных россыпей. Челябинск, 2009.

4. Мецнер Э.И., Городец В.М. Отчет о поисково-разведочных работах, произведенных на Андрее-Юльевском месторождении россыпного золота в Челябинской области (1966 г). Т.1. Текст. Челябинск, 1966.

5. Пихтова Л.В. Отчет о результатах поисковых работ на ограночный корунд в пределах Санарской корундоносной площади за 1991-1994 гг. в 2-х книгах. Книга 1. Текст отчета. п. Светлый, 1995, 128 с.