Генетические особенности месторождения Джамгыр (Западный Тянь-Шань)

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.78.12.050

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДЖАМГЫР

Научная статья

Наставкин А.В.1, Ревинский Ю.А.2' *

1 ORCID: 0000-0003-1472-9399;

2 ORCID: 0000-0003-2611-8990;

1 2 Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия

* Корреспондирующий автор

Аннотация

Статья посвящена исследованиям генезиса золоторудного месторождения Джамгыр, основанным на данных изучения его минералогических, тектонофизических, термодинамических, геохимических особенностей и данных литературных источников о сходных геологических объектах. Выделены этапы формирования месторождения, определены основные физико-химические параметры образования руд. В результате исследований высказано предположение о наличии рудных тел разных генетических типов в пределах одного месторождения.

Ключевые слова: Джамгыр, термобарогеохимия, штокверк, ореол, зональность.

GENETIC FEATURES OF JAMGYR DEPOSIT (WESTERN TIEN-SHAN) RESEARCH ARTICLE

Research article

Nastavkin A.V.1, Revinsky Yu.A.2,*

1 ORCID: 0000-0003-1472-9399;

2 ORCID: 0000-0003-2611-8990;

1 2 Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia

* Corresponding author

Abstract

The article is devoted to the studies of the genesis of Jamgyr gold deposit, based on the data from the study of its mineralogical, tectonophysical, thermodynamic, geochemical features and literature data on similar geological objects. The stages of the deposit formation are highlighted, the main physicochemical parameters of ore formation are determined. As a result of research, it was suggested that there are ore bodies of different genetic types within the same deposit.

Keywords: Jamgyr, thermobarogeochemistry, stockwork, halo, zonality.

Введение

В данной статье проводится исследование генезиса месторождения Джамгыр на основе анализа фактического материала, полученного лично автором в процессе полевых работ 1987 - 1992 гг. и последующего изучения месторождения в лабораториях Южного федерального университета г. Ростова-на-Дону в 1993 - 2018 гг. термобарогеохимическими, тектонофизическими, минералого-петрографическими, геохимическими методами с использованием литературных источников. На стадии поисково-оценочных работ было пробурено 15 скважин (3726 п.м. керна), пройдено 1565 п.м. подземных выработок (штольни №1 и №2). Также автором проводились детальные геолого-поисковые маршруты, документировались поверхностные выработки, составлялись карты первичных геохимических ореолов, минералого - петрографические разрезы. Глубина изучения месторождения составила от 200 до 605 метров. Успешно проведённые работы позволили после стадии поисково - оценочных работ перейти в 2010 г. к отработке золотоносных кварцевых жил месторождения при незначительном его доизучении.

Актуальность данной темы определяется прежде всего тем, что золотоносные кварцевые жилы данного месторождения в настоящее время разрабатываются после успешно проведённых нами разведочных работ, но при этом не учитываются особенности генезиса данного месторождения, выявленные в процессе проведённых исследований. Кварцевые жилы являются лишь одним видом оруденения из нескольких генетических типов. Кроме того, проведённый анализ особенностей генезиса месторождения Джамгыр позволит рассматривать сходные объекты жильного типа с позиций изучения возможного наличия оруденения других типов как в пределах, так и на незначительных удалениях от основной рудолокализации, что значительно поднимет их практическую значимость.

Месторождение Джамгыр находится в 2,5 км юго-западнее перевала Кара-Бура (Западный Тянь-Шань) (рис.1), располагается в пределах крупного выхода позднерифейских гранитоидов бешторского комплекса Сандалаш-Чаткальского рудного района и приурочено к зоне влияния крупного Талассо-Ферганского разлома.

Бешторские гранитоиды, вмещающие кварцевые жилы с золоторудной минерализацией, с севера и юго-запада перекрываются породами узунбулакской свиты рифея-венда (рис. 2). Свита представлена глинистыми сланцами, трахибазальтами, конгломератами, гравелитами, песчаниками. С северо-востока месторождение ограничено тектоническим контактом древних бешторских и бакаирских гранитоидов пермского возраста. В пределах интрузивных и вулканогенно-осадочных образований месторождения широко развита жильная фация магматических пород - дайки лампрофиров, диабазов, гранит-порфиров, микрогранитов акшамского интрузивного комплекса раннетриасового возраста. [1, С. 15]. Обнажённость составляет 50 %.

месторождение Джамгыр

Рис. 1 - Обзорная схема расположения месторождения Джамгыр

Формирование месторождения Джамгыр связано с внедрением магматических комплексов различных видов гранитоидов и монцонитоидов в позднем карбоне - ранней перми, обусловленном субдукционными процессами между Туркестанским палеоокеаном и Киргизско-Казахским микроконтинентом. Подобный магматизм имеет глубинные, мантийные источники и сопровождается формированием полей интенсивной минерализации цветных и благородных металлов. В пределах данного магматического пояса выделяется Сангкёль-Кенсуйская золото-медно-

Рис. 1 - Схематическая геологическая карта месторождения Джамгыр.(по материалам Ревинского Ю.А., 1992 г.): 1 - четвертичные коллювиальные отложения; 2 граниты и гранит-порфиры бакаирского комплекса; 3 - граниты

бешторского комплекса; 4 -конгломераты, песчаники, алевролиты, трахибазальты узунбулакской свиты; 5 -лампрофиры, диабазы(а) и гранит-порфиры, микрограниты (б) акшамского комплекса; 6 - кварцевые жилы; 7 -кальцитовые и кварц-кальцитовые жилы; 8 - разломы: установленные (а), предполагаемые (б); 9 - площадь развития золотоносных кварцевых жил и проведения геохимических работ по первичным ореолам рассеяния; 10 -место

бурения скважины № 11

Молибден-вольфрамовая металлогеническая зона [2, С. 14], в которую входит изучаемое золоторудное месторождение Джамгыр.

Ранее изложенные данные о вещественном составе, первичных геохимических ореолах, структурно-тектоническом строении, термобарогеохимических условиях образования месторождения и гипергенных процессах, учитывались нами для определения особенностей генезиса данного месторождения и его зональности [3, С 64 - 66], [4, С. 135 - 144].

Этапы формирования месторождения

Формирование месторождения проходило в три этапа, каждый из которых согласуются с геологической и металлогенической историей развития Тянь-Шаня.

На первом позднепалеозойском этапе происходит внедрение штока бакаирских гранитоидов. Гидротермально -пневматолитовые золотоносные растворы, связанные с этим внедрением, привели к различным многостадийным

метасоматическим преобразованиям вмещающих бешторских гранитоидов, главным из которых является процесс карбонатизации. Кальцит чёрного (из-за примеси углерода) цвета цементирует дроблённый плагиогранит бешторского комплекса. Но, данные золотоносные, рудные тела на поверхности и на исследованных глубинах до 200 м не оконтуриваются из-за малых размеров (не более 3 х 5 м).

По результатам проведённых термобарогеохимических исследований золотоносных кварцевых жил установлена температура минерализации главной продуктивной стадии - 280 -220°С. Данный процесс золотоносной флюидизации установлен и по термобарогеохимическим исследованиям керна скважины №11 в интервале глубин 300-605 м. [3, С. 65]. Наличие рассеянных золотоносных мелких тел брекчированных гранитов в приповерхностных условиях и наличие золотоносной флюидизации по скважине №11 позволяют предположить наличие штокверкового оруденения, представленного золотоносными дроблёнными бешторскими гранитоидами, сцементированными кальцитом, начинается с глубины 300 м.

Термическое воздействие штока бакаирских гранитоидов обусловило мобилизацию карбонатов и углерода из близлежащих вмещающих угленасыщенных осадочных пород. Анализ изотопного состава кислорода предполагаемого рудообразующего раствора, проведённый на золоторудном месторождении Макмал, расположенном в сходной геологической обстановке, хотя и другого генезиса, свидетельствует о том, что золоторудная минерализация может сформироваться путём неоднократного перераспределения рудного вещества из древних отложений с повышенными содержаниями золота [5, С. 8]. Для нашей территории таковыми являются породы сандалашской, шорашуйской, узунбулакской свит рифея-венда и кембрия-ордовика.

Второй этап оруденения, позднетриасовый, связан с формированием молибден-порфировой минерализации бакаирских гранитоидов вблизи их зоны контакта с бешторскими гранитоидами. Молибденовое оруденение, как самостоятельная гидротермально-метасоматическая стадия, связано, очевидно, с внедрением даек средних и основных пород, активизацией остаточных растворов магматического очага. Результаты исследования первичных геохимических ореолов молибдена (рис. 3), а также сопутствующих элементов, ранее представленные авторами [6, С. 660], свидетельствуют о возможном наличии самостоятельного молибден-порфирового оруденения как в пределах зоны контакта бешторских и бакаирских гранитоидов данного месторождения, так и за его пределами. В единичных сечениях опробование поверхности данной зоны и керна скважины №11 в интервале 602-603 м показало содержания молибдена в бакаирских гранитоидах 0,37 и 0,3% соответственно. Кроме того, в том же интервале скважины №11 содержание золота составило 2.5 г/т. Золотоносность бакаирских гранитоидов на поверхности не установлена.

Рис. 3 - Карта первичных ореолов молибдена месторождения Джамгыр.

В спектрах молибденовых аномалий геохимическими исследованиями также установлены элементы золоторудной минерализации - свинец, медь и серебро, что также свидетельствует о возможности обнаружения на глубинах более 300 м молибден-порфирового, золотосодержащего оруденения в области контакта разновозрастных гранитоидов.

Третий этап оруденения, палеогеновый, связан со временем заложения Талассо-Ферганского суперрегионального разлома. Как установлено ранее [4, С. 136], сколовая природа трещиноватости бешторского массива связана с полем тектонических напряжений приповерхностных участков и проходила в условиях плоской деформации. А поскольку Талассо-Ферганский разлом характеризуется сдвиговыми дислокациями, то и механизм формирования золотоносных кварцевых жил определяется данной региональной структурой. Проявляется основной гидротермальный процесс, который характеризуется наличием четырёх стадий, каждая из которых проявлена в трещинах определённой ориентировки. Основными золотоносными являются кварцевые жилы северо-западного простирания, что наглядно

подтверждается первичными ореолами золота (рис.4). Золотоносные кварцевые жилы пространственно связанны с крупными геохимическими аномалиями и отмечаются интервалами содержаний золота от 0,01 до 1 и более г/т. Рассеянный характер небольших, но многочисленных аномалий золота с содержаниями в интервале 0,01 - 0.05 г/т связан, вероятнее всего, с рассеянными зонами дробления бешторских гранитоидов, сцементированных чёрным кальцитом первого этапа формирования месторождения. Единичные содержания золота на поверхности составляют от первых до 38 г/т на глубинах 45-50 м.

Рис.4 - Карта первичных ореолов золота месторождения Джамгыр.

Физико-химические условия образования руд

Температура и давление

По данным термобарогеохимических исследований процессы гидротермального минералообразования на месторождении Джамгыр проходили в интервале температур от 370 до 70 С. Основным рудоносным интервалом золото-сульфосольно-полиметаллической стадии в кварцевых жилах является интервал 280 -220 С. Согласно Рёддеру Э. [7, С. 181], поправок к температурам декрипитации на давление мы не вводим, так как минералообразование проходило преимущественно из воднокислотных и водных флюидов.

Кислотность - щелочность флюидов

Из литературных источников по близлежащему региону [8, С. 40] известно, что березитовая ассоциация, установленная и на месторождении Джамгыр в зальбандах кварцевых жил, - кварц, серицит, пирит при температурах 250-400 С кристаллизуется из флюида с рН от 5.46 до 6.1. Если же в кварцевых жилах встречаются обломки вмещающих гранитоидов, т.е. когда в минералообразовании учавствует калиевый полевой шпат, то при температуре 350 С величина рН равна 5.2. Следовательно, формирование околожильных изменений и золотоносных кварцевых жил проходило в интервале при рН 5.2 - 6.1.

Состав флюидов

Среди кварцевых жил преимущественным развитием пользуются флюиды умеренной солёности состава Н2О+СО2 с примесью О2, СО. Рудоносный флюид характеризуется добавлением к начальному составу флюида таких газов как СН4, С2Н2. Флюиды вмещающих гранитоидов бакаирского комплекса свидетельствуют о их схожести с составом рудоносных кварцевых жил. Важным фактором для состава флюидов месторождения Джамгыр явилось увеличение коэффициента восстановленности, расчитанного по методике, изложенной в источнике [9, С. 17-23], с глубиной, что свидетельствует о глубинных условиях образования газов флюидов.

Формы нахождения золота в растворе

Данные параметры основаны на опубликованных результатах о термодинамическом моделировании растворимости золота в зависимости от изменения температуры и рН минералообразующего раствора [10, С. 208], а также на результатах исследования физико-химических параметров и состава рудообразующих флюидов месторождения Джамгыр.

Как известно, золото в растворах в интервале температур 350-175 С присутствует в виде комплекса Аи(НБ) (90%), при температурах меньше 175 С преобладает комплекс Au(HS)2-. В растворах присутствуют и другие комплексы золота, но их роль незначительна - Au+, Au3+, Au(OH)-, Au(OH)2-, Aua2, Aua4) и др. По мере снижения температуры (меньше 250 С), что установлено для месторождения Джамгыр, растворимость резко падает и золото начинает осаждаться из раствора.

Большое значение имеет такой показатель как рН раствора. При рН 3-4 растворимость золота незначительна, при рН 6,5 растворимость золота возрастает на порядок, при рН 8 снова резко падает. Различаются и формы нахождения золота: при рН больше 4,5 - Au(HS)2-, при рН меньше 4,5 - Au(HS)°.

Выводы

Проведённые исследования геологических этапов и физико-химических условий формирования месторождения Джамгыр позволяют сделать следующие выводы об особенностях генезиса месторождения Джамгыр

1. На первом этапе формирования месторождения, когда внедрялись бакаирские гранитоиды, произошла мобилизация больших объёмов вещества из вмещающих пород при температурах больше 250 С и рН 6-7. Происходит перенос растворённого золота из вмещающих пород с помощью гидротерм остаточных магматических растворов и его осаждение при падении температуры ниже 250 С в зонах брекчирования. Состав цемента в зонах брекчирования карбонатный, что привело к увеличению кислотности флюидов и при понижении температуры образуется барьер для осаждения золота в виде карбонатного штокверка.

2. На втором этапе происходит формирование молибденовой минерализации вдоль контакта бешторских и бакаирских гранитоидов, которая характеризуется небольшой примесью золота и на больших глубинах также является рудоносной.

3. На третьем этапе, когда активизируется Талассо-Ферганский разлом, приходят в движение высокотемпературные гидротермальные растворы, в результате действия которых происходит ремобилизация золота из карбонатных зон брекчирования первого этапа, из молибден-порфировых руд второго этапа и его осаждение при понижении температуры в кварцевых жилах. Основное количество золота кварцевых жил образуется при распаде комплекса Au(HS), при умеренном рН 5,2 - 6,1 в температурном интервале 280 - 220 С, что соответствует основной рудной золото-сульфосольно-полиметаллической стадии.

4. Значительным золоторудным объектом месторождения Джамгыр является золотоносный карбонатный штокверк, образовавшийся на первом этапе формирования месторождения. Золоторудная минерализация кварцевых жил на месторождении имеет подчинённое значение, хотя и существенные запасы.

5. Установленные особенности рудообразующего процесса не могут охватывать все стороны сложного генезиса данного месторождения, но удовлетворительно объясняют все его минералого-петрографические, геохимические, термобарические, структурно-тектонические характеристики и позволяют рассматривать его как самостоятельный тип оруденения - оруденение Джамгырского типа.

Конфликт интересов Conflict of Interest

Не указан. None declared.

Список литературы / References

1. Войтович И. И. Геологические условия размещения эндогенного оруденения восточной части Чаткальской горной системы (средний Тянь-Шань): Автореферат дис. канд. геол. - мин. наук / И. И. Войтович, г. Фрунзе, ИГ АН Кирг. ССР, - 1974. - С.12-1.

2. Кудрин В. С. Золото-медно-молибден-вольфрамовый рудный пояс Тянь-Шаня / В. С. Кудрин, С. Г. Соловьёв, В. А. Ставинский и др. // Геология рудных месторождений. - 1990. - №4. - С. 13-27

3. Ревинский Ю. А. Термобарогеохимические методы при поисках «слепого» оруденения на месторождении Джамгыр (Кыргызстан) / Ю. А. Ревинский, Т. В. Шарова // Материалы 15 Всероссийской конференции по термобарогеохими. Москва / ИГЕМ РАН, - Москва, 2012. - С. 64-66.

4. Ревинский Ю.А. К вопросу об оценке перспективности золоторудных объектов / Ю.А. Ревинский., Ю.Г. Майский // Сборник: Проблемы геологии и геоэкологии Южнороссийского региона. Новочеркасск / Набла, -Новочеркасск, 2001. - С. 135-144.

5. Дженчураева Р.Д. Золоторудное месторождение Макмал (Кыргызстан) / Р.Д. Дженчураева, Н.Т. Пак, Т.А Сорокин и др. // Геология рудных месторождений. т.41. - 1999. - №1. - С. 3-14.

6. Шарова Т. В., Геохимические особенности месторождения Джамгыр (Западный Тянь-Шань) / Т. В Шарова., Ю. А. Ревинский // Материалы V Международной конференции молодых ученых и специалистов памяти академика А. П. Карпинского, 28 февраля - 3 марта 2017 г., Санкт-Петербург / ВСЕГЕИ, - Санкт-Петербург, 2017.- С. 659-662.

7. Реддер Э. Флюидные включения в минералах. Т.2 Использование включений при изучении генезиса пород и руд/ Э Реддер. - М.: Мир, 1987. - 632 с.

8. Щербань И.П. Околорудные метасоматиты Западного Узбекистана / И.П. Щербань, Р.В. Цой, И.П. Иванов. -М.: Наука, 1990. - 156 с.

9. Рабинович К.Р. Газовая составляющая золотоносного флюида / К.Р. Рабинович // Советская геология. - 1992. -№7 - С. 17-23.

10. Коваленкер В.А. Минералогия, геохимия и генезис золото-сульфидно-селенидно-теллуридных руд месторождения Кайрагач (Республика Узбекистан) / В.А. Коваленкер, О.Ю. Плотинская, В.Ю. Прокофьев и др. // Геология рудных месторождений. т. 45. - 2003. - №3 - С. 195-227.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Vojtovich I. I. Geologicheskie uslovija razmeshhenija jendogennogo orudenenija vostochnoj chasti Chatkal'skoj gornoj sistemy (srednij Tjan'-Shan') [Geological conditions of endogenous mineralization of the eastern part of the Chatkal mountain system (middle Tien Shan)] Avtoreferat dis. kand. geol. - min. nauk [Abstract of a PhD thesis] /I. I. Vojtovich g. Frunze, IG AN Kirg. SSR- 1974. - S.12-15. [in Russian]

2. Kudrin V. S. Zoloto-medno-molibden-vol'framovyj rudnyj pojas Tjan'-Shanja [Gold-Copper-Molybdenum-Tungsten Ore Belt of the Tien Shan] / V. S. Kudrin, S. G. Solov'jov, V. A. Stavinskij i dr. // Geologija rudnykh mestorozhdenij [Geology of ore deposits] - 1990. - №4. - S. 13-27. [in Russian]

3. Revinskij Ju. A. Termobarogeohimicheskie metody pri poiskah «slepogo» orudenenija na mestorozhdenii Dzhamgyr (Kyrgyzstan) [Thermobarogeochemical methods in the search for "blind" mineralization at the Dzhamgyr deposit (Kyrgyzstan)] / Ju. A. Revinskij, T. V. Sharova // Materialy 15 Vserossijskoj konferencii po termobarogeohimi [Proceedings of

the 15th All-Russian Conference on Thermobarogeochemistry] Moskva / IGEM RAN, - Moskva, 2012. - S. 64-66. [in Russian]

4. Revinskij Ju. A. K voprosu ob ocenke perspektivnosti zolotorudnykh ob#ektov [On the issue of assessing the prospect of gold objekts] / Ju.A. Revinskij., Ju. G. Majskij // Sbornik: Problemy geologii i geojekologii Juzhnorossijskogo regiona [Collection: Problems of geology and geo-ecology of the South Russian region] Novocherkassk / Nabla, - Novocherkassk, 2001. - S. 135-144. [in Russian]

5. Dzhenchuraeva R.D. Zolotorudnoe mestorozhdenie Makmal (Kyrgyzstan) [Makmal gold deposit (Kyrgyzstan)] / R.D. Dzhenchuraeva, N.T. Pak, T.A Sorokin i dr. // Geologija rudnykh mestorozhdenij [Geology of ore deposits] t.41. - 1999. -№1. - S. 3-14. [in Russian]

6. Sharova T. V., Geokhimicheskie osobennosti mestorozhdenija Dzhamgyr (Zapadnyj Tjan'-Shan') [Geochemical features of the Dzhamgyr deposit (Western Tien Shan)] /T. V. Sharova., Ju. A. Revinskij// Materialy V Mezhdunarodnoj konferencii molodykh uchenykh i specialistov pamjati akademika A. P. Karpinskogo [Materials of the V International Conference of Young Scientists and Specialists in Memory of Academician A. P. Karpinsky] 28 fevralja - 3 marta 2017 g., Sankt-Peterburg / VSEGEI, - Sankt-Peterburg, 2017.- S. 659-662. [in Russian]

7. Redder Je. Fljuidnye vkljuchenija v mineralakh [Fluid inclusions in minerals]. T.2 Ispol'zovanie vkljuchenij pri izuchenii genezisa porod i rud [The use of inclusions in the study of the genesis of rocks and ores] / M.: Mir, 1987. - 632 s. [in Russian]

8. Shcherban' I.P. Okolorudnye metasomatity Zapadnogo Uzbekistana [Near-ore metasomatites of western Uzbekistan] / I.P. Shherban', R.V. Coj, I.P. Ivanov. - M.: Nauka, 1990. - 156 s. [in Russian]

9. Rabinovich K.R. Gazovaja sostavljajushhaja zolotonosnogo fljuida [The gas component of the gold-bearing fluid] / K.R. Rabinovich // Sovetskaja geologija [Soviet geology]. - 1992. - №7 - S. 17-23. [in Russian]

10. Kovalenker V.A. Mineralogija, geohimija i genezis zoloto-sul'fidno-selenidno-telluridnykh rud mestorozhdenija Kajragach (Respublika Uzbekistan) [Mineralogy, geochemistry and genesis of gold-sulphide-selenide-telluride ores of the Kairagach deposit (Republic of Uzbekistan)] / V.A. Kovalenker, O.Ju. Plotinskaja, V.Ju. Prokofev i dr. // Geologija rudnykh mestorozhdenij [Geology of ore deposits] t. 45. - 2003. - №3 - S. 195-227. [in Russian]