Неоткрытые минеральные ресурсы и ГИС: новая перспективная комплексная Au-U и Pt-Cu-Hg геохимическая аномалия Реп-Юрюинского рудного поля (Тарынский рудный узел, Восточная Якутия) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ным» продольным профилем; ямы заполнены гравием, под ним, нередко, коренные породы; г) на косах и закосках; д) на спае рыхлых (кайнозойских) и твёрдых (мезопалеозойских) отложений.

Условия взятия достоверных проб из приплоти-ковых русловых отложений весьма затруднительны из-за перекрытия их илисто-песчаным материалом пойменной фации аллювия.

Специфических форм рельефа на исследуемой территории гораздо больше, чем изложено выше, и они требуют постановки специальных исследований.

Литература

1. Русанов Б. С. и др. Геоморфология Восточной Якутии. - Якутск: Якутиздат, 1967. - 376 с.

2. Гриненко В. С. и др. Геологическое строение Большого Якутска. Региональная геология Якутии. - Якутск: Изд-во ЯГУ 1995. - С. 3-19.

3. Избеков Э.Д., ПодъячевБ.П., Разин Л.В. Проблема выявления в пределах Анабаро-Алданского кратона Си-

бирской платформы аналогов золотых гигантов с попутной платиновой минерализацией - месторождений типа Витватерсранда // Известия секции наук о Земле РАЕН.

- 2005. - С. 19-28.

4. Избеков Э.Д., Мишнин В.М., ПодъячевБ.П. Драгоценное ожерелье столицы Земли Олонхо. - Якутск, 2007.

- С. 24-30.

5. Мокшанцев К.Б. и др. Тектоническое строение ЯАССР. - М.: Наука, 1964.

6. Округин А.В. Платиновые минералы в аллювиальных отложениях бассейна среднего течения р. Лены // Металлоносность осадочных и магматических комплексов средней Лены. - Якутск, 1995.

7. Подъячев Б.П., Избеков Э.Д., Бикбаева Т.В. Золотоносность западной части Якутского погребённого поднятия Сибирской платформы // Вестник Госкомгео-логии. - 2004. - С. 65-68.

8. Трушков Ю.Н. и др. Золотоносность Вилюйской синеклизы и её обрамления. - Новосибирск: Наука, 1975.

- 160 с.

Поступила в редакцию 20.12.2011

УДК 553.4 (571.56)

Неоткрытые минеральные ресурсы и ГИС: новая перспективная комплексная Au-U и Pt-Cu-Hg геохимическая аномалия Реп-Юрюинского рудного поля (Тарынский рудный узел, Восточная Якутия)

А.В. Костин, Л.В. Осипов

На примере Реп-Юрюинского рудного поля (Тарынский рудный узел) показана возможность применения ГИС для прогнозирования неоткрытых минеральных ресурсов благородных металлов. Обнаруженное поле брекчированных ороговикованных пород с сульфидным и Fe-оксидным цементом является природной аномалией с Fe-оксидной-Au-U-Pt-Cu(±Hg±Co±Ni±Mo±W) специализацией, связанной с брекчиями зоны экзоконтакта группы Реп-Юрюинских плутонов. Представляет интерес как новый для Северо-Востока России благороднометальный тип оруденения.

Ключевые слова: ГИС, Fe-оксидной-Au-U-Pt-Cu, Реп-Юрюинский, Тарынский рудный узел.

The GIS using for predicting of undiscovered precious metals mineral resources is shown by example of Rep-Yuruinskiy ore district (Tarinskiy ore node). Localized field of brecciated altered rocks with sulfide and iron-oxide cement is a nature anomaly with iron oxide-Au-U-Pt-Cu(±Hg±Co±Ni±Mo±W) specialization, that was formed close to the surface of Rep-Yuruinskiy pluton. It should be of interest as a new precious metals deposit type in the North-East of Russia.

Key words: GIS, iron oxide -Au-U-Pt-Cu, Rep-Yuruinskiy, Tarinskiy ore node.

Фундаментальной проблемой геологии рудных месторождений является прогноз и поиски новых геолого-промышленных типов месторождений

КОСТИН Алексей Валентинович - д.г.-м.н., зав. лаб. ИГАБМ СО РАН, [email protected]; ОСИПОВ Леонид Васильевич - м.н.с. ИГАБМ СО РАН, 33-58-56.

благородных металлов. Fe-оксидные-Аи-и-Си месторождения (IOCG -Iron oxide copper gold ore deposits) - важный источник меди, золота и урана, заключенных в оксидах железа. Рудные тела таких месторождений обычно являются крупнотоннажными, представлены залежами типа «манто» и сложены брекчиями в зоне экзо- или эндокон-такта гранитоидных массивов. Известно [5], что

Рис. 1. Центральная часть Тарынского рудного поля и локализация Fe-оксидных - Аи-С-Р^ Си руд ЮCG типа: 1 -четвертичные отложения; 2 - нижняя юра; 3 -верхний триас; 4 - сред-(-«■дао-м ний триас; 5 - плутоны (1 - Самырский, 2 - Кур-датский, 3 - Эргеляхская группа, 4 - Якутский, 5 Чуруктинский,6 - Реп-Юрюинская группа, 7 -Заохренный, 8 - Булгу-ньяхский); 6 - месторождения

месторождения IOCG группы образуются вблизи щелочных и известково-щелочных интрузий, с которыми также ассоциируют порфировые Cu-Mo или Cu-Au месторождения, Cu-Ag месторождения «манто», урановые месторождения, гемати-товые и Au-PGE руды, полиметаллические Ag-Pb-Zn±Au жилы. Близповерхностное гипергенное обогащение U, Cu и Au может улучшить качество руд до экономически выгодных для отработки, что будет способствовать последующему вовлечению более бедных руд [2]. Руды месторождений IOCG обычно попутно содержат U, Bi и редкие металлы, что увеличивает их ценность. Объекты IOCG, к которым в мире принадлежат такие уникальные месторождения, как Candelaria в Чили (запасы 366 млн. т руды со средним содержанием 1,08% меди и 0,26 г/т золота) и Olympic Dam в Австралии (2 млрд. т руды, содержащей 1,6% меди и 0,6 г/т золота), на настоящий момент на территории Севе-

ро-Востока России не известны и перспективы их обнаружения не изучены.

В рамках научного проекта «Металлогения и благороднометальная рудопродуктивность Верхо-яно-Колымской магматической провинции...» была изучена возможность применения ГИС для прогнозирования неоткрытых минеральных ресурсов благородных металлов. Для этого был использован новый сервис программ семейства ArgGIS -ArcGisOnHne - снимки i-cubed 15т eSAT с разрешением 15 м. Отличие данных eSat от Landsat в естественной цветопередаче. Это позволяет достоверно дешифрировать поля сульфидизирован-ных и окисленных пород, которые потенциально могут являться рудой [1].

Реп-Юрюинское рудное поле (рис. 1) входит в состав Тарынского рудно-россыпного узла, расположенного в Верхне-Индигирском горнопромышленном районе и занимающего центральную часть

56

НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2012, №№1

Коэффициенты парной корреляции для Реп-Юрюинской аномалии

| Au 1 Pt 1 1 Ag 1 U | Th | \Hg\ | Mo I Cu | Sn W | As I Pb 1 Zn Sb | Cd Ni

Au 1

Pt 0,32 1,00

Ag 0,15 -0,01 1,00

U 0,54 -0,09 -0,17 1,00

Th 0,26 0,00 0,30 -0,02 1,00

Hg 0,33 1,00 -0,01 -0,08 -0,02 1,00

Mo 0,11 0,89 -0,13 -0,25 -0,01 0,90 1,00

Cu 0,32 0,99 0,00 -0,09 -0,01 1,00 0,89 1,00

Sn 0,25 -0,02 0,54 -0,12 0,09 -0,01 0,01 -0,02 1,00

W 0,32 0,99 -0,01 -0,09 -0,02 0,99 0,90 1,00 -0,02 1,00

As 0,27 0,95 0,05 -0,10 0,26 0,94 0,85 0,94 -0,09 0,94 1,00

Pb 0,53 0,46 0,51 -0,04 0,34 0,47 0,38 0,47 0,25 0,47 0,46 1,00

Zn 0,32 1,00 -0,01 -0,09 -0,02 1,00 0,90 1,00 -0,01 1,00 0,94 0,47 1,00

Sb 0,26 -0,02 0,29 -0,06 0,10 0,02 0,08 0,01 0,89 0,01 -0,06 0,17 0,02 1,00

Cd 0,19 0,02 0,08 -0,01 -0,06 -0,01 0,04 -0,02 0,69 -0,03 -0,13 0,00 -0,01 0,86 1,00

Ni 0,15 0,26 0,02 -0,10 0,02 0,27 0,24 0,26 0,20 0,24 0,22 0,20 0,29 0,28 0,39 1,00

Co 0,08 0,01 -0,05 -0,02 0,02 0,02 -0,02 0,00 0,12 -0,02 -0,01 0,02 0,03 0,25 0,38 0,90

Fe 0,07 0,09 0,22 -0,14 0,05 0,09 0,05 0,09 0,23 0,07 0,08 0,15 0,12 0,17 0,19 0,79

Mn 0,10 0,13 0,06 -0,09 0,01 0,13 0,14 0,12 0,27 0,10 0,09 0,10 0,15 0,27 0,33 0,84

1,00

1

i i i i | i i i i | - FeO/(FeO+MgO) Ferroan Series I I I I | I I I I | I I I I | I I I I Fe-number index

— • 9 s •

Magnesian Series "1 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I Si02 _ i i i i I i i i i

i i i I I I I I | I I I I | I I I I | I I I I Modified alkali-lime index (MALI)

MALI

a v----- /

- у/ a-c -— ,

_______ a - Alcallc

a-c - Alcali-calcic _

c-a - Calc-alcalic

с с - Calcic

l l l I i i i i I i Si02 l l l 1 l l l l 1 l l l l 1 l l l l

1 1 1 1 | 1 1 1 1 | 1 1 1 ASI i I i i i i I i i i i I i i i i Aluminium saturation Index (ASI)

• »

Peraluminous Series 9 • • •

Metaluminous Series

3 i i i i i i i i i i i i i sio2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

75 45 1,0

0,8

70 75

0,4

0,0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - oxidised | 1 1 1 1 | 1 1 1 1 I 1 i i

Fe2O^FeO -

Magnetite Series _

• -

- • -

■ '■ Series •

9

~ ^ reduced l l l l 1 l l l i 1 l l l 1 l l l l 1 i i i i 1 i i i

70 75

Рис. 2. Геохимические классификационные диаграммы для магматических пород Реп-Юрюинского рудного поля [3, 4, 6]: 1 - FeO/ (FeO+MgO) - Fe-number; 2 - щелочно-известковый индекс Na2O+K2O-CaO - MALI (Modified alkali-lime index); 3 - Al/(Ca-1,67P+Na+K) - ASI (Aluminum saturation index); 4 - окислительно-восстановительный индекс Fe2O3/FeO

Рис. 3. 3D-cxeMa сульфидизированного поля Верхнечубукулахского плутона, профили опробования и поверхности интерполяции Au, U, Pt, Hg и Cu (метод Minimum Curvature)

Главного золотоносного пояса Северо-Востока России. Его площадь сложена терригенными отложениями верхоянского комплекса (Т2-Т3), прорванными редкими дайками долеритов У3) и небольшими интрузивами гранодиорит-гранитного комплекса У3-К^ - Курдатский и Эргеляхский ряды, секущие складчатые структуры.

Золоторудная минерализация представлена гидротермальными образованиями четырех рудно-формационных типов: 1) золото-мышьяково-суль-фидного вкрапленного, 2) золото-кварцевого малосульфидного, 3) золото-редкометального, 4) золото-сурьмяного. Золоторудные тела представлены жилами и линейными минерализованными зонами дробления и окварцевания, редкометальные - преимущественно штокверками.

Реп-Юрюинский интрузив находится в начальной стадии эрозии и представлен цепочкой неболь-

ших по площади выходов (от 0,01 до 0,3 км2), вытянутых в долготном направлении и локализованных в едином поле ороговикованных и суль-фидизированных пород. В соответствии с геохимической классификацией гранитоидных пород [3, 4] породы Реп-Юрюинского интрузива относятся к магнезиальной серии (Fe-index), щелочной, щелочно-изве-стковой и известково-щелочной сериям (MALI-index), пералюминие-вой серии (ASI-index). По окислительно-восстановительному индексу породы относятся к ильменито-вой серии и могут принадлежать как к оловоносным, так и Си-Мо-порфировым рудно-магматическим системам [6] (рис. 2). Над не вскрытым эрозией Реп-Юрюинским плутоном по характерному ржавому оттенку дешифрируется поле окисленных сульфидизированных пород площадью 5,16 км2. При этом само сульфидизированное поле как рудный материал никем ранее не рассматривалось.

В полевой период 2011 г. в зоне экзоконтакта Верхнечубукулахско-го плутона (южного окончания Реп-Юрюинских интрузий) было обнаружено обширное поле брек-чированных ороговикованных пород с сульфидным и Fe-оксидным цементом, развитым по орогови-кованным породам. В некоторых, небольших по площади участках, цемент представлен арсено-пиритом. Во всех типах брекчий обломки имеют округлые формы, что может интерпретироваться как результат растворения в агрессивных гидротермальных растворах. В составе обломков присутствуют граниты ранней фазы и ороговикован-ные породы зоны экзоконтакта. Цвет брекчий зависит от насыщенности гидрооксидами железа и степени изменения в процессе гипергенеза и меняется от серого и темно-серого (неокисленные) до разных оттенков коричневого и желто-коричневого (окисленные). Поле брекчий зоны орогови-кования Верхнечубукулахского плутона было оп-

58

НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2012, №>1

робовано сколками по регулярной сети. Пробы были раздроблены, истерты и проанализированы на рентгенофлуоресцентном спектрометре Niton XL3t 500.

Средние содержания элементов в брекчиях по данным рентгенофлуоресцентного анализа составляют (%): Fe - 8,03; Mn - 6,07; Co - 2,34; Ni - 0,29; U - 0,013; Th - 0,053; Mo - 0,009; Cu - 0,17; Hg -0,21; As - 0,32; Pb - 0,06; Zn - 0,15; Sn - 0,032; W -0,24; Au - 0,0214; Pt - 0,38; Ag - следы.

На основе парной корреляции элементов (таблица) можно выделить две продуктивные ассоциации - Au-U и Pt-Hg-Mo-Cu-W-As-Zn. Хотя они и сближены пространственно, но образуют раздельные поля максимальных концентраций (рис. 3), что может указывать на две стадии минералообразо-вания, разделенные перерывом. Аномалия Au-U локальная и, вероятно, наиболее ранняя. Pt-Hg-Mo-Cu-W-As-Zn аномалия более обширная и завершает этап развития рудных брекчий.

По элементному составу обнаруженная природная аномалия может быть отнесена к Fe-оксид-ной-Au-U-Pt-Cu(±Hg±Co±Ni±Mo±W), связанной с брекчиями зоны экзоконтакта группы Реп-Юрю-инских плутонов. Рудное тело брекчий повторяет контур кровли массива и может быть отнесено к типу «манто». Средняя плотность брекчий (42 замера) 2,76 г/см3, при площади их распространения, равной 5,16 км2, и глубине подвески 50 м количество руды составит 712 млн.т, что позволяет прогнозировать объект мирового класса даже при невысоких средних содержаниях золота. Внутри поля брекчий ранее (Штукатуров и др., 1985 г.) были установлены локальные зоны дробления и окварцевания северо-западного и северо-восточного простираний, кварцевые жилы и линзы, шток-верковая зона со стержневой кварцевой жилой, грейзенами и грейзенизированными гранодиорита-ми. По данным бороздового и штуфного опробования, содержания Au по кварц-сульфидным жилам - 1,0-15,0 г/т, Ag - 40,88 г/т, Bi - 1,4%, по зонам дробления и окварцевания содержания Au - 29,5-98,0 г/т, Ag - 149,0-214,0 г/т, Bi - 2,0-2,4%, по грейзенам W2O3 - 0,5-1,6% на мощность 0,51,6 м. Жилы не имеют самостоятельного промышленного значения, но указывают на общую благо-роднометальную рудно-магматическую специализацию.

Выводы

1. Показано, что в надинтрузивной зоне системы Реп-Юрюинских плутонов развито обширное поле Fe-оксидных брекчий, первоначально выявленное средствами GIS как поле окисленных суль-фидизированных пород. Подобные сульфидизиро-ванные поля в районе исследования дешифрируются в Эргеляхском и Курдатском рядах плутонов, что существенно увеличивает рудный потенциал Тарынского узла.

2. По результатам рентгенофлуоресцентного анализа в Реп-Юрюинском рудном поле Тарынского рудно-россыпного узла установлена природная Au-U-Pt-Cu аномалия, которая может служить основанием для прогнозирования нового геолого-промышленного типа оруденения Северо-Востока России.

3. По классификации месторождений IOCG-типа [5] обнаруженная геохимическая аномалия связана с Fe-оксидными-Au-U-Pt-Cu(±Hg±Co± ±Ni±Mo±W) брекчиями, приуроченными к кровле щелочных - известково-щелочных гранитоидных плутонов, что соответствует подтипу месторождений Olympic Dam (Австралия).

Литература

1. Костин А.В. ГИС как инструмент прогноза неоткрытых минеральных ресурсов серебра // Геология, тектоника и металлогения Северо-Азиатского кратона: материалы Всероссийской науч. конф. - Якутск: ИПК СВФУ 2011. - Т.П. - С. 84-87.

2. Corriveau L. Mineral Deposits of Canada: Iron Oxide Copper-Gold (+/-Ag,+/-Nb,+/-REE,+/-U) Deposits: A Canadian Perspective // Natural Resources Canada, Geological Survey of Canada, 490 de la Couronne, Qu^ec, G1K 9A9, 2009. http://gsc.nrcan.gc.ca/mindep/synth_dep/ iocg/pdf/ eposit_synthesis.iocg.corriveau.pdf.

3. Frost B.R., Barnes C.G., Collins W.J. et al. A geochemical classification for granitic rocks // J. Petrology. - 2001. - V 42. - P.2033-2048.

4. FrostB.R., Frost C.D. A geochemical classification for feldspathic granitic rocks // J. Petrology. - 2008. - V. 49. -P. 1955-1969.

5. Gandhi S.S. Magmatic-hydrothermal Fe oxide±Cu±Au deposits: classification for a digital database and an overview of selected districts: IAVCEI General Assembly 2004, Pucуn, Chile, CD-ROM, Abstracts01a_pt_169.

6. Lehmann B. Metallogeny of Tin: Lecture Notes in Earth Sciences: Springer Verlag. - Berlin, 1990. - 211 p.

Поступила в редакцию 28.11. 2011