книги из ГПНТБ / Иванова А.А. Флюоритовые месторождения Восточного Забайкалья. (Условия формирования и закономерности размещения)
.pdf««'Т Ш
*Sf
mb? *- j?:i
-
А.А .И В А Н О В А
ФЛ Ю О Р И Т О В Ы Е
МЕ С Т О Р О Ж Д Е Н И Я
ВО С Т О Ч Н О Г О
ЗА В А Й Н А Л Ь Я
f*5jsc
£4$
V&p
# 4JVj'-
a-o*
^o-.V .V. -V.é?V'- .
fß>iin'V
Swi*.'
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ВСЕГЕИ)
А. А. ИВАНОВА
ФЛЮОРИТОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ' ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ
(Условия формирования
изакономерности размещения)
Научный редактор В . С. К орм илицы н
ИЗДАТЕЛЬСТВО « Н Е Д Р А»
М о ск в а 1974
УДК 553(634.12 + 065)(571.55)
Гос. публичная |
A 3 |
||
научно-".... |
I..- ссі-ая |
|
|
f.S..üOi-с |
- <• |
JP |
|
Ч. ч ....... О Г : |
а д л д |
1 |
'W ^ â 3 6 ‘
Иванова А. А. Флюоритовые месторождения Восточного Забайкалья. М., «Нед ра», 1974, стр. 208.
,. и В книге описаны наиболее характерные месторождения и флюоритоносиые поля Восточного Забайкалья, показаны особенности вещественного состава флюоритовых руд, текстуры и структуры минеральных агрегатов, развитых на раз ной глубине от поверхности. Затронуты вопросы этапности и стадийности гид ротермального процесса, зональности минерализации, приведены источники ми нерального вещества и условия его осаждения. Рассмотрено положение флюоритовых месторождений в ходе геологического развития региона и их соотношение с другими видами эндогенного оруденения. Приведены данные о глубине фор мирования флюоритовых месторождений и их возрасте. Проанализированы фак торы контроля оруденения и описаны закономерности размещения флюоритового оруденения. Даны практические выводы об использовании результатов ис следований пріі прогнозировании, поисках и разведке флюоритовых месторож дений.
Книга рассчитана на широкий круг геологов, изучающих гидротермальные месторождения полезных ископаемых и занимающихся поисками и разведкой флюоритовых месторождений.
Таблиц 41, иллюстраций 86, список литературы — 152 назв.
Ö294—15 |
Всесоюзный научно-исследовательский геологиче |
043(01)—74 |
ский институт (ВСЕГЕИ), 1974 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Восточное Забайкалье является одним на важнейших флюори тоносных провинций Советского Союза. Более сорока лет промыш ленность страны получает высококачественный плавиковый шпат из этого региона.
Разнообразное и широкое применение плавикового шпа.та в раз личных областях народного хозяйства объясняется удивительными свойствами флюорита и получаемого из нега «неукротимого» эле мента — фтора. Флюорит в значительном количестве потребляется в качестве флюса металлургической промышленостыо. Яркие кра сиво окрашенные разности этого минерала используются камне резами для изготовления художественных изделий — ваз, письмен ных приборов, отделки каминов и т. д. Оптические кристаллы флюорита вследствие .высокой и равномерной прозрачности в ши роком диапазоне длин волн (от 0,125 мк в шумановской до 9,5— 10,0 мк в инфракрасной областях спектра), отсутствия двупреломления, малой дисперсии в видимой области спектра и химической устойчивости незаменимы при изготовлении линз, призм и окошек к различным оптическим приборам [113]. Флюорит, подобно ру бину, нашел применение в квантовой радиофизике. Его кристаллы могут быть генераторами мощного остронаправленного пучка ин фракрасного излучения [74].
Фтор, получаемый почти исключительно из плавикового' шпата, имеет важное значение в современных областях науки и техники. Он используется для разделения изотопов урана (U238 и U239), как сильный окислитель является составной частью горючего для атомных реакторов и атомных двигателей; употребляется для со здания защитной футеровки трансформаторов, работающих в ус ловиях ядерного излучения. Соединения фтора с углеродом — большой класс новых синтетических веществ химики назвали ве ществами с «алмазным сердцем и шкурой носорога».. Они обла дают высокой химической стойкостью, что делает их незамени мыми материалами в технике скоростной авиации и космических исследований [44].
Потребность народного хозяйства страны в плавиковом шпате растет с каждым годом, поэтому изучение месторождений этого
з
:вида полезных ископаемых является актуальной задачей геологи ческой службы.
Восточное Забайкалье представляет собой перспективный ре гион для выявления флюоритовой минерализации двух типов: соб ственно флюоритового и редкометалыю-флюоритового. Первый тип месторождений широко известен и доказана их промышленная ценность (Даринское, Гарсонуйское, Семилетнее и др.). Месторож дения второго типа обнаружены на территории Читинской обла сти недавно, они еще требуют изучения и промышленной оценки.
Монография посвящена характеристике собственно флюоритовых месторождений. Основой для ее создания послужил фактиче ский материал, собранный автором в 1955—1965 гг. при изучении эндогенной металлогении Восточного Забайкалья под руководст вом В. С. Кормнлицына. Флюорнтовая минерализация изучалась наряду с другими видами эндогенного оруденения региона (оло-
.ворудным, вольфрамовым, золотым, молибденовым, свинцово-цин ковым и т. д.), что позволило выделить определенные генетиче ские и минеральные типы месторождений, объединить их в руд ные комплексы и проследить поведение фтора в последних. Ис следованиями были охвачены все месторождения и большинство проявлений плавикового шпата Восточного Забайкалья.
В работе учтены результаты поисковых, разведочных и эксплуа
тационных работ па |
флюорит (П. С. Васева, |
В. Т. Глинка, |
А. П. Номоконова, |
М. А. ' Строгонова, И. Л. |
Бейгуленко, |
М. В. Демонова, :Н. М. Маринченко, Е. В. Выборновой и др.), а также опубликованные данные.
Изучение флюоритовой минерализации Восточного Забайкалья позволило уточнить классификацию месторождений, наметить ста дийность гидротермальных процессов во флюоритовых месторож дениях различных типов, выявить элементы зональности в рас пределении минерализации и высказать ряд рекомендаций по ве дению поисковых, разведочных и оценочных работ на плавиковый шпат [37, 38]. Рассматриваемые месторождения являются уни кальными образованиями, изучение которых позволяет понять от дельные вопросы генезиса гидротермальных месторождений вооб ще и флюоритовых, в частности. На примере этих месторождений удалось выявить механизм формирования жильных месторожде ний [40], установить в ряде случаев направление движений мине рального вещества и минералообразующих растворов, показать -перенос глинистых минералов поровыми растворами из гидротер мально измененных вмещающих пород в открытые полости флюо
ритовых жил.
Неоценимую помощь в работе оказал научный руководитель исследований В. С. Кормилицын. Автор крайне признателен ему за постоянный интерес к работе, добрые советы и пожелания. Искреннюю благодарность автор выражает также профессору Д . П. Григорьеву, ценные советы и консультации которого позво лили подойти к решению вопросов генетической минералогии.
л
В процессе |
исследований |
приходилось неоднократно обращаться" |
к помощи |
сотрудников |
аналитических лабораторий ВСЕГЕИ: |
И. А. Столяровой, К. К. Филатовой (Центральная химическая лабо ратория), В. П. Ивановой (термическая лаборатория), Г. А. Ковале
ву |
и Е. |
П. Соколовой (рентгеновская лаборатория), А. А. Москалюк. |
и |
Н. С. |
Лазоревичу (лаборатория процессов рудообразовання), |
В. А. Шитову (электронографическая лаборатория), 3. М. Сверд лову (люминесцентная лаборатория), что позволило решить ряд. конкретных задач по диагностике и определению химического со става минеральных образований. Графика в работе оформлена В. В. Писановой, рисунки Д. Г. Лебедевым и фотографии сделаны. П. Н. Нарышкиным. В подготовкерукописи к печати большую помощь оказали Г. И. Глазунова и С. А. Новалинская. Всем пере численным товарищам, а также геологам Калангуйского рудоуп равления и Читинского геологического управления, оказывавшимсодействие при изучении флюоритовых месторождений Восточного Забайкалья, автор приносит глубокую благодарность,
Гла в а I
ИСТО РИЯ И ЗУЧЕН И Я
Месторождения плавикового шпата в Восточном Забайкалье (Маньковское, Пуринское, Солонечное и др.) были выявлены в на чале XIX в. Они разрабатывались кустарным способом для нужд Александровского, Газимурского и Кутомарского заводов, кото рые использовали флюорит для выплавки свинца, серебра и меди. Первые описания флюоритовых месторождений приведены в ра
ботах К. Г. Войновского-Кригера |
[14], С. А. Докторовича-Грсб- |
ницкого [28, 29], Е. В. Ереминой |
[34], К. К. Матвеева [75] и |
П. П. Пилипенко [85]. |
|
Детальные исследования этих месторождений были предпри няты в 30-е годы текущего столетия сотрудниками Института при кладной минералогии. В процессе разведки были составлены де тальные геологические карты, значительно увеличены запасы дей ствующих в то время Калангуйского и Абагатуйского рудников и определены перспективы других проявлений флюоритовой мине рализации [66]. Всестороннее изучение разведуемых объектов позволило А. В. Гуляевой и Н. С. Лавровичу [26, 27, 66] дать монографические описания плавиковошпатовых месторождений Восточного Забайкалья, ими был обобщен материал по геологиче скому строению, морфологии и минеральному составу уже отрабо танных частей месторождений и дана общая характеристика флюо ритовой минерализации Восточного Забайкалья. А. В. Гуляева и Н. С. Лаврович считали, что плавиковошпатовая минерализация
региона имеет верхнеюрский или |
послеверхнеюрский возраст и |
генетически связана с интрузиями |
гранитов Они отмечали тес |
ную пространственную связь кварца и флюорита и подразделяли все известные в то время месторождения на три типа: низкотем пературный «мономинеральный» плавиковошпатовый (Калангуйское), среднетемпературный кварц-барит-плавиковошпатовый (Абагайтуйское) и высокотемпературный кварц-плавиковошпато- вый (Солонечное), считая, что перечисленные месторождения
1 В то время к позднеюрским образованиям ошибочно относили и крупные массивы палеозойских гранитов.
6
представляют собой продукты определенных стадий единого про цесса минералообразования. А. В. Гуляева обратила внимание на весьма своеобразные кокардовые и ленточные текстуры флюоритовых руд Калангуйского месторождения и высказала интересные представления об нх генезисе, которые сохраняют свое значение до настоящего времени и подкрепляются новым фактическим ма териалом.
В 1931—1932 гг. минералогической партией МГРИ под руко водством П. П. Пилипенко была проделана большая работа по детальному изучению химического и минерального состава руд Калангуйского и Абагайтуйского месторождений с целью установ ления характера распределения флюорита в жильных телах, опре деления соотношения рудных тел и вмещающих пород и выясне ния генезиса месторождений. П. П. Пилипенко рассматривал Калангуйское месторождение как «постмагматическую фацию инт рузий» [86], которая проявилась в приповерхностных условиях при средних и низких температурах. Абагатуйское месторождение он также генетически связывал с интрузией гранитов, возраст ко торой (по новым данным) оказался домезозойскпм. При форми ровании жильных полостей, по его мнению, большую роль играл метасоматизм.
С. С. Смирнов [106] при металлогеническом анализе Восточ ного Забайкалья отмечал, что флюоритовые месторождения, ха рактеризующиеся «минералого-геохимической и пространствен ной изолированностью» от всех других видов месторождений, ес тественнее считать одновозрастной группой образований, у кото рой по существу отсутствуют «данные о материнских интрузиях». Большинство флюоритовых месторождений, по мнению С. С. Смир нова, сформировалось в позднемезозойское время, несколько поз же остальных видов минерализации. Он допускал возможность существования домезозойских месторождений флюорита, а на ос новании находок небольших проявлений плавикового шпата в нижнемеловых отложениях пади Карабон и в районе рудника Букачача (последние по новым данным имеют среднеюрский воз раст) высказал предположение о раннемеловом возрасте, по крайней мере, некоторых флюоритовых месторождений Восточ ного Забайкалья.
При дальнейшем изучении металлогении Восточного Забай калья группой сотрудников ВСЕГЕИ и АН СССР под руководст вом Ю. А. Билибина были выявлены некоторые новые закономер ности размещения флюоритовых месторождений. Собственно флюоритовые месторождения объединялись Ю. А. Билибиным [7] в посленижыемеловой калангуйский минеральный комплекс, сфор мировавшийся на небольших глубинах при средних и низких тем пературах без видимой связи с магматизмом. Ю. А. Билибин от мечал, что ряд флюоритовых месторождений располагается вбли зи периклинального замыкания крупных гранитных батолитов, около значительных поперечных нарушений или вблизи молодых
7
депрессионных структур. Обращая внимание на пространствен ную приуроченность флюоритовых месторождений к оловянно вольфрамовым структурно-металлогеническим зонам, Ю. А. Били бин не связывал флюорит с оловянно-вольфрамовыми месторожде ниями, так как возраст флюоритовой минерализации он считал
посленижнемеловым, |
а |
оловянно-вольфрамовой — среднеюрским. |
В послевоенные |
годы |
в связи с общим расширением поиско |
вых и разведочных работ в Восточном Забайкалье было открыто большое количество проявлений флюорита, особенно в Южном Приаргунье. Усилиями геологов Читинского геологического управ ления (3. Н. Даниловой, X. Д. Лема, П. Д. Перелетова, М. А. Стро гонова и др.) эта часть Восточного Забайкалья превратилась в специфическую область развития флюоритовой минерализации. Однако недостаточная геологическая изученность района и приле гающих территорий, а также упрощенный взгляд на флюоритовые месторождения, как на одиночные плавиковошпатовые жилы, при вели к тому, что некоторые месторождения остались, недоразведанными (например, Ново-Бугутурское), а другие были просто пропущены.
В эти же годы были выявлены флюоритовые месторождения в северных районах Восточного Забайкалья (в бортовых частях Ундино-Даинской, Кучегерской, Нерчинской и других депрессий), а также на территории Бурятской АССР, в связи с чем границы Забайкальской флюоритоносной провинции значительно расшири лись и перспективы открытия новых месторождений резко возро сли.
Одновременно с поисками и разведкой новых флюоритовых ме сторождений отдельные исследователи неоднократно пытались обобщить накопленные данные [32 и др.].
В 1946—1948 гг. некоторые флюоритовые месторождения За байкалья изучались А. А. Якжиным, а позднее его аспирантами — П. А. Котовым (Усуглинское и Улунтуйское месторождения) и Ван Цянь-си (Тургинская группа месторождений). Результаты этих исследований изложены в статьях и монографии А. А. Якжина [139—141]. Он считает, что месторождения флюорита образова лись в раннемеловое время на небольших глубинах в открытых трещинах при подчиненном развитии метасоматических процес сов. Формирование месторождений происходило при многократ ном приоткрывании трещин из гидротермальных растворов при температурах порядка 140—260°С (определения температур гомо генизации газово-жидких включений во флюоритах производилось Н. П. Ермаковым). Состав растворов в процессе минералоотложения менялся от кремнекислых к фторокислым и далее к угле- и сернокислым. Вслед за Ю. А. Билибиным А. А. Якжин отмечает четкую приуроченность флюоритовых месторождений к трещинам оперения крупных разломов, обрамляющих депрессии и контро лирующих размещение молодых вулканогенных пород. По его мнению, основным методом поисков месторождения плавикового
8
шпата должна быть съемка масштабов 1:50 000— 1:25 000. В книге А. А. Якжина приводятся краткие схематические описа ния многих месторождений Восточного Забайкалья, однако вопро сы генезиса месторождений, основанные на изучении строения жил и минеральных агрегатов, в ней не рассматриваются.
О. Г. Козлова в 1954—1956 гг. исследовала флюориты Солонечного, Абагайтуйского, Калангуйского и ряда других месторож дений как сырье для выращивания оптических кристаллов. В ре зультате этих исследований с помощью люминесцентного анализа
было установлено наличие во флюоритах |
небольших количеств |
|
редких земель (Sm, Eu, Tu, Er, |
Yb и др.) |
[47]. Опыты по выра |
щиванию оптических кристаллов флюорита |
показали, что лучшее |
|
сырье — крупнокристаллический |
плавиковый шпат Солонечного |
|
месторождения [46]. |
|
|
В 1963 г. аналогичные работы были проведены Е. Д. Калита. Опытные плавки флюорита на заводах позволили ей по качеству
полученных кристаллов выделить |
месторождения трех групп: |
1) Солонечное и Усуглинское, 2) |
Жетковское и Урулюнгуйское, |
3)Абагайтуйское.
А.Т. Соловьев, изучавший флюоритовые месторождения Вос точного Забайкалья в 1955—1958 гг., в ряде работ изложил пред ставления о закономерностях их размещения и формирования [108—112]. Он пришел к выводу, что флюоритовые месторожде ния Восточного Забайкалья можно подразделить на три разно возрастные группы,, расположенные соответственно на террито риях трех рудных поясов (выделенных С. С. Смирновым) и сопро вождающие в северных районах месторождения молибдена и зо
лота, в центральных — олова и вольфрама, а в южных — свинца и цинка [109]. Рассматривая вопрос об источнике вещества флюоритовых месторождений, А. Т. Соловьев считает, что источником фторовых растворов являются «кислые магматические комплек сы пород», а кальций заимствуется из вмещающих пород.
Необходимо отметить также статьи 'П. А. Строна [114—116]. Анализируя пространственное и временное положение флюоритовых и других эпитермальных месторождений (в частности, золота, сурьмы, ртути и вольфрама), он приходит к выводу о генетической связи этих рудопроявлений с теми же магматическими очагами, с которыми связаны и наиболее молодые вулканогенные породы района.
Изучением флюоритовых месторождений Забайкалья в послед нее время занимаются две группы исследователей — читинская и львовская. Группа исследователей, возглавляемая П. А. Котовым и А, А. Черепановым (ЗабНИИ), изучает зональность флюорито вых месторождений, условия их локализации, характер изменений вмещающих пород, глинистые минералы и другие вопросы. Ре зультаты работ опубликованы в ряде статей [58—62, 131, 132]. Много ценных сведений (особенно по малоизвестным флюоритовым проявлениям) содержится в сводке, составленной геологами
9