Учебное пособие 1971

Таблица 14 Вулканогенно-осадочные и экзогенные формации с цветными камнями

4.4. Минералого-геохимические критерии

Минералого-геохимические критерии - комплекс критериев, в основе которых лежит существование устойчивых связей между цветными камнями, минералами и их химическими свойствами. Характерные или повышенные концентрации определённых минералов, элементов или их ассоциаций в различных рудовмещающих породах являются объектом исследования и применения в качестве поисковых минералого-геохимических критериев.

91

Например, для кристаллизации изумруда в бериллийсодержащих грейзенах плагиоклаз-флогопит-амфиболового состава необходимы повышенные содержания бериллия в породах гранитного ряда, прорывающих серпентиниты. Значит, высокие содержания бериллия в гранитах можно использовать в качестве поискового критерия на изумруд.

Важными минералого-геохимическими критериями являются типоморфные особенности минералов - кристаллографические формы, их минералогическая характеристика, химизм, цвет и др. С их помощью можно выделять рудные тела и минерагенические зоны, перспективные на цветные камни. Так, кристаллы кварца в жилах альпийского типа отличаются морфологией кристаллов и парагенезисом минералов. Критерием рубиновой минерализации в мраморах могут быть пирит и псевдоморфозы по нему, образующие октаэдры и пентагондодекаэдры.

При поисках цветных камней ведущее место занимают минералыспутники и их ассоциации. Так, красная шпинель, флогопит, хромовый маргасит, зеленый турмалин, рутил, сфен, флюорит, пирит, маргарит, диаспор, глиноземистый хлорит – надёжные минералы-спутники рубина. Минераламиспутниками хрусталеносных жил в кварцитах являются пирит, апатит, сфен, монацит, турмалин, галенит, кальцит, ксенотим, брукит, флюорит, барит. Наличие флюорита служит одним из поисковых критериев берилла из миароловых пегматитов или грейзенов (Юргенсон, 1997). Во флюорите из миарол отмечаются высокие содержания Y, Sn, Вi, Yb, La. Серпентинизированные дуниты, обогащённые магнетитом и ореолы Сг, F, Ni, Нg, Ва, Sг, служат критериями при выделении зон метасоматитов с хромдиопсидом на месторождении Инагли.

Перспективные на чароитовую минерализацию карбонатиты Мурунского массива содержат кальцит с аномальными концентрациями Ва и Sг, достигающими соответственно 6,01 и 1,43%, что значительно превосходят показатели этих элементов в других кальцитах.

В пегматитах с цветными камнями возрастает роль F, CI, Hg, снижается суммарное со держание Fe и величина отношения Si/AI, K/Rb и Rb/Cs; в слюдах и калиевом поле вом шпате увеличиваются содержания Rb, Cs, Tl, Li.

Содержание щелочных и редких элементов в пегматитах отражает их формационную принадлежность (табл. 15). Породообразующие минералы редкометалльных пегматитов характеризуются повышенными содержаниями Li, Rb, Cs, Be, Tl, F и пониженными — Ba, Pb. В миароловых пегматитах отмечаются высокие содержания Rb, Cs, K и пониженное отношение Rb/Cs. Минера-

92

лы пегматитовых жил с бериллиевой минерализацией содержат повышенные концентрации Be.

По содержанию редких щелочных элементов в микроклине, мусковите и берилле можно различать слюдоносные и редкометалльные пег матиты. Так, в названных минералах редкометалльных пегматитов значительно повышены значения Li и Rb по сравнению со слюдоносными пегматитами. Кроме того, в мусковите и микроклине этих редкометалльных пегматитов в разы выше значения отношения K/Rb и K/Cs по сравнению со слюдоносными пегматитами. В слюдах типичных мусковитовых пегматитов отмечаются максималь ные содержания Ti. В этих же минералах из редкометальных разновиднос тей — высокие концентрации F, Nb, Та, Sn. Типоморфными минералами мусковитовых пегматитов являются тур малин, гранат, апатит, монацит, циркон, берилл (зона альбитизации).

Общие признаки продук тивности пегматитов любого формационного типа — проявление высокой степени дифференциации и фракционирования пегматитообразующего вещества, показатели наложенных процессов.

Таблица 15 Геохимическая характеристика пегматитов различных

формационных типов, %

4.5.Генетические критерии

Воснове генетических критериев - пространственная и генетическая связь цветных камней с породами определённого генезиса. Составной частью научно обоснованного прогнозирования камнесамоцветного сырья является генетическая классификация, объединяющая месторождения по условиям об-

93

разования. Большинство месторождений цветных камней имеет эндогенное происхождение. Они относятся к магматическим, пегматитовым, гидротер- мально-метасоматическим, гидротермальным и др. Экзогенные месторождения представлены корами выветривания, россыпями и др. Метаморфогенные – метаморфизованными и метаморфическими группами (табл. 16).

Таблица 16 Основные генетические типы месторождений цветных камней

Состав магматических пород предопределяют концентрации химических элементов и, соответственно, - их специализацию на цветные камни. Так для пород, образовавшихся из ультраосновных магм, А.Е. Ферсман выделил ассоциацию Мg, Si, Тi, Fе, Ni, Сг, С, О, Р, S, Са, V; для гранитных магм - Н, Li, Ве, В, О, Si, Na, А1, RЬ, Сs, ТR, F, Р. То есть, в этих породах могут образоваться цветные камни такого химического состава.

При прогнозировании перспективных площадей с проявлениями алмаза, пиропа, хризолита, берилла, изумруда, аквамарина, турмалина, топаза, горного хрусталя существенное значение принадлежит магматическим образованиям; корунда, шпинели, альмандина, родолита, спессартина, горного хрусталя – метаморфогенным. Метаморфизм в условиях амфиболитовой фации является благоприятным признаком корундовой минерализации в породах дунитгарцбургитовой формации (Татаринов, 2002). В данной фации метаморфизма габброиды превращаются в амфиболиты, ортопироксениты подвергаются габброизации, в них развивается плагиоклаз. В этих условиях формируются ко- рунд-флогопит-олигоклазовые, корунд-флогопит-вермикулитовые метасоматиты, рубин-шпинельсоодержащие магнезиальные скарны. Метаморфизм амфиболитовой фации проявлен в докембрийских ультрамафитах Алданского щита и в ряде других породах.

К областям гранулитовой фации метаморфизма низких давлений приурочены фло-гопитовые месторождения Алдано-Становой субпровинции, содержащие шпинель. Формирование диопсид-шпинелевых пород происходит на начальном этапе образования магнезиальных скарнов. Шпинель развивается по щелочным и глиноземистым породам, а диопсид - по породам, обогащенным кварцем. На участках с более низким метаморфизмом толщ доломитовых мраморов развивается лазурит, кристаллизация которого происходит при высокой щелочности минералообразующей среды, возникающей при скарнообразовании.

Образование горного хрусталя, граната, жадеита, нефрита и других цветных камней происходит на регрессивном этапе регионального метаморфизма. При региональном метаморфизме доломитовых мраморов может образовываться рубин. Месторождения рубинов в мраморах приурочены к зональным метаморфическим комплексам, метаморфизованным не ниже эпидотамфиболитовой фации. В их строении принимают участие гнейсы и кристаллические сланцы с высокоглинозёмистыми минералами: кианитом, силлиманитом, ставролитом, кордиеритом.

Разным типам прогнозируемых объектов присущи свои поисковые признаки. Так, метаморфические месторождения рубина, граната характеризуются наличием высокоглиноземистых гнейсов с гранатом пироп-альмандинового ряда, корунда, дистена, андалузита, ставролита, флогопита, роговой обманки. Для образования метасоматических шпинель-рубиновых и рубиновых месторождений необходимым условияем является наличие в разрезе гнейсов горизонтов кальцит-доломитовых мраморов с зонами скарнирования.

95

Генетические классы даны по Е.Я. Киевленко (2000): магматический, пегматитовый, грейзеновый, гидротермально-метасоматический, гидротермальный, метаморфогенный, кор выветривания и россыпной.

5.ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ПОИСКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Взадачу поисковых работ входит выявление площадей с минерализацией драгоценных камней и оконтуривание участков, имеющих сходство с месторождениями известных генетических типов месторождений. Методика поисков предполагает применение комплекса исследований, включая данные прогнозирования перспективных площадей, изучение и обобщение результатов попутных поисков, проведение геологических маршрутов с применением шлихового, валунно-галечного и других методов. Обследование аллювиальных, элювиально-делювиальных образований сопровождается отбором шлиховых проб из копушей.

5.1. Стадийность геологоразведочных работ

Геологоразведочные работы, проводимые для выявления и промышленной оценки месторождений полезных ископаемых, осуществляется последовательно исходя из накопленных знаний, геологических особенностей района работ, физико-географических и экономических условий.

Методическими указаниями о порядке проведения геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые принята следующая последовательность их выполнения:

1.Региональноегеологическоеизучение территории РФмасштаба1:200 000.

2.Геологосъемочные работы масштаба 1: 50 000 (1:25 000) с общими поисками.

3.Поисковые работы.

4.Поисково-оценочные работы.

5.Предварительная разведка.

6.Детальная разведка.

7.Доразведка месторождения.

8.Эксплуатационная разведка.

Геологоразведочные работы должна соответствовать указанным стадиям. В отдельных случаях в зависимости от конкретных условий и задач некоторые стадии геологоразведочных работ могут отсутствовать или объединяться с другими.

Для цветных камней разработана специальная схема проведения геологоразведочных работ. В ней отсутствуют работы стадии регионального геологического изучения и геологосъемочные с общими поисками.

Таким образом, на цветные камни проводятся геологоразведочные работы следующих стадий:

96

1.Геологическое доизучение с общими поисками (прогнозно-геологические работы с общими поисками; масштаб 1:100 000– 1:25 000);

2.Поисковые работы (масштаб 1:25 000 – 1:5 000);

3.Поисково-оценочные работы (масштаб 1:5000 – 1:1000);

4.Предварительная разведка (масштаб 1:1000 и крупнее)

5.Детальная разведка;

6.Доразведка месторождения;

7.Эксплуатационная разведка;

Стадийность геологоразведочных работ на цветные камни и основные задачи, решаемые на каждой стадии, приведены в табл. 17.

98

5.2. Геологическое доизучение с общими поисками

Стадия геологоразведочных работ «Геологическое доизучение с общими поисками» называется также «Прогнозно-геологические работы с общими поисками». Общим поискам обычно предшествуют средне- и мелкомасштабное (1:100 000, 1:500 000) прогнознозирование и геологическое доизучение перспективных площадей. Рассматриваемая стадия работ включает две подстадии: 1) прогнозирование и 2) общие поиски.

Прогнозирование проводится в камеральный период, общие поиски – при полевых работах, на площадях предварительно выделенных в результате прогнозирования (прогнозно-минерагенических исследований). Выделенные площади оцениваются как перспективные на выявление месторождений различных геолого-промышленых типов.

Таким образом, геологоразведочные работы на цветные камни начинаются со стадии прогнозно-геологических работ с общими поисками. Эти работы являются начальным этапом оценки территорий. Геологоразведочные работы проводятся на площадях, перспективных на открытие месторождений и со сложным геологическим строением. Применяются следующие виды исследований: аэрометоды, геолого-геофизические методы поисков и ограниченный объем горно-буровых работ.

99

5.2.1. Прогнозирование

Прогнозирование выполняется при недостатке данных о полезном ископаемом, при поисках месторождений, не выходящих на дневную поверхность, переоценке площадей и т.д. Данная подстадия работ включает анализ всех имеющихся материалов, в том числе, результатов попутных поисков на цветные камни.

Попутные поиски – это поиски камнесамоцветного сырья, которые осуществляются при разных геологоразведочных работах: геологической съёмке, поисковых и разведочных работах, а также при производстве прогнозноминерагенических исследований на все виды полезных ископаемых. Попутные поиски проводятся за счёт средств, предусмотренных для выполнения основных работ (Инструкция, 1979).

По результатам прогнозирования дается оценка регионов и отдельных площадей на возможность выявления месторождений разных цветных камней. В зависимости от степени изученности и решаемых задач прогнозирование может выполняться в несколько этапов (табл. 18).

При региональном прогнозировании в конкретном ре гионе устанавливают площади, благоприятные для локализации объектов определенной фор-

100