Учебное пособие 1971

мации. При более детальных исследованиях выделяют рудные районы и поля, а также отдельные геолого-промышленные типы месторождений, характерные для этих площадей. При детальном прогно зировании выделяются жильные зоны и тела, анализируют геологические факторы, благоприятные для об разования месторождений цветных камней геолого-промышленных подтипов.

Прогноз осуществляется на основе анализа совокупности всех уста новленных геологических факторов и критериев прогноза, контролирующих минерализацию, а также с учетом сопровождающих ее минералогических признаков.

Прогнозирование эндогенной минерализации основывается на анализе структурно-тектонических, литолого-стратиграфических, метаморфичес ких, магматических и минералого-геохимические факторов. В основе прогноза россыпных месторождений лежит анализ геоморфологических, палеогеографических, неотектонических, литологических и других факторов.

Перспективные площади выделяют и оконтуривают по совокупности геологических критериев и признаков. Для этого составляют специализированные карты, на основании которых проводится построение карты прогноза. Важнейшей специализированной картой является минерагеническая карта.

Минерагеническая карта составляется на геологической основе соответствующего масштаба. На неё выносят все разработанные критерии прогноза, показывают благоприятные геологические структуры, вмещающие породы, вторичные изменения, находки цветных камней и их характеристику.

Предварительно сос тавляют вспомогательные карты или схемы: карты физических полей и геохимических аномалий, вторичных изменений, схему дешифрирования аэрофотоснимков и др. Основная информация перено сится на минерагеническую карту.

Региональное прогнозирование. Выполняется на начальном этапе исследований. Целью является общая оценка перспектив выделенных провинций или субпровинций. Проводится минерагенический анализ региона с использованием различной информации, включающей: материалы Государственной геологической карты масштаба 1:1000000, 1:500000, отчёты геологоразведочных предприятий. На этом этапе определяют специализацию провинций или структурно-минерагенических зон на определённые виды цветных камней. Выясняют их перспективы для проведения мелко- и среднемасштабного прогнозирования.

Мелко-и среднемасштабное прогнозирование. Ведущим методом этого прогнозирования является минерагенический анализ основных факторов контроля минерализации с выделе нием главных и второстепенных критериев прогноза. Для этого используется Государственная геологическая карты масштаба 1:200000, 1:50000. Анализ проводится на формационной основе. В результате прогнозно-минерагенических работ оконтуриваются рудные районы и узлы для проведения крупномасштабного прогнозирования и поисков.

101

Анализ может сопровождаться рекогносцировкой месторождений и рудных полей. Специальные полевые исследования не проводятся.

Ра боты на данной стадии исследований носят научно-исследовательский или тематический ха рактер. Оценка площадей - качествен ный характер. Прогнозные ресурсы оцениваются по категории Р3.

Крупномасштабное прогнозирование. Главная цель крупномасштабного прогнозирования — выделение минера лизованных полей в пределах районов и узлов, их сравнительное изучение и прогнозная оценка. Прогноз сопровождается количественной оценкой площадей и объектов с расчетом прогнозных ресурсов категории Р2. При крупномасштабном прогнозировании проводится анализ разного фактического мате риала. Важное значение принадлежит локальным фак торам контроля минерализации.

В отличие от регионального и мелкомасштабного прогнозирования круп номасштабные работы имеют свои особенности. Важнейшими из них яв ляются следующие работы: 1) геологическое доизучение и 2) специализированные полевые работы.

Геологическое доизучение включает составление специализирован ной структурно-геологической основы и других вспомогательных карт и схем. Для геологического доизучения прогнозируемых площадей используются материалы аэрокосмических съёмок, геофизические данные, геологические карты разного масштаба. Для геологического доизучения минерализованных площадей может применяться аэрофотосъемка. В резуль тате этих работ составляются тектонические схемы масштаба 1: 200000 и аэрофотогеологические кар-

ты масштаба 1: 50 000 или 1 : 25000.

Специализированные полевые работы проводятся для получения инфор-

мации, необходимой при составлении прогнозно-минерагенических карт. Методика полевых работ должна соот ветствовать степени изученности (масштабу) и особенностям геологического строения исследуемых площадей.

Рациональный комплекс поисковых методов определяется в каждом конкретном случае. Он зависит от особенностей геологического строения, вида сырья, масштабов минерализации, природных факторов. Включает маршрутные исследования и поисковые методы (шлихо вой, обломочно-речной, по первичным и вторичным ореолам рассеяния), геофизические и горно-буровые работы.

Поисковые работы основываются на прямых и косвенных признаках геологических данных. Основная роль принадлежит прямым признакам — непосредственным находкам цветных камней. При этом устанавливаются общие масштабы минерализации, сравниваются параметры исследуемых объектов и эталон ных месторождений. Косвенные признаки базируется на изучении структурных, литолого-стратиграфических и минералого-геохимических факторов; выявлении кор реляционных связей между разными признаками прогноза.

102

Поиски цветных камней проводятся в районах с известными проявлениями. Большое значение имеет комплексирование разных методов поисков (геохимических, минералогических и др.). Некоторые россып ные проявления (жадеит, нефрит, агат, горный хрусталь) могут быть об наружены обломочноречными и валунно-ледниковым методами.

Объём и содержание полевых работ определяется необходимостью составления комплекта карт и схем, который может включать тектоническую схему, структурно-геологическую карту, минералого-геохимическую карту, карты геофизических полей и т.д.

В состав полевых исследований наряду с геофизическими и аэрогеологическими входят следующие виды работ: 1) рекогносциро вочное обследование площадей масштаба 1 : 50000, расположенных за пределами предварительно выделенных перспективных полей; 2) маршрутные исследования масштаба 1 : 10000 в пределах минерализованных полей, проводимых для уточнения минерагенических признаков; 3) опробование перспективных проявлений открытыми горными выработками; 4) колонковое бурение, проводимое для уточнения благоприятных геологи ческих структур, предварительного прослеживания минерализованных зон; построение опорных геолого-геофизических разрезов; 5) шнековое бурение, предназначенное для оконтуривания россыпей, опробование в горных выработках наиболее перспек тивных.

Кроме перечисленных видов полевых исследований, для оценки изучаемых площадей применяют аэро визуальные поиски масштаба 1: 100000 или 1: 50000. Аэровизуальные на блюдения в сочетании с дешифрированием аэрофотоснимков значительно сокращает сроки оценки площадей.

Таким образом, на стадии прогнозно-геологических работ разбраковываются площади по степени перспективности.

5.2.2. Общие поиски

На площадях, предварительно выделенных в результате прогнозноминерагенических исследований и оцененных как перспективные на выявление месторождений цветных камней разных геолого-промышленных типов, осуществляются общие поиски. Основной метод исследований – минерагеническое картирование, проводится на готовой геологической основе. Поисковые маршруты сопровождаются отбором шлиховых, штуфных и прочих проб.

Для поисков россыпей применяют шлиховой, шлихо-минералогический и валунно-галечный методы. В результате проведённых полевых исследований выделяют перспективные участки для постановки поисковых и поисковооценочных работ. Обнаруженные проявления цветных камней должны быть опробованы, типизированы и оценены по степени перспективности и очередности изучения.

На перспективных телах могут быть начаты поисково-оценочные работы, минуя стадию поисков.

103

В результате проведённых работ составляются специализированные геологические и минерагенические карты масштабов 1:100 000 (1:25 000) с элементами прогноза. На них выносят объекты для дальнейших исследований с оценкой прогнозных ресурсов по категории Р2

Оценка площадей распространения цветных камней основана на данных анализа основных геологических факторов, выявлении геологических предпосылок и поисковых признаков. В зависимости от физико-химических свойств и минералого-геохимиических особенностей цветных камней, проводят определённые виды поисковых работ (табл. 19).

Таблица 19

Основные виды поисковых работ на цветные камни

Ю в е л и р н ы е к а м н и. Отличаются высокой физико-химической устойчивостью. Содержатся в коренных источниках и в россыпях. Рудная минерализациявкрапленная илигнездо ваяснеравномернымпрерывистымраспределением.

Основным видом поисков является шлиховое оп робование аллювиальных, делювиально-элювиальных и элювиальных образований. Плотность опробования определяется степенью изученности и заданным масштабом исследо-

104

ваний. Пробы отбирают из рыхлого материала склонов и русел водотоков, а также на водоразделах. Для повышения эффективности поисков в долинах небольших притоков проходят шурфы. В маршрутах, наряду с ювелирными камнями, отмеча ют и минералы-спутники.

Поисковые маршруты проводятся с учетом рельефа местности. Вдоль подножия речных долин, посередине скло на и по водоразделам. В горных районах с хорошо расчлененным рельефом - по долинам рек. Изучается обломоч ный материал, обнажения коренных пород.

Впроцессе поисковых маршрутов отбирают пробы из свалов скарнов, брекчий, измененных пород. Их используют для протолочек породы и получения из них искусственных шлихов.

Данные шлихового опробования выносят на карту полезных ископаемых или иную карту. Результаты шлихового опробования в комплексе с геологическими предпосылками и признаками позволяют оконтурить перспективные площади для постановки поисковых работ.

Обнаруженные коренные источники опробуют валовыми пробами. При изуче нии коренных источников обращают внимание на развитие кор выветривания. При их отсутствии многие месторождений отрабатывать нерентабельно.

Вкачестве примера рассмотрим поисковые работы на благородный корунд, изумруд, берилл и топаз.

Благородный корунд. При поисках благородного корунда отмечают основные спутники: шпинель, циркон, магнетит, флогопит, биотит, маргарит, гранат, клевеландит; в магнезиальных скарных – форстерит, хондродит, диопсид. Следует учитывать форму кристаллов корунда и степень их окатанности. Фиксируют также наличие резорбированных полевошпато вых оторочек вокруг кристаллов корунда (это благоприятный признак, указывающий на сохранность сапфира).

В серпентинизированных гипербазитах выявляют зоны распространения корундовых плагиоклазитов. Особый интерес представляют контакты гипербазитов с пегматитами, вдоль которых развиваются зоны флогопитизации и оталькования. При изучении следует обращать внимание на контакты доломитов с пегматитами, которые благоприятны на сапфир. В таких зонах появляется новообразованый актинолит, тремоли т, гранат и турмалин. В миаскитовых пегматитах определяют наличие совершенных кристаллов скаполита. Как особо благоприятный фактор отмечают покро вы базальтов, подвергшиеся интенсивному выветриванию с обра зованием глинистых масс. Из таких пород относительно легко извлекаются устойчивые к выветриванию сапфиры.

Изумруд. Основные промышленные месторождения изумрудов относят ся к типу слюдитовых грейзенов в ультраосновных породах (так назы ваемый слюдитовый тип). Поэтому при прогнозно-геологических рабо тах прежде всего анализируют геологические материалы по регионам, в которых есть интрузии ультраосновного и кислого составов с разновозрастным магматизмом. Генетически месторождения изумрудов связаны с гранитными масси-

105

вами, в строении которых отме чаются лейкократовые, аляскитовые, субщелочные и фтор-литиевые гра ниты редкометалльной специализации. Месторождения локализуются в пределах ультраосновных массивов в экзоконтакте гранитоидных комп лексов. Это первая группа факторов, которую учитывают при анализе материалов.

Изумрудная минерализация непосредственно приурочена к жильным телам, сложенным слюдами флогопитового и биотитового составов, имеющими гидротермально-метасоматическое происхождение. На контакте этих жил с вмещающими породами раз виваются метасоматические зоны талькового, тальк-антинолитового и хлоритового составов. Косвенными признаками изумрудоносности, связанной с проявлением гидротермальных и тектонических процессов, могут служить рассланцевание и плойчатость в слюдитах; изменение цвета, увеличение степени идиоморфизма и крупности лейст флогопита, наличие плагиоклазовых линз с признаками замещения и пе рекристаллизации, тонкие просечки кварц-плагиоклазового, плагиоклазфлюоритового и кварц-флюоритового состава в слюдите. Кроме того, присутствие в слюдитах минералов-спутников изумруда — берилла, олигоклаза, хризоберилла, фенакита, кварца, флюорита, мусковита, фуксита,, маргарита, а также углекислоты в газово-жидких включениях в этих минералах (5—7 % и более от объема вакуоли); повышенные содержания Be в слюде, Na, Li, Rb, Cs во флогопите,

Берилл и топаз. Общие поиски этих минералов связаны с поисками миароловых гранитных пегматитах и апогранитных грейзенов. Поиски берилла и топаза в пегматитах проводят на основе анализа геологических и металлогенических карт масштаба 1 : 200000 и 1 : 50 000 в районах развития гранитных интрузий и широкого распространения свалов пегматитов. При этом устанавливают формационные разновидности пегматитов, изучают особенности состава слагающих их минералов. Породообразующие минералы редкометалльных пегматитов характеризуются повышенными содержаниями Li, Rb, Cs, Be, Tl, F и пониженными — Ba, Pb, высокими значениями отношений Sr/Ba, Rb/Ba; минералы пегматитовых жил с бериллиевой минерализацией содержат повышенные концентрации берил лия.

Пегматиты с драгоценными камнями обычно залегают в алюмосиликатных породах (сланцы, гнейсы, граниты). При оценке пегматитов следует учитывать зональность, интенсивность развития графической зоны, проявления альбитизации и позднего метасоматоза, развитие миароловых полостей с минералами свободного роста. На значительную мощность пегматитовых жил указывает присут ствие блокового пегматита. Геохимические особенности минералов с учетом поис ковых предпосылок позволяют определять формационную принадлеж ность пегматитов и их специализацию на цветные камни.

При проведении общих поисков в комплекс поисковых методов входят поисковые маршруты и шлиховые поиски. Шлихогеохимический метод (это шлиховой метод с анализом шлиха прицезионными видами анализов на хи-

106

мические элементы) предусматривает анализ разных фракций шлиха. В пробах отмечаются аномальные содержания F, Br, Li. Литогеохимическое опробование по потокам рассеяния и вторичным ореолам рассеяния дает возмож ность прогнозировать скрытые тела пегматитов. Важное значение имеет выявление высоко контрастных ореолов и потоков рассеяния Li, Rb, K,F.

Особое внимание обращают на коренные выходы и делювиальные обломки пегматитов. По ним можно косвенно судить о местах локализации жил, их примерных параметрах, генетических и формационных типах. Свалы пегматитов опробуют точечными пробами на всю длину делювиального развала. Фиксируют также выходы вторично изменённых пегматитов. Отмечают их зональность и с её учётом проводят поисковые маршруты.

Шлиховое и литогеохимическое опробование в зависимости от условий отбора проб и решаемых задач, может комплексироваться другими исследованиями. Например, опробование по вторичным ореолам рассеяния – шлиховым, или по потокам рассеяния и т.д. (Инструкция…, 1983). Шлиховые пробы делят на две части. Одну часть навески анализируют минералогическим методом, вторую - спектральным или атомно-абсорбционным. В первом случае отмечаются минералы, обогащенные летучими (F,Li) — флюорит, топаз, циннвальдит, лепидолит, флогопит. Особое внимание обращают на минералы пегма титов — берилл и фенакит, а также на минералы, подвергшиеся замещению, — мусковит, клевеландит, лепидолит. Галька письменных гранитов и крупнокристаллических пегматоидов может свидетельствовать о проявлении зональности в пегматитах и, следовательно, возможном наличии в них цветных камней. Содержание в шлихах андалузита или кордиерита — косвенный признак возможного нахождения редкометалльных пегматитов. Присутствие кианита указывает на вероятную принадлежность вмещающих метаморфических пород к альмандин-амфиболитовой фации, благоприятной для обнаружения мусковитовых пегматитов. Важный поисковый признак топазовой минерали зации — альбит.

Поиски берилла и топаза в грейзенах проводятся обычно в пределах площадей развития олово-вольфра мовой минерализации. Они включают маршрутные исследования со шлихо вовым опробованием. Основная задача - выделение участков с отчетливо проявлен ными признаками грейзенизации. При поисковых работах проводят детальное исследование экзоконтактовой зоны гранитоидов. В маршрутах фиксируют все проявления цветных камней, а также отмечаются косвенные признаки их возможного присутствия — широкая грейзенизация пород кровли или купольной части плутонов, наличие уме- ренно-глубинных кислых интрузий.

Для определения спутников цветных камней отбирают пробы из коренных пород и из них получают искусственные шлихи. При общих поисках (масштаб 1 : 50 000) шли ховые пробы по речным долинам отбирают через 0,5 км. В районах распространения апогранитных грейзенов проводится минералогическая съёмка, изучаются ореолы механического рассеяния вольфрамита,

107

берилла, касситерита в элювиально-делювиальных образования. Ореолы, оконтуривающие наиболее перспективные участки с повышенными содержаниями ценных минералов, выносят на геологическую карту.

Турмалин. Генетически связан с миароловыми пегматитами (с клевеландитом и лепидолитом), а также с бесполостными редкометалльными пегматитами. При поисках обращают внимание не только на минеральные и элементные ореолы лития и бериллия во вмещающих породах, но и на наличие во вмещающих метаморфических породах кордиерита, андалузита, а также на особенности состава гранитоидов. Перспективными являются турмалины, связанные с биотитовыми, реже с лейкократовыми средне- и крупнозернистыми гранитами порфировидной структуры, состоящие из калиевого полевого шпата, плагиоклаза, квар ца, биотита. У таких гранитов следующие петрохимические характеристики: А12О3 - 14 %, К + Na - 8 %; К > Na. Вмещающие породы метаморфизованы в условиях низких ступеней амфиболитовой фации метамор физма. Прямые признаки наличия турмалина в пегмати тах — обнаружение кристаллов и обломков турмалина с зеркальными гранями в делювии. Признаком развития турмалина служит присутствие в породах крупных чешуек сиреневого лепидолита, клевеландита, берилла, апатита, сподумена.

При общих поисках цветных камней, связанных с редкометалльными пегматитами, устанавливают минералого-геохимическую специали зацию последних, определяют содержание элементов в минералах. По полученным данным выделяют пегматиты, перспективные на цветные камни, которые характеризуются высокими концентрациями собственных редких металлов — Li, Cs, Be, Sn, Nb, Та, а также сопутствующих элементов — Re, Tl, F, Zn, Mn.

Таким образом, прогнозно-геологические работы с общими поисками месторождений ювелирных камней включают следующие этапы исследований:

1.Анализ геологических материалов, в том числе, данных попутных поисков цветных камней;

2.Предварительное выделение перспективных площадей для постановки общих поисков;

3.Проведение маршрут ных исследований с отбором шлиховых проб;

4.Анализ геологических предпосылок и выявленных прямых и косвенных признаков.

Ювелирно-поделочные камни. Эта группа цветных камней достаточно устойчива к физическому и химическому выветриванию. Благодаря этому они образуют россыпные месторождения. Ювелирно-поделочные камни ха рактеризуются вкрапленной или сплошной минерализацией с неравномер ным, прерывистым или непрерывистым распределением. Как правило, они слагают обогащен ные горизонты, жилы, линзы, будины. При поисках камнесамоцветного сырья важное значение имеет валунно-обломочный метод. Рассмотрим проведе ние прогнозно-геологических работ с общими поисками на примере нефрита и агата.

108

Нефрит. При прогнозно-геологических работах анализируются геологические, археологические и литературные материалы. Оценивается комплекс региональных крите риев нефритоносности: возрастные взаимоотношения гипербазитов, базитов и гранитоидов, структурное положение, формационная принадлеж ность, метаморфизм вмещающих пород. Перспективными являются гиперба зиты дунит-гарцбургитовой формации, имеющие тектонические контак ты с вмещающими породами или расчлененные на серию линз, а также гипербазиты, включающие катаклазированные серпентиниты. Учитывается степень серпентинизации гипербазитов, проявление наложенных гидротермальных процессов вдоль их контактов с габбро или гранитами.

Поиски нефрита проводят на перспективных гипербазитовых массивах, а также в полосе развития пород основного состава (дайки и др.) в гнейсах, сланцах и гранитах. Особое внимание следует обращать на зо ны контактового и гидротермального воздействия гранитов, а также магнезиальные скарны, тремолитовые породы и офиокальциты.

При поисках обследуют русла речных долин, рассекающих массивы гипер базитов и фиксируют минералы-спутники нефрита.

Для месторождений, связанных с карбонатными породами, характерны гроссуляр, пектолит, волластонит, везувиан, актинолит, альбит, фуксит, апатит, асбест. Поиски апокарбонатного нефрита осуществляют на площадях распространения доломитовых пород, измененных в ходе регионального метаморфизма или прорванных гранитоидами. В ходе изучения отмечают скарны, зоны тремолитизации, серпентинизации доломитов, развитые на контакте с гранитоидами.

На месторождениях с апогаббровыми родингитами широко распространён цоизит с яркой светло-желтой окраской. При наличии в серпентинитах даек гранитов около нефритовых тел появляются ново образования кварца, эпидота, хромшпинелидов, магнетита. Для месторож дений нефрита, связанных с метаморфическими породами основного соста ва, типичны роговая обманка, авгит, тальк, каль цит, пирит, кварц.

Отобранные пробы анализируют петрохимическим и рентгеноструктурным анализами. Кроме того, изучают петрографический состав и окраску. Нефриты с преобладающей зеленой окраской характер ны для гипербазитов, зеленые и серые до черных (реже желто ватые и коричневатые) нефриты — для габброидов, а белые — для скарнов. По критериям нефритоносности, потокам и ореолам нефрита выделяют перспективные участки для постановки поисковых работ.

Агат. Общие поиски агатовой минерализации проводятся после анализа геологических особенностей района. При этом устанавливают формационный тип агатов. Перспективные участки выделяют на основе геологических карт масштаба 1: 200000 и 1: 50000 с учетом известных проявлений агата.

Поисковые маршруты проводят по руслам рек. Изучают характер галеч ного материала, выделяют участки с высоким содержанием галек агата.

109

После этого проводятся площадные поисковые работы в зонах раз вития основных и кислых пород. Поиски сосредоточивают в зонах развития трапповых образо ваний.

Ювелирные камни кор выветривания. В данную группу входят бирюза, хризопраз, малахит, опал, кахалонг и другие цветные камни, образующие прожил- ково-вкрапленное или гнездового типа прерывистое неравномерное распределения. Месторождения этих самоцветов часто связаны с рудной минерализацией (золото, медь, железо, молибден, никель и др.).

Эти виды сырья добывали древние рудоко пы и старатели, вследствие чего в пределах минерализованных полей нередко встречаются многочисленные выработки. Поэтому анализ материалов следует начинать с учета древних и старательских отработок, а также геологических данных по рудным месторождениям. На основании их изучения выявляют поисковые признаки и выде ляют перспективные площади.

Бирюза. При прогнозно-геологических работах выбор площадей определяется геологическими предпосылками и поиско выми признаками. Главное - это минерализация на дневной поверхности (окраска пород и минералов), наличие маркирующих горизонтов (углистые слан цы, кремнистые горизонты), кварцевых жил, аномальные содержания элементов-индика торов (меди, фосфат-иона и сульфата). В поиско вых маршрутах отмечают пропилитизированные и серицитизированные кислые эффузивы порфировой формации и сопровождающие их щелоч ные граниты.

При общих поисках применяют литохимический, обло мочный и шлиховой методы. При литохимических поисках пробы отбирают из закопушек глубиной 0,3 м. Масса проб 200 г. Сеть опробования 500 X 50 м (Инструкция..., 1983). С помощью обломочного и шлихового методов поисков устанавливают ореолы рассеяния фосфатных минералов (апатит и др.), халькопирита, пирита, кварца с шестоватой текстурой.

В зонах окисления медно-порфировых месторождений в районах развития кислых эффузивов или близповерхностных кислых интрузивов следует проводить расчленение пород и выделять участки с медносульфидной и апатитовой минерализацией.

Благоприятными поис ковыми признаками бирюзовой минерализации являются: 1) распространение вторичных кварцитов; 2) развитие вторичных изменений во вмещающих по родах (окремнения, окварцевания, пропилитизации, алунитизации, пирити зации, серицитизации); 3) образование во вторичных кварцитах диаспора, корунда, пирофиллита, маргарита, андалузита; 4) лимонитизация пород, сопровождающаяся появлением примазок азурита, хризоколлы и, возможно, развитием повеллита, гипса, ферримолибдена.

Поисковые маршруты прокладывают по водоразделам, вдоль склонов оврагов и ложков. Изучают литологические разновидности пород, контакты между ними. Особое внимание следует обращать на наличие ко рочек и примазок бирюзы, которые встречаются в верхних горизонтах по род и даже в

110