1. ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУДОНОСНЫХ
НЕКОНСОЛИДИРОВАННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
1.1. Основные черты физико-геологических моделей неконсолидированных отложений
Неконсолидированные отложения (НКО) слагают самые верхние части земной коры – первые десятки-сотни метров. Эти рыхлые образования чаще четвертичного, реже неоген-палеогенового и даже мезозойского возраста состоят в целом из песчано-глинистых пород, смешанных или переслаивающихся с песчано-гравийным и валунно-галечным материалом. Именно с ними связаны экзогенные месторождения золота (россыпные в корах выветривания, в породах месторождений песчано-гравийного сырья МПГС), а также россыпи платины, редких металлов, алмазов, драгоценных камней.
В большинстве случаев неконсолидированные отложения являются горизонтально-слоистыми средами, которые могут быть осложнены разрывными нарушениями и иметь литолого-фациальные изменения внутри слоёв и включения разнообразных геологических «неоднородностей». Последние могут быть представлены:
- образованиями кор выветривания различного морфологического типа (в том числе золотоносных – ЗКВ), выполняющими депрессии в породах основания, карстовые полости, зоны тектонических контактов литологически разнородных пород, зоны разрывных нарушений, верхние (выветрелые) части минерализованных зон и рудных залежей;
– линзами пород другого литологического состава;
– плывунами и другими геологическими образованиями.
В зависимости от характера задач, решаемых при геологоразведочных работах (ГРР) наземными электромагнитными методами, принимаемые физико-геологические модели (ФГМ) изучаемой среды базируются, как правило, либо на одноярусном, либо двухъярусном структурном представлении строения исследуемой площади [21].
Более общая двухъярусная ФГМ широко используется в практике работ названными методами, поскольку в осреднённом виде к ней может быть сведена подавляющая часть многослойных разрезов. При решении задач, связанных с поисками экзогенных месторождений золота, платины, алмазов, редких металлов и коренных источников питания ЗКВ и россыпей различных минеральных типов данная модель представляется состоящей из следующих структурных этажей [21], выделяемых с помощью рекомендуемых электромагнитных и других геофизических технологий (см. раздел 2):
– упоминавшиеся неконсолидированные отложения вместе с перечисленными включениями локальных геологических «неоднородностей», а также вместе с плащом образований площадной коры выветривания (верхний ярус);
– коренные породы основания, подстилающие неконсолидированные отложения и слагающие нижний структурный этаж. В их состав могут входить осадочные (песчаники, известняки, доломиты и др.), метаморфические (сланцы, амфиболиты, гнейсы и т.д.) и магматические (вулканогенные и интрузивные) разности. В качестве локальных геологических «неоднородностей» они могут содержать рудные залежи и минерализованные зоны (первоисточники ЗКВ и россыпей), жильные и дайковые тела, разрывные нарушения и другие образования.
Физико-геологические модели с одноярусной структурой – частные случаи двухъярусных ФГМ, когда в связи с характером решаемых задач принимаются во внимание либо только неконсолидированные отложения, либо только породы основания [21]. И те и другие в каждой конкретной ситуации рассматриваются как вмещающая среда, а содержащиеся в них указанные выше локальные геологические образования – как объекты поисков, изучения их строения и условий залегания.
В качестве иллюстраций изложенного на рис. 1 и 2 приведены ФГМ для некоторых возможных геологических ситуаций. Являясь схематизированными моделями, они дают общие представления о строении описанных выше структурных этажей.
Рис. 1.
Рис. 2.
На данных ФГМ автор ограничился указанием лишь трёх физических параметров для образующих их пород – удельного электрического сопротивления на постоянном токе , ассимптотической величины (не зависящей от часоты электромагнитного поля) относительной диэлектрической проницаемости ас [13] и магнитной восприимчивости æ. Эти параметры выбраны, исходя из того факта, что применение рекомендуемых геофизических методов основано на контрастности искомых (изучаемых) геологических объектов и вмещающей их среды по электромагнитным свойствам и, прежде всего, электропроводности. Конкретные значения , ас и æ на моделях приведены, сообразуясь с материалами работ, выполненных с участием автора в ЦНИГРИ [16, 18, 21, 24] и РУДН [16, 18, 21, 24], в первую очередь, на экзогенных месторождениях золота и алмазов, а также на основании таблиц 1 и 2. Эти таблицы являются результатом обобщения данных из разных источников [13, 15, 21, 28, 38, 44] и составлены автором вместе с А.А.Грачевым, В.И.Пятницким, и др. в 1999-2000 г.г. (в последствии они не раз уточнялись и расширялись). В них приведены наиболее часто встречающиеся значения , ас, æ и относительной магнитной проницаемости отн для геологических образований различных типов.
Характеризуя рассматриваемые ФГМ, необходимо отметить следующие их особенности.
Модель типа А на обоих рисунках отображает самую простую ситуацию, когда НКО представлены горизонтально-слоистыми терригенными отложениями с фациально однородными слоями, а нижний структурный этаж сложен однородными безрудными карбонатными породами. Такой ФГМ и, в первую очередь, её фрагментом для верхнего структурного яруса могут быть аппроксимированы, например, центральные части мелкозалегающих россыпных месторождений золота и золотосодержащие месторождения песчано-гравийного сырья типа Вяземского в Смоленской области.
ФГМ, изображённые на рис. 1,В и 2,В отличаются от модели типа А наличием литолого-фациальных изменений в неконсолидированных отложениях соответственно в горизонтальном и вертикальном направлении. Представленным схематизированным ситуациям могут соответствовать, например, краевые части ЗКВ (рис.1,В) или центральные части погребённых россыпных месторождений различных минеральных типов (рис.2,В).
Модели вида С иллюстрируют физико-геологические обстановки, которые могут иметь место на месторождениях в корах выветривания (см. рис. 1) и россыпного типа (см. рис.2), в присутствии коренных источников питания ЗКВ и россыпей.
Таблица 1. Петрофизические свойства геологических образований различных типов
Геологические образования |
, Омм |
ас |
ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ |
||
Суглинки сухие |
10-100 |
3-5 |
Глины сухие |
10-50 |
4-7 |
– умеренно и сильно увлажненные |
1-20 |
7-10 |
– песчанистые |
100-400 |
7-9 |
Аргиллиты, алевролиты неизмененные |
20-150 |
8-10 |
– слабо окварцованные |
50-300 |
5-8 |
– с рассеянной вкрапленностью сульфидов |
10-100 |
15-20 |
Пески сухие |
800-4000 |
3-4 |
– увлажненные пресной водой |
50-100 |
10-25 |
– сильно насыщенные пресной водой |
10-50 |
50-80 |
– сильно насыщенные соленой водой |
0,1-5 |
50-80 |
– глинистые |
200-500 |
10-12 |
Песчаники плотные, сухие |
400-2000 |
4-6 |
– увлажненные |
100-300 |
8-12 |
– пористые, насыщенные пресной водой |
30-100 |
15-40 |
Галечники с прослоями глин, песков |
50-200 |
- |
Конгломераты сухие |
100-1000 |
8-10 |
– увлажненные |
30-100 |
12-15 |
Известняки плотные |
2000-20000 |
7-9 |
– трещиноватые |
300-1000 |
10-12 |
– глинистые |
300-2000 |
12-20 |
– доломитизированные, плотные |
2000-20000 |
6-8,5 |
Доломиты плотные |
2000-20000 |
6-8,5 |
– трещиноватые |
500-2000 |
10-15 |
Ангидриты |
800-8000 |
5,5-7 |
Мергели известковые |
700-1500 |
10-12 |
– глинистые |
60-300 |
15-25 |
МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ |
||
Гнейсы плотные, неизмененные |
2000-20000 |
5-8 |
– трещиноватые, измененные |
600-2000 |
16-18 |
Мраморы |
1000-10000 |
6,5-9 |
Кварциты |
1000-8000 |
4-5 |
Сланцы глинистые |
150-500 |
8-10 |
Филлиты |
500-2000 |
8-10 |
Амфиболиты |
500-2000 |
8-11 |
Сланцы кварц-слюдистые |
2000-5000 |
4-6 |
– слюдисто-кварц-карбонатные |
2000-8000 |
8-10 |
– углеродистые слюдисто-кварцевые |
200-500 |
50-120 |
ИНТРУЗИВНЫЕ ПОРОДЫ |
||
Граниты плотные, неизмененные |
3000-20000 |
5-7 |
– слабо и умеренно измененные |
1000-2000 |
9-12 |
Гранодиориты, диориты плотные, неизмененные |
3000-20000 |
6-9 |
– слабо измененные |
1000-3000 |
10-12 |
– умеренно измененные |
300-1000 |
12-18 |
Габбро, габбро-диориты, габбро-нориты, нориты плотные, неизмененные |
2000-7000 |
7-10 |
– слабо измененные |
1000-2000 |
10-12 |
– умеренно измененные, с рассеянной вкрапленностью сульфидов |
500-1000 |
12-17 |
Дуниты плотные, неизмененные |
2000-10000 |
5,5-7,5 |
Пироксениты, перидотиты плотные, неизмененные |
2000-10000 |
6-8,5 |
Гипербазиты слабо измененные |
500-1000 |
6,5-10 |
Грано-сиениты, сиениты плотные, неизмененные |
1000-5000 |
5-8 |
– слабо измененные |
500-1000 |
10-13 |
Габбро-сиениты (монцониты) плотные, неизмененные и слабо измененные |
1000-5000 |
7-12 |
ЭФФУЗИВНЫЕ ПОРОДЫ |
||
Липариты, игнимбриты, кварцевые порфиры плотные, неизмененные |
1000-5000 |
6-8 |
Дациты, андезиты, андезитовые порфириты, андезито-базальты плотные, неизмененные |
1000-5000 |
7-9 |
Диабазы, диабазовые порфириты, долериты плотные, неизмененные |
2000-10000 |
8-10 |
Базальтоиды плотные, неизмененные |
1000-5000 |
6,5-9 |
Трахилипариты, трахиты плотные, неизмененные |
2000-5000 |
6-9 |
Туфы вулканические неизмененные |
500-3000 |
6-9 |
– окварцованные |
2000-6000 |
5-6 |
Эффузивы кислого, среднего и основного состава слабо измененные |
500-1000 |
10-13 |
– умеренно измененные с рассеянной вкрапленностью сульфидов |
100-500 |
13-20 |
ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ |
||
Лавобрекчии неизмененные |
500-1500 |
10-12 |
– умеренно измененные |
150-400 |
13-20 |
– окварцованные |
1000-3000 |
7-10 |
Туффиты неизмененные |
500-2000 |
10-12 |
– слабо измененные |
150-500 |
12-18 |
Туфобрекчии неизмененные |
500-1000 |
10-12 |
– умеренно измененные |
100-500 |
13-20 |
Туфопесчаники, туфогравелиты неизмененные |
500-1000 |
8-10 |
– окварцованные |
1000-6000 |
5-8 |
МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ |
||
Альбититы без сульфидов |
3000-5000 |
5,5-7 |
– с убогой вкрапленностью сульфидов |
1500-3000 |
9-11 |
Аргиллизиты, каолиниты гидротермальные |
10-100 |
8-11 |
Березиты без сульфидов и с незначительной сульфидизацией |
1000-2000 |
6-8 |
– с умеренной вкрапленностью сульфидов |
200-800 |
10-20 |
Вторичные кварциты |
1000-10000 |
4,5-6 |
Грейзены |
2000-10000 |
5-8 |
Кварцево-серицитовые метасоматиты без сульфидов |
200-600 |
8-12 |
– с рассеянной вкрапленностью сульфидов |
100-400 |
13-18 |
– с умеренной вкрапленностью сульфидов |
50-200 |
18-23 |
Листвениты с рассеянной вкрапленностью сульфидов |
1000-5000 |
9-12 |
Метасоматиты слюдисто-кварц-карбонатные без сульфидов |
2000-10000 |
7-9 |
– сульфидизированные |
300-1000 |
15-25 |
Метасоматиты углеродистые слюдисто-кварц-карбонатные |
1000-4000 |
12-15 |
Пропилиты без видимой сульфидизации |
500-1000 |
7-11 |
– с убогой и умеренной вкрапленностью сульфидов |
100-300 |
13-20 |
Роговики |
1000-6000 |
5,5-9 |
Серпентиниты |
100-500 |
10-13 |
Гипербазиты интенсивно серпентинизированные с выделением хромита, магнетита, титаномагнетита |
100-1000 |
30-70 |
ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ |
||
а. Cамородные металлы |
||
Золото |
2,510-8 |
- |
Серебро |
210-8 |
- |
Платина |
10-8 |
- |
Медь |
10-8-10-7 |
- |
б. Основные рудные минералы первичных руд |
||
Арсенопирит |
10-4-10-2 |
20-25 |
Браунит |
10-1-100 |
- |
Галенит |
10-4-10-1 |
12-20 |
Голландит |
210-2-10-1 |
- |
Магнетит |
10-3-10-1 |
20-30 |
Манганит |
210-2-510-1 |
- |
Марказит |
10-3-10-1 |
10-25 |
Миллерит |
10-6-10-4 |
- |
Молибденит |
10-2-10-1 |
15-30 |
Никелин |
10-6-10-4 |
- |
Пентландит |
10-5-10-4 |
- |
Пирит |
10-4-10-1 |
15-30 |
Пирротин |
10-5-10-3 |
20-30 |
Сидерит |
101-103 |
- |
Сфалерит |
10-2-103 |
7-12 |
Халькопирит |
10-4-10-1 |
15-30 |
в. Основные минералы глинистых и латеритных кор выветривания, «железных шляп» |
||
Англезит |
500-2000 |
12-20 |
Барит |
500-2000 |
7-12 |
Гематит |
0,1-100 |
10-25 |
Гётит |
600-3000 |
9-15 |
Гиббсит |
500-2000 |
7-15 |
Гипс |
104-106 |
5-12 |
Ильменит |
0,01-1 |
10-20 |
Каолинит сухой |
100-1000 |
4-7 |
– увлажненный |
20-100 |
8-10 |
Кварц, опал |
1000-4000 |
6-11 |
Ковеллин |
10-4-10-2 |
- |
Лимонит |
1000-10000 |
3-6 |
Магнетит |
0,01-1,0 |
20-30 |
Минералы глинистые (каолинит, диккит, галлуазит, монтмориллонит и др.) в различном сочетании и разной степени увлажненности |
1-100 |
4-30 |
Пиролюзит |
0,02-1,0 |
- |
Псиломелан |
0,01-2,0 |
- |
Сера |
107-1015 |
3-4,5 |
Церуссит |
500-2000 |
10-20 |
Ярозит |
500-2000 |
10-15 |
г. Первичные руды цветных металлов |
||
Бокситы |
100-1000 |
- |
Руды медноколчеданных и медно-никелевых месторождений массивные |
0,001-0,1 |
10-20 |
– прожилково-вкрапленные |
0,5-20 |
15-30 |
– вкрапленные |
20-100 |
20-70 |
Руды полиметаллических и колчеданно-полиметаллических месторождений массивные |
0,05-10 |
10-15 |
– прожилковые и прожилково-вкрапленные |
20-100 |
15-25 |
– вкрапленные |
50-350 |
25-50 |
д. Первичные руды благородных металлов |
||
Руды золото-сульфидных месторождений прожилково-вкрапленные |
50-250 |
20-40 |
– вкрапленные |
200-500 |
15-20 |
Руды золото-скарновых месторождений прожилково-вкрапленные |
50-300 |
20-40 |
Руды золото-сульфидно-кварцевых месторождений жильные, жильно-прожилковые |
1-50 |
10-20 |
– прожилково-вкрапленные |
30-300 |
20-40 |
Руды золото-кварцевых и золото-серебро-кварцевых месторождений вкрапленные, убогосульфидные |
2000-20000 |
4,5-7 |
е. Первичные руды черных металлов |
||
Руды скарново-магнетитовых месторождений магнетитовые |
0,03-10 |
20-30 |
– богатые скарновые |
5-100 |
30-100 |
– бедные скарновые |
150-500 |
15-25 |
Руды марганца (браунит, голландит, манганит, пиролюзит, псиломелан и др.) |
0,01-5 |
- |
ОБРАЗОВАНИЯ, ВМЕЩАЮЩИЕ НЕКОТОРЫЕ ВИДЫ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ |
||
Кварц жильный плотный |
5000-20000 |
4-5 |
– трещиноватый |
1000-4000 |
7-11 |
Пегматиты плотные недифференцированные |
10000-25000 |
5-6 |
– дифференцированные, трещиноватые |
200-1000 |
10-15 |
Кимберлиты |
100-500 |
15-25 |
Коры выветривания щебнисто- и дресвяно-глинистого состава |
50-200 |
6-12 |
– глинистого состава |
20-100 |
5-10 |
Коры выветривания латеритные: |
|
|
– сапролиты |
300-800 |
8-12 |
– глины |
20-100 |
5-10 |
– латериты |
300-1000 |
6-10 |
«Железные шляпы»: |
|
|
зона вторичного сульфидного обогащения |
1-300 |
15-30 |
подзона пирит-серно-кварцевых сыпучек зоны выщелачивания |
200-2000 |
10-30 |
подзона самородной серы той же зоны |
104-107 |
3-8 |
подзона кварцевых сыпучек зоны выщелачивания и зона окисления |
500-3000 |
7-15 |
ЗОНЫ ТЕКТОНИЧЕСКИ ОСЛАБЛЕННЫХ ПОРОД (без промышленной минерализации) |
||
а. Зоны дробления и интенсивной трещиноватости |
||
Зоны в интрузивных породах слабо водонасыщенные |
300-800 |
10-12 |
– умеренно и сильно водонасыщенные |
50-250 |
15-20 |
Зоны в эффузивных породах слабо водонасыщенные |
200-600 |
12-15 |
– умеренно и сильно водонасыщенные |
25-200 |
20-25 |
Зоны в вулканогенно-осадочных породах |
20-150 |
20-25 |
Зоны во флишоидной толще |
20-250 |
18-25 |
Зоны в метаморфических (слюдисто-кварц-карбонатных) сланцах слабо водонасыщенные, бессульфидные |
800-1500 |
15-17 |
– с сульфидной минерализацией |
300-600 |
20-35 |
Зоны в плотных известняках и доломитах |
150-800 |
12-15 |
Зоны в сильно окварцованных породах |
150-700 |
7-10 |
б. Зоны смятия, рассланцевания (во флишоидах) |
||
Зоны без сульфидизации и графитизации |
50-150 |
12-18 |
Зоны с графитизацией, без сульфидизации |
5-50 |
25-30 |
Зоны с графитизацией и слабой и умеренной сульфидизацией |
0,1-10 |
40-60 |
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ |
||
Слабо и умеренно минерализованные и пресные воды изверженных и метаморфических пород |
1-50 |
80 |
– осадочных пород третичного и четвертичного возраста |
0,5-30 |
80 |
Сильно минерализованные (хлоридные, сульфатные, бикарбонатные) воды осадочных пород |
0,05-3 |
80 |
ЛЕД |
||
При t = -2 С |
5104 |
79 |
При = - 18 С |
(1,5-5) 105 |
3 |
Таблица 2. Магнитные свойства геологических образований различных типов
Геологические образования |
æ, ед. СИ |
|
Осадочные породы |
||
Глины, аргиллиты |
10-4-10-3 |
1,00 |
Песчаники, алевролиты |
210-4-10-3 |
1,00 |
Известняки, доломиты, мергели |
10-5-210-4 |
1,00 |
Галогенные породы |
10-5-10-4 |
1,00 |
Метаморфические породы |
||
Гнейсы, мраморы |
10-4-10-3 |
1,00 |
Кварциты железистые |
1-25 |
2-26 |
Сланцы глинистые и кристаллические |
10-3-510-2 |
1,00-1,05 |
Амфиболиты |
710-2-1,210-1 |
1,07-1,12 |
Интрузивные породы |
||
Граниты |
10-4-10-3 |
1,00 |
Гранодиориты |
410-3-410-2 |
1,00-1,04 |
Диориты |
710-3-310-2 |
1,01-1,03 |
Габбро |
10-2-810-2 |
1,01-1,08 |
Дуниты |
710-3-310-2 |
1,01-1,03 |
Пироксениты, перидотиты |
310-2-210-1 |
1,03-1,20 |
Эффузивные породы |
||
Эффузивы кислого состава |
10-5-310-3 |
1,00 |
То же, среднего состава |
610-3-310-2 |
1,01-1,03 |
То же, основного состава: |
|
|
Порфириты диабазовые |
710-3-310-2 |
1,01-1,03 |
Базальты |
610-2-1,210-1 |
1,06-1,12 |
Эффузивы ультраосновного состава |
10-2-510-2 |
1,01-1,05 |
Минералы – ферромагнетики |
||
Магнетит |
8,8-25 |
9,8-26 |
Титаномагнетит |
1-2,5 |
2-3,5 |
Маггемит |
3,8-23 |
4,8-24 |
Пирротин |
10-3-510-2 |
1,00-1,05 |
Гематит |
10-3-3,310-1 |
1,00-1,33 |
Гидрогематит |
510-3-310-2 |
1,00-1,03 |
Ильменит |
10-3-10-2 |
1,00-1,01 |
Гётит |
310-4-10-3 |
1,00 |
Сидерит |
10-3-10-2 |
1,00-1,01 |
Якобсит |
10-3-10-2 |
1,00-1,01 |
Полезные ископаемые и вмещающие их образования |
||
Руды цветных и благородных металлов с низким содержанием пирротина (кроме руд медно-никелевых месторождений) |
10-5-10-3 |
1,00 |
То же, с высоким содержанием пирротина |
610-3-310-2 |
1,01-1,03 |
Руды медно-никелевых месторождений |
3,110-3-2,110-1 |
1,00-1,21 |
Хромиты |
1,110-3-3,810-2 |
1,00-1,04 |
Руды марганца (браунит, пиролюзит, родохрозит и др.) |
310-4-210-2 |
1,00-1,02 |
Руды магнетитовые массивные |
1,5-9,2 |
2,5-10,2 |
Руды титаномагнетитовые массивные |
6,510-1-1,3 |
1,65-2,3 |
Скарн с магнетитовой минерализацией умеренной интенсивности |
4,410-1-1,51 |
1,44-2,51 |
Метасоматиты некоторых золото-сульфидных месторождений, несущие сульфидную минерализацию слабой и умеренной интенсивности |
3,710-3-1,410-2 |
1,00-1,01 |
Кимберлиты |
10-3-610-2 |
1,00-1,06 |
Бокситы, латериты |
1,310-3-210-1 |
1,00-1,20 |
Коры выветривания глинистые |
10-4-10-3 |
1,00 |
«Железные шляпы»: |
|
|
зоны вторичного сульфидного обогащения и выщелачивания |
10-4-310-3 |
1,00 |
кварц-ярозитовая подзона зоны окисления |
10-3-10-2 |
1,00-1,101 |
бурожелезняковая подзона той же зоны |
10-3-10-1 |
1,00-1,10 |
1.2. Золотоносные коры выветривания. Их типы и физическая характеристика
Коры выветривания [8, 26, 36, 37, 40] распространены в складчатых областях эвгеосинклинального и миогеосинклинального режимов развития и приурочены к антиклинорным и синклинорным структурам. Иногда они наблюдаются также в активизированных платформенных областях.
Месторождения золота в корах выветривания и генетически связанных с ними древних россыпей обычно располагаются на закрытых пенепленизированных территориях. Они приурочены к погребенным под рыхлыми (неконсолидированными) отложениями мощностью до первых сотен метров палеодолинам, карстовым образованиям и преимущественно расположены в эрозионно (денудационно) – структурных депрессиях, бортах и днищах последних.
Древние глинистые россыпи, связанные с корами выветривания, локализуются в понижениях плотика, часто обусловленных карстом.
Золотоносные коры выветривания развиваются по комплексу пород, вмещающему коренное золотое оруденение (вулканогенных, вулканогенно-терригенных, терригенно–карбонатных, терригенных и разнообразных интрузивных – от плутонических до гиповулканических) и по первичным рудным телам (Олимпиадинское, Воронцовское, Рудничное и др. м–ния, рис. 3). Их петрографический состав во многом определяет минеральный состав и особенности строения минералого–геохимических зон профиля выветривания; особенно четко это прослеживается на корах выветривания неполного профиля.
Рис. 3.
Степень преобразования рудовмещающих пород и руд нарастает от нижних к верхним горизонтам профиля коры выветривания. В ее зрелых горизонтах качественные и количественные изменения вещества приводят к формированию иного типа руд, резко отличающихся от эндогенных.
Среди золотоносных кор выветривания выделяется ряд генетических, литологических, минералогических, морфологических и технологических типов и подтипов, формирование которых определяется сочетанием многих факторов. Главные из них можно сгруппировать таким образом [8, 26, 40]:
– наличие коренного источника, его вещественная принадлежность (соотношение в нем сульфидов, теллуридов и кварца) в равной мере влияет на формирование основных типов и подтипов ЗКВ;
– степень гипергенной проработки руд и направленность минералого-геохимических процессов при выветривании, зависящие от тектонической и климатической обстановки эпохи корообразования, а также от продолжительности процессов выветривания;
– рельеф, в прямой зависимости от которого находится мощность зоны вертикальной фильтрации грунтовых вод и условия дренажа, во многом определяет минералого-геохимическую направленность гипергенеза. Например, на плато, холмистых равнинах создавались благоприятные условия для формирования латеритного профиля выветривания, в низинах – для глинистого (каолинитового) профиля;
– величина денудационного среза, зависящая от тектоно–климатических особенностей этапов корообразования и последующих геологических этапов развития территории. Она определяет характер сохранившегося профиля выветривания; от нее зависит сохранность тех или иных минералого-геохимических горизонтов ЗКВ на уровне эрозионной поверхности современного этапа развития Земли.
В общем случае геоэлектрический разрез месторождения золота в корах выветривания представляется как трехслойный – перекрывающие рыхлые отложения, кора выветривания, коренные породы (породы основания), содержащие зоны тектонических нарушений, дайки, первичные рудные тела, зоны минерализации и т.д.
В рыхлых образованиях обычно отмечается сложное чередование литологически различных горизонтов, что приводит к большому разнообразию физических характеристик этой толщи. Последние зависят не только от их минерального состава, но и от обводненности пород, количества и крупности обломочного материала, химизма водных растворов, мерзлотной обстановки и т.д. [28] (см. табл. 1).
Электромагнитные свойства кор выветривания определяются свойствами (, , æ, ) слагающих их минералов (см. табл. 1 и 2), концентрацией и сочетанием этих минералов, степенью водонасыщенности, структурными и текстурными особенностями данных геологических образований. Поскольку характер преобразования исходных пород и руд в пределах профиля коры выветривания не остается постоянным, имеющая место в большинстве случаев её геохимическая или минеральная зональность обусловливает, как правило, изменение величин указанных выше электромагнитных параметров от нижних горизонтов профиля к верхним. Физические свойства ЗКВ разных генетических, литологических, минералогических, морфологических типов и подтипов обычно заметно отличаются между собой.
Электрические свойства коренных пород зависят главным образом от их петрографической принадлежности, степени метасоматического преобразования, тектонической нарушенности, водонасыщенности, а рудных тел – от их минерального состава, структуры и текстуры руд [28] (см. табл. 1). Их магнитные свойства (табл. 2) определяются в основном содержанием в них ферромагнитных и суперпарамагнитных минералов. Величина æ, а следовательно и , зависит, кроме того, от размеров зерен этих минералов, структурных и текстурных особенностей геологических образований, температуры и давления [28].
Геологами – специалистами в области экзогенной золотоносности, выделяются три основных геолого-генетических типа ЗКВ, отличающихся условиями формирования, минералого-геохимическими и литологическими особенностями и строением гипергенного профиля [26]: глинистые и латеритные коры выветривания и «железные шляпы». Глинистые ЗКВ для России представляют наибольший интерес и на ближайшую перспективу будут иметь ведущее значение [26]. Золотоносные латериты в нашей стране распространены ограниченно, но относятся к потенциально перспективному типу. Что касается «железных шляп», то к настоящему времени этот тип кор выветривания в значительной степени отработан. Однако многие рудопроявления, представленные зонами окисления сульфидной минерализации, остаются не разведанными и со слабоизученной (или вообще невыясненной) их золотоносностью. Нуждаются в переоценке золотоносности ранее отрабатывавшиеся и некоторые ныне отрабатываемые месторождения «железных шляп».