Техногенная россыпь Андрее-Юльевского участка

Интрузивные породы

Пластавский массив плагиогнейсо-гранитов

Каменно-Санарский массив Биотитовых гранитов

Пластовский массив плагиогранитов

Ультрабазиты, серпентиниты

Глубинные разломы

Тектонические нарушения

Нерасчлененные эффузивы андезитового состава

Белый мрамор

Андреевская россыпь и Андреевский карьер

Кианитовые и слюдяные сланцы

Карбонатная толща C1V3-n

 Мрамор белый средне- и крупнозернистый

 Осадочно-вулканогенная толща C1V1-2

 Вулканогенная подтолща

 Плагиоклазовые микропорфириты базальтового и андезито-базальтового состава

 Вулканогенно-осадочная подтолща

 Липаритовые порфиры их лавобрекчии с обломками плагиоклазовых порфиритов базальтового и андезито - азальтового состава

 Туфогенные алевриты; алевропесчаники, алевролиты и песчаники

 Сланцы углистые, углисто-глинистые, углисто-кварцевые, углисто-карбонатные

 Доломиты

 Туфоконгломераты известковистые

 Сланцево-карбонатная толща C1v1

 Мрамор белый, серый и темно-серый полосчатый

 Сланцы углистые

 Алевролиты, алевропесчаники кварцевые, сланцы кварц-полевошпат-мусковитовые

 Толща бластопсаммитовых сланцев C1t2-v1

Конгломераты полимиктовые, алевропесчаники ПШ-кварцевые, бластопсаммитовые сланцы, двуслюдяные сланцы со ставролитом, гранатом и кордиеритом. Амфиболовые и полевошпат-амфиболовые породы

Углисто-слюдистые и графитисто-слюдистые сланцы, филлиты слюдистые

Мраморы

Кособродская толща S1-D1

Нерасчлененные эффузивы андезитового состава, порфириты плагиоклазовые, туфы, лавобрекчии порфиритов, туффиты, сланцы кварц-серицитовые

Вулканогенная-осадочная толща Pz2

Сланцы углистые, углисто-карбонатные, алевролиты углистые

Терригенные образования

Кумлякско-Линевская толща Pz2

Нерасчлененные сланцы углисто-глинистые, известково-углистые, туфогенные алевролиты с резким преобладанием андезито-базальтовых порфиритов, диабазов и диабазовых порфиритов

Гнейсо-сланцевая толща Pz1-2

Сланцы графитисто-слюдистые, гранито-гнейсы, амфиболиты, сланцы слюдяные с кианитом, гранатом и ставролитом, мраморы графитистые

В 1938-1941 г.г. на рудах Борисовского месторождения проведены лабораторные и полупромышленные испытания различных технологий обогащения на Верхне-Нейвинской фабрике. Из выделенного кианитового концентрата получены изделия тонкой и грубой керамики (пирометрические трубки, автосвечи, тигли для обжига фарфоровых изделий, нагревательные приборы массового использования, огнеупорные кирпичи, пробки, стаканы). Получены положительные заключения о качестве кианитового концентрата и его использовании от УралВИОК, Ленинградского фарфорового завода им. Ломоносова и Магнитогорского металлургического комбината.

В 1957 г. М. Н. Букиной составлена сводка по проявлениям высокоглинозёмистых руд Урала, в неё вошли и материалы по Пластовскому району.

В 1987 г. Южно-Уральская ГРП Челябинской ГРЭ по заявке Министерства чёрной металлургии начала поисковые работы на высокоглинозёмистое сырьё в пределах Борисовского проявления кианита.

При утверждении запасов золота Еленинской и Андреевской россыпей извлечение этих компонентов из-за низких содержаний было признано нерентабельным. Кианит как промышленно-ценный продукт в то время не рассматривался.

В результате отработки золотоносных россыпей материал россыпей подвергался неоднократному механическому воздействию (промывке, перемещению, гравитационной дифференциации, сегрегации и т. п.), а также влиянию гипергенных процессов, в результате чего первоначальное качество материала и морфологические параметры техногенных образований существенно изменились. После неоднократного перемыва при добыче золота произошла очистка песков от глинистой составляющей. Была установлена принципиальная возможность получения из техногенных образований Андрее-Юльевской россыпи концентратов кианита и кварцевого песка, с возможным попутным получением концентратов золота (Савичев, 2009).

 2008 – 2009 г.г. – под руководством В. А. Коротеева для изучения условий локализации МГС, характеристики их свойств и т.п. в техногенных образованиях в качестве эталонного, был выбран Андрее-Юльевский участок техногенных россыпей, лицензия на поиски, разведку и добычу которого принадлежит ООО «Мингрупсил» (г.Пласт, Челябинской обл.). Заявлено о кианите как о новом виде сырья для ряда видов промышленного производства с использованием глинозёма ( Коротеев, 2009).

Глава 4. Методика исследований

Для получения объективных данных о строении, составе включений применялись различные методы исследования минерального вещества как в полевых, так и в лабораторных условиях.

4.1 Полевые исследования

В ходе полевых исследований были использованы методы геологического картирования и полевой документации, применяемые на стадии проведения поисковых и оценочных работ техногенных россыпей. Отобран геологический материал для дальнейших аналитических лабораторных исследований. Все пробы прошли пробоподготовку и предварительное обогащение.

 В условиях полевой лаборатории проведён полуколичественный сокращенный минералогический анализ шлиховых проб на кианит (ситование, сокращение и определение массы кианита в пробах).

4.2. Лабораторные исследования

Лабораторные исследования проводились на Геологическом факультете Миасского филиала Южно-Уральского госуниверситета в г. Миассе (МГФ ЮУрГУ) и в Институте минералогии УрО РАН г. Миасс (ИМин УрО РАН).

 1. Изучение анатомии кристаллов под бинокуляром, в ориентированных сечениях.

 2. Рентгеноспектральный микроанализ.

 Данный метод исследования применялся для определения включений в кианите и химического состава кианита по зонам. Для этого использовался электронно-зондовый микроанализатор JEOL SUPERPROBE 733. Полученные данные проанализрованы. Аналитик Е. И. Чурин.

 3. Метод оптической микроскопии.

 Метод оптической микроскопии применялся в целях диагностики рудных включений минералов в кианите по 12 пластинкам на микроскопе ПОЛАМ Р-312 в отраженном свете.

 4. Гониометрия и вычерчивание кристалла кианита.

 На столике Федорова был измерен монокристалл кианита с головкой, построена стереографическая проекция, затем по полученным параметрам был построен кристалл в программе Shape 7.0.

Глава 5. Геологическое строение Андрее-Юльевского участка

В контуре лицензионного участка находились южная часть Еленинской золотоносной россыпи и Андреевская золотоносная россыпь.

 В геоморфологическом плане Андрее-Юльевский участок располагается в пределах Зауральского пенеплена Уральского горного сооружения и приурочен к Кочкарской эрозионно-структурной депрессии, предположительно являющейся речной долиной мезозойского возраста. Впоследствии палеодолина наследовалась миоцен-плиоценовой речной сетью, по отношению к которой современная речная сеть является секущей.

 Участок работ приурочен к площади развития мраморов и мраморизованных известняков кучинской (R1kc) и карбонатной (С1k) толщ, зажатых между Борисовским и Пластовским гранитными массивами. В пределах участка развиты также сланцы еремкинской (PR1er) толщи, в пределах которой развиты кианитовые кварциты (месторождение «Борисовские сопки»).

 Рыхлые образования, развитые в пределах Андрее-Юльевского участка, залегают на кристаллическом основании, сложенном метаморфизованными осадочными, вулканогенными и магматическими породами различного состава и возраста Арамильско-Сухтелинской структурно-формационной зоны, в состав которого входят: соколовская вулканогенно-осадочная (S1l3), уштаганская углисто-кремнистая (S1l3-n) и осадочно-вулканогенная (C1v1-2) толщи; а также породами метаморфического комплекса Кочкарского антиклинория, включающего семь толщ (снизу вверх): благодатскую (не стратифицирована), еремкинскую (PR3er), кучинскую (R2kc), светлинскую (R2sv), aлександровскую (Val), кукушкинскую (O?), карбонатную (C1v-n) (рис. 5).

Поскольку указанные выше толщи являлись основанием для россыпных и техногенных россыпных месторождений, их описание дано схематично и в пределах распространения этих месторождений.

Благодатская толща представлена интенсивно катаклазированными породами, сложенными в различных соотношениях диопсидом, амфиболом, полевым шпатом и карбонатом. Развита толща локально и образует изолированные тектонические блоки.

Еремкинская толща является самой древней в разрезе рассматриваемой территории и слагает крылья Санарской, Еремкинской, Борисовской брахиантиклинальных куполовидных структур, встречаясь в виде реликтов и «останцов» внутри последних. Мощность толщи более 1500 м. Нижняя толща сложена биотитовыми, биотит-силлиманитовыми, биотит-гранатовыми гнейсами с прослоями графитистых кварцитов, биотит-куммингтонит-плагиоклазовых, биотит-плагиоклазовых, гранат-биотит-плагиоклазовых, ставролит-биотит-плагиоклазовых с кордиеритом и силлиманитом кристаллических сланцев и мраморов. Верхняя толща сложена биотит-кварцевыми, ставролит-биотит-кварцевыми, ставролит-мусковит-кварцевыми, гранат-биотит-кварцевыми, кварц-биотит-плагиоклазовыми кристаллическими сланцами с прослоями мраморов и существенно плагиоклаз-амфиболовых пород. Биотитовые гнейсы распространены в нижней части разреза толщи. От кристаллических сланцев они отличаются относительно массивной, тонкополосчатой, гнейсовой текстурой с лепидогранобластовой структурой, нередко мигматизированные (Сначев и др., 1990).

Кучинская толща слагает мощные пачки мраморов в пределах Андрее-Юльевской депрессионной зоны. Контакты толщи обычно тектонические, резкие, с зонами срывов. Чрезвычайно характерной особенностью карбонатных пород кучинской толщи является полное отсутствие фаунистических остатков и наличие в них рубиновой минерализации (Кисин, 1991). Мраморы слагают мощные однородные пачки белых, светло-серых, желтоватых, голубоватых разностей, преимущественно кальцитового состава. Мощность толщи около 700 м.

 Светлинская толща развита в западной части территории и в пределах Андрее-Юльевской россыпи. Залегает непосредственно на кучинских мраморах (рис. 5). В разрезе толщи выделяются две пачки пород. Нижняя, терригенно-карбонатная пачка сложена метапесчаниками, которые кверху постепенно сменяются карбонат-биотитовыми, карбонат-амфиболовыми плагиосланцами бластоалевролитовой и бластопсаммитовой структур, чередующиеся с прослоями мраморов. Кроме того, в составе пачки присутствуют прослои серых и темно-серых графитистых кварцитов, двуслюдяных и мусковитовых плагиосланцев. Верхняя, терригенная, пачка представлена преимущественно биотитовыми, карбонат-биотитовыми плагиосланцами и развивающимися по ним биотит-кварц-серицитовыми метасоматитами (Сначев и др., 1990).

 Александровская толща прослеживается в западной части площади, в зоне сочленения Кочкарского антиклинория с Сухтелинским синклинорием, слагая Александровскую зону смятий. Суммарная мощность отложений толщи более 1500 м.

 В составе александровской толщи принимают участие регионально метаморфизованные осадочные, вулканогенно-осадочные и вулканогенные породы. В разрезе толщи преобладают биотитовые, серицит-биотитовые, хлоритовые, биотит-актинолитовые, хлорит-актинолитовые сланцы, обычно тонко переслаивающиеся с графитистыми и слюдисто-графитистыми кварцитами.

 Кукушкинская толща имеет малую площадь распространения, протягиваясь в виде узкой полосы в северо-западной части Андрее-Юльевского участка, и представлена в основном терригенными отложениями. Суммарная мощность равна 500-700 м. В сложении кукушкинской толщи участвуют метагравелиты, метапесчаники, метаалевролиты и метапелиты. В качестве вероятных источников сноса при формировании отложений кукушкинской толщи могут рассматриваться гранитоиды борисовского комплекса (Тепловой…, 1989).

 Рис. 5. Геологическое строение Кочкарской площади (По Болтыров и др, 1973; Сначев и др., 1990):

 1-осадочно-вулканогенные образования Сухтелинского антиклинория; 2 – венд, александровская толща; 3 – венд-ордовик, кукушкинская толща; 4 – верхний рифей, светлинская толща; 5 – средний рифей, кучинская толща; 6 – протерозой, еремкинская толща; 7 – образования благодатской толщи; 8 – метаультрамафиты; 9 – диориты, габбро-диориты, габбро; 10 – граниты; 11 – плагио-мигматиты; 12 – мигматиты гранитные; 13 – карбонатный меланж; 14  тектониты нерасчлененные; 15 – стратигра-фиические и интрузивные границы;16 – тектонические нарушения. Цифры в кружочках – гранитные массивы: 1 – Ключевской; 2 – Варламовский; 3 – Котликский; 4 – Еремкинский; 5 – Борисовский; 6 – Санарский; 7 – Пластовский (Андреевский). Выделен контур лицензионного участка.

 Карбонатная толща мощностью около 400 м развита только в юго-восточной части исследованной площади в виде небольшой полосы, слагая мульдообразную синклинальную структуру, вытянутую в субмеридиональном направлении.

 Толща состоит из серых, темно-серых до черного цвета мраморизованных рифогенных известняков. Мраморизованные известняки содержат богатую фауну брахиопод, стеблей криноидей, фораминифер, кораллов, которые свидетельствуют о раннекаменноугольном возрасте отложений карбонатной толщи.

 В районе повсеместно распространены площадные и линейные коры выветривания, по карбонатным породам развит карст.

 Кайнозойские образования представлены разновозрастными аллювиально-пролювиальными отложениями (от раннего палеоцена до позднего плиоцена) и четвертичными отложениями различного генезиса. Первичные концентрации кианита приурочены в основном к песчано-глинистым отложениям позднего олигоцена (наурзумская свита), раннего и среднего миоцена (аральская свита).

 В гидрогеологическом отношении в районе работ развит водоносный объединенный горизонт порово-трещинно-карстовых вод палеозойского фундамента и мезозойских кор выветривания. Подземные воды, приуроченные к песчаным прослоям в разрезе кайнозоя, имеют в пределах россыпей повсеместное распространение. По данным бурения уровень грунтовых вод находится на глубинах 2-8 м. (Сначев и др., 1990).

 Существуют различные теории происхождения кианита.

 В иностранной литературе относившейся к дистеновым месторождениям Северной Америки и Индии, имеются сторонники теории образования дистена путем метаморфизма бокситовых глин (Дюни, месторождения Северной Индии), но господствующей является теория происхождения дистена путем пневматолитического и гидротермального метаморфизма, сопровождавшего интрузии кислой магмы (гранита). Сторонниками этой теории являются А. Х. Фесслер, Мак-Когей, Дж. Л. Стопей и др (Игумнов, 1935).

 По наблюдениям А. Н. Игумнова Борисовское месторождение кианита образовалось в результате воздействия на кварцево-слюдяные сланцы продуктов остаточной гранитной магмы. За эту точку зрения прежде всего говорят нахождение залежей дистена в центральной осевой зоне метаморфической полосы Борисовских сопок, то есть там, где имеют развитие различные образования последних дериватов гранитной магмы. По периферии сланцевой полосы, и в контакте ее с гранитами – дистена не наблюдается.

 Форма залежей дистенового сланца (рис. 6) жилообразная и линзообразная также указывают на более позднее происхождение этих образований. Факторами, заслуживающими серьезного внимания, являются нахождение кианита в жилах с кварцем (рис. 7 б) и нахождение минералов сопутствующих дистену: рутила, турмалина и монацита (Игумнов, 1935).

Рис. 6. Кианит в слюдяном сланце (Фото А. А. Евсеев)

Рис. 7. а - кианитовый кварцит ( Фото Кульмухаметовой М. Г.); б – кианит в кварцевой жиле (Коротеев, 2008)

По Кейльману Г. А., кианит метасоматический развивается в тектонически ослабленных зонах с образованием отчетливой метасоматической зональности, которая не зависит от состава и уровня метаморфизма исходных пород. Во внешней зоне колонки обычно развиты метасоматиты мусковит-кварцевого состава, которые постепенно переходят в мусковит-кианитовые (силлиманитовые), а затем в кианитовые кварциты (рис. 7 а) нередко с силлиманитом. Во внутренней (центральной) зоне нередко образуются мономинеральные кварциты, сложенные грануломорфным кварцем. Иногда центральная зона колонки сложена монокварцевым метасоматитом.

Также имеются данные о том, что серицитовые породы с повышенными содержаниеми монацита обнаружены среди допалеозойских кианитовых кварцитов, обрамляющих Борисовский гранитный массив (Игумнов, Кожевников, 1935). Монацит-содержащие породы сложены (об.%) серицитом 75-100, синим кианитом 0-25, кварцем 0-5, монацитом 2-10, ванадийсодержащим рутилом 2-8. Детальной разведкой установлено, что проявление редкоземельных серицитолитов характеризуется незначительными размерами – 3-3.5Ч2.0 м. Эти данные позволили сделать предположение о том, что изученное тело является трубкой (Белковский, Нестеров, 1999).

Глава 6. КИАНИТОВАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ РАЙОНА АНДРЕЕ ЮЛЬЕВСКОГО УЧАСТКА

Рыхлые образования, развитые в пределах Андрее-Юльевского участка, залегают на метаморфизованных осадочных, вулканогенных и магматических породах различного состава и возраста. Достаточно широким распространением среди них пользуются карбонатные породы кучинской толщи.

В районе повсеместно распространены площадные и линейные коры выветривания, по карбонатным породам развит карст.

Кайнозойские образования представлены разновозрастными аллювиально -пролювиальными отложениями (от раннего палеоцена до позднего плиоцена) и четвертичными отложениями различного генезиса. Первичные концентрации кианита и золота приурочены в основном к песчано-глинистым отложениям позднего олигоцена (наурзумская свита), раннего и среднего миоцена (аральская свита).

Учитывая техногенный характер образования полезных компонентов Андрее-Юльевского участка, сведения о составе и строении техногенных месторождений определяются геолого-промышленным типом исходного природного сырья. Кианит – основной товарный продукт техногенных образований, в том числе и на исследования коренных источников кианита, входящего в состав аллювиальных россыпей.

В контуре участка находятся южная часть Еленинской золотоносной россыпи и Андреевская золотоносная россыпь. Россыпи отрабатывались в 1973-1978 гг. Миасским прииском, в 1982-1987 гг. старательской артелью «Нагорная» и в 1988-1997 гг старательской артелью «Степная» (Савичев, 2008).

Техногенные пески в районе прииска неоднократно перемывались, поэтому почти лишены глинистого материала. Их минералогический состав: кварц – 90-95 мас.%, кианит – 4,9 % (среднее содержание по материалам ранних исследований Г. Г. Лепезина), на долю остальных минералов (гематит, магнетит, золото, рутил и др.) приходится 3-5 %.

Страницы: 1, 2, 3