геология и география /6

к.г.-м.н, Исаева Л.Д.

Оценка термодинамической обстановки среды рудообразования на месторождении Коктенколь (Центральный Казахстан)

Национальный технический университет им. К.И. Сатпаева,

г. Алматы, Республика Казахстан

Редкометалльные месторождения Центрального Казахстана пространственно и генетически связаны с лейкократовыми и аляскитовыми гранитами пермского возраста [1,2]. Эти фактические данные свидетельствуют о том, что на температурный режим формирования этих месторождений огромное влияние оказывает кондуктивный тепловой поток от остывающего рудоносного массива. По данным исследователей (Косалс Я.А., Колесник Т.Б., Артемьева Л.В.,1994) температура образования гранитоидных интрузий Центрального Казахстана определены в пределах 890⁰ - 750⁰ С. Столь высокая температура внедрения массивов вызывает во вмещающей среде перераспределение температуры и тем самым создает термоградиентное поле в области отложения рудных веществ. В связи с этим термодинамическая обстановка среды рудообразования на месторождении Коктенколь исследуется численным решением уравнений теплопроводности.

Месторождение Коктенколь открыто Г.И. Бедровым в 1956 г. Разведывалось под руководством О. В. Иванова, В.Г. Ли, Г.А. Паркадзе, К. Н. Фаткулина, G.П. Кровякова. Изучалось также В.С. Коптевым-Дворниковым, Л.П. Ермиловой, Г.Н. Щербой и др.

Рудное поле сложено осадочно –вулканогенными породами франского яруса, карбонатно терригенными осадками фамена, их древней корой выветривания, рвущими их герцинскими гранитоидами, кайназойскими отложениями.

Многофазный массив гранитов прорывает отложения девона и карбона и обнажен лишь в одном выступе на Северном участке. По геофизическим данным, массив имеет овальную форму (размеры 18x15 км); его кровля оснащена выступами на глубинах 0,3—0,5 км и более, а подошва размещается на глубине 3—5 км. Вертикальная мощность массива 3-4,3 км.

Месторождение приурочено к купольным выступам меридионально вытянутого на 4 км гребня гранитоидного массива. Выделяются три купольные структуры, к которым приурочены основные участки месторождения — Северный, Промежуточный и Южный. Руды месторождения молибденовые, с небольшим количеством вольфрама и висмута [3,4].

Основной рудонесущей интрузией на месторождении Коктенколь является многофазная интрузия акшатауского комплекса пермского возраста, хотя здесь совмещено оруденение двух комплексов: калдырминского и акшатауского. Путем количественного моделирования теплового поля рудоносного массива произведена оценка термодинамической обстановки среды рудообразования, смысл которой заключается в следующем:

- в прогрессивный этап охлаждения интрузии акшатауского комплекса, через 50 тыс. лет после внедрения фазы интрузии, температура по контакту устанавливается в пределах 580⁰-600⁰С. Относительный высокотемпературный прогрев вмещающей среды до температуры 480⁰С наблюдается на расстоянии 1000 м от контакта массива (Рисунок 1, А). Данная область является наиболее благоприятной для протекания процессов контактового метаморфизма. Продуктами контактового метаморфизма на месторождении являются скарны в известняках и роговики в вулканогенно-осадочных породах, температура образования которых по данным термометрии значатся в пределах 450-600⁰С [3,5].Следовательно, построенная модель реально описывает предрудный этап рудообразования;

- с наступлением регрессивного этапа охлаждения интрузии акшатауского комплекса на месторождении Коктенколь, через 100 тыс. лет после внедрения интрузии, температура по контакту массива уменьшается до 460⁰-450⁰С, а во вмещающей среде на расстоянии 500 м от контакта массива значение температуры снижается до 380-390⁰С. Данная температурная зональность отвечает условиям высокотемпературного редкометалльного рудоотложения. В этом случае по данным количественного моделирования область продуктивного рудообразования охватывает надкупольную подзону системы интрузив - надинтрузивной зоны, с чем совпадает пространственное расположение месторождения;

- начало периода регрессивного этапа охлаждения характеризуется функционированием высокоплотных растворов, образующие высокотемпературные пегматоидные и рудные прожилки, грейзены. По данным термометрии температура их образования определена в интервалах 470⁰—260°С, а именно пегматоидные прожилки образовались при температурах 470⁰—420°С, процессы грейзенизации происходили в интервале температур 410⁰—340°С, основные рудоносные прожилки с молибденитом кристаллизовались при температурах 460⁰—300°С, с вольфрамитом при температурах 380⁰—250°С, а висмутовая минерализация произошла при температурах 340⁰—175°С [3,5]. Приведенные фактические данные термометрии вполне сопоставимы с характеристиками температурного поля интрузивного массива акшатауского комплекса в период продуктивного рудоотложения (Рисунок 1,Б).

Результаты количественного моделирования позволили построить динамическую модель формирования температурного режима месторождения (Рисунок 1), а также уточнить критерии прогнозирования на уровне рудного поля. По данным геофизических исследований (А.Т. Буртубаев и др.1977) юго-восточнее месторождения Коктенколь на глубине 300 - 500м намечается «слепой» купол гранитного массива, прорывающий карбонатные породы фамена, который перспективны на обнаружение месторождений или рудопроявлений. Перспективность также подтверждается тем, что в контактовой зоне гранитоидного массива, по данным количественного моделирования, существует температурный интервал в пределах 460⁰-360⁰С, который отвечает условиям высокотемпературного редкометалльного рудообразования.

А

А- Трехмерная модель температурного поля интрузии акшатауского комплекса на месторождении Коктенколь (температура, координаты, время)

Б- Динамика температурного поля интрузивного массива в области рудообразования на месторождении Коктенколь в начале и в конце периода продуктивного рудоотложения. 1 – граниты; 2 – биотитизированные вулканогенно-осадочные породы франского яруса; 3-4 – молибденовые руды: 3 – балансовые, 4 – забалансовые; 5 – вольфрамовые руды коры выветривания.

Рисунок 1 - Динамическая модель температурного режима формирования месторождения Коктенколь.

Литература

1 Щерба Г.Н. Формирование редкометалльных месторождений Центрального Казахстана. Алма-Ата.: Наука, 1960. 381 с.

2 Месторождения редких металлов и редких земель Казахстана. Справочник, Алматы, 1998. - 102 с.

3 Щерба Г.Н., Кудряшов А.В., Сенчило Н.П. Редкометалльное оруденение Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1988. - 221 с.

4 Атлас моделей месторождений полезных ископаемых, Алматы 2004,

140 с.

5 Дорошенко Ю.П., Павлунь Н.Н. О термобарогеохимических условиях формирования молибден-вольфрамовых месторождений Центрального Казахстана. ДАН СССР, т.273, №4, Изд. Наука,1983.С. 969-972.