Особенности локализации россыпей золота в погребенном заполненном карсте межгорных депрессий Южного Урала

Территория исследований расположена в Белорецком и Учалинском горнорудных районах Южного Урала.

Продольные шовные зоны (ПШЗ) на границах структурно-фациальных зон и подзон Южного Урала сопровождаются участками разуплотнения и минерализации. В современном рельефе ПШЗ как долгоживущие отрицательные морфоструктуры наследуются межгорными эрозионно-карстовыми депрессиями (МД): Бельской, Миндякской и Миасской (рис. 1).

К местам сопряжения ПШЗ с диагональными, преимущественно северо-западными, линеаментами приурочены золотоносные рудно-россыпные узлы, в пределах которых локализованы Прибельская, Уразовская и Шартымская группы россыпей: в соответствующих им одноименных россыпных зонах (РЗ) и россыпных полях (РП).

ПШЗ представлены большей частью асимметричными, срезанными надвиго-взбросами, синклинальными структурами, сложенными вулканогенно-осадочными и осадочными структурно-вещественными комплексами, в том числе карстующимися

Рис. 1. Схема расположения Бельской (1), Мин-дякской (2) и Миасской (3) межгорных депрессий карбонатными толщами. При этом контакты карбонатных толщ с более устойчивыми к выщелачиванию породами в большинстве случаев имеют тектонически нарушенную

природу и нередко сопровождаются внедрением дайковых и мелкоинтрузивных серий кислых и субщелочных пород.

Методы исследований

Основными объектами исследований являются россыпные месторождения золота и их коренные источники Прибельской РЗ в бассейне верхнего течения р. Белой, Уразов-ского РП в бассейне верхнего течения р. Урал, Шартымского РП в бассейне р. Шартымка (правый приток р. Уй). В задачу работ входило определение условий формирования и сохранности россыпей золота в погребенном заполненном карсте эрозионнокарстовых впадин Бельской, Миндякской и южной части Миасской межгорных депрессий, и на участках долин унаследованного развития. Целевое назначении работ: ресурсная оценка россыпного золота.

Методика работ заключалась в сборе и изучении фондовых и архивных материалов предшественников, анализе топографической основы, дешифрировании разномасштабных аэро-, фото- и космоснимков с выделением разноплановых морфоструктур. По протяженным (десятки километров) спрямленным участкам гидросети и сквозным долинам выделены диагональные неотектонически активные линеаменты. По приуроченности рудно-россыпных узлов к местам пересечения этих линеаментов с субмеридиа-нальными долгоживущими тектоническими нарушениями установлена их благороднометальная специализация (Казаков, 2015). К таким узлам с повышенной трещиноватостью и проницаемостью приурочен и наиболее глубокий погребенный карст (Казаков, 2004).

Результаты исследований

В 1988–1990 гг. и затем в 1998 г. автором было проведено геолого-геоморфологическое маршрутное обследование территории россыпепроявлений Прибельской россыпной зоны, Миндякской и Шартымской групп россыпей. Проведена реконструкция палеогидросети, что позволило на качественно новом уровне оценить прогнозные ресурсы россыпной золотоносности (1998).

Позднее, в 2005 г., в результате обобщения материалов производственно-тематических и поисковых работ предшественников и собственных наблюдений проведена геолого-экономическая оценка прогнозных ресурсов россыпного золота территории.

Особенности формирования россыпей золота в Бельской МД

Крупные геоструктуры (мегаблоки) западного склона Южного Урала, такие как Башкирское поднятие, Уралтауский антиклинорий и Зилаирский синклинорий на постколлизионном этапе развития сочленяются по долгоживущим зонам ретронадвигов рифейского заложения – Зюраткульскому и субпараллельным ему тектоническим нарушениям, наследуемым, в свою очередь, хорошо выраженной в современном рельефе Бельской МД. Долина реки Белой в пределах МД является долиной унаследованного развития и имеет сложное двухярусное строение (рис. 2), соответствующее двум основным этапам ее формирования (Казаков, 2020).

Верхний ярус представлен корытообразной палеодолиной шириной до 5 км с сохранившимися в эрозионно-карстовых впадинах глубиной до 20–37 м, а местами выходящими на поверхность, комплексами полихрон-ных миоцен-плиоценовых, ближе не определенных, образований. На Белорецком и Бур-зянской перспективных участках поисковыми работами ГГП «Зеленогорскгеология» (ответственный исполнитель И. Л. Лучинин, (1994) в этих карстово-аллювиальных комплексах осадков выявлена золотоносность.

На рубеже эоплейстоцен-раннего неоплейстоцена, в связи с очередной фазой неотек-тонического поднятия территории, произошла перестройка структурного плана палеодолины. В результате последующего мощного (от 50 м у г. Белорецка до 140 м до уреза воды реки у с. Старосубхангулово) вреза в палеодолинный комплекс была сформирована ящикообразная долина современного плана с осадками нижнего структурного яруса I–IV надпойменных неоплей-стоценовых террас и погребенными под ними E-I осадками со вскрытой мощностью более 20 м (ниже уреза воды).

Рис. 2. Геологический разрез Бельской межгорной депрессии, участок Бурзянский (Каройский), по материалам И. Л. Лучинина (1994) с изменениями и дополнениями (Казаков, 2020)

1 – суглинки; 2 – глины алевритистые; 3 – пески гравийные; 4 – галечники валунные; 5 – щебень; 6 – известняки, 7 – выветрелые орто и парасланцы; 8 – разломы; 9 – буровая скважина, где 199 – ее номер, 86.6 – глубина, в м; 10 – участки с весовым содержанием золота; 11 – участки с промышленным содержанием золота (на рис. 3)

Эоплейстоцен-неоплейстоценовое возды-мание территории привело к выводу карсту-ющихся пород днища палеодолины в зону активной циркуляции подземных вод и повышенного карстования, приведшего к нарушению первичного залегания продуктивных осадков и формированию косых пластов (Казаков, 2020).

Наряду с отдельными выходами на поверхность продуктивных пластов верхнего структурного яруса вблизи Бурзянского рос-сыпепроявления, в прирусловой части долины р. Белой, опробованием копуш глубиной 0.4–0.8 м также выявлено наличие золота в галечно-мелковалунных прирусловых косах. Содержание золота до 60–90 мг/м ³ . Золото тонкопластинчатое, диаметр золотин 0.1– 0.25 мм. Прогнозные ресурсы по четвертичным образованиям долины р. Белой оцениваются в 2.5 т золота (Меньшиков, Казаков и др., 1997).

С учетом недостаточной опоискованности (из-за прекращения финансирования) карстовых впадин-ловушек россыпного золота палеодолины р. Белой, низкого выхода керна по скважинам вибрационно-ударновращательного бурения (особенно по ба- зальным грубообломочным горизонтам) и низкого качества опробования 1990–1993 гг. охарактеризованные выше участки остаются достаточно привлекательными. Суммарные прогнозные ресурсы по перспективным участкам Прибельской россыпной зоны при общей протяженности их около 53 км и глубине залегания полигенных золотоносных образований от 5 до 20 м оцениваются в 7.65 т золота (Казаков, Пантелеев, 1998).

Особенности формирования россыпей золота в Миндякской МД

На восточном склоне Южного Урала в шовной зоне ГУРа наиболее представительным вместилищем россыпного золота в карстовых ловушках является Миндякская МД. Здесь локализованы россыпи Миндякской РЗ. К центральной ее части в бассейне р. Урал приурочено Уразовское РП (группа россыпей), которое отличается значительным возрастным диапазоном россыпей (от миоцена по голоцен), их количеством (более 30), разнообразием форм залегания, глубиной карстообразования и сохранностью россыпей в карстовых ловушках (рис. 3).

Рис. 3 . Геологический разрез Миндякской межгорной депрессии, участок «Березовая Роща», по Казаков, 2019 (условные обозначения смотри на рис. 2)

В 2002–2004 гг. при разработке косых пластов Непряхинской россыпи в тектонически нарушенной приконтактовой зоне карбонатов и порфиритов в борту эрозионнокарстовой впадины установлены участки интенсивного смятия и брекчирования с проявлением наложенных процессов ожелезнения, аргиллизации, аналогичных, выявленным ранее автором на россыпи Северный Лангур (Северный Урал). В одной из западин в кар-стующихся известняках на глубине 12–16 м добыты самородки золота весом до 0.4– 1.0 кг. Здесь же встречались мелкие самородки рудного облика причудливой дендритовидной формы (данные В. Н. Никонова).

Особенности формирования россыпей золота в южной части Миасской МД

В северной части Магнитогорской структурно-формационной мегазоны на сочленении Западно- и Восточно-Магнитогорской подзон в зоне Шартымского разлома в позднеколлизионный этап развития Южного Урала был сформирован Шартымский грабен. Формирование грабена, выполненного преимущественно раннекаменноугольными карбонатами, сопровождалось внедрением даек и мелких интрузий лейкогранит-порфиров (Шартымский массив).

Вдоль зоны Шартымского разлома была заложена Миасская межгорная депрессия, сопровождаемая мел-миоценовыми (Шуб, 1983) осадками, сохранившимися в карсту-ющихся известняках Шартымского грабена.

К южной части МД приурочены россыпи золота Шартымского россыпного поля и одноименной группы россыпей.

Шартымское россыпное поле включает более 10 россыпей. К наиболее значительным по добыче россыпям относятся: Шартымская (на широтном отрезке долины р. Шартымка) и Елизаветинская.

При маршрутном обследовании меридионального участка долины р. Шартымка (далее Северо-Шартымский перспективный участок) (Казаков, 1998) фрагменты верхний мел-миоценовой палеогидросети (Па-леошартымка) установлены на протяжении более 2 км вдоль западного контакта известняков Шартымского грабена и вулканогенно-осадочных пород в виде редких разведочно-эксплуатационных старательских дудок глубиной (судя по отвалам) не менее 8–15 м с редким хорошо окатанным валунником кварц-кварцитового состава. Здесь же в отвалах встречены обломки сухаревидных апокарбонатных пород – джаспероидов. Восточный борт Шартымского грабена в при-контактовой зоне карбонатов и лейкограни-тов Шартымского массива заделювиирован и распахан. Наблюдаются хаотично расположенные открытые карстовые воронки.

Позднее, в 2018 г., при подготовке Ниж-не-Шартымской площади (меридиональный отрезок долины р. Шартымка) к лицензированию на геологическое изучение автором проведен анализ геологогеоморфологических материалов предшественников, который указывает на наличие благоприятных условий локализации верхний мел-миоценовых россыпей и возможности их обнаружения в погребенном карсте Шартымского грабена.

В северной периферии Северо-Шартымского перспективного участка палеодолина по диагонали пересекается четвертичной долиной р. Шартымка, где вдоль нее на протяжении около 350 м закартирова- ны старательские ямные отработки. Сведений о добыче в архивах не обнаружено.

По результатам поисковых работ (Волош-кевич, 1963), глубина скважин в карсте достигала 16.5 м (рис. 4). Поэтому очевидным является обогащение мелкозалегающей Нижне-Шартымской четвертичной россыпи за счет перемыва отложений палеодолины (Казаков,2021).

Условные обозначения aQiv | | Суглинки, пески, галечники

__Верхнемеловые-мионсновые нсрасчлененные глины KfNi ЕН каолиновые, монтмориллонитовые, пески, галечники кварц-кварцитовые eMZ И Глины, дресва, редкий щебень

С v-s kz PZ3 ^зильскан свита. Известняки, прослои кремнисто-¹           глинистых сланцев с обломками известняков

Dzc^o Г^ Карамалыташская свита, верхняя толща. Лавы.

базальтовые порфириты, прослои туфопссчаников уть Pi Ь О) Балбукский комплекс. Субщелочные лейкогранит-порфиры vDzgvs [33 Габбро-долериты

/ Геологические границы и интрузивные контакты

/ ^ Разрывные нарушения: а) взбросы и надвиги б) второстепенные

• <( Зоны рассланцевания и минерализации

  / Прожил ко вое окварцсванис

X/ Джаспероиды

• V Обломки бурых железняков

Рис. 4. Геологический разрез южной части Шартымского грабена (Северо-Шартымский участок). Составлен по материалам АО «Башкиргеология» (И. С. Анисимов и др., 1978; Р. А. Мухаметшин и др., 1998) с изменениями и дополнениями (Казаков, 2021)

Заключение

Продольные шовные зоны крупных мегаблоков Южного Урала, представленные различными структурно-вещественными комплексами, как отрицательные долгоживущие морфоструктуры, наследуются межгорными эрозионно-карстовыми депрессиями: Бельской, Миндякской и Миасской.

В Бельской МД поисковый интерес представляют, прежде всего, участки палеодолины реки Белой с карстовыми впадинами-ловушками россыпного золота. Первоочередного внимания также заслуживают участки наследования палеодолины современной гидросетью в местах их сужения и соответственно большей концентрации металла за счет переработки значительного объема, даже слабо золотоносных, рыхлых образований.

В Миндякской МД наиболее глубокий погребенный карст, ответственный за сохранность россыпей золота, сопровождается установленными при эксплуатационных работах в приконтактовых участках карбонатов и вулканитов, рудоносными зонами смятия, брекчирования с наложенными процессами ожелезнения и аргиллизации. Полученные при промывке самородки дендритовидных форм, наряду с хорошо окатанным объемным золотом, свидетельствуют о полихрон-ности и полигенности как россыпеобразова-ния, так и рудообразования (золото-аргиллизитовая формация), связи последнего с одним из этапов мезозой-кайнозойской тектоно-магматической активизации региона.

В Миасской МД формирование неоплей-стоценовой россыпи долины р. Шартымки на участке ее меридионального течения произошло за счет размыва и переотложения золота из мел-миоценового комплекса осадков, залегающих в карсте Шартымского грабена. При этом установленными первоисточниками золота являются золотоносные коры выветривания и бурые железняки по минерализованным метасоматитам джаспероидной ассоциации, приуроченным к зоне долгоживущего глубинного Шартымского разлома.

Показатели эффективности разведки и последующей разработки глубокозалегающей россыпи-аналога Непряхинской в Миндяк-ской МД, расположенной западнее Северо-Шартымского перспективного участка в ана- логичной геолого-геоморфологической обстановке, указывают на благоприятные условия локализации верхний мел-миоценовых россыпей и возможности их обнаружения и в южной части Миасской МД в погребенном карсте Шартымского грабена. Северо-Шартымский участок является перспективным и на обнаружение здесь золоторудного объекта воронцовского типа.

Таким образом, наиболее благоприятными условиями для образования полихрон-ных карстово-аллювиальных россыпей в межгорных депрессиях Южного Урала является их приуроченность к зонам глубинных разломов, сопровождаемых полигенной минерализацией (в том числе золото-аргиллизит-джаспероидной ассоциации) проявленной в узлах сопряжения их с неотектонически активными диагональными (большей частью северо-западными) линеаментами.

Работа выполнена по теме № 0246-20190086