Реконструкция палеогидросети и перспективы россыпной золотоносности южной части Миасской межгорной депрессии (Южный Урал)

Территория исследований расположена на восточном склоне Южного Урала в восточной части муниципального района Учалинский район Республики Башкортостан и в западной части Уйского района Челябинской области.

Основными объектами исследований являются россыпные месторождения золота и их коренные источники в бассейнах рек Шартымка и Кыруды, правых притоков р. Уй. В задачу входило раскрытие условий формирования и сохранности россыпей золота в погребенном заполненном карсте и на участках долин унаследованного развития.

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 (МД), сопровождаемая мел-миоценовыми осадками, сохранившимися в карстующихся известняках Шартымского грабена (Шуб, 1983). К южной части МД приурочены россыпи золота Шартымского россыпного поля и одноименной группы россыпей.

Результаты работ и их обсуждение

Для более полного раскрытия закономерностей формирования и условий сохранности россыпей южной части Миасской МД, по полученным в последние десятилетия данным, автором проведена реконструкция ее палеогидросети (рис. 1).

Было проведено ревизионно-поисковое обследование месторождений Шартымской и Асыелгинской групп россыпей (1988, 1998), обобщены материалы поисково-

разведочных работ предшественников, проведена оценка прогнозных ресурсов россыпного золота (2005).

Рис. 1 . Схема реконструкции палеогидросети Шартымского россыпного поля (по Казакову, 1998, 2003, с изменениями): 1 – россыпные зоны восточного склона Южного Урала: Уйско-Миасская (II); 2 – россыпные поля: Асыелгин-ское (Ас), Шартымское (Ш). 3 – геоморфологические зоны: IIд – остаточных гор восточного склона Южного Урала; IIIб – приподнятого пенеплена Южного Урала; 4 – межгорные депрессии: Миасская (М); 5 и 6 – фрагменты миоценовых и эоплейстоценовых палеодолин. Россыпи золота, отработанные дражным (7), гидравлическим (8 ) и ручным (9) способами. Коренные месторождения и рудо-проявления золота: отработанные (10), законсервированные (11). 12 – линия геологического разреза; 13–Северо-Шартымский перспективный участок долины унаследованного развития–Палеошартымки. Список месторождений (россыпей) и россыпепроявлений золота: 62 – Асы-Елга II; 63 – Уйская; 67 – Малая Крас-нохта; 71 – Мало-Муйнаковская; 72 – Шартым-ская; 72а–Нижне-Шартымская; 74 – Елизаветинская; 75 – Трудовая; 76 – Николаевская; 77 – Сары-Бай; 78 – Печеновская; 79 – Бай-Султан; 80 – Фидер; 81 – Кыруды

Шартымское россыпное поле включает более 10 россыпей. К наиболее значительным по добыче россыпям относятся: Шартымская (на широтном отрезке долины р. Шартымка) , Елизаветинская, Фидер, Кы-рудинская с общей учтенной добычей золота 6,086 т. Формирование россыпей происходило в три основных этапа: поздний мел-миоценовый, эоплейстоценовый и ранне-средненеоплейстоценовый. Все указанное выше количество добытого золота относится к мелкозалегающим (до 10–12 м) эоплейсто-цен-неоплейстоценовым золотоносным флю-виальным комплексам.

Эоплейстоцен-неоплейстоценовые россыпи

Ниже приводим краткую характеристику и перспективную оценку наиболее изученных и значимых эоплейстоцен-неоплей-стоценовых россыпей Шартымского россыпного поля (Казаков, Салихов, 2006 с изменениями).

Россыпь Шартымская расположена в долине одноименной реки, правого притока р. Уй. Россыпь эоплейстоцен-неоплейстоце-новая, аллювиальная. Разрабатывалась с 1848 г. вручную разрезами, подземными выработками. С 1848 по 1915 год добыто 4450 кг золота при среднем содержании на пласт около 2,8 г/м³ (Масалова, 1946). Протяженность контура разработок (с перерывами) 12,5 км, ширина 40–300 м. Мощность рыхлых отложений, вмещающих россыпь, в верхней части долины реки 3,5–4,5 м, в нижней – до 16,5 м. Россыпь разведывалась периодически по всей длине долины в 1949– 1954 гг., в 1960–1969 гг. и в 1977–1980 гг.

Геологический разрез по средней части россыпи представлен:

• 1.    Почвенно-растительный слой – 0,7 м.

• 2.    Суглинки желтые, участками сероватожелтые, с обломками коренных пород – 1,0 м.

• 3.    Песчано-гравийно-галечные отложения, слабо связанные глиной, с прослоями крупнозернистого песка ржаво-зеленого цвета – 1,5 м.

• 4.    Галечно-глинистые отложения яркожелтого и зеленого цвета. Глины вязкие труднопромывистые – 0,8 м.

Плотик – порфириты, их туфы, серпенти- ниты.

Гранулометрический состав рыхлых отложений по фракциям (мм) следующий: +250=0,9%; +100=6,2%; +12=28%; +4=11,3%; +1=14,6%; +0,1=25,8%; –0,1=12,9%.

Золото мелкое, окатанное, пластинчатой, реже изометричной формы, встречаются сростки с кварцем, присутствуют платиноиды. Пробность золота 882–850. Ситовой состав золота по фракциям (мм) представлен: – 5+3=1,9%; –3+1=28,1%; –1+0,5=45,8%; –0,5+0,3=9,4%; –0,3+0,1= 10,7%; –0,1=4,1%.

Россыпь разрабатывалась с перерывами с 1965 по 1990 год гидравлическим способом. Добыто 303,1 кг золота при среднем содержании 117 мг/м3.

Ревизионно-поисковым обследованием россыпи (Казаков, 1988, 1998) установлено, что разработка ее гидравлическим способом осуществлялась со значительными перерывами сплошности (от 0,4–0,6 км до 0,8– 1,4 км), что является следствием как нару-шенности россыпи старательскими мускульными работами, так и некачественным и мелкообъемным опробованием разведочных выработок. Придерживаясь постулата непрерывности целиковой россыпи и основываясь на результатах разработки гидравлическим способом (линейной продуктивности), прогнозные ресурсы россыпи по категории Р 1 оцениваются: горной массы 3 млн м³, золота 428 кг.

Россыпь Елизаветинская (Смолинская) расположена в правом логу субширотного отрезка золотоносной долины р. Шартымка (бассейн р. Уй), в 0,2 км к югу от с. Мансурово.

Россыпь эоплейстоценовая, делювиальноаллювиальная. Разрабатывалась в 1855– 1910 гг. (Кузнецов, 1937). Добыто 495,9 кг золота при среднем содержании на пласт 0,6–3,3 г/м3.

По данным ревизионно-поискового обследования, россыпь разрабатывалась на участке протяженностью 2,1 км при ширине от 7–10 м в логах верхней части россыпи до 200–320 м – в средней и нижней. Средняя и нижняя части россыпи разрабатывались серией разрезов глубиной 5–8 м, шириной до 50–100 м. Наиболее поздние следы разработок наблюдаются в виде беспорядочных подземных выработок по вскрышным отвалам.

В северо-восточной части россыпи в борту старательского разреза обнажены:

• 1.    Техногенные отложения – 0,5–1,5 м.

• 2.    Почвенно-растительный слой – 0,4 м.

• 3.    Глины желтовато- и буровато-коричневые с гравием, галькой, дресвой и щебнем – 0,4–0,8 м.

• 4.    Глины красновато-коричневые, песчанистые с гравием, дресвой и щебнем. Гравий и галька II–III степени окатанности. В обломках встречаются бурые железняки, пири-тизированные метасоматиты, кварц. Крупная галька с «корочкой загара» – видимая мощность 0,4 м.

Плотик – глинисто-щебнистые коры выветривания.

В шлиховой пробе объемом 0,01 м3, взятой со дна карьера, отмыто 3 знака золота.

Пораженность россыпи разработками 60– 70%, отложения средне- и труднопромыви-стые. Прогнозные ресурсы категории Р 1 составляют 250 кг золота.

Россыпь Фидер расположена в долине ручья Безымянный, левого притока р. Кыру-ды, в 2 км к северо-востоку от с. Сафарово.

Россыпь эоплейстоцен-ранненеоплейсто-ценовая, аллювиальная. Разрабатывалась с 1857 по 1906 год открытыми и подземными горными выработками, мускульным способом. Добыто 382,1 кг золота. Длина россыпи 3,3 км, ширина 100–180 м, глубина залегания пласта от 2 до 15 м.

Россыпь разведывалась в 1952–1954 гг. и 1962–1964 гг. Поляковской ГРП треста «Башзолото», а в 1964–1966 гг. – Миасским прииском.

Геологический разрез россыпи представлен в следующем виде:

• 1.    Почвенно-растительный слой – 0,5– 1,0 м.

• 2.    Галечники бурые с включениями валунов диаметром до 20 см. Представлены кварцем, яшмоидами, порфиритами – 0,8– 1,0 м.

• 3.    Глины бурые, вязкие – 0,5–2,0 м.

• 4.    Галечники бурые, глинистые с валунами до 10% (диаметром до 0,5 м).

Крупной гальки – до 30%, глины – до 40%, песка – до 20% – до 3 м.

Плотик – порфириты и их туфы.

Золото мелкое, отдельные золотины не превышают 1 мм в диаметре. Пробность зо- лота 882. В 1965–1966 гг., затем в 1989– 1990 гг. россыпь разрабатывалась гидравлическим способом. Добыто 105,9 кг золота при содержании 130 мг/м3 горной массы. Россыпь значительно выработана.

Россыпь Кыруды (Курувда) расположена в долине одноименной реки, левого притока р. Айгыр (бассейн р. Уй), в 0,5 км к северо-востоку от с. Сафарово.

Россыпь ранне-средненеоплейстоценовая, аллювиальная. Разрабатывалась с 1857 по 1901 год. Добыто 248,1 кг золота, (Кузнецов, 1937).

Между этими двумя участками старательских разработок в 1952–1953 гг. (Коноваленко, 1954) пройдено 6 линий скважин станками «Технис» и «Эмпайр» по сети 150– 200×10–20 м. Запасы категории С 1 составили 920 тыс. м³ горной массы и 74 кг золота при среднем содержании 80 мг/м³ горной массы средней мощностью 7,2 м.

Геологический разрез россыпи представлен:

• 1.    Почвенно-растительный слой – 0,6 м.

• 2.    Суглинки желто-бурые с угловатой щебенкой зеленокаменных пород – 2,0 м.

• 3.    Пески крупнозернистые, слабо глинистые, с галькой кварца, кварцита и кремнистых пород – 2,3 м.

• 4.    Глины желтого цвета, сильно песчанистые, с галькой кварца, кварцита и яшмы. Окатанность гальки хорошая, форма изомет-ричная, реже овальная (золотоносный слой) – 2,5–3,0 м.

Плотик – порфириты, кремнистые туф-фиты, туфы порфиритов.

Золото в россыпи мелкое, пластинчатой формы. Пробность 838. Промывистость отложений легкая. Россыпь сильно обводнена.

Прогнозные ресурсы участка оцениваются 4 млн м3 горной массы и 420 кг золота (Казаков, 1998, 2005).

К оценке перспектив золотоносности верхнемел-миоценовых карстовоаллювиальных образований

При маршрутном обследовании меридионального участка долины р. Шартымка (далее Северо-Шартымский перспективный участок) (Казаков, 1998) фрагменты верх-немел-миоценовой палеогидросети (Палео-шартымка) 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 встречаются обломки сухаревидных апокарбонатных пород – джаспероидов. Восточный борт Шар-тымского грабена в приконтактовой зоне карбонатов и лейкогранитов 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 геолого-геоморфологических материалов предшественников, который указывает на наличие благоприятных условий локализации верхнемел-миоценовых россыпей и возможности их обнаружения в погребенном карсте Шартымского грабена. При этом показано, что россыпеобразующими являются, установленные при поисковых работах, золотоносные контактово-карстовые коры выветривания (установленной мощностью до 30 м) по метасоматитам джас-пероидной ассоциации и рудопроявления золотосодержащих бурых железняков (рис. 2) (Казаков, 2020).

Условные обозначения aQ|V □ Суглинки, пески, галечники

Верхнемеловые-миоценовые нерасчлененные глины

KfN, ЕН каолиновые, монтмориллонитовые, пески, галечники кварц-кварцитовыс cMZ О Глины, дресва, редкий щебень

С v-s кг Р^З Кизильская свита. Известняки, прослои кремнисто-¹    “ глинистых сланцев с обломками известняков

ЭгеЛо О Карамалыташская свита, верхняя толща. Лавы, базальтовые порфириты, прослои туфопесчаников ул? Pi b И Балбукский комплекс. Субщелочные лейкогранит-порфиры vD2gV2 [zr] Габбро-долсриты

/ Геологические границы и интрузивные контакты

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

(( Зоны рассланцсвания и минерализации

/ Прожилковое окварцевание

/У Джаспероиды

V Обломки бурых железняков

Рис. 2. Поперечный 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

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

По результатам поисковых работ (Во-лошкевич, 1963), глубина скважин здесь достигала 16,5 м. Поэтому можно предположить, что обогащение мелкозалегающей Нижне-Шартымской четвертичной россыпи произошло за счет перемыва отложений палеодолины.

При расчете прогнозных ресурсов россыпного золота по Северо-Шартымскому участку за месторождение – аналог принята хорошо изученная Непряхинская россыпь участка «Березовая Роща», расположенная в аналогичных геолого-геоморфологических условиях в Миндякской межгорной депрессии в южной части Уразовского россыпного поля (Казаков, 2019).

При рассмотрении условий локализации россыпей Уразовского россыпного поля установлено, что при разведке 1988–1990 гг. Непряхинской россыпи шурфоскважины были остановлены на ложном глинистом плотике, трудно отличимом от пестроцветной коры выветривания.

При экскаваторно-гидравлической разработке юго-восточной части россыпи вскрыты две субмеридионально ориентированные эрозионно-карстовые впадины глубиной до 15–17 м размером в плане около 30×100 м каждая. В них под пестроцветами первого золотоносного пласта вскрыты сероцветные валунно-галечные образования с нарушенным в результате карстовых просадок залеганием («косые пласты»). Золото крупное, слабо окатанное, встречались самородки весом более 1 г – до 40 % от всей массы металла, часто в сростках с кварцем. В 2002– 2004 гг. при разработке россыпи в одной из западин в карстующихся известняках добыты самородки золота весом до 0,4–0,8 кг.

В приконтактовой зоне известняков и порфиритов одного из старательских разрезов вскрыта зона смятия, брекчирования, интенсивно глинизированных (аргиллизиро-ванных), пятнами ожелезненных пород, по мнению автора, аналогичных вскрытым на Лангурском месторождении (Северный Урал) (Казаков, 2019).

По данным разведочных работ (Созинов, 2001), балансовые запасы россыпи-аналога Непряхинской при ее протяженности 1,55 км составили 179 кг золота при среднем содержании 189 мг/м3 горной массы. Линейная продуктивность золота при этом составляет 116 кг/км. Ресурсная оценка Северо-Шар-тымского перспективного участка при его общей протяженности 4,7 км и принятой продуктивности россыпи-аналога 116 кг/км составляет 545 кг золота.

Выводы и рекомендации

Ревизионно-поисковым обследованием Шартымской россыпи и обобщением имеющихся материалов по разведочным и добычным работами установлено, что Шартымская россыпь имеет значительные разрывы сплошности. Исходя из постулата о непрерывности таких россыпей, сделано заключение, что запасы ее еще далеко не исчерпаны. Требуется проходка траншей с крупнообъемным опробованием и опытнопромышленная разработка на узловых учасках остаточно-целиковой россыпи.

Реконструкцией эоплейстоцен-нижне-неоплейстоценовой гидросети на широтном отрезке долины р. Шартымка установлена система реки пра-Шартымки через ее переток в этот период по долине ручья Безымянный (Фидер) в долину р. Кыруды. Эти построения, вопреки существовавшему представлению геологоразведчиков о субмеридиональном расположении россыпи Кыруды, позволяют повысить достоверность проведенной ресурсной оценки россыпи пра-Шартымки и выделенных участков унаследованного развития россыпи Кыруды на широтном течении реки. Первоисточниками золота консеквентного участка долины пра-Шартымки и ее боковых притоков являются зоны минерализации периферии золоторудных полей месторождений Красная Жила, Муртыкты, Интер, Ик-Давлят.

Неоплейстоценовая долина р. Шартымки на участке меридионального течения в пределах Шартымского грабена отличается фрагментарным расположенем закартированных старательских ямных отработок. На севере Северо-Шартымского перспективного участка неоплейстоценовая россыпь перекрывает верхнемел-миоценовый комплекс осадков, залегающих в карсте Шартымского грабена. Обогащение россыпи произошло за счет их размыва и переотложения золота. При этом установленными первоисточника- ми золота являются золотоносные коры выветривания и бурые железняки по минерализованным метасоматитам джаспе-роидной ассоциации, приуроченным к зоне долгоживущего глубинного Шартымского разлома.

Показатели эффективности разведки и последующей разработки глубокозалегаю-щей россыпи-аналога Непряхинской, расположенной западнее Северо-Шартымского перспективного участка в Миндякской межгорной депрессии в аналогичной геологогеоморфологической обстановке, указывают на благоприятные условия локализации верхнемел-миоценовых россыпей и возможности их обнаружения и в южной части Миасской межгорной депрессии в погребенном карсте Шартымского грабена.

Северо-Шартымский участок является перспективным и на обнаружение здесь золоторудного объекта воронцовского типа (Казаков, 2020) .

Работа выполнена по теме № 0246-20190086