Національна академія наук України

Інститут геологічних наук

Сукач Віталій Васильович

УДК 551.24:553.41(477.63)

Геологічна будова та золотоносність

Солонянського рудного поля

(Сурська структура, Середнє Придніпров’я)

Спеціальність – 04.00.01 – загальна та регіональна геологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата геологічних наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському державному геологорозвідувальному інституті (УкрДГРІ), Державна геологічна служба України.

Науковий керівник: доктор геолого-мінералогічних наук, професор Бобров Олександр Борисович, завідувач відділу геології рудних та нерудних корисних копалин УкрДГРІ (м. Київ).

Офіційні опоненти:

-

-

Провідна установа: Київський національний університет ім. Т.Г. Шевченка, кафедра загальної та історичної геології.

Захист відбудеться „24” грудня 2002 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.162.02 в Інституті геологічних наук НАН України за адресою: м. Київ, вул. Олеся Гончара, 55Б, конференцзал.

З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Інституту геологічних наук НАН України (м. Київ, вул. Олеся Гончара, 55Б).

Автореферат розісланий “9” листопада 2002 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат геолого-мінералогічних наук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Промислове зруденіння золота у Середньопридніпровській граніт-зеленокам’яній області (ГЗО) Українського щита (УЩ) приурочене до типових архейських зеленокам’яних структур (ЗКС), серед яких найбільш вивченою є Сурська. Виявлені родовища і найперспективніші рудопрояви Сурської ЗКС концентруються у межах Солонянського рудного поля (СРП), яке за сукупним ресурсним потенціалом золота прирівнюється до відомих докембрійських золоторудних полів інших щитів світу, але поступається їм за вивченістю. Серед недостатньо вивчених питань найважливішими є такі: речовинний склад та розчленування зеленокам’яних утворень, тектонічні особливості рудного поля, структурно-петрологічні особливості метамагматичних асоціацій порід, структурно-тектонічна позиція родовищ і рудопроявів, провідні фактори контролю зруденіння, особливості геологічної будови похованих розсипів золота в осадовому чохлі. Їх вирішення дасть змогу більш достовірно оцінити та обгрунтувати промислові перспективи СРП.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацiйна робота виконувалась у вiдповiдності до Державної програми „Золото України” на 1996-2005 р.р., затвердженої постановою Кабінету Міністрів України № 532 від 16.05.1996 р.; пооб’єктними планами Казенного підприємства „Південукргеологія” за період 1994-2001 р.р., виконаних по галузі „Геологічна зйомка” Державною геологічною службою України; темами Українського державного геологорозвідувального інституту № 975 „Розробка оптимальних методик картування породних комплексів України з метою ефективного проведення прогнозно-пошукових робіт в їх межах” і № 978 „Розробка багатофакторних геолого-генетичних моделей основних промислових типів золоторудних родовищ з метою їх локального прогнозу”.

Мета роботи. Встановити головні риси геологічної будови СРП та особливості локалізації виявленого в його межах золотого зруденіння.

Задачі дослідження: 1) провести розчленування стратифікованих та інтрузивних утворень зеленокам’яного комплексу; 2) встановити особливості речовинного складу та внутрішньої будови рудовмісних та рудогенеруючих формацій; 3) вивчити характер плікативних та диз’юнктивних порушень; 4) встановити геолого-структурні особливості родовищ і рудопроявів золота; 5) виявити загальні особливості геологічної будови похованих розсипів золота; 6) конкретизувати закономірності розміщення корінного зруденіння і ділянок концентрації золота у розсипах та розробити їх прогнозно-пошукові критерії.

Об’єкт досліджень – Солонянське золоторудне поле.

Предмет досліджень – геологічні формації, вулкано-плутонічні асоціації, родовища, рудопрояви та розсипи золота СРП.

Методи досліджень. Під час проведення досліджень автором виконано аналіз та узагальнення літературних джерел, проведена якісна геологічна інтерпретація геофізичних матеріалів, застосовано методи формаційного аналізу на парагенетичній основі, структурно-тектонічний, палеовулканічний, геохімічний, петрографічний, петрохімічний та мінералогічний.

Наукова новизна одержаних результатів. В результаті виконаних досліджень вперше для зеленокам’яних товщ Середнього Придніпров’я встановлено їх похиле залягання та відсутність інтенсивних складчастих деформацій; виявлена внутрішня диференціація інтрузивів габроїдного складу та потоків комагматичних їм метабазальтів; конкретизовані морфологія, фаціальна належність та просторова розповсюдженість рудоконтролюючих тіл кислого складу, виконана їх типізація; уточнені речовинний склад вмісних порід і структура окремих родовищ та рудопроявів, проведена типізація золоторудних об’єктів СРП; з’ясована будова похованих розсипів золота і літологічний склад золотоносних осадових відкладів.

Отримані результати дають змогу висунути до захисту наступні положення:

1. Солонянське рудне поле побудоване за участю двох різновікових та контрастних за складом вулкано-плутонічних асоціацій (ВПА): ранньої метатолеїт-габро-долеритової (аполонівсько-сергіївської) та пізньої метаріодацит-плагіогранітної. Геолого-просторові межі СРП визначаються площею розвитку субвулканічних утворень пізньої ВПА, з якими пов’язана золоторудна мінералізація.

2. Рання метатолеїт-габро-долеритова ВПА представлена потужними похилопадаючими розшарованими потоками та покровами метабазальтів і диференційованими силами та дайкоподібними тілами метагаброїдів.

3. Розсипні концентрації золота в осадовому чохлі приурочені до грубоуламкових відкладів бучацької серії палеогену та відносяться до геолого-генетичного типу похованих алювіальних розсипів золота.

Практичне та теоретичне значення одержаних результатів. Розроблена в дисертації схема розчленування зеленокам’яних товщ, методика вивчення тектонічних особливостей СРП і внутрішньої будови окремих магматичних тіл використовуються при геологозйомочних роботах, що ведуться в Середньому Придніпров’ї КП “Південукргеологія”. У практику пошукових робіт впроваджені розроблені автором прогнозно-пошукові критерії розсипів та корінного зруденіння золота.

Особистий внесок здобувача. В основу роботи покладено дані, отримані здобувачем з 1990 р. по 2001 р. під час проведення геологічного довивчення Сурської та Кінкської ЗКС і спеціалізованих пошукових робіт на золото. Особисто автором задокументовано, випробувано та вивчено керн близько 1200 свердловин і понад 100 відслонень кристалічних та осадових порід по долинах річок Мокра Сура, Грушівка, Суха Сура, Конка та ін. Вивчено понад 8000 прозорих шліфів, оброблено і узагальнено близько 6000 аналізів порід і мінералів.

У статті [4] автор зхарактеризував геологічну будову СРП, фактори розміщення зруденіння золота та його перспективність. У тезах [16, 18, 19] дисертант вирішує проблеми розчленування зеленокам’яних утворень та підвищення ефективності геологозйомочних робіт. До тез [17, 20, 21] увійшли матеріали здобувача з вивчення вулкано-плутонічних асоціацій (аполонівсько-сергіївської та метаріодацит-плагіогранітної). Результати геохімічних досліджень дисертанта наведені в тезах [14, 15]. В статтю [10] увійшли авторські матеріали вивчення мінерального складу метагаброїдів. Геологічна будова і структурна позиція СРП, родовищ Сергіївське та Балка Золота висвітлені здобувачем в статтях [5, 7, 9] і тезах [12, 13]. У роботах [1, 3] дисертантом досліджено метаморфічну зональність та золоте зруденіння Сурської ЗКС. Матеріали петрографічного вивчення пірокластичних утворень метакоматіїт-толеїтової формації містяться у роботі [6]. Особливості будови та генезису похованих розсипів золота у осадовому чохлі наведені автором у працях [8, 11]. В статтю [2] увійшли дані здобувача про рудну мінералізацію СРП.

Апробація результатів дисертації. Результати виконаних досліджень використані у звітах про геологічне довивчення та пошуки золота в межах Сурської ЗКС. Основні положення дисертації доповідалися на Науково-технічних радах КП „Південукргеологія” (Дніпропетровськ, 1997, 1999, 2000), Науково-редакційній раді Держкомгеології України (Київ, 1999), науково-виробничій нараді „Стан і шляхи удосконалення геологозйомочних робіт ...” (Дніпропетровськ, 1996), III Всеукраїнській нараді „Геологія і стратиграфія докембрію УЩ” (Київ, 1998), Міжнародних конференціях „XXI століття – проблеми і перспективи освоєння родовищ корисних копалин” (Дніпропетровськ, 1998) і „Актуальні проблеми геології і раціонального природокористування” (Дніпропетровськ, 1999), Міжнародному симпозіумі „Precambrian gold in the Fennoscandian and Ukrainian Shields and related areas” (Трондхейм, 1999), Міжнародних конференціях „Наукові основи прогнозування, пошуків та оцінки родовищ золота” (Львів, 1999) і „Проблеми і перспективи використання геоінформаційних технологій в гірничій справі” (Дніпропетровськ, 2000), IV Всеукраїнській нараді „Геологія і магматизм докембрію Українського щита” (Київ, 2000), Міжнародному семінарі „Рідкісні метали України – погляд у майбутнє” (Київ, 2001), I науково-виробничій нараді геологів-зйомщиків України (Гурзуф, 2001).

Публікації. За темою дисертації опублікована 21 робота: 11 статей у наукових журналах та збірниках наукових праць (серед них – 9 у фахових виданнях), 4 тези доповідей на міжнародних конференціях та 6 тез на міжвідомчих нарадах.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація містить вступ, 4 розділи, висновки та список літератури зі 179 найменувань, супроводжується 31 малюнком та 6 таблицями. Текстова частина дисертації викладена на 128 друкованих сторінках.

За допомогу та корисні поради в процесі проведення досліджень автор висловлює щиру подяку своєму науковому керівникові доктору геолого-мінералогічних наук, професору О.Б. Боброву, кандидату геолого-мінералогічних наук В.С. Монахову і провідному спеціалісту по геологічній зйомці А.І. Некрячу.

Під час підготовки роботи автор користувався консультаціями докторів геолого-мінералогічних наук А.О. Сіворонова, Г.В. Артеменка, К.Ю. Єсипчука, С.В. Нечаєва, кандидатів геологічних наук Л.В. Ісакова, М.М. Ільвицького, М.С. Ковальчука, В.Я. Веліканова, А.С. Войновського, Ю.Ф. Веліканова, В.Т. Погрібного, М.Ю. Дищука, В.М. Іванова, А.С. Дранника, В.М. Бугаєнка, головного геолога М.А. Козара та провідних спеціалістів КП „Південукргеологія” В.О. Шпильчака, Н.М. Гаєвої, М.Т. Цими, А.А. Петренка, М.М. Малих Л.О. Рязанцевої та допомогою Є.В. Семеніхіна, К.Є. Поповченко, Ю.В. Антиховича, Т.А. Гаврикової у оформленні рукопису – за що всім дуже вдячний.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд вивченості Солонянського рудного поля

На основі ґрунтовного узагальнення літературних і фондових джерел у історії дослідження цієї території можна виділити три основні періоди. Перший (1933 – 1965 р.р.) полягав у вивченні загальних особливостей геологічної будови і корисних копалин району Сурських магнітних аномалій. Другий (1965 – 1989 р.р.) – це період відкриття родовищ золота та проведення структурно-профільного буріння під науковим керівництвом М.П.Семененка. Ефективним пошукам золота сприяли позитивні результати різночасових крупномасштабних ГГК-50, внаслідок чого у 1985 р. О.Б. Бобровим відкрито Сергіївське родовище золота. Третій період (1989 р. – до наших днів) – розвідка та оцінка родовищ і рудопроявів СРП на основі сучасного геолого-геофізичного вивчення.

Серед виконаних у різні періоди досліджень необхідно відмітити роботи Д.В. Бабієнка, М.П. Семененка, І.К. Абрамова, В.С. Монахова, М.Т. Цими, І.О. Гаєва, Н.М. Гаєвої, О.Б. Боброва, а також Г.В. Артеменка, І.М. Бордунова, О.А. Гончара, М.Ю. Дищука, М.І. Дерябіна, Н.Ф. Дудник, М.М. Ільвицького, А.О. Ірзи, Л.В. Ісакова, В.М. Іванова, В.Б. Коваля, Б.О. Занкевича, В.Ф. Лапусти, Г.Т. Лебідя, Ю.В. Ляхова, О.К. Малиновського, М.М. Малих, А.І. Некряча, М.М. Павлуня, В.Т. Погрібного, А.О. Сіворонова, А.Г. Смоголюк, В.В. Шехоткіна, Н.Я. Ященко та багатьох інших.

Геологічна будова і структурна позиція

Солонянського рудного поля

Солонянське рудне поле (рис. 1) розташоване в південній частині Сурської ЗКС і складене неоархейськими утвореннями середньопридніпровського зеленокам’яного структурно-формаційного комплексу (СФК), які перекриті фанерозойськими породами осадового чохла. У загальному розрізі зеленокам’яного СФК виділяється нижній осадово-вулканогенний (конкський) і верхній істотно теригенний (білозерський) структурні яруси. У геологічній будові СРП беруть участь тільки утворення конкського ярусу. У свою чергу, у межах останнього виділено (Сукач, 1999) нижній магматогенно-осадовий та верхній магматогенний структурно-речовинні під’яруси. Нижній під’ярус фіксується уздовж південно-західного (Південно-Петрівська ділянка) і південного (Широківська ділянка) флангів рудного поля. Він представлений строкатим набором метаморфізованих магматичних, осадових та вулканогенно-осадових порід, який названий петрівським типом розрізу (Сукач та ін., 2000). Верхній під’ярус – центральносурський тип розрізу – утворений

Рис. 1. Схема геологічної будови Солонянського рудного поля

Аульський СФК. 1 – амфіболіти, гнейси; 2 – плагіомігматити, плагіограніти.

Середньопридніпровський СФК.

Петрівський тип розрізу. Джеспіліт-коматіїт-толеїтова формація. Нерозчленована: 3 – амфіболіти, тальк-карбонатні породи, 4 – залізисті кварцити; толеїтова підформація: 5 – сланці плагіоклаз-амфіболові, амфіболіти; коматіїтова підформація: 6 – тальк-карбонатні породи, серпентиніти, актинолітити, тремолітити; сланцево-джеспіліт-толеїтова підформація: 7 – метаморфізовані туфопісковики, туфоалевроліти, туфолави і туфи основного та середнього складу, пісковики, алевроліти, ріоліти, ріодацити; 8 – метакоматіїти; 9 – пласти залізистих кварцитів.

Центральносурський тип розрізу. Толеїтова формація: 10 – метабазальти, рідко метапікробазальти; 11 – метадолерити; габро-долеритова формація: 12 – метагабро-долерити, метадолерити, метагабро; дацит-тоналіт-порфірова формація: 13 – метадацити, метаріодацити (а) та їх дайки позамасштабом (б); 14 – метатоналіт-порфіри.

15 – плагіограніти сурського комплексу; 16а – двопольовошпатові граніти; 16б – позамасштабні дайки меланогабро; 17 – геологічні (а) та літологічні (б) границі; 18 – розломи регіональні (а), головні (б), другорядні (в). Цифри в кружках – родовища золота: I – Сергіївське, II – Балка Золота; рудопрояви золота: III – Аполонівський, IV – Східно-Аполонівський, V – Розрахунковий, VI – Південно-Петрівський, VII – Дорожний, VIII – Новий, IX – Тетянин.

основними та кислими метамагматитами, які, власне, і складають СРП. Стратифіковані складові петрівського та центральносурського розрізів представлені відповідно:

-

-

Південно-Петрівська ділянка, яка обрамляє СРП з південного заходу, розглядається в дисертації як один із його флангів. Подальше геологічне вивчення цієї перспективної ділянки приведе, швидше за все, до виділення її в ранзі самостійного Петрівського золоторудного поля.

У розрізі ДКТ-формації знизу вгору виділяється три підформації: нижня метатолеїтова, середня метакоматіїтова і верхня сланцево-джеспіліт-метатолеїтова. Нижня метатолеїтова підформація представлена переважно метавулканітами основного складу. Метакоматіїтова підформація також є одноманітною за складом: метакоматіїти – до 99%, метабазальтоїди – 1-2%. Сланцево-джеспіліт-метатолеїтова підформація характеризується строкатим набором метавулканогенно-осадових порід (у %): лави, туфолави і туфи базальтів, рідко андезитів – 30-50; залізисті кварцити (джеспіліти) – 15-20; туфопісковики, туфоалевроліти, пісковики, алевроліти – 10-30; коматіїти – 1-5, ріоліти, ріодацити – 1-5. Згідно діючої стратиграфічної схеми докембрію описані утворення віком 3160-3176 млн. років (Артеменко та ін., 1988) об’єднуються у складі сурської світи.

Вище ДКТ-формації залягає Т-формація, яка складає понад 60% площі СРП. Встановлені такі найважливіші риси її речовинного складу і внутрішньої упорядкованості (Некряч и др., 1998; Сукач та ін., 2000): істотно вулканогенний тип розрізу; витриманий по латералі хімічний склад метавулканітів, що відповідає олівіновим (толеїтовим) базальтам і лише в незначних кількостях (1-2% обсягу формації) пікробазальтам; переважно зеленосланцева фація метаморфічних перетворень порід; цілісність реліктових структурно-текстурних ознак метавулканітів; субгоризонтальне та похиле залягання базальтових лав (від 10 до 30), які формують потоки і потужні покрови; диференціація базальтових лав з утворенням структурно-текстурних породних різновидів. Серед останніх переважають метаморфізовані масивні афірові, порфірові, мигдалекам’яні базальти, гіалобазальти, вітробазальти, долерити від дрібно- до крупнозернистих, базальти з подушковою окремістю, горизонти покрівельних та донних брекчій.

У розрізі Т-формації виділяються три парагенерації в обсязі нижньої, середньої і верхньої товщ. Нижня товща потужністю 850 м представлена метабазальтами, їхніми туфолавами і туфами, які залягають безпосередньо на утвореннях СДТ-формації та просліджуються уздовж Південно-Петрівської смуги. Середня товща найбільш потужна (1310 м) і характеризується присутністю у центральних або нижніх частинах метабазальтових потоків метадолеритів з офітово-інтерсертальною мікроструктурою. Ці породи беруть участь у будові південно-західної та південно-східної частин СРП. Верхня товща потужністю 1210 м є найбільш диференційованою і складена такими головними структурно-текстурними різновидами порід: 1) метабазальти масивні, порфірові та з подушковою окремістю, від приховано- до середньозернистих, 2) метадолерити з титано-магнетитом від дрібно- до гігантозернистих. Зрідка зустрічаються прошарки (0,5-2 м) метаріолітів та золистих метатуфів, які маркірують перерви між окремими потоками базальтів. Верхня товща формує внутрішню частину СРП.

Утворення Т-формації відображають часовий відрізок 3160-3080 млн. років тому (Артеменко, 1998) інтенсивної магматичної діяльності та накопичення практично у всіх зеленокам’яних структурах Середнього Придніпров’я вулканітів основного складу (Сукач та ін., 2000). В обсязі формації виділяється її стратиграфічний еквівалент – аполонівська світа (Некряч и др., 2000).

Одночасно з формуванням стратифікованих товщ у археї в загальній гомодромній послідовності відбувалося становлення габрової (габро-діабазової), дуніт-гарцбургітової, габро-долеритової, дацит-тоналіт-порфірової та тоналіт-плагіогранітної плутонічних і субвулканічних формацій з утворенням вулкано-плутонічних асоціацій порід (Бобров и др., 1994). У протерозої укорінилась дайкова формація меланогабро. Утворення габрової та дуніт-гарцбургітової формацій разом із комагматичними метавулканітами ДКТ-формації утворюють найбільш ранні ВПА і картуються переважно у вигляді єдиних нерозчленованих тіл.

Повнокристалічні породи метагабро-долеритової формації виділяються в якості глибинних комагматів Т-формації. Вони складають розшаровані сили та крутопадаючі (80-85) пластоподібні тіла, потужністю до 600 м і протяжністю до 9 км. Останні мають субмеридіональне S-подібне простягання, яке відображає систему магмоконтролюючих розривних структур і вказує на переважно щілинний характер базитового магматизму. Для найбільш вивченого сила у межах Сергіївського родовища встановлено наступне: а) виходи на поверхню кристалічного фундаменту мають амебоподібну форму; б) у сполученні із субвертикальними магмопідвідними каналами утворюються комбіновані грибоподібні магматичні структури; в) залягання під кутами 25-35, що підкреслює похиле падіння вміщуючих метабазальтів толеїтової формації; г) у розрізі тіл спостерігається внутрішня розшарованість; д) виділяється чотири зони, які закономірно виповнені контрастними за структурою і текстурою та близькими за складом і вмістом головних породоутворюючих мінералів (амфібол – 50-80 %, плагіоклаз – 20-40 %, титано-магнетит – 2-10 %) різновидами габроїдів: метадолеритами-А, метагабро-долеритами-Б, метагабро-долеритами-В. В дисертації наведено детальний петрографічний опис цих вперше виділених петротипів.

Метагаброїди описаної формації пропонується виділити у ранзі сергіївського інтрузивного комплексу (Некряч и др., 2000). Їх верхня вікова межа визначається породами метадацит-тоналіт-порфірової формації, які їх проривають – 3080 млн. років (Артеменко, 1998). Метагаброїди в сукупності з комагматичними метабазальтами Т-формації об’єднуються у складі аполонівсько-сергіївської (Сукач та ін., 2000) метабазальт-габро-долеритової ВПА.

Рудопродукуюча та рудоконтролююча (Бобров та ін., 1994; Сукач, 1999) метадацит-тоналіт-порфірова формація віком 3080 20 млн. років. (Артеменко, 1998) складає до 25% площі СРП. У її складі присутні: метаморфізовані порфірові дацити, тоналіт-порфіри і порфіроподібні тоналіти, порфірові ріодацити і фельзитоподібні породи. Щодо їх площового поширення необхідно відмітити тісний просторовий зв'язок із метабазитами аполонівсько-сергіївської ВПА, серед яких вони утворюють різні за морфологією та розміром тіла, що поєднуються у три групи:

1) порівняно великі (більше 1 км2) субвулканічні тіла та масиви площею декілька км2. За формою в плані серед них розрізняються:

а) лінійно-видовжені (Сергіївське субвулканічне тіло);

б) неправильної амебоподібної форми з численними відгалуженнями (Солонянське і Східно-Солонянське субвулканічні тіла);

в) ізометричної або правильної геометричної форми (Східно-Сергіївський масив).

2) незначні за площею (до 1 км2) овальні штокоподібні тіла (Західне і Східне).

3) дайки, що супроводжують тіла перших двох груп.

Плутонічні породи тоналіт-плагіогранітної формації віком 2950 15 млн. років (Артеменко, 1998) за петрографо-петрохімічними особливостями близькі субвулканічним утворенням дацит-тоналіт-порфірової формації і об’єднуються з ними в складі ріодацит-плагіогранітної ВПА (Бобров та ін., 1987). Вони облямовують СРП з південного сходу у складі Сурського масиву. Потужному тепловому полю, пов’язаному зі становленням цього масиву, належить головна роль у формуванні характерного для СРП зонального метаморфізму (Бобров та ін., 1997 та ін.).

На породах докембрійського кристалічного фундаменту залягає кора вивітрювання палеозой-кайнозойського віку потужністю 30-80 м, що перекривається палеогеновими, неогеновими і четвертинними відкладами осадового чохла. До середньоеоценових осадів бучацької серії, які залягають на глибині від 15 м до 80 м при потужності до 35,2 м, приурочені розсипи золота (Семененко и др., 1977; Сукач и др., 1999). У розрізі серії виділяються два горизонти: нижній – алювіальний піщано-глинистий (потужністю до 14,4 м) і верхній – озерно-болотний вугільний (до 8-10 м). Нижній горизонт має ритмічну будову. Виділяється від одного до трьох елементарних ритмів, кожен із яких складається з нижньої – грубозернистої (потужністю до 2,5 м) і верхньої – глинистої частин. У складі грубозернистої частини присутні (у %) пісок (20-80), гравій (5-50), глина (10-40), галька (1-25), валуни (1-5).

Щодо тектонічних особливостей СРП необхідно відмітити, що прибортове та стратиграфічно найнижче розташування утворень петрівського розрізу обумовило підвищений рівень їх тектоно-метаморфічної переробки. Вони метаморфізовані у епідот-амфіболітовій фації та переважно розсланцьовані. Серед плікативних структур першого порядку виділяються Південно-Петрівська і Широківська монокліналі з падінням порід до центру структури у середньому під кутом 70, що узгоджується із синклінорною будовою Сурської ЗКС (Каляев и др., 1972). Основними відмінними рисами утворень центральносурского типу розрізу є, навпаки, слабкий ступінь їх метаморфічного перетворення (зеленосланцева фація) та відсутність інтенсивних тектонічних деформацій. Цілеспрямовані структурно-петрологічні дослідження в межах Аполонівської, Золотобалкинської і Сергіївської ділянок дали змогу встановити, що базальтові потоки характеризуються пологим заляганням (10-30) і формують монокліналі, ускладнені складчастими формами брахіального типу (Сукач та ін., 2001). Необхідно зазначити, що перехід від порівняно напруженої тектоніки Петрівсько-Широківської смуги до брахіподібної складчастості внутрішніх частин рудного поля – поступовий.

Розломну тектоніку СРП визначають чотири системи розломів (від найбільш ранніх до більш пізніх): рання субширотна; діагональна північно-західна і північно-східна; субмеридіональна; пізня субширотна. Рання субширотна система – це найдревніші розривні порушення, до яких відноситься зона Девладівського глибинного розлому. Вздовж системи північно-західного простягання відбувалось закладення та розвиток Сурської ЗКС. Тектонічна система субмеридіонального напрямку (Аполонівський, Центрально-Сергіївський, Центрально-Золотобалкинський та інші розломи) забезпечувала становлення аполонівсько-сергіївської ВПА. Пізня субширотна система контролювала розвиток рудопродукуючих тіл метадацит-тоналіт-порфірової формації та мінералізованих золотоносних зон. Її елементами є Солонянський, Південно-Солонянский і Північно-Сергіївський розломи.

Золотоносність Солонянського рудного поля

Солонянське рудне поле за геолого-структурними особливостями та генезисом поєднує родовища Сергіївське і Балка Золота, рудопрояви Аполонівський, Східно-Аполонівський, Розрахунковий, Новий, Дорожній, Тетянин, 19 пунктів мінералізації, а також понад 160 точкових і площових літогеохімічних аномалій золота в кристалічних породах, їхніх корах вивітрювання і породах осадового чохла.

Сергіївське родовище золота розташоване на півдні СРП. Зруденіння приурочене до однойменного субвулканічного тіла порфірових метадацитів, яке контролюється субширотною зоною Північно-Сергіївського розлому. Більшість рудних тіл розміщуються в ближньому екзоконтакті субвулканічного тіла у метабазитах і тяжіють до малопотужних дайок кислого складу. Рідше зруденіння локалізується у самому тілі і на значному віддаленні (до 400 м) від нього. Згідно загальноприйнятої структурної моделі родовища (Бобров та ін., 1996, Дищук, 2001), всі рудні тіла залягають у площинах, субпаралельних до контактів Сергіївського субвулканічного тіла. Разом з тим, трапляється зруденіння більш складного просторового положення – уздовж послаблених контактів метагаброїдів з метабазальтами і між петрографічними різновидами метагаброїдів, які складають розшаровані сили. Золоте зруденіння в східному напрямку поступово змінюється на молібденове, котре тяжіє до Т-подібного вузла зчленування Сергіївського і Солонянського субвулканічних тіл метадацит-тоналіт-порфірової формації.

Родовище Балка Золота розташоване в центральній частині СРП. Зруденіння просторово локалізується в широкій зоні накладення північно-східного та західного екзоконтактів відповідно Солонянського і Східно-Солонянського субвулканічних тіл (Бобров та ін., 1997) і простежено на відстані 2,5 км при ширині до 1,2 км. Рудовмісними структурами є переважно мінералізовані зони, які розташовані в екзоконтактах дайок метадацит-тоналіт-порфірової формації субпаралельно їх контактам, в розсланцьованих метабазитах. Потужність мінералізованих зон змінюється від перших метрів до 60м. У Західному блоку родовища рудоносні зони із заходу на схід поступово змінюють субширотне простягання на діагональне південно-східне. У Східному блоку, який відмежований від Західного Центрально-Золотобалкинським розломом, переважає субширотний структурний план. Разом з тим, на ділянках зчленування різнонаправлених рудоносних зон формується зруденіння штокверкоподібної мофології (наприклад, рудне тіло 30). У межах родовища виявлено близько 70 рудних тіл потужністю від 0,1 м до 8,6 м. Рудні тіла – це крутопадаючі лінійні і лінійно-штокверкові зони кварцового і карбонатно-кварцового прожилкування з бідною сульфідною мінералізацією. Зрідка фіксуються окремі кварцові жили.

Аполонівський та Східно-Аполонівський рудопрояви розташовані у північно-західній частині СРП. Вони локалізовані в зонах субмеридіональної тектонічної системи і приурочені до серії малопотужних (3-12 м) дайок метадацит-тоналіт-порфірової формації. Золоторудна мінералізація Аполонівського рудопрояву приурочена до зони однойменного розлому і контролюється трьома такими дайками. Зруденіння локалізується у розсланцьованих метадацитах, змінених до березитоподібних метасоматитів, рідше – у сульфідизованих та карбонатизованих метабазитах з ділянками кварцового і карбонат-кварцового прожилкування. Вміст сульфідів у рудах, головним чином, піриту, іноді сягає 65%.

Рудопрояв Розрахунковий виявлений західніше родовища Балка Золота у субвулканічному тілі порфірових метадацитів, яке витягнуте у субмеридіональному напрямку з падінням на схід під кутом 60-65. Зруденіння приурочене до кварцових жильно-прожилкових зон, які січуть метадацити у субмеридіональному і субширотному напрямках та супроводжуються розсланцюванням та карбонатизацією порід. Рудні тіла представлені окремими крутопадаючими кварцовими жилами потужністю до 1,7 м або їх серіями.

Рудопрояв золота Південно-Петрівський за низкою геолого-структурних ознак суттєво відрізняється від описаних вище об’єктів внутрішніх частин СРП, а саме: 1) розташування у прибортовій Південно-Петрівській смузі; 2) приуроченість до утворень петрівського типу розрізу; 3) локалізація в зоні зчленування Західно-Сурського глибинного та Солонянського головного розломів; 4) підвищений ступінь тектоно-метаморфічних перетворень. Зруденіння приурочене до зон катаклазованих і сульфідизованих порід, найчастіше – залізистих кварцитів, з кварцовими і карбонат-кварцовими прожилками. Рудні мінерали представлені піритом, піротином, арсенопіритом, магнетитом, гематитом, сидеритом, халькопіритом, ільменітом. За наведеними особливостями рудопрояв Південно-Петрівський доволі близький родовищу Балка Широка у Чортомлицькій ЗКС (Петько та ін, 1994; Фомин и др., 1994 та ін.).

Більшість рудних тіл описаних родовищ та рудопроявів простежується в гідрохлорит-каоліновій корі вивітрювання, з якою пов’язано до 15% загальних ресурсів золота.

Розсипні концентрації благородного металу приурочені до похованих алювіальних відкладів бучацької серії і розташовуються в межах двох перспективних розсипів: Дніпровського та Сергіївського (Сукач та ін., 1999). Дніпровський розсип золота локалізується над західним флангом корінного родовища Балка Золота. У плані контур розсипу строго підпорядковується деревоподібній конфігурації річкової палеодолини. У його межах виявлені збагачені золотом „струмені” і „гнізда”. Найбільш вивчений та найбільш багатий „струмінь” з промисловим вмістом золота має довжину 1100 м при ширині до 17 м. Золотоносний шар представлений гравійно-піщано-глинистими породами донної підфації руслової фації, що залягає безпосередньо на корі вивітрювання. Глибина залягання продуктивного шару змінюється від 37 м до 81 м, а потужність – від 0,2 м до 5,4 м. Сергіївський розсипний прояв розташований на південному фланзі однойменного корінного родовища золота і також приурочений до нижньої частини піщано-глинистого горизонту бучацької серії. Продуктивний горизонт залягає на глибині 57 м, його потужність складає 2,4 м.

Таким чином, рудні концентрації золота СРП відносяться до двох геолого-генетичних класів: ендогенного та екзогенного. Корінне зруденіння СРП відноситься до генетичної та геолого-промислової групи родовищ у пізньоархейських граніт-зеленокам’яних структурах (Лебедь и др., 1997 та ін.). У цій групі за складом вмісних порід виділяється два головних типи (Сіворонов та ін., 1992 та ін.): 1) мінералізовані зони у метавулканітах з кварцовими і кварц-карбонатними жилами і прожилками; 2) золоторудний у джеспілітах. Тип мінералізованих зон можна розділити на два підтипи: а) підтип мінералізованих зон у екзоконтактових частинах субвулканічних тіл дацит-тоналіт-порфірової формації (сергіївсько-золотобалкинський). До нього відносяться родовища Сергіївське, Балка Золота і більшість виявлених рудопроявів (Аполонівський, Східно-Аполонівський, Дорожній, Новий). За вмістом вкрапленої і прожилково-вкрапленої мінералізації сульфідів зруденіння належить золото-кварцовій і золото-сульфідно-кварцовій рудним формаціям; б) підтип жил і мінералізованих зон у субвулканічних тілах кислого складу. Представниками цього типу є рудопрояви Розрахунковий і Тетянин. Зруденіння відноситься до золото-кварцової рудної формації.

Щодо утворення золоторудних об’єктів СРП, існує кілька генетичних схем (Галецкий и др., 1996; Ященко и др., 1999; Дерябин, 2000 та ін.). На наш погляд найбільш прийнятною є метаморфогенно-гідротермальна модель, що передбачає рудогенеруючу роль утворень метадацит-тоналіт-порфірової формації при участі речовини метаморфічних процесів (Ляхов та ін., 1992, 1994). Наявні результати термобарогеохімічних дослідженнь жильного кварцу руд показали, що основний етап золотонакопичення реалізовувався в умовах циркуляції водно-сольових розчинів при концентрації NaCl – 30-35 % в діапазоні температур 240-320С і тиску в системі мінералоутворення 100-136 МПа.

Відповідно до типової моделі утворення похованих розсипів (Сигов, 1965 та ін.), формування і розвиток розсипних об’єктів відбувався на протязі наступних чотирьох стадій: докембрійська (корінного джерела); палеозой-кайнозойська (елювіальна); палеогенова (алювіальна); палеоген-четвертинна (поховання). На протязі головної – палеогенової стадії – елювіальні концентрації золота були трансформовані в алювіальні розсипи.

ЗАКОНОМІРНОСТІ РОЗМІЩЕННЯ ТА ПРОГНОЗНО-ПОШУКОВІ КРИТЕРІЇ ЗРУДЕНІННЯ ЗОЛОТА

На основі встановлених закономірностей розміщення золоторудної мінералізації визначені такі прогнозно-пошукові критерії рудних (корінних) концентрацій благородного металу:

1. Магматичний критерій. Просторове поєднання контрастних за складом ранньої аполонівсько-сергіївської та пізньої ріодацит-плагіогранітної ВПА.

2. Формаційний критерій. Субвулканічні, штокоподібні тіла і дайки дацит-тоналіт-порфірової формації.

3. Метаморфічний критерій. Зеленосланцева фація метаморфізму сприятлива для зруденіння типу мінералізованих зон у метавулканітах та епідот-амфіболітова фація – для золоторудного типу у джеспілітах.

4. Тектонічний критерій. Розломи субширотної, рідше субмеридіональної тектонічних систем.

5. Структурний критерій. Розсланцьовані екзо-, рідше ендоконтактові частини субвулканічних і дайкових тіл кислого складу, вузли перетину різнонаправлених зон розсланцювання, ускладнення лінійних тектоно-метасоматичних зон флексуроподібними вигинами.

6. Метасоматичний критерій. Метасоматичні зміни порід: карбонатизація, окварцювання, сульфідизація, березитизація, ліственітизація, пропілітизація, зони лужного метасоматозу.

7. Мінеральний критерій. Розвиток кварцових, кварц-карбонатних жил і прожилків із включеннями сульфідів (пірит, халькопірит, арсенопірит, пірротин).

8. Геофізичний критерій. Зони знижених значень гравімагнітних полів, вузли перетину лінійних субмеридіональних позитивних аномалій субширотними зонами негативних і знижених значень гравітаційного і магнітного полів.

9. Геохімічний критерій. Моноелементні та комплексні ендогенні літогеохімічні аномалії золота, срібла, вісмуту, миш’яку, молібдену, вольфраму, міді.

Пошукові критерії похованих розсипів:

1) Потужна золотоносна кора вивітрювання каолінового профілю;

2) Річкові поховані палеодолини, у межах яких акумулювалися продукти розмиву золотоносної кори вивітрювання;

3) Грубоуламкові відклади руслової фації;

4) Ділянки різкого розширення або звуження палеодолин.

Висновки

Виконані дослідження дали змогу встановити характерні риси геологічної будови та золотоносності СРП, які полягають у наступному:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

Список ОСНОВНИХ опублікованих праць за темою дисертації

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

Сукач В.В. Геологічна будова та золотоносність Солонянського рудного поля (Сурська структура, Середнє Придніпров’я). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.01 – загальна та регіональна геологія. – Інститут геологічних наук НАН України. – Київ, 2002.

У роботі розглянуто геологічну будову Солонянського рудного поля, геолого-структурну позицію родовищ та найважливіших рудопроявів. Вперше для зеленокам’яних товщ Середнього Придніпров’я встановлене їх похиле залягання та відсутність інтенсивних складчастих деформацій, виявлена внутрішня диференціація інтрузивів габроїдного складу та комагматичних їм потоків метабазальтів. За результатами вивчення речовинного складу, морфології і просторової розповсюдженості рудоконтролюючих тіл кислого складу виконана їх типізація та встановлена належність до субвулканічної фації. Уточнені речовинний склад вміщуючих порід і структура окремих родовищ, рудопроявів та похованих розсипищ золота. Проведена типізація золоторудних об’єктів. Розроблена в дисертації схема розчленування зеленокам’яних утворень та прогнозно-пошукові критерії розсипищ та корінного зруденіння золота апробовані при геологозйомочних та пошукових роботах у Середньому Придніпров’ї та інших, аналогічних за будовою регіонах.

Ключові слова: Середнє Придніпров’я, зеленокам’яна структура, рудне поле, формація, метагабро-долерит, метадацит, золото, зруденіння, розсип.

Sukach V.V. Geological structure and gold-bearing of the Solone ore field (Middle Dniepro region, Sura structure). – Manuscript.

Thesis for Candidate’s degree of Geological Sciences by speciality 04.00.01 – General and regional geology. Institute of geological sciences National Academy of Sciences. – Kyiv, 2002.

The geological structure of the Solone ore field, geological and tectonical position of gold deposits and important ore occurrences have been considered. The gentle bedding, the absent of intensive folding, the internal differentiation of gabbro sills and comagmatic basalt flows have been established for the first time in greenstone rock masses of Middle Dniepro region.

Composition of rocks, morphology and areas of distribution of gold control felsic bodies have been studied. These subvolcanic bodies were tiped.

Geology and structure of gold deposits and ore occurrences have been clarified and tiped.

Developed scheme stratigraphicing of greenstone sections and search-prospecting criteria of placers and gold ore mineralisation could be used for mapping and prospecting surveys in Middle Dniepro and similar regions.

Key words: Middle Dniepro region, greenstone structure, ore field, formation, metagabbro-dolerit,