Техногенная россыпь Андрее-Юльевского участка (стр. 4 из 8)

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 %.

По последней отработке россыпей была установлена принципиальная возможность получения концентратов кианита (рис. 8) и кварцевого песка. После неоднократного перемыва при добыче золота произошло естественное обогащение песков кварцевым материалом, кианитом и другими полезными компонентами. По результатам проведенных ранее работ, ориентировочное среднее содержание кианита в песках Еленинской россыпи составляет 3,3 %, Андреевской – около 2 %. Основная масса кианита (до 80 %) сосредоточена в классах песков крупностью от 1 до 20 мм. Преобладающим компонентом техногенных песков после отмывки глинистой составляющей является кварц (91,2-94,6%), который может оцениваться как попутное полезное ископаемое в качестве формовочного, стекольного и строительного песка. Из других потенциально полезных компонентов в рыхлых отложениях присутствует рутил (свыше 2 г/м3), ильменит (свыше 5 г/м3), магнетит (свыше 10 г/м3), монацит и др.

Концентраты кианита из Еленинской россыпи были изучены в ЦНИИолово (г. Новосибирск). Их химический состав характеризуется следующими средними содержаниями (в %): SiO2 -37,78-43,86; Al2O3 - 49.13 -54.94; TiO2 -0,66; Fe2O3 4,04-4,17; MnO 0,03-0,50; MgO 0,01; CaO – 0,16-0,30; Na2O - 0,3; K2O – 0,06-0,10 (Лепезин, 2003).

Глава 7. Технология обогащения и промышленное значение кианитовых руд Андрее-Юльевского участка

Как уже говорилось, Андрее-Юльевские пески неоднократно перемывались, и поэтому почти не содержат глинистого материала.

Фракция +7 мм, на которые приходится в среднем 7%, практически без кианита. Наиболее богатые кианитом фракции 7-5, 5-3, 3-2, 2-1 (соответственно 13,1, 17,1, 18,0 и 9,4 мас.%) (рис. 8).

Рис. 8. Гранулометрический состав кианита

Доля этих фракций относительно общей горной массы составляет 27%. На фракции менее 1 приходится более 66% горной массы: кварц = 90-95%, кианит = 2-5%, гематит = 3-5%.

Технология обогащения сводится к следующему. Пески рассеиваются на три фракции: 1) +7; 2) -7+1; 3) -1.