Месторождение Северное является вторым по значению объектом Эльконского урановорудного района. Оно приурочено к одноименной тектонической структуре северо-западного простирания, расположенной в северной части Эльконского горста, в 2,5 км от Зоны Южной. Урановое оруденение в зоне Северной устойчиво по простиранию и падению при значительной протяженности (до 1,5-2,0 км) рудных тел, что позволило отнести месторождение ко II-й группе по сложности геологического строения.
При проведении предварительной разведки в течение 1980-85 гг. на объекте пробурено 185 скважин общим объемом 126641 м по сети 400х200 и 200х100 м, что позволило геометризовать запасы месторождения и с большой степенью надежности классифицировать их по категории С2.
Запасы утверждены Межведомственной комиссией в 1986 г. по категории С2: уран – 58 556 т при среднем содержании 0,149%; золото (в пределах урановорудных тел) –29220 кг при среднем содержании 0,7 г/т; серебро – 485486 кг при среднем содержании 12,4 г/т.
В 2010-2011 гг. на месторождении пройдено 10475,2 м3 канав и пробурено 68 скважин общим объемом 22441,1 м с целью поисков и оценки золотоуранового оруденения в зоне окисления и создания регулярной разведочной сети 200х100 м до горизонта 0 м в интервале разведочных линий 68-86. Отобрано и проанализировано 5680 бороздовых и керновых проб; изучено 6 групповых проб характеризующих месторождение от поверхности до глубины 800 м; по одной пробе весом 1130 кг проведены укрупненные лабораторные исследования по рудоподготовке, радиометрическому обогащению и выщелачиванию урана.
В результате проведенных работ получен прирост запасов урана и сопутствующих компонентов категории С1; в зоне окисления выявлены участки, перспективные на обнаружение промышленного золотого оруденения для кучного выщелачивания золота, изучены технологические свойства первичных и окисленных руд.
Целью проведённых работ являлось уточнение геолого-структурного строения и минерального состава Северного месторождения Эльконского урановорудного района, а также оценка запасов урана, золота и серебра в пределах зоны окисления и первичных руд с целью выделения участков, перспективных для промышленного освоения и применения технологий кучного выщелачивания.
Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:
Провести анализ геолого-структурных особенностей Северного месторождения и пространственного размещения рудных тел.
Обобщить результаты ранее выполненных разведочных работ (1980–1985 гг.) и сопоставить их с новыми данными (2010–2011 гг.).
Провести интерпретацию данных бурения и горных выработок, определить морфологию, простирание и падение рудных тел.
Выполнить статистическую обработку аналитических данных по урану, золоту и серебру; установить закономерности распределения металлов в пределах рудных зон.
Оценить технологические свойства руд (рудоподготовка, радиометрическое обогащение, выщелачивание урана и золота).
Уточнить категорию запасов и оценить перспективы дальнейшего геологоразведочного освоения месторождения.
Автор принимал непосредственное участие в выполнении полевых, камеральных и аналитических работ, а именно:
участвовал в геологическом описании керна и горных выработок, отборе и оформлении проб;
осуществлял контроль за правильностью пробоотбора и составлением пробоотборных журналов;
проводил первичную обработку и систематизацию аналитических данных;
выполнял построение геологических разрезов и планов рудных тел по данным бурения;
участвовал в оценке запасов урана, золота и серебра по категориям С1–С2;
принимал участие в анализе результатов технологических исследований по радиометрическому обогащению и выщелачиванию;
участвовал в составлении итоговых карт, схем и в камеральной обработке данных разведочных работ.
Физико-географический очерк
Административно месторождение Северное расположено в Алданском районе Республики Саха (Якутия) в 36 км южнее г. Томмот.
На площади месторождения развиты горно-таежные ландшафты с характерными формами среднегорного рельефа. Абсолютные отметки водоразделов составляют 800-950м, а относительные превышения их над долинами – 100-300 м. Крутизна склонов варьирует от 5 до 30°. Основной формой рельефа является денудационно-тектонический рельеф, характеризующийся большой степенью расчленения и различной крутизной склонов.
Мощность делювиальных отложений в верхних частях склонов составляет 1.0-1.5м, в нижних – до 3.5-4м.
Основными поверхностными водотоками являются р. Курунг, руч. Непроходимый с многочисленными притоками, истоки р. Джелинды (рис. 1.1). Реки и ручьи небольшой ширины (5-30 м), со скоростью течения 1.1-1.5 м/сек, имеют ярко выраженный горный характер: V- образные профили долин с продольным уклоном 0.01-0.1. Питание рек и ручьев осуществляется за счет атмосферных осадков и таяния мерзлоты. В период половодья и после длительных дождей река Курунг становится труднопроходимой, ручьи превращаются в бурные потоки. Зимой все реки и ручьи на период 150-180 дней полностью перемерзают, за исключением отдельных участков русел, где подземные воды поступают по тектоническим трещинам. На этих участках образуются многочисленные наледи.
Все реки района, кроме реки Алдана, не могут рассматриваться в качестве источников постоянного водоснабжения. Ширина р. Алдан изменяется от 165 до 415м при глубине в судоходной части 1.4-9.0 м; средняя скорость течения составляет 0.5-1.5 м/сек, максимальная - до 3-х м/сек. Средний уклон 0.0079. Ледостав на реке начинается с октября месяца и к концу декабря толщина льда достигает одного метра. С декабря по апрель по льду возможно движение автотранспорта. Ледоход начинается в середине мая и продолжается 5-15 дней. В период «большой воды» (конец мая – начало июня) река является судоходной для судов с водоизмещением до 1000 т до пристани Томмот. Для режима р. Алдан характерно наличие хорошо выраженного весеннего половодья, отличающегося быстрым подъемом уровня. Спад происходит более медленно, чем подъем, и нарушается дождевыми паводками, которые наблюдаются в течение всего лета. Наибольшая годовая амплитуда уровней реки у г. Томмот достигает 9 м, а средний годовой расход воды за многолетний период наблюдений составляет 519 м3/сек.
Климат района работ резко континентальный с коротким (2.5-3 месяца) летом и продолжительной (7-7.5 месяцев) морозной зимой. Среднегодовая температура воздуха отрицательная и колеблется от -6 до -10°С; минимальная температура наблюдается в январе и равна -50 ÷ -55°С, максимальная – в июле-августе и достигает +30 ÷ +35°С. Продолжительность безморозного периода составляет 90 дней, отопительного сезона – 250 дней в году
Ниже в табл. 1.1 представлены климатические характеристики по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» по метеостанции Томмот. Абсолютный минимум: минус 60°С; максимум – плюс 38°С. Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92% равна минус 51°С. Количество осадков за ноябрь-март – 92 мм; за апрель-октябрь – 343 мм.
Таблица 1.1
Среднемесячная и годовая температура воздуха, г. Томмот
Среднегодовое количество осадков колеблется от 445 мм (г. Томмот) до 766 мм (пос. Эмельджак). Среднее число дней с осадками в году составляет для г. Томмот – 179, для пос. Эмельджак – 205. Наибольшее их количество приходится на летне-осенний период. Устойчивый снежный покров образуется в конце сентября – октябре, сходит – к середине мая. Средняя мощность снежного покрова около 40 см, максимальная – 70 см, в пониженных участках рельефа она достигает 1.5 м и более.
Преобладающими направлениями ветров по данным метеостанции г. Томмот являются северо-западные и северные, метеостанций г. Алдана и пос. Эмельджак – юго-западные и западные. Среднегодовые скорости ветра изменяются от 1.2 до 3.1 м/сек, а наибольшие скорости, наблюдаемые раз в 5-10 лет и реже, достигают 20 м/сек.
Многолетняя мерзлота развита практически повсеместно, мощность её изменяется от десятков метров до 200-400 м; глубина сезонного протаивания на водоразделах и склонах 0.5-5.0 м, в долинах от 2-3.0 до 6 м. Сезонное протаивание начинается в конце мая и заканчивается в конце августа.. Температура мерзлых толщ равняется минус 3 – минус 5˚С.
Растительность района довольно однообразна. Значительная часть площади покрыта лиственницей, на сухих участках – сосной, на увлажненных – елью, реже встречается пихта. Склоны хребтов покрыты кедровым стлаником. В нижнем растительном покрове растут: брусника, черника, голубика, мхи и лишайники. Вдоль русел рек и ручьев произрастают: ольха, береза, рябина и различные виды трав. Общая залесённость района составляет 80%. Эксплуатационные запасы древесины оцениваются в 130-140 м3/га и по составу пород распределены следующим образом: даурская лиственница – 86%, сосна – 12%, ель – 1.2%, прочие – 0.8%. Общие запасы древесины Алданского горнопромышленного района составляют около 3 млрд. куб. метров.
Животный мир беден. Встречаются медведь, лось, северный олень, лиса, заяц, соболь, белка, бурундук, из птиц – куропатка, рябчик, тетерев, глухарь, а также перелетные – утки и гуси. В реках водятся гольян, хариус, ленок, таймень.
История геологической изученности
Геолого-геофизическая изученность района
Эльконский урановорудный район расположен в Центрально-Алданском золотоносном районе (ЦАР) – одним из наиболее изученных и освоенных горнопромышленных районов Якутии. Из-за обилия опубликованных и фондовых материалов ниже охарактеризованы работы по результатам площадных, в том числе специализированных на уран, исследований: геолого-съемочных, поисковых, геохимических, геофизических, гидрогеологических, инженерно-геологических и др. Приведен список работ по различным направлениям изученности Эльконского урановорудного района. Остальные опубликованные и фондовые работы, касающиеся частных вопросов геологии, полезных ископаемых, технологии, научно-исследовательских, тематических исследований, упоминаются в соответствующих разделах текста отчета.
Геолого-съемочная, поисковая и геохимическая изученность
Первое представление о геологическом строении района было получено в результате исследований В.Н.Зверева (1912 г.). В 1926-27 гг. в Центрально-Алданском районе (ЦАР) были открыты крупные месторождения золота. Наибольший вклад в изучение Центрального Алдана внесли выдающиеся советские геологи В.Н. Зверев, Ю.А. Били-бин, В.Н. Серпухов, Д.С. Коржинский, Ю.К. Дзевановский. В этот период были разработаны первые стратиграфические схемы Алданского щита, открыты месторождения золота, флогопита, горного хрусталя, угля.
Систематическое изучение ЦАР началось с 1941 года, после открытия геологами Восточно-Сибирского геологического управления в долине реки Эмельджак уникального месторождения флогопита. Дальнейшие исследования, связанные главным образом с поисками новых месторождений флогопита, проводились коллективами геологов Читинского, Якутского (Тимптоно-Учурская комплексная экспедиция – ТУКЭ) и Восточно-Сибирского геологических управлений. Основной задачей этих исследований явилось составление геологической основы для поисков месторождений флогопита. При этом главное внимание уделялось стратиграфическим построениям, поскольку в размещении флогопитоносных метасоматитов определился четкий литолого-стратиграфический контроль диопсидовыми гнейсами и сланцами леглиерского горизонта Федоровской свиты докембрия. Вопросы разрывной тектоники разрабатывались при этом недостаточно.
Значительное место в региональном геологическом изучении территории Алданского щита занимают исследования Ю.К. Дзевановского. Под его руководством в 1961 году была составлена геологическая карта Центрально-Алданского горно-промышленного района масштаба 1:500 000 [46], а в 1958 г. – листы Государственной геологической карты О-51, О-52 масштаба 1:1 000 000 [45].
В 1957 году, по рекомендациям д.г.-м.н., профессора Я. Д. Готмана (ВИМС) были развернуты активные поисковые работы на уран в Центральной части Алданского кристаллического массива.
В конце 1959 года в западной части Эльконского горста, при проведении картосоставительской партией Южно-Якутской комплексной экспедиции ЯТГУ геологической съемки масштаба 1:200 000, было открыто рудопроявление урана Северный Курумкан.
В 1959-63 годах в Центрально-Алданском районе силами Эльконской партии ТУКЭ под руководством Н.П. Губкина была выполнена геологическая съемка масштаба 1:50 000, сопровождавшаяся металлометрическим, шлиховым, гидрогеохимическим опробованием и радиометрическими поисками.
Рекомендации Я. Д. Готмана и обнаружение рудопроявления Северный Курумкан явились предпосылками для постановки в Центрально-Алданском горнопромышленном районе специализированных поисковых работ на уран.
В 1960 году аэрорадиометрическими поисками масштаба 1:25 000 аэропартией №35 Октябрьской (позднее Приленской) экспедиции [43] в юго-западной части Эльконского горста было выявлено большое количество аномальных участков. Наземной группой аэропартии №35 на этой же площади были проведены геолого-радиометрические поиски масштаба 1:25 000, выявившие более десяти перспективных рудопроявлений (Южный Курумкан, Звездное, Крутое, Надежда, Плоское, в дальнейшем оказавшимся северо-западным окончанием месторождения Южное, и другие), а также большое количество точек минерализации. При этом была установлена отчетливая пространственно-генетическая связь уранового оруденения с процессами мезозойской тектоно-магматической активизации. Обнаружение перспективного промышленного уранового оруденения в пределах активизированного участка Алданского щита – Эльконского горста на долгие годы определило направление, комплексирование и методику поиско-вых работ.
В 1961 году объектом геолого-радиометрических поисков становится центральная, граничащая на западе с территорией выявленных рудопроявлений и восточная части Эльконского горста. В результате этих работ, выполненных партией №53 Приленской экспедиции, составлены радиометрические карты масштаба 1:25 000-1:10 000 и схематическая геологическая карта, отвечающая по детальности масштабу 1:50 000 (56). В бассейнах рек Русской, Курунг, Холодной, Элькон, Юкунгра было открыто большое количество ураноносных зон, наиболее крупные из которых – Южная (прослежена от ручья Лагерного до ручья Акин), Северная, Центральная - в том же году получили предварительную оценку. Одновременно в западной части Эльконского горста оценкой ранее выявленных рудопроявлений (Курумкан, Звездное, Лунное, Надежда и др.) занималась партия №47 Приленской экспедиции (6). Этой же партией на площади работ, совместно с группой ВИМСа, была выполнена геологическая съемка масштаба 1:10 000.
Геологической съемкой масштаба 1:50000-1:10000 (94,41,99) и картосоставительскими работами масштаба 1:200 000 ЮЯКЭ (Телега Н.С., Луконина В.А., 1961), массовыми поисками партий ТУКЭ (Черных А.Э.,1964) также был выявлен ряд перспективных радиометрических аномалий и проявлений урановой минерализации, прослежены северо-западные продолжения ураноносных разрывных структур, выявленных партией №53.
Результаты вышеперечисленных работ позволили отнести Эльконский горст к крупному ураноносному району, заслуживающему особого внимания, что явилось в свою очередь основанием для постановки и выполнения Приленской экспедицией в 1962-86 гг. весьма значительных объемов поисковых и разведочных работ.
Зимой 1961-62 гг.партией №53 на участке Дружном бурением и штольнями на горизонте +823м получены данные, свидетельствующие о значительном вертикальном раз-махе уранового оруденения.
В 1962-64 гг. партиями №53 и №66 Приленской экспедиции совместно с группой геологов ВИМСа проведено геолого-структурное картирование в масштабе 1:25 000 основной рудоносной площади Эльконского горста (828 км2) и в масштабе 1:10 000 участков в водораздельной части рек Юхухта, Юкунгра, Курунг-Салаа и верховьях ручьев Распадистого и Эльконкан (70 км2) (32).
В 1962-66 гг. группой ВСЕГЕИ по договору с Приленской экспедицией была про-ведена специализированная геологическая съемка масштаба 1:100 000 на площадь около 3,5 тысяч кв.км, охватившая Эльконский урановорудный район и его обрамление (92). Составленные по результатам съемок специализированные геологические и геолого-структурные карты Эльконского урановорудного района явились основой для проведения оценочных и прогнозных работ на многие годы вперед.
В 1962 году Приленская экспедиция продолжала геолого-радиометрические поиски ураноносных структур силами партии №60 (правобережье реки Холод-ной), партии №53 (верховья реки Курунг), партии № 62 (в бассейне нижнего течения рек Русской и Холодной). Кроме того, в центральной части Эльконского горста партиями №53 и №60 проводятся детальные поисковые работы масштаба 1:5 000-1:2 000, включающие большой комплекс геолого-геофизических методов, и поисково-разведочные работы с глубинной оценкой отдельных участков единичными скважинами и подземными горными выработками. Выявлены и прослежены ураноносные зоны Южная, Сохсолоохская, Пологая, Невская, Курунг, Брусничная, Медвежья, Бластомилонитовая и др., а участки Дружный, Курунг, центральная часть зоны Северной становятся объектами предварительной разведки.
В 1963 году с учетом положительных результатов поисково-оценочных и поиско-во-разведочных работ было принято решение о форсировании геологоразведочных работ на Эльконском горсте. Если в 1962 году работало три партии, то с 1963 года на площади 800 км2, представляющей самую перспективную часть Эльконского горста, стали рабо-тать, непосредственно соседствуя друг с другом, геологоразведочные партии №№ 53, 60, 64, 65, 68, 70, поисково-съемочная партия № 66, партии общегеофизических методов № 69 (Приленская экспедиция) и партия № 28 (ВИРГ), а также несколько групп научно-исследовательских институтов - ВИМСа, МГРИ, ВСЕГЕИ, ВИРГа. Осуществлена пред-варительная разведка месторождения Дружное, участка Курунг, зоны Северной, зоны Центральной – участки Перспективный и Минеевский – партия №53; зоны Агинской – участок Агинский – партия №60; зоны Южной – участок Непроходимый – партия №68; участок Элькон – партия №65. Оценочные буровые работы по редкой сети проведены на зоне Сохсолоохской – партия №60, зоне Пологой – партия №70, Эльконском плато – пар-тия №64. Детальная подготовка поверхности с целью подготовки к глубинной оценке осуществлена на правобережье реки Русской (партия №53), в верховье реки Курунг (пар-тия №64), в верховье реки Элькон (партия №65).
В 1964-65 годах продолжается предварительная разведка наиболее перспективных рудоносных структур с приростом запасов категории С1 – месторождений Снежное, Агдинское, участков зоны Южная – Дружное, Курунг, Элькон и Непроходимое, зон Центральной, Интересной, Невской, Надеждинской.
Одновременно на флангах участков с определившейся рудоносностью и зонах с неясными перспективами продолжается проведение детальных поисков, включающих специализированное геологическое картирование масштаба 1:5000, в комплексе с пешеходной и шпуровой гамма-съемкой, магнито- и электроразведкой, поверхностными горными выработкам, поисково-оценочным бурением по редкой сети, с подсчетом запасов категории С2 по наиболее перспективным участкам.
Результатом первого этапа изучения Эльконского урановорудного района (1961-1965 годы) явилась предварительная оценка масштабов его промышленной ураноносности с подсчетом запасов категорий С1 (Дружное, Курунг, Элькон, Снежное, Агдинское, зона Интересная) и С2 (участки Непроходимый, Эльконское плато, зоны Северная, Надеждинская, Невская, Весенняя, 517, 511-565, 510, 566, Центральная) и прогнозных ре-сурсов урана (74ф).
В 1966-70 гг. отмечается некоторый спад интенсивности геологоразведочных работ, детальные поиски осуществляются часто в пределах второстепенных зон с неясными перспективами на выявление промышленного уранового оруденения (партии № 64, 66, 70). Партией №64 продолжена предварительная разведка двух месторождений урана – Курунг и Эльконское плато, получили поисковую оценку и переведены в разряд средних месторождений зоны Невская, Магнитная, Сохсолоохская, Медвежья (36, 37, 38)
В 1972 – 75 гг. Центральной геологической партией №71 Приленской экспедиции под руководством Н.М. Зверева и группой ВИМСа под руководством Я.Д.Готмана и Э.В.Петросяна были проведены работы по уточнению геолого-структурной карты Эль-конского урановорудного района, учитывающие новые данные по геологическому строе-нию и условиям локализации уранового оруденения, полученные при проведении в нем съемочных, поисковых и разведочных работ вплоть до 1975 года.
В 1971–86 гг. в Эльконском урановорудном районе возобновляются интенсивные геологоразведочные работы. Проводится детальная разведка участков зоны Южной с целью подготовки зоны, как единого месторождения, к промышленному освоению.
По состоянию на 01.05.1980 года по Зоне Южная произведен подсчет и защита запасов в ГКЗ [7ф).
В 1980-85 гг. партией № 64 выполнен второй этап изучения зоны Северная [59ф]. Основанием для постановки этих работ явилось ТЭО для месторождений зоны Южной, предусматривающее проходку основных откаточных выработок будущего горнодобывающего предприятия через зону Северная. В связи с этим потребовалось дать оценку промышленных перспектив зоны Северная для определения перспектив ее отработки с использованием пройденных выработок к зоне Южная. За счет ее доразведки на глубину до горизонта -400 м и открытия слепого оруденения на СЗ продолжении, протяженность месторождения зона Северная выросла с 3,3 до 7,2 км, а запасы категории С2 увеличены в 10 раз.
Всего ПГО «Приленскгеология» открыла 23 месторождения и 38 рудопроявлений урана.
К 1986 году ПГО «Приленскгеология» в виду выполнения поставленных задач по оценке ураноносных зон Эльконского горста было перепрофилировано на поисковые работы по золоту, апатиту и геологической съемке масштаба 1:50 000 [4ф, 9ф, 61ф, 62ф, 76ф, 88ф], переименовано в Приленскую экспедицию в составе ПГО «Якутскгеология», а после ее расформирования, оставшиеся Алексеевская, Хатыминская и Зареченская партии вошли в состав ТУГРЭ, в дальнейшем ГУГГП «Алдангеология».
В 2009-2011 гг. на основе проектов, разработанных в 2008 году ЦФ «Горногеологической экспедиция» ФГУГП «Урангео», выполнены разведочные работы на месторождениях Элькон (подрядчик ЗАО «РУСБУРМАШ», субподрядчик ФГУГП «Урангео»), Непроходимое, Дружное и Северное (подрядчик ЗАО «РУСБУРМАШ»). На месторождении Северное в 2010-2011 гг. пройдено 10475,2 м3 канав, пробурено и опробовано 68 разведочных скважин общей длиной 22441,1м.
Разведочное бурение сопровождалось комплексом сопутствующих работ (топографо-геодезические работы, геофизические исследования скважин, керновое и литохимическое опробование, аналитические работы), а также технологическим опробованием с изучением вещественного состава и технологических свойств урановых руд в ЗАО «ВНИИХТ» по договору с ЗАО «РУСБУРМАШ».
Геофизическая изученность
При изучении Эльконского урановорудного района широко применялись как методы общей геофизики, так и специализированные радиометрические методы различных модификаций и масштабов.
Методы общей геофизики представлены гравиметрическими (1:1000000-1:50000), аэромагнитными (1:50000-1:25000) и наземными магнитными (1:10000-1:2000) и микромагнитными (1:1000–1:100) съемками, электроразведкой методом срединных градиентов (1:10000 – 1:2000).
Гравиметрические работы выполнялись на территории Эльконского горста начиная с 1963 года, к настоящему времени они закрывают всю его территорию и представлены всевозможными масштабами исследований: 1:1 000 000 – Алданская партия №5/64 Якутского геологического управления, 1964 год; 1:500 000 – партия №16 ВИРГа, 1963г., (22); 1:200 000 – партия №28 ВИРГа, 1964-65гг.,(23, 24); партия №16 ВИРГа, 1987г., (87); ЯТГУ, 1988-1990гг., (51ф); 1:50 000 – партия №71 Приленского ПГО, 1976-1979гг.,(47). Данные гравиметрических съемок использовались при мелко- среднемасштабных тектонических, структурных и т.д. построениях, в частности с целью установления положения Эльконского горста в структуре Алданского щита, определения основных особенностей строения горста, уточнения размеров и положения мезозойских магматических очагов.
Аэромагнитные съемки выполнялись преимущественно в масштабе 1:25000, реже 1:50000-1:100000, отдельно (ВИРГ, 1958, (30)). НТГУ, 1971-72гг., (75) ), либо в комплексе с аэрогамма- (партия № 35 Октябрьской экспедиции, 1960-62 гг., (43, 67, 26)) или аэрогаммаспектрометрическими (партия №35 Октябрьской экспедиции, 1963г., (48), ЯТГУ, 1961 г., (95)) съемками. В результате проведенных работ вся территория Эль-конского горста и его обрамления закрыта аэромагнитными съемками масштаба 1:25000.
Основной объем аэрогамма- (26, 43, 67, 81) и аэрогамма-спектрометрических (42, 48) съемок в масштабах 1:25000-1:50000 был выполнен партией № 35 Октябрьской (При-ленской) экспедиции в 1958-1964 годах. Эти материалы, в совокупности со среднемасштабными пешеходными гамма-поисками (1:25000-1:10000) и результатами радиометрического сопровождения при проведении геолого-съемочных работ (1:50000-1:10000), послужили основой для выявления аномальных радиоактивных объектов и дальнейшей постановки поисково-оценочных работ. В 1976г. (86) и 1990-93гг. (66) многоканальные аэрогаммаспектрометрические съемки на площадях, включающих Эльконский горст, выполнены соответственно Невской экспедицией ВГО «Геологоразведка» и ЯТГУ.
Комплекс детальных геофизических методов, состоящий из специализированных радиометрических исследований (пешеходные гамма-поиски и шпуровая гамма-съемка масштабов 1:5000-1:2000) и методов общей геофизики (магнитные и микромагнитные пешеходные съемки масштабов 1:1000-1:100, электроразведочные работы масштабов 1:10000-1:2000), совместно с детальными геологическими съемками масштаба 1:5000 показал свою высокую эффективность при проведении поисково-оценочных работ, нацеленных на прослеживание, картирование и оценку рудоносности отрезков ураноносных зон. Этот комплекс применялся полевыми партиями Приленской экспедиции на своих площадях на всем протяжении их деятельности. В период максимальной интенсивности проведения поисково-оценочных работ, с 1964 по 1969 год, методы общей геофизики на площадях работ полевых геологических партий осуществлялись централизованно, силами партии общегеофизических методов № 69 Приленской экспедиция (13, 14, 15, 16, 31) и партиями №2 (25) и № 28 (24) ВИРГа.
Геохимическая изученность
Геохимические исследования выполнялись на территории Эльконского ураново-рудного района при геолого-съемочных работах и работах по геологическому доизучению (рис.1) масштабов 1:200 000 – 1:50 000 (20, 68, 69, 70, 71, 72, 76, 90, 93, 96), специализированных поисково-съемочных и геохимических работах на рудное золото (4, 5. 9, 18, 49, 78, 88, 98), специализированных геохимических исследованиях на уран (17, 65) и включали литогеохимическое опробование по первичным и вторичным ореолам рассеяния и гидрохимическое опробование с целью выявления геохимических ореолов и аномалий и прогнозной оценки перспектив рудоносности исследуемых площадей.
Гидрогеологическая и инженерно-геологическая изученность
В региональном плане гидрогеологические и инженерно-геологические условия Эльконского урановорудного района были изучены в 60-х годах прошлого века (10, 11, 21, 100). Кроме того детальные гидрогеологические и инженерно-геологические исследования проводились при производстве работ по разведке и доразведке месторождений (74, 7).
Геологическое строение района работ
Геологическое строение района дается по материалам Приленского ПГО, ВСЕГЕИ и ГГП «Алдангеология», стратиграфическое расчленение пород архейско-протерозойского фундамента – по материалам Приленского ПГО (1985г).
Эльконский урановорудный район представляет собой активизированную в мезозое окраинную часть Алданского щита вблизи погружения пород последнего под чехол Сибирской платформы.
В строении района участвуют образования нижнего и верхнего структурных этажей и продукты мезозойского тектономагматического цикла. Нижний структурный этаж представлен глубоко метаморфизованными и сложно дислоцированными архейскими кристаллическими сланцами и гнейсами, улътраметаморфическими и магматическими образованиями архейско-протерозойского возраста. Верхний структурный этаж сложен горизонтально залегающими осадочными отложенными нижнего кембрия, сохранившимися, в основном, по периферии района в виде останцов на размытой поверхности докембрийских пород.
Образования нижнего и верхнего структурных этажей прорваны щелочноземельными и щелочными магматическими породами мезозойского возраста.
Главными элементами структуры района являются региональные разломы архейского заложения, неоднократно подновлявшиеся в более позднее время. Выделяются две системы разломов: ортогональная, включающая разломы широтного и меридионального направления, и диагональная, представленная северо-западными и северо-восточными разломами.
В этап мезозойской тектоно-магматической активизации в результате перемещений по региональным разломам блоков фундамента в Центрально-Алданском районе были образованы Эльконский, Байонайский и Верхне-Нимгерканский горсты и разделяющие их Куранахский и Верхне-Якокутский грабены.
Эльконский горст расположен в северо-восточной части мобильного Коларо-Эльконского блока, ограниченного Амедичи-Эльконской и Коларо-Ыллымахской зонами региональных разломов северо-восточного направления (рис.2.7). Границами горста являются разломы ортогональной и диагональной систем: Якокитский - на северо-западе, Ыллымахский - на юго-востоке, Эмельджакский - на северо-востоке, Юхухтинский – на юго-западе. На северо-северо-западе границей являются субширотные разломы, входящие в систему Северо-Алданского близширотного уступа.
В металлогеническом плане Центрально-Алданский район, включающий Элькон-ский урановорудный район, характеризуется проявлением двух главных эпох рудообразования: докембрийской и мезозойской. В докембрийскую эпоху образованы крупные месторождения железа, флогопита и апатита, расположенные по периферии Эльконскогорста. Для мезозойской металлогенической эпохи характерны промышленные месторождения урана и золота, месторождения молибдена, а также мелкие полиметаллические проявления жильного типа.
Стратиграфия
Архейско-протерозойский кристаллический комплекс
Породы архейского кристаллического комплекса представлены различными по составу кристаллическими сланцами и гнейсами, их гранитизированными и мигматизиро-ванными разностями и связанными с ними гранитоидами. Разделение метаморфических пород на кристаллические сланцы и гнейсы проводится условно по текстурно-структурным признакам и количеству темноцветных минералов. К кристаллическим сланцам относятся обычно породы мелкозернистой и среднезернистой структуры, сланцеватой, реже массивной текстуры с содержанием темноцветных минералов от 40 до 80%. К гнейсам относятся породы преимущественно среднезернистой и крупнозернистой структуры, полосчатой или массивной текстуры с содержанием темноцветных минералов менее 40%.
Гранитизация кристаллических сланцев и гнейсов проявилась в уменьшении основности и распаде плагиоклазов, образовании калиевого полевого шпата и кварца, преобразовании темноцветных минералов и уменьшении их количества. По интенсивности проявления процессов гранитизации выделяются гранитизированные кристаллические сланцы и гнейсы, гранито-гнейсы и граниты.
Метаморфические породы района относятся к наиболее древней иенгрской серии Алданского щита и представлены образованиями двух средних свит: верхнеалданской и фёдоровской.
Верхнеалданская свита представлена породами верхней подсвиты, которые преимущественно развиты по периферии рудного района и занимают 15% площади. В состав подсвиты входят высокоглинозёмистые разности пород: силлиманитовые, силлиманит-кордиеритовые, гранат-силлиманит-кордиеритовые кристаллические сланцы и гнейсы, переслаивающиеся с биотитовыми, биотит-пироксеновыми, амфибол-двупироксеновыми гнейсами и линзами кварцитов. В верхах разреза подсвиты количество прослоев пироксеновых гнейсов увеличивается и её верхняя граница определяется условно.
Видимая мощность образований верхней подсвиты верхнеалданской свиты не превышает 1000 м.
Федоровская свита представлена мощной толщей амфибол- и пироксенсодержащих кристаллических сланцев и гнейсов, которые слагают основную часть территории района, образуя крупную сложно-построенную синклинальную структуру. Разрез федоровской свиты на площади района является неполным и представлен двумя подсвитами: нижней и средней. Верхняя подсвита и верхняя часть средней подсвиты отсутствуют. Каждая подсвита разделяется по литологическому составу на горизонты. В нижней подсвите выделяются медведевский и любкакайский горизонты; в средней подсвите – леглиерский, нижнекерибиканский, среднекерибиканский и верхнекерибиканский горизонты. Общая мощность образований федоровской свиты 2800 м. Медведевский, леглиерский и среднекерибиканский горизонты характеризуются насыщенностью диопсидсодержащими породами и линзами метасоматических амфибол-диопсидовых пород, кальцифиров и мраморов сравнительно небольшой общей мощности (50-250 м). В связи со своеобразным составом и относительной выдержанностью по простиранию эти горизонты являются маркирующими для района.
Наиболее четким и выдержанным маркером является леглиерский горизонт. Он представляет собой пачку переслаивающихся диопсидовых, амфибол-диопсидовых, двупироксеновых кристаллических сланцев и гнейсов с подчиненным количеством прослоев амфиболовых и биотитовых разностей. Отличительной чертой его является наличие пачек, включающих скаполит-диопсидовые, магнетит – флогопит-диопсидовые, диопсид-скаполит-гранатовые, паргасит-скаполитовые и другие разновидности пород. На отдельных участках в составе горизонта отмечаются линзы мраморов и форстеритовых кальцифиров. Образования леглиерского горизонта отличаются более высокой основностью по сравнению с другими метаморфическими породами, поэтому они слабее подвергаются гранитизации, и реликты вышеуказанных пород сохраняются на участках прояв-ления сильной гранитизации. На сопредельной площади горизонт является продуктивным на флогопит.
Медведевский и среднекерибиканский горизонты близки по составу леглиерскому. Однако диопсидовые разности гнейсов и метасоматические породы имеют в них меньшее распространение, и выделение их в разрезе архейских пород оказывается на отдельных участках невозможным.
Породы любкакайского и нижнекерибиканского горизонтов занимают основную часть площади района. Они располагаются между маркирующими диопсидсодержащими горизонтами и представлены биотит-амфиболовыми, диопсид-амфиболовыми кристаллическими сланцами и гнейсами, сложно чередующимися между собой по мощности и простиранию. Отмечаются маломощные прослои диопсидовых гнейсов. Аналогичный состав имеют и породы верхнекерибиканского горизонта, которые пользуются ограниченным распространением в районе.
Породы метаморфического комплекса повсеместно смяты в складки различного порядка, образовавшиеся в результате неоднократно проявленных процессов докембрийского тектонического цикла. В региональном плане Эльконское сводово-горстовое поднятие входит в Ыллымахский синклинорий, расположенный на северо-востоке Центрально-Алданской куполовидной структуры, и по характеру пликативных дислокаций представляет собой сложно-построенную синклиналь второго порядка, названную Юкунгринской. Сложность её строения обусловлена развитием структур III и более высоких порядков, для которых характерны виргация и изгибы осей по простиранию, ундуляция шарниров. Генеральным направлением простирания осей складок является северо-западное и близширотное. Наиболее погруженная часть синклинали расположена в междуречье Холодной-Юкунгры, где в ядре фиксируются породы средне- и верхнекерибиканского горизонтов. Южное крыло характеризуется моноклинальным залеганием пород, имеющих падение на север под углами 45-50°. Северное крыло синклинали осложнено складками более высоких порядков.
Антиклинальные складки в районе чаще всего приближаются к куполообразным формам и характеризуются относительно простым строением. Синклинали же имеют более сложную морфологию, часто запрокинутые крылья, изгибы осей и изоклинальный характер.
В докембрийском кристаллическом комплексе района выделяются раннеархейские и позднеархейско-нижнепротерозойские магматические и ультраметаморфические образования.
К раннеархейским относятся плагиогранитизированные породы; плагиогранитные мигматиты, плагиогранито-гнейсы, мезо – и лейкократовые плагиограниты, а также орто-тектиты плагиоклаз-кварцевого состава. Плагиограниты в сравнении с другими гранитоидами пользуются в районе ограниченным распространением, слагая не более 5%площади. Плагиогранитизированные породы, плагиогранито-гнейсы, плагиогранитные мигматиты и плагиограниты образуют между собой постепенные переходы. Плагиомигматиты развиваются, в основном, согласно напластованию кристаллических сланцев и гнейсов.
Другая возрастная группа магматических и ультраметаморфических пород представлена нормальными и кислыми гранитами. Нормальные граниты в районе развиты почти повсеместно и представлены лейкократовыми и мезократовыми разностями. Между ними и гранитогнейсами, калишпатизированными и слабогранитизированными гнейсами и мигматитами существуют постепенные переходы. В южной части площади выделяется протяженная полоса порфиробластовых разновидностей нормальных гранитов. Среди мигматитов наибольшим распространением пользуются послойные мигматиты; также отмечаются теневые, послойно-пятнистые, брекчиевидные и другие.
Ортотектиты нормального состава образуют дайкообразные тела с чёткими контактами. Они имеют обычно гигантозернистое строение и состоят из плагиоклаза, калишпата и кварца.
Аляскитовые граниты являются самыми поздними магматическими образованиями комплекса. Они образуют штокообразные тела в поперечнике до нескольких сотен метров, а также мелкие линзовидные тела и дайки и сопровождаются гигантозернистыми ортотектитами калишпат-кварцевого состава.
Распространение гранитизированных пород и гранитов в пределах района неравномерное. Области развития наибольшей гранитизации расположены по периферии рудного района, в полях развития пород верхнеалданской свиты. Здесь на долю гранитов и гранито-гнейсов приходится до 90% объема пород. В центральной части, наоборот, преобладают мигматиты и гранитизированные гнейсы. Граниты образуют мелкие тела, обычно залегающие согласно с направлением простирания метаморфических пород.
Порода ультраметаморфического комплекса разбиты большим количеством древних разрывных нарушений, выполненных дайками ортогнейсов, ортотектитами, бласто- и ультрамилонитами, бласто-катаклазитами. Дайки ортогнейсов, наряду с бластомилонитами, являются важнейшим древним составным элементом многих ураново-рудных зон, в том числе зоны месторождения Южного (зоны Южной). Древние разломы, выполненные дайками ортогнейсов, создали основной структурный план и благоприятные условия для последующего формирования более поздних нарушений, в частности, бласто- и ультра-милонитов, а затем и мезозойских нарушений. Основными являются нарушения северо-западного и широтного направлений.
Значительно меньшим распространением пользуются бластомилонитовые швы меридионального направления.
Среди северо-западных нарушений наиболее протяженными и выдержанными являются древние разломы зон Южной и Сохсолоохской, которые прослежены через всю площадь района на 30-40 км и хорошо изучены горными выработками и скважинами. Менее выдержанными, но достаточно протяженными, являются разломы, проходящие в придолинной части реки Холодной, а также система разломов в северо-восточной части площади (Эмельджакская зона разломов).
Древние разломы широтного направления представляют мощные полосы, состоящие из серии параллельных кулисообразных швов бласто- и ультрамилонитов. Одна такая полоса, расположенная в северной части района, ограничивает на северо-западе рудоносные зоны Южную и Сохсолоохскую. Две полосы выделяются в центральной части района: одна проходит через верховье ручьёв Акин и Непроходимый, другая - через верховья рек Холодной, Курунга и Русской. На участках пересечения их с северо-западными разломами отмечается максимальная концентрация бластомилонитовых швов.
Разломы, выполненные ортогнейсами и бластомилонитами, представляют собой линейно вытянутые структуры, занимающие обычно секущее положение по отношению к ультраметаморфическим породам архейского комплекса. В основном они являются крутопадающими к югу и юго-западу; пологим падением (10-30°) характеризуются меридиональные разломы.
Палеозойский платформенный комплекс
Породы архейского кристаллического комплекса с резким угловым несогласием перекрываются терригенно-карбонатными образованиями нижнего отдела кембрийской системы, представленного юдомской свитой, в состав которой входят аркозовые песчаники, доломиты, доломитизированные известняки и мергели. В пределах рудного района отложения свиты имеют незначительное распространение. Полностью отсутствуя в центральной части, они отмечаются на севере и западе района в виде останцов, постепенно сливающихся в сплошной платформенный чехол.
Нижнекембрийские породы имеют субгоризонтальное залегание с тенденцией пологого погружения на север и северо-запад (до 4°). Горизонтальное залегание нарушается в случаях внедрения мезозойских интрузий, а также в связи с проявлениями разрывной тектоники.
Максимальная мощность отложений юдомской свиты, зафиксированная в пределах района, 135-140 метров.
Магматические породы палеозойского комплекса представлены сравнительно однообразными дайками диабазов и диабазовых порфиритов, сопровождаемых эпидозитами и эпидотизированными породами и пользуются наибольшим развитием в юго-западной части района в бассейне реки Юкунгры, а также в восточной части, на правобережье реки Русской. Дайки обычно прямолинейны, выдержаны по мощности (0.5-3.0м), протяженность их не превышает 1-2 км. Контакты даек чёткие, резкие. Большинство даек ориентировано в северо-западном и субширотном направлениях.
Четвертичные отложения.
Нерасчлененные четвертичные отложения относятся к верхнему и современному отделам и представлены элювиальными, делювиальными и аллювиальными отложениями. Первые из них отмечаются на водоразделах и представлены щебенчато-глыбовыми образованиями. Делювиальные образования на склонах состоят из крупноглыбовых обломков с небольшой примесью мелкообломочного материала, песка и гравия. Мощность делювия составляет обычно 2-3 м, иногда достигает 5 метров.
Аллювиальные образования представлены валунно-галечным материалом, в незначительной степени супесями и песками. Мощность аллювия до 10-15м, но в долинах крупных рек (Элькон, Курунг, Русская) достигает 30-50 метров.
Интрузивный магматизм
Мезозойский магматический комплекс
На площади района широко проявлены мезозойские магматические щелочные и щелочноземельные породы этапа тектономагматической активизации Алданского щита.
Мезозойские магматические породы широко распространены в северо-западной и, в значительно меньшей мере, центральных частях Эльконского урановорудного района. Они представлены преимущественно интрузивными и субвулканическими, реже – вулканическими разностями, близкими по составу к различным породам сиенитового ряда. В пределах района установлено два этапа проявления мезозойской магматической деятельности: среднеюрский (интрузивно-субвулканические породы щелочноземельных порфиров и лампрофиров) и верхнеюрский - нижнемеловый (вулканогенно-интрузивные породы, преимущественно калиевого щелочного состава).
Среднеюрские интрузивно-субвулканические щелочноземельные породы слагают сложнодифференцированные интрузивы и поля развития даек, локализующихся в метаморфической толще фундамента. По петрографическому составу среди этих пород выделяются: роговообманковые порфиры, вогезиты, биотитовые и биотит-пироксеновые лампрофиры, пироксен-роговообманковые и биотит-пироксен-роговообманковые порфиры, трахитовые и сферолитовые порфиры.
Последовательность формирования и возрастные взаимоотношения между отдельными разновидностями устанавливаются довольно отчетливо. В начальной стадии среднеюрского этапа магматизма происходило формирование пластообразных тел роговообманковых порфиров и даек вогезитов, сменяющихся внедрением пластовых тел и даек биотитовых и биотит-пироксеновых лампрофиров. В конечные стадии внедрялись дайки и маломощные пластовые тела кварцсодержащих сферолитовых и трахитовых порфиров. На все эти породы накладывается урановорудный гидротермально-метасоматический процесс.
Пространственное размещение пластовых интрузий и даек строго подчинено структурному контролю. Они концентрируются в узлы и линейные поля, приуроченные к зонам древней милонитизации, местам сочленения разноориентированных разломов и участкам интенсивной дислокации древней толщи преимущественно северо-западного, реже субмеридионального направления. Выделяется несколько крупных полос насыщения магматическими образованиями раннего мезозойского этапа. Одна из них прослежи-вается в северо-западном направлении вдоль системы зон Сохсолоохского разлома, от ручья Заквасного на юго-востоке до реки Якокит на северо-западе. Вторая, менее чётко выраженная полоса даек, также северо-западного направления протягивается вдоль зоны Южной от верховьев ручья Непроходимого до среднего течения ручья Конкулаах.
Повышенная концентрация даек отмечается на западе площади в пределах Курумканской системы рудоносных структур, вытянутых в субмеридиональном направлении.
К верхнеюрскому-нижнемеловому этапу магматизма относятся преимущественно интрузивные, метасоматические, субвулканические и, в меньшей мере, вулканогенные щелочные породы, а также субщелочные разновидности пород сиенит-монцонитового ряда. Они широко развиты в северо-западной части района.
Породы сиенит-монцонитового ряда представлены авгит-роговообманковыми, авгитовыми сиенитами, граносиенитами и аплитами, слагающими мелкие лакколиты, штоки и дайки. Среди щелочных разновидностей пород выделяются: псевдолейцитовые, нефелиновые, анальцимовые и цеолитовые сиениты, бостониты, бостонитовые порфиры, меланократовые щелочные габброиды, эгириновые, эгирин-авгитовые сиениты, лаурвикиты, пуласкиты, щелочные трахиты, сельвсбергиты, грорудиты, эгириновые граниты и аплиты.
Основная масса даек, штоков, лакколитов и пластовых интрузий укладываются в две полосы северо-восточного и субмеридионального направления. Наиболее крупные массивы и огромная масса разноориентированных даек входят в состав Томмот-Якокитской региональной полосы щелочных интрузий, протягивающейся в северо-восточном направлении вдоль западной границы района. Вторая полоса менее крупных щелочных интрузий прослеживается от верховьев реки Юкунгры в близмеридиональном направлении.
По отношению к урановорудному процессу они являются пострудными.
Тектоника
Мезо-кайнозойские неминерализованные разрывные нарушения.
К этой группе нарушений относятся неминерализованные зоны катаклаза и интенсивной трещиноватости, выявленные как горными выработками, так и в результате дешифрирования аэрофотоснимков. К наиболее крупным структурам данного типа относятся Эмельджакский, Юкунгринский и Юхухтинский разломы древнего заложения, подновленные в результате молодых тектонических подвижек. Указанные структуры имеют северо-западное простирание и значительную протяженность. Они хорошо подчёркиваются направлением гидросети и отрицательными формами рельефа. Кроме названных структур на территории района закартировано и вскрыто в горных выработках большое количество более мелких (протяженностью от нескольких сотен метров до нескольких километров) разрывных нарушений, главным образом, северо-восточного и субмеридионального простирания. Они представляют собой зоны мелких сближенных трещин или дробленных перетёртых, обычно обводненных, пород мощностью до 2-3 метров.
В большинстве случаев зоны дробления пересекают минерализованные нарушения без видимых перемещений; в отдельных случаях (под долинами крупных рек) отмечаются перемещения до 20-30 м.
Развитие на территории горста неотектонических нарушений оказало большое влияние на формирование рельефа и современной речной сети. Протяженные прямолинейные участки рек и ручьев, их резкие коленообразные изгибы обусловлены развитием неотектонических подвижек. Располагаясь по одному или обоим бортам долин рек, неотектонические разрывы придают им грабенообразное строение, контролируя распространение аллювиальных отложений (реки Курунг, Русская, Холодная).
Усилившаяся в неоген-четвертичное время тектоническая деятельность привела к формированию современной горстовой структуры района и расчленению её на отдельные блоки. Наиболее поднятыми являются юго-восточная и центральный части района, менее поднятыми- северная и северо-восточная части.
История геологического развития территории
Урановое оруденение Эльконского горста локализовано в мезозойских разрывных нарушениях преимущественно северо-западного простирания. По размерам, возрасту заложения и сложности строения все урановорудные зоны разделяются на 4 геолого-промышленных типа, определяющих масштабы и продуктивность оруденения.
К I-му типу относятся протяженные зоны, контролируемые крупными древними разломами, выполненными дайками ортогнейсов, бласто- и ультрамилонитами, мощно стью до нескольких десятков метров. Протяженность зон I типа измеряется первыми де-сятками километров, простирание их северо-западное (295-315°), падение юго-западное, крутое (60-85°). Главными представителями этого типа является зона Южная и значительно уступающая ей по изученности зона Сохсолоохская.
Урановое оруденение в зонах I типа приурочено к участкам дробления и брекчирования, развивающимся в основном по зальбандам древних тектонитов, интенсивно изменённым предрудным метасоматическим процессом. Указанный метасоматоз полностью изменяет первоначальный состав и структуру пород с преобразованием гнейсов, гранитов и тектонитов в совершенно однородные метасоматиты пирит-карбонат-калишпатового состава.
Метасоматиты развиты на всем протяжении зон I-го типа и имеют мощность от 1-2 до 8-10м и более, прослеживаясь на всю исследованную глубину. Урановое оруденение весьма выдержанное по простиранию и падению, локализуется в швах микробрекчий и в мономинеральных прожилках небольшой мощности. Серии сближенных швов микробрекчий и рудных прожилков образуют линейно вытянутые рудные тела, жилообразной формы. В плоскости поперечного сечения зоны обычно фиксируется несколько субпараллельных тел, располагающихся кулисообразно. Протяженность рудных тел по простиранию и падению составляет сотни метров, достигая в ряде случаев первых километров. В зонах I типа заключена подавляющая часть запасов урана в районе.
Ко II-му типу относятся зоны средней протяженности, наследующие и не наследующие древние структурные швы. Наиболее изученными зонами этого типа являются: Пологая, Главная, Невская, Лагерная, Курунг, Центральная, Весенняя и Первая.
Относительно крупные зоны этого типа имеют протяженность до 10-15 километров и мощность 3-5 метров. Зоны хорошо выдерживаются по простиранию и падению на всем протяжении. Простирание их меняется в пределах 310-315° или 290-300°, падение 55-70° на юго-запад. Рудные зоны сложены катаклазированными породами, ограниченными с одного или двух боков четкими сколовыми трещинами с развитием интенсивного дробления. Мощность этих наиболее проработанных частей зон не превышает 1-1.5 м, а на участках, где мощность зон составляет не более 2-3 м, интенсивное дробление и брекчирование развивается на всю их мощность.
Урановорудные тела в описываемых структурах приурочены к участкам дробления и метасоматических изменений в зальбандовых частях зон. Обычно в поперечном сечении отмечается одно, реже два основных рудных тела, преимущественно простого строения, мощностью 0.4-2.0 м. Протяженность рудных тел по простиранию и падению достигает первых сотен метров.
К III типу рудных зон относятся разломы сложного строения, не наследующие древние структуры. Наиболее изученными из них являются зоны Агдинская и Северная. Эти зоны представляют собой тектонические структуры, в которых проявлены интенсивный катаклаз, трещиноватость, брекчирование и метасоматическая переработка пород. Они образованы сериями сочленяющихся структур близкого направления и сопровождаются большим количеством оперяющих трещин. Протяженность зон составляет от 2-х до 10 км, мощность варьирует в пределах 2-15 м; характерно большое количество раздувов и пережимов. Зоны третьего типа сильно изменчивы по простиранию и падению. Простирание их северо-западное, меняющееся на отдельных участках от 290° до 325°. В целом юго-западное падение изменяется от 45° до вертикального. Внутреннее строение зон третьего типа весьма сложное. Обычно внутри мощной зоны катаклазированных пород выделяется одна или несколько полос более интенсивного изменения. Эти участки ограничены сколовыми тектоническими трещинами, согласными с общим направлением зоны. Метасоматическая переработка пород в зонах этого типа менее интенсивна. Основные рудные тела приурочены к участкам брекчирования, тяготеющим к местам причленения оперяющих структур. Рудные тела имеют сложную конфигурацию и образуют серии субпараллельных сближенных линз с размерами по простиранию и падению от десятков до первых сотен метров. Мощность рудных тел в среднем составляет 0.5-1.5м.
К IV-му типу рудных зон относятся многочисленные относительно мелкие тектонические нарушения преимущественно сложного строения, не наследующие древние структуры. Простирание их различно: от субмеридионального до северо-западного и широтного. Примерами их являются зоны Странная, Секущая, Активная, зоны участков Голый, Гольцовый. Эти зоны представлены, как правило, структурами небольшой мощности с невыдержанным падением - от 45 до 85° как в южных, так и в восточных и западных румбах. Структуры обычно состоят из нескольких нарушений, быстро выклинивающихся по простиранию и заходящих кулисообразно одно за другое. Каждая из кулис сопровождается значительным количеством оперяющих трещин. Протяженность таких зон и кулис варьирует от сотен метров до первых километров.
Для внутреннего строения зон характерны трещиноватость, катаклаз, брекчирование. Наиболее интенсивно подробленные и брекчированные части зон приурочены к зальбандам структур и следуют вдоль сколовых тектонических трещин, как правило, маломощных и непротяженных. Мощность брекчий не превышает первых десятков сантиметров. Рудные тела в зонах четвертого типа по размерам уступают рудным телам всех других типов и составляют первые десятки метров.
Вне зависимости от приуроченности к тем или иным типам структур, в целом по рудному району намечается общая площадная зональность в продуктивности и качестве оруденения. Наиболее продуктивной по урану является центральная часть горста, занимающая бассейны верховьев рек Холодной, Юкунгры и бассейна реки Курунг. Здесь расположены участки Курунг и Эльконское Плато зоны Южной, большое количество зон II типа участков верховьев р. Курунг и ручья Гут-Бай. Площадь расположена в тектонически напряженном узле, где наиболее интенсивно проявился гидротермально-метасоматический процесс. Продукты мезозойского магматического комплекса пользуются незначительным распространением.
Среднее содержание урана в рудах составляет 0.15% с определенной долей руд повышенного качества в самостоятельных зонах (Медвежья) и отдельных блоках участка Курунг зоны Южной. Мощности рудных тел характеризуются средними для района значениями (1.5~2м). На этой части площади установлен самый большой размах оруденения по вертикали, достигающий 2-х километров, без признаков выклинивания на глубине.
Восточная часть площади, включающая бассейны нижнего и среднего течения рек Русской и Холодной, характеризуется полным отсутствием следов щелочного магматизма и более интенсивной гранитизацией вмещающих пород. Здесь расположены участки Дружный и Непроходимый зоны Южной (I тип), а также многочисленные зоны II и III типов, в том числе наиболее крупная из зон III типа – зона Северная. Оруденение отличается максимальными мощностями, но более низкими средними содержаниями (0.10-0.13%). В восточной части зоны Южной собственно урановое оруденение по простиранию постепенно сменяется молибден-урановым, а затем почти чисто молибденовым.
Западная часть площади, занимающая водораздельную часть рек Элькон и Эльконкан, включает одноименные участки зоны Южной, зоны Надеждинскую и Володину, являющиеся продолжением зоны Сохсолоохской, месторождение зоны Интересной и большое количество зон IV типа. Эта часть района отличается наиболее интенсивным проявлением мезозойского магматизма и широким развитием структур субмеридионального направления.
Урановое оруденение в зонах этой части площади при повышенном качестве (0.20%) и наиболее высокой контрастности, характеризуется значительной прерывистостью и небольшой мощностью рудных тел (0.5-1.0 м).
В этой части площади происходит также и изменение вещественного состава руд. Браннеритовые руды, характерные для центральной и восточной частей, сменяются существенно уранинитовыми.
Полезные ископаемые
Эльконский урановорудный район является частью Центрально-Алданского горнопромышленного района, представляющего собой наиболее промышленно развитую и экономически освоенную южную часть Республики Саха (Якутия). Правительством Республики Саха (Якутия) разработана «Схема комплексного развития производительных сил, промышленности, энергетики и транспорта до 2020 г.», в рамках которой в Южно-Якутском территориально-производственном комплексе (ТПК) предусматривается создание новых (уран, железо, агроруды) и реконструкция действующих (золото, уголь) добычных предприятий с глубокой комплексной переработкой природных ресурсов в местах их добычи.
Ведущее место в экономике района занимают горнодобывающая промышленность, производство электроэнергии, строительных материалов. Имеются машиноремонтный завод, транспортные и деревообрабатывающие предприятия, развиты некоторые отрасли ювелирной и пищевой промышленности.
Сельское хозяйство развито слабо и лишь частично обеспечивает нужды населения.
Горнодобывающая промышленность.
Уран. На базе месторождений Эльконского урановорудного района, в первую очередь месторождения Южное, проектируется строительство Эльконского горно-металлургического комбината.
Железо. Группа железорудных месторождений расположена к югу от Эльконского района, вблизи от каменноугольных месторождений Южно-Якутского бассейна. Руды представлены легко обогатимыми кварцитами с содержаниями железа 25-30 %. Запасы руд Южно-Алданского района оцениваются в 2.6 млрд. т. На их базе (месторождения Таежное, Десовское, Пионерское и др.) планируется строительство двух крупных горно-обогатительных комбинатов, а в дальнейшем (после 2020 г.) и горно-металлургического комбината по производству чугуна и стали.
Каменный уголь. Балансовые запасы Южно-Якутского бассейна по состоянию на 01.01.2005 г. составили 7355.2 млн.т каменного угля, в том числе 6656.0 млн.т коксующегося, добыча в двухтысячных годах на Нюренгринском разрезе составляла 10-15 млн.т/год. В связи с исчерпанием запасов, пригодных для отработки открытым способом, рядом с городом Нерюнгри закладывается несколько шахт, в том числе в 2009 г. была открыта шахта «Денисовская», в ближайшее время (2012-2013 гг.) будет открыта шахта «Ингалинская» с проектной мощностью до 3 млн.т угля в год.
Золото. Добыча золота – базовая и традиционная для Центрально-Алданского горнопромышленного района отрасль экономики. В районе работает ряд предприятий и артелей («Алданзолото», «Селигдар», «Полюс», артель «Западная» и др.). К настоящему времени значительная часть запасов как россыпного, так и коренного золота отработана. Остались лишь объекты, рентабельная отработка которых требует применения новейших нетрадиционных технологий. В частности, готовится к отработке месторождение Рябиновое, на Нижнем Куранахе реконструируется обогатительная фабрика, предпринимаются попытки применения кучного выщелачивания.
Апатит. Селигдарское месторождение апатита расположено в 30 км южнее г. Алдан. Запасы пятиокиси фосфора по категории С2 на глубину открытой отработки оцениваются в 130 млн.т. Планируется строительство горно-обогатительного комбината с производительностью около 0.5 млн.т фосфорно-калийных удобрений в год. Кроме того, будет добываться щебень, являющийся остродефицитным строительным материалом на Дальнем Востоке.
Флогопит. Первые месторождения флогопита были открыты в начале 40-х годов прошлого столетия и эксплуатировались комбинатом «Алданслюда», базировавшемся в г. Томмот. При отработке месторождений Эмельджакское, Эльконское, Таборное, Каталах, Федоровское, Дур, Леглиерское добывалось более половины мировой добычи электротехнического флогопита. В середине 90-х годов, в связи с резким снижением спроса на флогопит, его добыча прекратилась, комбинат «Алданслюда» был объявлен банкротом, горняцкие поселки заброшены.
Методика и оценка ресурсов золотого оруденения
Подсчет выполнялся в рамках уточненного Технического задания по результатам оценки параметров золотого оруденения с поверхности (выше основных подсчётных блоков) по сети 400х50-70. Для решения данной задачи пройдено 1277 п.м. канав и 37 скважин общим объёмом 5452,7п.м.
Выбор способа подсчета ресурсов.
Выбор того или иного способа подсчета запасов «должен диктоваться исключительно возможностью учета дополнительной геологической информации и простотой проекционных и вычислительных операций при геометризации.» (М.В. Шумилин, В.А.Викентьев, «Подсчет запасов урановых месторождений», М,»Недра», 1982г, стр.75).
При этом «…на морфологически сложных урановых месторождениях нередко бывает целесообразно комбинировать оба эти способа» (блоков и разрезов). (там же.)
При подсчете запасов золото-урановых руд основных рудных тел месторождения Северное был применен способ геологических блоков.
Использование этого же способа подсчета для подсчета ресурсов золота и серебра верхней части зоны Северная нецелесообразно по ряду причин:
- невысокая степень разведанности (расстояние между рудными пересечениями по простиранию на порядок превышает эти же расстояния по падению);
- невозможность качественной интерполяция рудных тел мощностью в первые метры на расстояние в 400 и более метров;
- морфология выделенных рудных тел и их размещение внутри продуктивной зоны (маломощные разобщенные тела);
- излишняя для подсчета прогнозных ресурсов трудоемкость проекционных и вычислительных операций.
Исходя из этих соображений, основным способом подсчёта прогнозных ресурсов выбран «статистический». Этот способ прост (не требует детальной увязки рудных тел по падению и простиранию), но позволяет с необходимой достоверностью оценить прогнозные ресурсы месторождения, несмотря на редкую сеть и слабую изученность объекта. Подсчет выполнен по двум вариантам:
- с бортовым содержанием золота в пробах при оконтуривании рудных тел 0,5 г/т;
- с бортовым содержанием золота в пробах при оконтуривании рудных тел 0,6 г/т.
Для заверки «статистического» способа был использован вариант подсчета ресурсов способом разрезов. Созданная сеть при изучении месторождения и геологические особенности требуют неформального оконтуривания оруденения в плоскости разрезов, в то время как в плане (по простиранию), лишь подтверждает его наличие (рекомендации В.М. Крейтера и И.Д. Когана).
Кондиции и расчетные коэффициенты, применяемые при подсчёте ресурсов.
Подсчёты производились по кондициям для золоторудных месторождений, принятым в Алданском районе (разными предприятиями на разных месторождениях) для кучного выщелачивания:
- бортовое содержание золота в пробах при оконтуривании рудных тел - 0,6 г/т, использовалось для подсчёта методом геологических разрезов и одного варианта «статистического» метода;
- бортовое содержание золота в пробах при оконтуривании рудных тел - 0,5 г/т, использовалось для подсчёта второго варианта «статистического» метода;
- минимальная мощность рудного тела, включенного в подсчет - 0,9м;
- максимально допустимая мощность пустых пород или некондиционных руд, включаемых в подсчет запасов - 2,0м;
- коэффициент рудоносности (Кр) нелимитирован, является расчетным и использован при «статистическом» методе (в обоих вариантах). Его расчет приводится ниже.
- серебро учитывалось в контурах золотосодержащих руд без ограничения содержания.
Расчетные параметры, использовавшиеся при основном (статистическом) и заверочном (способ разрезов) подсчете.
Таблица 6.2
Расстояния между разведочными линиями.
Таблица 6.3
Глубина оценки
Таблица 6.4
Площади рудных тел на вертикальных разрезах (способ разрезов).
Сводные цифры ресурсов золота и серебра месторождения Северного.
Статистический способ.
Таблица 6.5
Ресурсы золота и серебра месторождения Северного.
Способ геологических разрезов.
Таблица 6.6
Ресурсы золота и серебра месторождения Северного.
Расхождение по прогнозным ресурсам золота полученными различными способами подсчёта («статистическим» и способом разрезов) составило 9%. При снижении бортового содержания золота до 0,5 г/т получен прирост ресурсов золота в 1439 кг – 6%.
Методика оконтуривания и подсчета ресурсов.
Геометризация произведена без учёта геологических осложнений, показана на поперечных разрезах масштаба 1:500 (приложение 6).
Оконтуривание кондиционных рудных интервалов и подсчёт площадей рудных тел на разрезах произведено с помощью компьютерных программ: Excel, Micromine.
При подсчёте способом разрезов, пересчёт стволовой мощности на истинную не производился, в виду пересечения рудных тел скважинами под углами, близкими к 90 градусов.
Коэффициент рудоносности (Кр) определялся, как отношение суммы мощностей рудных интервалов по разведочным пересечениям (канавы, скважины) к сумме мощностей продуктивной зоны. «Такая оценка применима для объектов типа сложных зон и штокверков с многоярусным в направлении мощности оруденением, разведанной системой сквозных пересечений…» (М.В. Шумилин,, В.А. Викентьев Москва, «Недра», 1982г.
Определение глубины оценки прогнозных ресурсов и протяжённости продуктивной зоны по падению и по простиранию (в том числе и расстояние между профилями) (таблицы 6.1; 6.2) производилась в компьютерной программе Micromine на геологической карте масштаба 1: 5000 (графич. приложение 2) и разрезах (графич. приложение 6).
Вычисление средних мощностей, содержаний, коэффициентов рудоносности и плотностей руд.
Основной подсчет (статистический способ). Основным способом подсчёта прогнозных ресурсов выбран «статистический». Для этого была оконтурена продуктивная зона и по соотношению внутри неё суммы мощностей рудных пересечений к сумме мощностей всей продуктивной зоны, по «сквозным» разведочным пересечениям, определялся коэффициент рудоносности. Средняя мощность продуктивной зоны высчитывалось как отношение суммы всех пересечений продуктивной зоны к количеству пересечений. Среднее содержание полезного компонента (Au, Ag) равно отношению суммы метро-граммов к сумме истинных мощностей рудных интервалов. Расчетные таблицы (таблицы пересчёта стволовых мощностей на истинные и таблицы рудных интервалов по бортовому содержанию золота 0,5 и 0,6) приведены в приложениях 15,16, 17.
Заверочный подсчет (способ разрезов). Заверочный подсчет ресурсов золота и «попутного» серебра выполнен способом разрезов в контурах «собственных» рудных тел. Основными подсчётными параметрами являются площадь рудного тела на вертикальном разрезе и средневзвешенное содержание, которое рассчитывалось, как среднеарифметическое от средневзвешенных содержаний рудных пересечений рудного тела. Коэффициент рудоносности в расчётах не применялся, т.к. при наличии внутри кондиционных пересечений интервалов с некондиционными содержаниями, в подсчёт средневзвешенного включались и содержания некондиционных интервалов. Доля таких интервалов не более 10 % . (таблица 6.7).
Таблица 6.7
Рудные интервалы
Среднее содержание золота в подсчетном контуре определялось средневзвешенным способом, путем взвешивания содержаний на мощности отдельно взятых проб:
где С - среднее содержание по блоку;
мощности по отдельным рудным интервалам (пробам).
содержания по отдельным рудным интервалам (пробам).
Ураганных содержаний (содержания тех рудных интервалов, которые повышали бы среднее содержание золота по блоку на 10 и более процентов) не выявлено.
И, наконец, значение плотности руд (2,60 ) использовано то же, что и при подсчете запасов, выполненном предшественниками в 1985г [59, том III,табл. 9].
Расчет содержаний попутного компонента - серебра производился в контурах кондиционных золоторудных интервалов, способом аналогичным вышеописанному.
Выделение подсчетных блоков и квалификация ресурсов (способ разрезов).
При подсчёте прогнозных ресурсов способом разрезов продуктивная зона была разбита по простиранию на три геологических блока.
В основу оконтуривания блоков положен принцип выделения более менее одно-родных по геологическим, морфологическим особенностям участков залежи с относительно равномерным по продуктивности оруденением.
Границами подсчетных геологических блоков являются:
1) Линии относительного выклинивания кондиционного оруденения. В этих случаях границы блока проводились по половине расстояния между кондиционным и некондиционным или безрудным пересечением. Если после кондиционного пересечения отсутствует безрудное пересечение или оно отстоит на значительном расстоянии, применялся способ экстраполяции границ блока на 1/2 или 1/4 размеров разведочной сети (200,100или 50м).
2) Границы резкого снижения или увеличения продуктивности зоны и изменение ее геолого-морфологических особенностей. В этих случаях границы блоков также проводились по половине расстояния между сечениями.
3) Тектоническое нарушение вблизи профиля 76, по которому зафиксировано смещение зоны на 10-20 метров. Проведение границ отдельных рудных тел на данном разрезе производилось с учётом смещения.
4) Изученность рудной залежи. Это относится к нижней части подсчетного контура. При его проведении использован принцип экстраполяции с учётом более глубоких рудных пересечений, в том числе и скважин предшественников.
Канавы проходились до начала бурения с целью определения положения верхней части рудовмещающей зоны, для последующего задания скважин. Рудные тела выводились на поверхность и оконтуривались по данным бороздового опробования.
Всего в подсчете прогнозных ресурсов категории Р1 участвуют 9 канав и37 скважин, в которых зафиксировано 132 кондиционных рудных интервала. Запасы оконтурены в 3 –х подсчетных блоках. Количество скважин в блоке колеблется от 10 до 19.
При отнесении подсчитанных ресурсов золота к категории Р1 на момент подсчета запасов принято:
Стадия работ – оценочная;
Тип месторождения согласно классификации ГКЗ – минерализованнная жильная зона; сложность геологического строения –2 группа сложности; Сеть неравномерная, достигнутая плотность сети по простиранию –200-570 (табл.6.3), по падению– 50-70 м, что близко к требуемой ГКЗ [2].
Характеристика подсчётных блоков.
Выделены три подсчётных блока:
