name: ЗОЛОТОНОСНОСТЬ ЧЕРНОСЛАНЦЕВОЙ ФОРМАЦИИ КУМАКСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ (ЮЖНЫЙ УРАЛ)
keyword_list: углеродистые отложения оценка брединская свита золотоносность золото
abstract: Актуальность темы исследования Одной из актуальных задач современного экономического развития является необходимость восполнения рудно-сырьевой базы золотодобывающей отрасли. Золоторудные месторождения во всём мире – один из наиболее привлекательных минерально-сырьевых объектов. Промышленными запасами благородного металла обладают месторождения черносланцевой формации, которые распространены на значительных территориях мира. Это углеродосодержащие в различной степени регионально метаморфизованные терригенно-вулканогенно-карбонатные комплексы, в которых локализованы крупнейшие золоторудные месторождения России – Сухой Лог, Олимпиадинское, Нежданинское, Майское, Наталкинское, Светлинское и др. В них заключено более половины всех запасов золота нашей страны, что позволяет говорить о золоторудных месторождениях в черносланцевых формациях, как о важном источнике золота не только в настоящее время, но и в ближайшие десятилетия, чем определяется перспективность исследований по данной проблеме. Основные перспективы расширения отечественной минерально-сырьевой базы золота связаны с обнаружением типичных рудных объектов в пределах распространения продуктивных черносланцевых толщ в Оренбургской части Южного Урала. Решение этой задачи в существенной мере связано с открытием, оценкой и вовлечением в промышленное освоение золоторудных месторождений, залегающих в черносланцевых толщах. Их практическую значимость на основе существующих представлений можно рассматривать в нескольких аспектах: в первую очередь, это возможный источник металлов, второе – они являются восстановительным геохимическим барьером для осаждения рудного вещества глубинных флюидов. Образования черносланцевой формации являются благоприятной геохимической средой для первичной концентрации золота, элементов группы платины, вольфрама, молибдена и других металлов. Важное значение представляют участки проявления тектонической активности, зонального и контактового метаморфизма, дайкового комплекса. Более того, углеродистые отложения представляют собой весьма информативный материал для реконструкции палеогеографических и физико-химических условий их накопления.
  В этой связи рудовмещающие черные сланцы Кумакского месторождения, породы которого имеют специализацию на золото, представляются очень привлекательным объектом для всестороннего изучения рудоносности. Они могут иметь важное практическое значение для поисков новых месторождений на Южном Урале и в других регионах со сходным геологическим строением.
  Цель работы заключается в оценке перспектив золотоносности углеродистых отложений брединской свиты Оренбургской части Южного Урала. Актуальность настоящей работы определяется необходимостью разработки целостного представления о закономерностях размещения, формах нахождения, вещественном составе и генетических особенностях благороднометального оруденения черносланцевого типа, определением перспектив наращивания запасов стратегически важных металлов и выработки подхода к их освоению.
  Основные задачи исследования
  1. Типизация углеродистых отложений Кумакского рудного поля, реконструкция условий их накопления.
  2. Установление формы нахождения углеродистого вещества в черных сланцах, оценка степени его метаморфизма.
  3. Выяснение геодинамических условий образования черносланцевой формации; петрографических, геохимических и минералогических особенностей.
  4. Оценка перспектив углеродсодержащих черносланцевых толщ на благороднометальное оруденение.
  5. Выделение типов минеральных ассоциаций среди золоторудной минерализации Кумакского рудного поля.
  6. Изучение состава коренного золота из зоны окисления рудных тел, распределения главных и второстепенных элементов в пределах золотин.
  7. Установление формационной принадлежности золотого оруденения.
  8. Уточнение истории формирования золоторудных объектов Кумакского рудного поля.
  Фактический материал и методы исследований.
  Фактической основой диссертации послужили результаты полевых, лабораторных и научно-исследовательских работ на золото, проведенных автором в 2018–2020 гг в пределах Кумакского рудного поля. Использованы также опубликованные и фондовые материалы геолого-съемочных, тематических, поисковых и геологоразведочных работ, выполненных в разные годы на изучаемой территории.
  Исследования носят комплексный характер и включают в себя анализ и научное обобщение геологических материалов. Из основных методов исследований в процессе изучения Кумакского месторождения использовались следующие: силикатный – 30 проб углеродистых пород (Институт геологии УНЦ РАН, г. Уфа), атомно-абсорбционный – 81 штуфная проба на Au, 62 на Ag (Оренбургская многопрофильная компания, г. Оренбург); термогравиметрический – 10 проб углеродистых сланцев на дериватографе Q-1500 (Венгрия) (ИГ УНЦ РАН, г. Уфа), изотопный анализ углерода (орг.) – 10 проб (ЦКП «Геонаука» Института геологии Коми НЦ Уро РАН), микроанализ методом ИСП-масс-спектрометрии на приборах ELAN 900 и Nex-ION300 на редкие (14 РЗЭ) и рассеянные элементы (26 элементов Li, B, Be, Sc, Ti, Cr, Ni, V, Co, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Sb, Cs, Ba, Hf, Ta, Pb, Th, U) – 20 проб (Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург), пиролитический метод анализа нефтегенерационных свойств пород на установке Rock-Eval (масс-спектрометрический анализатор «Литотерм-1000», АО «НВНИИГГ», г. Саратов), определение Сорг выполнялось с использованием экспресс-анализатора на углерод «АН-7529» (Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар).
  Фотографии поверхности золотин, изучение состава золота, а также микрозондовый анализ полированных препаратов выполнены на растровом электронном микроскопе Tescan Vega 3 с энергодисперсионным спектрометром Oxford Instruments X-act в ЦКП (М. А. Рассомахин, ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, г. Миасс). Для петрографического описания шлифов пород брединской свиты использован поляризационно-оптический микроскоп Olimpus bx51 с цифровой видеокамерой (Е.О. Калистратова, г. Уфа). При анализе геохимических данных и геологическом картировании использованы современные геоинформационные системы (ArcGIS 10, CorelDRAW X8).
  Научная новизна работы заключается в следующем:
  – Обосновано отнесение черносланцевых отложений Кумакского рудного поля к терригенно-углеродистой и кремнисто-углеродистой формациям.
  – Впервые проведена реконструкция условий накопления углеродистых толщ.
  – Установлены формы нахождения углеродистого вещества, биогенная его природа и степень метаморфизма (эпидот-амфиболитовая фация). – Доказана приуроченность золоторудной минерализации преимущественно к кварц-слюдисто-турмалиновым метасоматически измененным углеродистым сланцам брединской свиты.
  – Изучен состав золота и турмалина, показана их близость к таковым орогенных золотых и золото-сульфидных месторождений.
  – Предложена модель формирования золоторудных объектов Кумакского рудного поля.
  Практическое значение работы:
  – Полученные результаты и установленные закономерности размещения золотого оруденения могут быть востребованы при постановке поисково-оценочных работ на изученной площади и позволят с новых позиций подойти к её прогнозу на золото.
  – Обоснована возможность использования метода скважинного подземного выщелачивания золота на золоторудных объектах Кумакского рудного поля.
  Апробация результатов исследования
  Основные положения и результаты диссертационной работы представлены автором в научных докладах на следующих конференциях: IV Российской молодёжной научно-практической школе с международным участием «Новое в познании процессов рудообразования» (г. Москва, 2014 г.), IV Всероссийской молодежной геологической конференции «Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий» (г. Уфа, 2016 г), IX Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Геология в развивающемся мире» (г. Пермь, 2016 г), V Всероссийской молодежной геологической конференции «Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий» (г.Уфа, 2017 г), Международной научно-практической конференции «Маркшейдерское и геологическое обеспечение горных работ» (г. Магнитогорск, 2018 г), Всероссийской научно-практической конференции «Генезис, миграция и формирование месторождений углеводородного сырья в контексте их поиска, разведки и разработки» (г. Оренбург, 2018 г), III Всероссийской студенческой научно-практической конференции «Практика геологов на производстве» (г. Ростов-на-Дону, 2018), Международной молодежной научной конференции «Студенческие научные общества – экономике регионов» (г.Оренбург, 2018 г), Всероссийской научно-практической конференции «Новые направления работ на нефть и газ, инновационные технологии разработки их месторождений, перспективы добычи нетрадиционного углеводородного сырья» (г. Оренбург, 2019 г), Всероссийской научно-практической конференции «Геологические науки» (г. Саратов, 2019 г), Всероссийской молодежной конференции «Геологические исследования Урала и Поволжья» (г. Уфа, 2020 г), Международной молодежной стратиграфической конференции памяти Головкинского «Осадочные планетарные системы: стратиграфия, геохронология, углеводородные ресурсы» (г. Казань, 2020 г).
  По теме диссертации опубликовано 26 печатных работ, из них 9 статей в изданиях, рекомендованных перечнем Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки РФ, 7 статей проиндексированы в международных базах цитирования Scopus и WoS.
  Объем и структура работы. Диссертационная работа общим объемом 156 страниц состоит из введения, 7 глав, заключения и списка литературы из 165 наименований. Текст сопровождается 25 таблицами и 41 рисунком. Благодарности Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю – д.г.-м.н., профессору Панкратьеву П.В. за наставления, внимание и неоценимую помощь на всех этапах подготовки работы. Особую благодарность автор выражает к.г.-м.н. Сначёву А.В. за активную поддержку в научном и творческом плане, ценные советы и помощь при проведении аналитических исследований. Автор искренне благодарит д.г.-м.н. Сначёва В.И., д.г.-м.н. Навроцкого О.К., д.э.н. Воробьёва А.Г., к.г.-м.н. Политыкину М.А., к.г.-м.н. Тюрина А.М., к.г.-м.н. Багманову С.В., к.х.н. Раздобреева Д.А., Рассомахина М.А., Донецкову А.А. за советы при написании работы; д.г.н. Петрищева В.П., к.т.н. Степанова А.С., Репкина В.А. за помощь в решении организационных вопросов. Также автор выражает благодарность геологам Пантелееву В.С. и Кисилю Р.С. за помощь в проведении полевых работ и оформлении графических материалов диссертации.
  За всестороннюю поддержку при подготовке работы автор сердечно благодарит свою семью.
  Защищаемые научные положения
  1. Черносланцевые отложения Кумакского рудного поля принадлежат терригенно-углеродистой и кремнисто-углеродистой формациям. Углеродистое вещество представлено тонкой рассеянной осадочной органикой и метаморфическим графитом, имеет биогенную природу и испытало метаморфизм в условиях эпидот-амфиболитовой фации.
  2. Золоторудная минерализация приурочена преимущественно к кварц-слюдисто-турмалиновым метасоматически измененным углеродистым сланцам и принадлежит кварцево-турмалиновой золоторудной формации. По своему химическому составу турмалины относятся к дравиту и фойтиту и близки к таковым орогенных золотых и золото-сульфидных месторождений.
  3. Золото на объектах Кумакского рудного поля в основном тонкодисперсное, относится к высокопробному (919–1000) типу и связано с двумя главными минеральными ассоциациями: золото-висмут-теллуридной и самородным золотом в срастании с турмалином. В зоне гипергенеза происходит вторичное переотложение золота и очищение от элементов – примесей.
chairman_dissertation_council.name: Петр
chairman_dissertation_council.surname: Игнатов
chairman_dissertation_council.patronymic: Алексеевич
chairman_dissertation_council.position: Председатель диссертационного совета
chairman_dissertation_council.degree: Доктор геолого-минералогических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 14624021100
chairman_dissertation_council.rinc_id: 61399
chairman_dissertation_council.url: https://mgri.ru/workers/977/?sphrase_id=43393
chairman_dissertation_council.orcid: -
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Владимир
organization_supervisor.surname: Куликов
organization_supervisor.patronymic: Владиславович
organization_supervisor.position: Временно исполняющий обязанности ректора
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 38.57.15
rubrics.name: Геологические и геохимические методы поисков месторождений рудных и неметаллических полезных ископаемых
rubrics.code: 38.57.17
rubrics.name: Методы разведки и оценки месторождений рудных и неметаллических полезных ископаемых
rubrics.code: 38.49.17
rubrics.name: Закономерности размещения рудных месторождений
rubrics.code: 38.49.19
rubrics.name: Геология рудных месторождений
oecds.code: 01.05.RE
oecds.name: MINERALOGY
oecds.code: 01.05.KY
oecds.name: GEOLOGY
speciality_codes.name: Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
speciality_codes.code: 25.00.11
supervisors.fio: Панкратьев П.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор геолого-минералогических наук
supervisors.speciality_code: Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Мустафин С.К.
opponents.scientific_degree: Доктор геолого-минералогических наук
opponents.speciality_code: Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Горбатова Е.А.
opponents.scientific_degree: Доктор геолого-минералогических наук
opponents.speciality_code: Минералогия, кристаллография
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ", РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ, РГГРУ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ, МГРИ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ"
protection_organization.ogrn: 1027739347723
protection_organization.supervisor_name: ВАДИМ
protection_organization.supervisor_surname: КОСЬЯНОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, ОГУ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1025601802698
author_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
author_organization.supervisor_surname: МИРОШНИКОВ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения