ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ  ИССЛЕДОВАНИЯ  ВЕРХНЕСУОЛЬСКОГО  РУДОПРОЯВЛЕНИЯ  ЖЕЛЕЗА  В  АМГИНСКОМ  РАЙОНЕ

Маркова  Антонина

студент  геологоразведочного  факультета  Северо-Восточного  федерального  университета,  РФ,  г.  Якутск

Markova .antoninka@mail.ru

Павлов  Алексей  Гаврилович

научный  руководитель,  канд.  г.-м.  наук,  доцент  Северо-Восточного  федерального  университета,  РФ,  г.  Якутск

Филиппов  Василий  Романович

научный  руководитель,  доцент  геологоразведочного  факультета  Северо-Восточного  федерального  университета,  РФ,  г.  Якутск

Якутия  —  одна  из  богатейших  областей  земного  шара  по  содержанию  многочисленных  полезных  ископаемых.  Всемирную  известность  получили  якутские  месторождения  алмазов,  золота,  олова,  слюды  и  других. 

В  настоящей  работе  впервые  публикуются  результаты  геологических  исследований  бассейна  р.  Суола  Амгинского  района  Республики  Саха  (Якутия).  Результаты  геологического  анализа  могут  пролить  свет  на  природу  коренного  источника,  на  основе  которого  можно  сделать  предварительные  прогнозы  о  наличии  еще  неустановленных  рудных  тел. 

Амгинский  район  не  богат  месторождениями  полезных  ископаемых,  но  наши  предки  добывали  железную  руду  и  изготовляли  железные  доспехи  войнов  и  орудия  труда,  которые  были  найдены  в  Алтанском,  Соморсунском  и  Болугурском  наслегах.  В  этом  районе  в  XVIII  веке  из  ямы  размером  2×2×2  м  в  среднем  добывали  пуд  железной  руды,  максимум  1,5  пуда,  из  которых  выплавляли  полпуда  чистого  железа.  Поэтому,  население  и  краеведы  проявляют  большой  интерес  к  нахождению  коренных  источников  месторождения  железной  руды  в  районе  [1.  с.  62]. 

Исследуемый  район  находится,  в  междуречье  Средней  Лены  и  Амги,  в  97  км  к  северо-востоку  от  центра  Амгинского  района,  с.  Амга,  на  участке  Сылгы-Бастах,  в  7—12  км  юго-восточнее  с.  Алтанцы,  на  правобережье  долины  р.  Суола. 

Территория  исследований  расположена  в  зоне  сочленения  двух  крупных  тектонических  структур  Сибирской  платформы  —  Алданской  антеклизы  и  Вилюйской  синеклизы.  В  геологическом  строении  исследуемого  района  принимают  участие  метаморфизованные  толщи  архея,  слагающие  фундамент  платформы,  а  также  перекрывающие  их  образования  платформенного  чехла,  представленные  венд-раннепалеозойскими,  мезозойскими  и  кайнозойскими  отложениями.  Из  них  на  дневную  поверхность  выходят  только  последние.

Кайнозойские  осадочные  образования  представлены  табагинской  свитой  верхнего  плейстоцена,  состоящей  из  аллювиальных  отложений  высокой  надпойменной  террасы,  сложенных  галечниками,  которые  перекрываются  серыми,  светло-серыми,  желтовато-серыми  разнозернистыми  песками  с  примесью  гравийно-мелкогалечникового  материала.  Породы  нередко  ожелезнены,  иногда  —  сцементированы  гидроокислами  железа  до  песчаников  и  конгломератов.  Мощность  свиты  изменяется  от  1—2  до  10  м.

Выше  залегают  аллювиальные  породы  эоплейстоцена,  представленные  черендейской  и  тустахской  свитами,  слагающими  надпойменную  террасу  и  состоящие  из  базальных  галечников,  косослоистых  желтовато-серых  разнозернистых  песков.  Породы  повсеместно  пропитаны  гидроокислами  железа,  которые  иногда  цементируют  их  до  конгломератов  и  песчаников  и  придают  окраске  бурые  и  тёмно-коричневые  тона  [2.  с.  252].

Главной  геоструктурной  единицей,  определяющей  тектоническое  строение  района  работ,  является  Сибирская  платформа,  к  основным  элементам  которой  относятся  структуры  II  порядка  —  Вилюйская  синеклиза  и  Алданская  антеклиза.  Северный  склон  Алданской  антеклизы  представляет  собой  обширную  моноклиналь,  в  пределах  которой  породы  осадочного  чехла  и  поверхность  фундамента  весьма  полого  погружаются  в  северном  направлении  в  сторону  Вилюйской  синеклизы  и  погребены  под  покровом  мезозойских  отложений. 

В  рельефе  фундамента  в  северо-западной  части  территории  работ  выделен  Якутский  свод,  представляющий  собой  приподнятый  блок,  имеющий  в  плане  форму  неправильного  овала  размером  240´120  км  с  плоской  вершиной,  вытянутый  в  широтном  направлении  и  осложнённый  структурами  IV  порядка  —  Якутским,  Таттинским,  Улах-Анским  выступами  и  Суольской  котловиной.  В  пределах  последней  наблюдается  наиболее  опущенный  участок  фундамента  и  по  данным  К.Б.  Мокшанцева  Суольская  депрессия  является  осложняющей  структурой  Якутского  свода  [3,  с.  89].

В  истории  геологического  развития  территории  важную  роль  сыграли  глубинные  разломы,  тектоническая  активность  которых  влияла  на  формирование  морфоструктур,  строение  и  мощность  палеозойских,  мезозойских  и  кайнозойских  образований.

Наиболее  крупной  разрывной  структурой  является  субмеридиональный  Якутский  разлом,  проходящий  вдоль  левого  берега  современной  долины  р.  Лены.  Почти  параллельно  ему  через  северо-восточную  часть  площади  работ  проходит  Ноторский  разлом,  а  в  широтном  и  диагональном  направлениях  их  пересекают  Неджели-Кенкемесский  и  Чакыйский  разломы  .

Проявление  железной  руды  бассейна  р.  Суола  по  происхождению  относится  осадочному,  по  образованию  химическое.  Примерно  10—15  тыс.  лет  тому  назад  бассейн  р.  Суола  представлял  собой  дно  внутриконтинентального  водного  бассейна  или  болота.  На  берегу  этого  бассейна  находились  коренные  руды,  обогащенные  железом.  Эти  рудные  тела  выветривались  под  воздействием  внешних  факторов.  Железо,  высвобожденное  из  первичного  источника,  попадая  вместе  с  атмосферной  и  подземной  водой  в  конечный  бассейн  осаждалось  в  виде  окислов  и  гидроокислов  на  дне  водоема.  Затем  при  диагенезе  этими  веществами  были  сцементированы  и  образовались  грубозернистые  песчаники,  гравелиты  и  конгломераты.

Конгломераты  и  гравелиты  состоят  из  галек  кварца,  доломита,  известняка  и  изверженных  пород  (гранитоидов).  Размеры  галек  колеблются  в  пределах  0,1  см—0,3  см,  сцементированы  грубозернистым  песчаником,  цементом  у  которых  являются  гематит  и  глинистое  вещество.  В  составе  конгломератов  встречаются  конкреции,  сложенные  окислами  железа  с  размерами  4х5  см.

Исследования  проводились  следующими  методами:  геохимическим,  геофизическим  и  шлихового  опробования.

Во  время  научной  экспедиции  отобраны  образцы  руд  с  отвалов  шурфов  со  второй  террасы  ручья  Улахан  Юрях  и  Туойдах.

Геологические  исследования  проводились  на  площади  1,2  км²  по  14  профилям.  Расстояние  между  профилями  250  метров  с  шагом  50  метров.  Длина  профилей  составляла  500  метров,  на  каждом  профиле  по  10  пикетов.  Применялся  геофизический  метод  для  получения  карты  магнитного  поля  с  использованием  магнитометра  ММП-203.  Наибольшие  положительные  аномалии  магнитного  поля  наблюдаются  на  профилях  №  4,  9,  11,  13,  в  местах  находок  остатков  старых  шурфов  (рис1).  Положительные  аномалии  магнитного  поля  доказывают  небольшие  скопления  железной  руды. 

Рисунок  1.  Карта  расположения  аномалии  магнитного  поля  на  участке

Рудоносные  пласты  залегают  горизонтально,  подстилающими  пластами  служит  среднезернистый  песчаник,  кровля  перекрывается  такими  же  породами.

Руды  состоят  из  обломков  кварца,  карбонатных  и  редко  кристаллических  пород.  Они  слабоокатаны  и  плохоокатаны,  размеры  их  колеблются  от  0,5  мм  до  6  мм.  Цемент  порового  типа  представлен  гематитом.  Обломочный  материал  крайне  плохо  сортирован  и  представлен  остроугольными,  прямоугольными  зернами,  т.е.  материал  не  испытал  значительной  транспортировки. 

На  микорфотографиях  хорошо  заметны  микрозерна  бесформенных  золотин,  приуроченные  к  глинистым  включениям.  Золотины  очень  мелкие,  видимо  поэтому  в  отраженном  цвете  отмечаются  как  «белые».  В  большинстве  случаях  они  приурочены  к  загрязненным  участкам  гематитового  цемента.  Зерна  золотин  имеют  изогнутые,  остроугольные  и  точечные  формы  с  сильно  меняющейся  зазубренностью  границ  (рис.  2). 

Основной  рудный  минерал  в  конгломератах,  гравелитах  и  в  песчаниках  —  гематит,  из  которого  в  начале  XX-го  века  местные  мастера  выплавляли  железо.  Минерал  в  конгломератах  и  гравелитах  встречается  в  виде  мелко-

Рисунок  2.  Полированный  шлиф.  В  центре  заметны  бесформенные  ярко  белые  выделения  зерен  золота

или  скрытокристаллических  плотных  агрегатов,  в  грубозернистом  песчанике  в  виде  рыхлых,  землистых  агрегатов.  Цвет  в  первых  породах  ржаво-коричневый,  красновато-бурый,  а  в  песчаниках  от  желтого  до  желтовато-коричневого.  Наибольшей  твердостью  обладают  гематиты  в  конгломератах  (до  5,0—5,5).

Под  микроскопом  в  отраженном  цвете  гематит  обладает  светло-синим  цветом,  но  по  периферии  появляется  белая  каемка,  которая  может  свидетельствовать  о  гидратации  этого  минерала  под  воздействием  повышающегося  давления. 

Шлиховое  опробование  проведено  вверх  по  течению  ручья  Улахан  Юрях.  Первая  проба  отобрана  у  устья,  с  поймы  р.  Суола.  Расстояние  между  пробами  50  метров.  Вещественный  состав  шлихов  изучен  в  лаборатории  геологоразведочного  факультета  СВФУ.  В  составе  шлиха  установлено  наличие  циркона,  гематита,  лимонита,  гранатов,  апатита.

Циркон  в  шлихах  встречается  часто  и  представлен  бесцветными  прозрачными,  реже  красными  хорошо  образованными,  мелкими  призматическими  кристаллами  с  алмазным  блеском.  В  обломках  наблюдается  раковистая  и  полураковистая  поверхность  излома.  Размеры  кристаллов  циркона  не  превышают  0,2  мм.  Гематит  —  самый  распространенный  минерал  в  шлихах  и  встречается  во  всех  пробах.  Минерал  образует  таблитчатые,  пластинчатые  кристаллы,  редко  встречаются  ромбоэдрические  формы.  Часто  наблюдаются  и  штрихованные  поверхности,  а  также  почковидные  и  натечные  агрегаты  с  блестящей  поверхностью.  Цвет  минерала  в  основном  черный,  блеск  металлический,  излом  полураковистый.  Лимонит  встречается  в  виде  скрытокристаллических  землистых  выделений  охряно-желтого,  коричнево-желтого  цвета.  Лимонит  образует  округлые  бесформенные,  иногда  пластинчатые  выделения.  Так  же  найдены  натечные  формы  и  конкреции  в  виде  оолитов.  Многие  зерна  под  микроскопом  имеют  гладкие,  блестящие  поверхности  желтого  цвета.

Гранаты  в  шлихах  встречаются  часто  в  виде  хорошо  выраженных  кристаллов  —  ромбододекаэдров  и  тетрагонтриоктаэдров.  Часто  встречаются  обломочные  зерна  этого  минерала.  Цвет  минерала  красный,  коричневый  (альмандин),  розовый,  красный  (спессартин),  оранжевый,  темно-красный  (пироп)  также  часто  встречаются  желтые,  бесцветные,  прозрачные  кристаллы  со  стеклянным  до  алмазного  блеском  (гроссуляр).  Редко  наблюдаются  относительно  крупные  обломки  розового  и  красного  цвета,  с  неровной  до  полураковистой  поверхностью  излома.  Часто  присутствуют  плохо  окатанные  и  неокатанные  идиоморфные  кристаллы  граната  бесцветного  прозрачного  и  красного  цвета.  В  гранатах  редко  встречается  включения  кварца.  Магнетит  встречается  часто  в  виде  мелких  обломков.  Цвет  зерен  железно-черный  в  основном  с  металлическим,  редко  с  матовым  блеском.  Зерна  имеют  раковистый  излом,  редки  ромбододекаэдрические  кристаллы.  Рутил  в  шлихах  встречается  в  виде  красновато-коричневых,  черных,  реже  —  желтых  зерен.  Зерна  имеют  столбчатые,  игольчатые  формы  с  металлическим  блеском.

На  площади  рудопроявления  было  проведено  литохимическое  опробование  по  вторичным  ореолам  рассеяния  элементов  в  рыхлых  горных  породах  по  той  же  сетке,  что  и  магнитометрическое  опробование.  Всего  отобрано  132  пробы  по  14  профилям.  Пробы  отбирались  с  глубины  20—25  см,  из-под  почвенно-растительного  слоя.  Анализ  проб  проводился  в  лаборатории  геохимических  поисков  МПИ  при  ГРФ  СВФУ  на  портативном  рентгено-флуоресцентном  анализаторе.  Полученные  данные  были  обработаны  на  компьютере  по  программе  «SPSS  Statistics  17.0».  В  результате  анализа  исследуемых  проб  на  35  элементов  были  рассчитаны  коэффициенты  корреляции.  По  этим  данным  были  выявлены  корреляционные  связи  (рис.  3). 

Рисунок  3.  Корреляционные  связи  между  элементами  и  значения  коэффициентов  корреляции

В  результате  проделанной  работы  получены  следующие  результаты  и  можно  сделать  некоторые  выводы.

Рудопроявление  железной  руды  бассейна  р.  Суола,  имеет  осадочное  происхождение,  образование  химическое.  Гранулометрический  состав,  характер  окатанности  и  сортированности  обломочного  материала  говорят  о  недалеком  расположении  коренного  источника.  Основной  рудный  минерал  в  конгломератах,  гравелитах  и  в  песчаниках  -  гематит,  из  которого  в  начале  XX-го  века  местные  мастера  выплавляли  железо.  В  составе  шлиха  установлены:  циркон,  гематит,  лимонит,  гранаты,  апатит.  По  результатам  обработки  спектрометрии  максимальные  концентрации  Fe,  Ti,  V  совпадают  с  максимальными  значениями  магнитометрии  на  площади.  Присутствие  значимых  содержаний  и  больших  коэффициентов  корреляции  Nb,  Pd  могут  говорить  о  наличии  продуктов  химического  выветривания  ультраосновных-щелочных  пород.  Рекомендуется  проведение  химических  и  других  анализов  на  площади  работ  для  выявления  редкоземельных  элементов,  типоморфных  для  ультраосновных  —  щелочных  пород.

Список  литературы:

1.Быстрова  А.В.  Земля  моя  Амгинская:  учебное  пособие.  Якутск:  Дани  Алмас,  2007.  —  с.  62.

2.Геология  СССР.  Том  XLII.  (Южная  Якутия).  М.:  Недра,  1972.  —  с.  252.

3.Тектоника  Якутии.  Н.:  Новосибирск,  1975.  —-  с.  89.