2. Геологическое строение аг-сугского рудного узла

2.1. Краткий очерк геологического строения

В настоящей главе кратко описываются стратифицированные отложения, магматические породы и тектоника района работ. В основу изложения положены материалы геологосъёмочных, поисковых и разведочных работ, проведённых в разные годы Тувинской геологоразведочной экспедицией, Геологосъёмочной экспедицией, Южно-Геофизической экспедицией ПГО «Красноярскгеология», ВАГТом, ВИМСом и другими подразделениями МинГео СССР.

Геологическая карта масштаба 1: 100 000, приведенная в отчете, составлена в ООО «Тывамедь» С.П. Нечаевой и Б.В. Никитовым в 2009 г. К ней и даётся краткое описание развитых в пределах площади рудного узла верхнепротерозойско-палеозойских вулканогенных, вулканогенно-осадочных, метаморфических и магматических образований с некоторыми ссылками на принятые другими исследователями иные трактовки геологии района.

Площадь Ак-Сугского рудного узла, в центре которой расположено одноименное молибден-медно-порфировое месторождение, вытянута в широтном направлении в виде полосы длиной 84 км при ширине 6-20 км между верховьями рек Чаваш и Кижи-Хем вдоль крыла Кандатского разлома. В структурном плане она приурочена к нижнепалеозойскому Кандатскому шовному прогибу, развившемуся в зоне сочленения краевых массивов Хамсаринской и Казыр-Кизирской внешних зон раннекаледонских геосинклиналей (Алтухов,1981). В пределах Казырского и Западно-Хамсаринского массивов широко развиты разновозрастные интрузивные образования преимущественно раннего и среднего палеозоя.

Месторождение Ак-Суг, известные рудопроявления меди и многочисленные проявления медной минерализации располагаются преимущественно в пределах Кандатского прогиба, либо у северной границы Западно-Хамсаринского массива (Кара-Хемский и Урансайский блоки), где широким распространением пользуются образования хамсаринской свиты и прорывающие их интрузии нижнепалеозойской габбро-плагиогранитной формации.

В геологическом строении рудного узла принимают участие разнообразные породы верхнего протерозоя, кембрия и девона. Широким развитием пользуются интрузивные породы, входящие в состав разновозрастных комплексов. Более 90 % границ между различными по возрасту породами – тектонические, остальные магматические.

Ниже приведено краткое описание стратиграфических и магматических подразделений в хронологической последовательности [1].

2.2. Стратиграфия

В разрезе стратифицированных образований рассматриваемой площади выделены архейские и верхнепротерозойские породы, нижне-среднепалеозойские отложения и осадки кайнозоя. Северная часть рассматриваемой площади (севернее Кандатского разлома) относится к Казыр-Кизирскому району, южная – к Хамсаринскому. Для архейских и нижнепротерозойских образований дополнительно выделены Даштыгхемский и Шутхулайский районы соответственно.

Нижний архей

Даштыгхемская толща (AR₁dš) в виде крупного останца (до 8 км²) наблюдается на северо-востоке площади среди интрузий среднего кембрия и раннего девона. Она представлена (снизу вверх): 1) серые плагиогнейсы двупироксеновые (45 м); 2) гнейсы пироксен-амфиболовые (30 м); 3) гнейсы кварц-биотит-амфиболовые и пироксеновые в ритмичном чередовании по 6-10 м (80 м); 4) плагиогнейсы меланократовые в чередовании с лейкократовыми кварц-биотит-амфиболовыми кристаллическими сланцами (70 м); 5) кристаллические сланцы роговообманковые (15 м); 6) плагиогнейсы амфиболовые в ритмичном чередовании с амфибол-пироксеновыми гнейсами (60 м). По минеральной ассоциации метаморфизм даштыгхемской толщи – гранулитовый. Мощность толщи более 300 м.

Нижний протерозой

Балыктыгхемская свита (PR₁?bl) распространена у восточной рамки рассматриваемой территории, где она в виде небольшого останца сохранилась в поле диоритов таннуольского комплекса. Ее слагают графитистые мраморы, среди которых присутствуют маломощные прослои (до 5 м) кварцитов (до 5 %). Мощность свиты более 100 метров.

Билинская свита (PR₁?bn) согласно залегает на балыктыгхемской свите и по разлому граничит с хамсаринской свитой. Свиту слагают кристаллические сланцы (75 %) и (25 %) гнейсы. Мощность свиты 800 м.

Тесхемская свита (PR₁?ts) распространена в юго-западной части площади и представлена гнейсами, амфиболитами, в подчиненном количестве – кварцитами, кальцифирами. Породы метаморфизованы в условиях амфиболитовой фации регионального метаморфизма. В последующем они претерпели регрессивный метаморфизм зеленосланцевой фации. Мощность свиты по разрезу составляет более 1400 м.

Вместе с гнейсогранитами чжаргалантского комплекса она образует гранитно-гнейсовую купольную структуру - Буланбукский выступ.

Верхний рифей

Верхнерифейские образования слагают территорию между Восточно-Саянским и Кандатским разломами и расчленяются на три свиты: урманскую, манскую и бахтинскую. В Хамсаринском районе верхнерифейские отложения выделены в охемскую свиту. Все свиты метаморфизованы в зеленосланцевой фации регионального метаморфизма.

Урманская свита (R₃ur) сложена углеродисто-кварцевыми и глинистыми сланцами, известняками, метапесчаниками и единичными пластами метаконгломератов. Свита в целом фациально устойчива и хорошо распознается по составу пород. Мощность более 1000 м.

Манская свита (R₃mn) согласно залегает на урманской и представлена однообразными известняками (до 90 %) и сланцами. Мощность отложений 1500 м.

Бахтинская свита (R₃bh) сложена лавами андезибазальтов, базальтов и их туфами, андезитами с прослоями известняков, углисто-кварцевых и актинолитовых сланцев. Общая мощность бахтинской свиты 1500-1750 м.

Охемская свита (R₃oh) по составу подразделяется на две пачки: нижнюю – преимущественно кристаллических орто - и парасланцев – и верхнюю существенно карбонатную. В разрезе нижней пачки преобладают биотит-кварц-амфиболовые, кварц-амфиболовые, биотит-плагиоклаз-амфиболовые кристаллические сланцы, сменяющиеся выше углеродисто-слюдисто-кремнистыми, кремнисто-карбонатными тонкоплитчатыми кварц-биотитовыми сланцами с прослоями порфироидов и порфиритоидов и линзами мраморов. Верхняя пачка более однообразна по составу и представлена кварц-карбонатными, биотит-карбонатными сланцами и мраморизованными известняками. Для пород свиты характерно широкое развитие плойчатости и, иногда, мелкой изоклинальной складчатости. Мощность свиты около 2000 м.

Кембрийская система

Кембрийские отложения представлены в Казыр-Кизирском районе колпинской, балахтисонской и осиновской, а в Хамсаринском - хамсаринской и иргитхемской свитами.

Колпинская свита (Є₁kl) сложена однообразными тонкослоистыми глинисто-карбонатными алевролитами, реже песчаниками, конгломератами с прослоями черных глинистых известняков в верхней части. Мощность отложений более 700 м.

Балахтисонская свита (Є₁bl) согласно или с небольшим размывом залегает на колпинской свите и представлена светло-серыми органогенными известняками с прослоями карбонатно-глинистых сланцев. Мощность более 700 м.

Хамсаринская свита (Є₁hm) подразделяется на три, а на западном окончании площади на две подсвиты. Вдоль Кандатского разлома выделяется нерасчлененные отложения.

Нижнехамсаринская подсвита (Є₁hm₁) представлена в нижней части лавами базальтов, андезибазальтов, в верхней – туфами того же состава. Мощность подсвиты 1100 м.

Среднехамсаринская подсвита (Є₁hm₂) характеризуется преимущественным преобладанием андезитов. Нижняя граница проводится по кровле потока базальтов, выше которых наблюдаются сплошные андезиты. Фациальные изменения подсвиты на отдельных участках выражены в появлении покровов лавобрекчий андезитовых порфиритов, базальтов и риолитов. Мощность 1480 м.

Верхнехамсаринская подсвита (Є₁hm₃) пользуется крайне ограниченным распространением и представлена преимущественно эффузивами кислого состава (риолитами, кислыми туфами), реже известняками. Подошва подсвиты не наблюдалась. Она по тектоническому контакту граничит со среднехамсаринской подсвитой. Характерной особенностью верхнехамсаринской подсвиты является повсеместное содержание пирита в породах. Мощность отложений около 1000 м.

Кроме того, выделяется нерасчлененная хамсаринская свита, представленная толщей милонитизированных и рассланцованных пород – зеленых сланцев, катаклазитов, милонитов, порфиритоидов. Они развиты, главным образом, в зоне Кандатского разлома, в том числе вблизи Ак-Сугского месторождения, и на значительных по площади участках превращены в амфиболиты, эпидот-хлоритовые и кварц-хлорит-серицитовые сланцы. В породах обычно отмечается мелковкрапленная пиритизация. Вдоль зон дробления и рассланцевания нередко наблюдаются линзы интенсивно пиритизированных пород мощностью 0,5-20 м.

Осиновская свита нерасчлененная (Є₂?os) залегает на разных стратиграфических уровнях и представлена конгломератами, туфоконгломератами, туфами, туфопесчаниками, песчаниками, эффузивами и глинистыми сланцами. В основании свиты отмечаются базальные конгломераты. Мощность более 655 м.

В северо-западном углу площади осиновская свита имеет двучленное строение.

Нижняя подсвита (Є₂?os₁) с азимутальным и угловым несогласием залегает на подстилающих образованиях. Она сложена (%): полимиктовыми песчаниками (35), сероцветными алевролитами (30), андезидацитами и туфами (18), конгломератами полимиктовыми (15). Мощность отложений более 560 м.

Верхняя подсвита (Є₂?os₂) представлена конгломератами крупногалечниковыми, полимиктовыми песчаниками в переслаивании с алевролитами, песчанистыми известняками, туфоалевролитами и туфами. Мощность более 445 м.

Иргитхемская свита нерасчлененная (Є₂ir) несогласно залегает на туфах хамсаринской свиты. В ее составе резко преобладают песчаники (до 80%), реже отмечаются алевролиты и конгломераты. Мощность более 565 м.

Ордовикская система

Отложения ордовика распространены на западном окончании рассматриваемой площади. В Казыр-Кизирском районе они представлены имирской свитой, в Хамсаринском – систигхемской вулканогенно-осадочной ассоциацией в объеме узинской, усть-хамсаринской и кугарской свит, ассоциирующими с субвулканическими образованиями.

Имирская свита (О?im) подразделяется на две подсвиты.

Нижняя подсвита (О?im₁) несогласно залегает на подстилающих отложениях и представлена лавами базальтов, трахибазальтов и их туфами. Мощность 600-700 м.

В составе верхней подсвиты (О?im₂) участвуют кварцевые трахиты, риолиты, лавокластиты и их туфы. Граница между подсвитами проводится по появлению кислых эффузивов.

Мощность 650-700 м.

Общая мощность свиты до 1400 м.

Узинская свита (О₁uz) распространена весьма ограниченно и имеет плохую обнаженность. В основании – вишневые крупногалечные конгломераты, переходящие в светло-вишневые песчаники с прослоями алевролитов и туфов кислого состава. Мощность свиты более 650 м.

Усть-хамсаринская свита (О₂uh) представлена пестроцветными песчаниками, алевролитами, гравелитами, туфами и туффитами. В верхней части отмечаются потоки риолитов. Мощность отложений более 580 м.

Кугарская свита (О₃kg) сложена красноцветными песчаниками с линзами вишневых туфов смешанного состава и известковистыми вишневыми гравелитами. Мощность 425 м.

Девонская система

Нижне-среднедевонские осадочно-вулканогенные образования в Хамсаринском районе по литолого-стратиграфическим признакам подразделяются на две части: нижнюю туфогенно-эффузивную (кендейская свита) и верхнюю терригенную (атакшильская свита), разделенные стратиграфическим несогласием. Отложения развиты, главным образом, в наложенных грабенах. В Казыр-Кизирском районе нижнедевонские отложения представлены грубозернистой толтаковской свитой.

Кендейская свита (D₁kn) сохранилась в пределах опущенных блоков и узких грабенах каледонского фундамента и разделяется на две подсвиты.

Нижнекендейская подсвита (D₁kn₁) со структурным несогласием с туфоконгломератами в основании залегает на гранитоидах таннуольского комплекса и хамсаринской свите. Она сложена андезибазальтами (90%), реже базальтами, их туфами и туфами смешанного состава, конгломератами, туфопесчаниками. Мощность подсвиты более 650 м.

Верхнекендейская подсвита (D₁kn₂) представлена риолитами, их туфами, редко встречаются базальты, конгломераты и линзы песчаников. В основании – бурые валунно-галечные конгломераты с мелкими линзами полимиктовых песчаников. Мощность более 200 м.

Нерасчлененные образования кендейской свиты отмечаются в единичном выходе у западной границы площади, где они представлены базальтами, дацитами, их туфами и туфоконгломератами. Мощность свиты до 1400 м.

Толтаковская свита (D₂tl) слагает небольшую впадину у северной границы площади и сложена пестроцветными конгломератами (90%) с редкими прослоями гравелитов мощностью первые метры. Мощность свиты до 800 м.

Атакшильская свита (D₂at) представлена монотонно окрашенными в лиловые тона гравелитами и песчаниками (до 80 %), конгломератами (до 15 %) и алевролитами (5 %). Она несогласно залегает на кендейской свите и на всех других подстилающих ее образованиях с конгломератами в основании. Мощность свиты более 570 м.

Юрская система

Отложения юры сохранились в единичном маленьком выходе в северо-восточной части рассматриваемой территории и представлены нижним отделом.

Ванькинская свита представлена верхней своей частью, верхневанькинской подсвитой (J₁vn₃), сложенной конгломератами (80-85 %), песчаниками и гравелитами. Мощность подсвиты около 120 м.

Неогеновая система

Породы неогеновой системы наблюдаются в небольших выходах в юго-восточной части площади, где они распространены в виде покровов, залегающих субгоризонтально и имеющих столбчатую отдельность.

Сорокская свита (N₁sr) представлена оливин-пироксеновыми и оливиновыми базальтами. Редко встречаются щелочные разности базальтов. Мощность свиты 10-50 м.

Четвертичные отложения

Позднечетвертичные ледниковые и флювиогляциальные отложения (g,fQ_III) развиты на водоразделах и пологих склонах долин и представлены несортированным, различной степени окатанности валунно-галечным материалом с грубозернистым песчано-суглинистым заполнителем. Максимальная мощность достигает 20 м.

Озерные и палюстричные отложения (l, plQ_H) отмечаются в единичном выходе у западной границы площади, где слагают современную котловину на месте высохшего озера и продолжают накапливаться в озерах в настоящее время. Осадки представлены оторфованным мхом, суглинками с горизонтальной слоистостью с прожилками льда и глин. Мощность озерно-болотных отложений достигает 5 м.

Современные аллювиальные отложения (aQ_H) слагают поймы и низкие террасы главных водотоков района. Они представлены галечниками, валунами, гравием и песком мощностью до 5 м. Максимальная мощность аллювиальных отложений, установленная буровыми скважинами в долине р. Ак-Суг, составила 24 м .(ПРИЛОЖЕНИЕ 2)[2]