Сайт Проекта    

" Рисуя Минералы..."

 

 

Хайдарканская группа месторождений (Средняя Азия)

Геологическое строение района и история освоения

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

   Хайдарканское и Чаувайское ртутные м-ния, а также схожее с ними по строению и генезису Кадамджайское сурьмяное м-ние относятся к т.наз. джаспероидному типу гидротермальных месторождений Южно-Тяньшаньского рудного пояса.
   Месторождения региона - гл. образом согласные, часто пологие рудные залежи в джаспероидах на контакте известняков с перекрывающими сланцами (Кадамджай, Абшир, Кассан, Хайдаркан, Кулдама, Терексай) и секущие крутопадающие жилы и минерализованные зоны в различных породах. Систематическое и планомерное изучение Южно-Ферганской ртутно-сурьмяной зоны началось с Чаувая. В 1914 г. сотрудниками Московской радиевой экспедиции была осмотрена пещера Сарт-Истаган в местности Чаувай, и в её глинистых отложениях химик экспедиции Снесарев впервые обнаружил присутствие киновари. В течение десяти последующих лет вопрос о Чаувае оставался открытым. Лишь в 1924 г. Д. И. Щербаков, который был в свое время участником Радиевой экспедиции 1914г. и потому лично знал Чаувай, совместно с В. И. Рейнеке более подробно осмотрел пещеру Сарт-Истаган и произвел её глазомерную съемку. Более детальному изучению подвергся Чаувай в следующем 1925 г. поисковой партией «Редкие элементы» в составе студентов-коллекторов А.Ф. Соседко, В.И. Попова, А.А.Саукова, В. Бирюкова, под руководством Д. И. Щербакова.
   Южный Тянь-Шань сменяет (к югу) складчатые сооружения Срединного Тянь-Шаня. На юге он граничит со складчатой системой северного Памира (западнее Таласо-Ферганского разлома) и с Таримской платформой (в нижнем течении р.Сарыджаз).
   За исключением осадочных месторождений свинца и цинка (средний девон), бокситов (средний карбон), меди (нижний-средний мел) и стронция (средний мел), рудопроявления региона тесно связаны с коллизионными гранитоидами пермского возраста.
   Главная роль в строении этого региона принадлежит осадочным и вулканогенным толщам среднего и верхнего палеозоя. Допалеозойские породы и интрузивные тела имеют подчинённое значение. Основная фаза складчатости- верхнепалеозойская. Широко развит гранитоидный магматизм.
   Южный Тянь-Шань отличается от Северного и Срединного тем, что сложен среднепалеозойскими породами, образованными в геологических обстановках от срединноокеанических хребтов до пассивной окраины континента. Здесь интенсивно проявлены процессы шарьяжной тектоники и герцинского орогенеза.
   Полезные ископаемые Южного Тянь-Шаня представлены рудами сурьмы (Кадамджай, Абшир), ртути (Хайдаркан, Чаувай, Чонкой) и др. По запасам и добыче ртути (Хайдарканское месторождение) и сурьмы (Кадамжайское и Терексайское месторождения) Киргизия занимала первое место в бывшем СССР, при том что за свои высокие качества киргизская металлическая сурьма и производившаяся Кадамджайским сурьмяным комбинатом трёхокись сурьмы были признаны в период1970-90-х гг. эталонами на международном рынке.

 

 

-----------
Хайдаркан и Кадамджай на карте Киргизии. Показаны точками: красная - Хайдаркан; жёлтая - Кадамджай, зелёная - г.Фергана, синяя - г.Бишкек.
Спутниковый снимок НАСА
-----------

   В эпоху Караханидов именно в Средней Азии находился крупнейших в мире горно-металлургический округ. В 1927 г. Хайдарканское месторождение ртутных руд, -крупнейшее в мире, чуть было не открыл акад. А.Е. Ферсман, побывавший здесь с экспедицией совместно с Д.И. Щербаковым, С.Р. Ивановским и бывшими в то время студентами будущими исследователями Хайдаркана А.А. Сауковым и А.Ф. Соседко. Но не сложилось, помешали басмачи и плохая погода.
   Как современное ртутное месторождение Хайдаркан приобрёл значимость лишь незадолго до Великой отечественной войны благодаря, в частности, работам сотрудников Таджикско-Памирской экспедиции АН СССР  В.Э. Пояркова и В.И. Попова. Затем был исследован будущим академиком В.И. Смирновым, впоследствии многие годы возглавлявшим каф. полезных ископаемых МГУ и автором популярного учебника "Рудные месторождения". В.И. Смирнов ряд лет работал главным геологом Хайдаркана.

   Хайдарканское месторождение относится к кварц-флюорит-киноварному типу, главным образом развитому в пределах Южного Тянь-Шаня в Средне-Азиатской рудной провинции. Для месторождений этого типа характерно проявление интенсивного рудного окварцевания (окремнения) вмещающих карбонатных и глинисто-сланцевых пород с образованием так называемых джаспероидов.
   По структурному типу эта группа месторождений относится к пластовым поднадвиговым, они локализуются под экранирующими поверхностями надвигов и сланцевыми толщами. Размещение месторождений контролируется разломами второго порядка на некотором расстоянии от региональных разломов и складчатыми структурами; рудные тела локализуются в сводах антиклиналей среди известняков под толщей сланцев. В значительной своей части оруденение связано с круномасштабным перемещением геологического тела (т.н. "шарьирование"), перекрывшего собой рудную залежь (Г.С. Поршняков,1973). Аналогичные случаи взбросов с характером надвига фиксируются во многих местах Ю.Ферганы, причём направления движений как правило совпадают и указывают на то, что эпицентр тектонических пульсаций находился южнее, в стороне Памира. Для минерального состава руд, кроме киновари, характерно наличие антимонита, флюорита, ливингстонита, аурипигмента. Дорудные метасоматиты представлены джаспероидами по известнякам и аргиллизитами по глинистым сланцам.
   Хайдарканское сурьмяно-ртутное месторождение может служить типичным примером. Оно располагается в пределах Южно-Ферганского сурьмяно-ртутного пояса Средней Азии, который контролируется зоной Северо-Катранского регионального глубинного разлома субширотного простирания, прослеживающегося на сотни километров вдоль южной окраины Ферганской котловины и подножия Алайского и Туркестанского хребтов.
   Принадлежность этой зоны разломов к категории глубинных подтверждается наличием в её составе офиолитового пояса с массивами гипербазитов.
   Хайдарканское рудное поле, в которое входит ряд близко соседствующих друг с другом рудных участков (Главного рудного поля, Плавиковой горы, Кара-Арча и др.), сложено осадочными толщами среднего и позднего палеозоя: известняками и глинистыми сланцами силура, известняками, песчаниками и сланцами нижнего девона, массивными и слоистыми известняками нижнего и среднего карбона и глинистыми сланцами среднего - верхнего карбона. Структура рудного поля, показаннная на рис. 1 и 2, весьма сложна и вместе с тем очень характерна. В геологическом отношении район настолько непрост, что разрезы, сделанные меридионально в его восточной, центральной и западной частях, совершенно различны.
     В пределах рудного поля выделяются две субширотные антиклинали: Северная и Южная. Оруденение контролируется зоной субширотного же Ишметауского взбросо-надвига, к лежачему боку которого тяготеют участки Северной антиклинали с преобладающим развитием комплексного оруденения, тогда как участки Южной антиклинали, удалённые от зоны рудоконтролирующего нарушения на 1-2 км., отличаются преимущественно ртутным, монометальным оруденением (рис.1). Южная антиклиналь, характеризующаяся резко выраженным трехчленным разрезом (мощная толща известняков девон-карбона подстилается здесь сланцами силур-девона и перекрывается сланцами среднего карбона), - представляет собой относительно простую складку сундучного облика с четко выделяющимся горизонтом типичных джаспероидов. К северу отмечается резкая фациальная изменчивость отложений среднего - верхнего палеозоя, в результате чего мощность основной опорной толщи карбонатных пород уменьшается с 2000 м. до первых сотен метров, а известняки, фациально выклиниваясь, постепенно уступают место более хрупким конгломератам. В результате смены разреза здесь появляются складчатые структуры иного облика - сжатые, почти изоклинальные антиклинали, осложненные большим количеством субсогласных и секущих нарушений.
В этих условиях и процессы окварцевания (джаспероидизации) развиваются по-иному: окварцеванию (ороговикованию) в равной степени подвергаются как известняки, так и сланцы, особенно их пропластки в известняках. При внутрирудных тектонических подвижках вдоль крупных разломов образуются мощные зоны брекчирования, а в ядерных и сводовых частях сжатых антиклиналей, в частности куполовидных, - блоки массового дробления. В такого рода ослабленных зонах и блоках пород формируются затем довольно выдержанные тела роговиково-джаспероидно-кварц-флюоритовых брекчий. В них флюорит не только слагает цемент (последние генерации данного минерала), но и метасоматически замещает иногда обломки известняка и реже сланца (это первые, наиболее высокотемпературные его генерации, выделявшиеся, по-видимому, при участии перегретых газово-жидких эманаций). В цементе брекчий с флюоритом и кварцем часто ассоциируют серицит и подобные ему минеральные образования гидрослюдистого облика, выделявшиеся близкоодновременно с антимонитом и киноварью (анализ именно этого материала позволил определить абсолютный возраст оруденения Хайдарканского рудного поля в 260-240 млн. лет, т. е. поздний палеозой).
     С межформационными и секущими залежами кварц-флюоритовых брекчий связана основная масса сурьмяного в виде антимонита и ртутного в виде киновари оруденения,. В надрудных сланцах на расстоянии от первых метров до первых десятков метров широко распространено мышьяковое (реальгар-аурипигментовое, часто с ртутью) оруденение; мышьяковые минералы в них ассоциируют обычно с кальцитом. Значительная часть флюорита концентрируется в подстилающих массивных известняках (в виде жил, гнезд и метасоматических залежей неправильной формы). Оруденение, как правило, комплексное, однако на различных участках Северной антиклинали преобладает или один компонент (ртуть, мышьяк, флюорит), или несколько (ртуть и мышьяк, ртуть и флюорит, ртуть и сурьма). Антимонит обычно тесно связан с киноварью, образуя изолированные гнезда в массе относительно убогих монометальных. ртутных руд. В ряде случаев наблюдается прямая корреляционная зависимость между содержаниями в рудах ртути и сурьмы. Отработка сурьмянорудных участков Северной антиклинали Хайдарканского рудного поля либо осуществляется раздельно - на ртуть и сурьму, либо же добываются на "массу" комплексные ртутно-сурьмяно-флюоритовые руды, подвергающиеся затем обогащению с получением селективно мономинерального флюоритового и комплексного ртутно-сурьмяного концентратов. Характерная минералого-геохимическая особенность комплексных руд Северной антиклинали - наличие ряда редких минералов и специфических элементов-примесей, что объясняется близостью к рудовыводящим каналам и, как следствие, относительно более высокой температурой образования и длительностью процесса минералогенеза (чем обусловливается накопление в остаточных гидротермах редких элементов-примесей). Так, еще А.А. Сауковым в киновари с Медной горы было установлено аномально высокое содержание слова, а И.С. Волынским были найдены единичные зерна тиманнита.
     Рудные участки Северной антиклинали Хайдаркана отличаются более сложным распределением оруденения рядом  со сравнительно выдержанными залежами Южной антиклинали, что объясняется как отсутствием единых горизонтов джаспероидных пород, так и комплексным характером оруденения. Это особенно четко проявлено на участке Кара-Арча, представляющем собой, по сути, крупный штокверк, в пределах которого выделяется масса небольших и средних по размерам рудных тел гнездового, согласного и жильного типов, сложенных обычно в центральных частях агрегатами антимонита и киновари (иногда с гетчеллитом, блеклыми рудами и др.), а на периферии - киноварью в виде рассеянной вкрапленности и прожилков. Первоначально такие тела отрабатывались селективно по особой методике, а затем по предложению Н.М. Лунина было принято решение вскрывать карьером весь западный рудоносный полукупол Кара-Арчинский брахиантиклинали, а нижние горизонты участка отрабатывались подземным способом.

----------
Рис.1.
Принципиальная структурная схема западной части Хайдарканского рудного поля, внемасштабный поперечный профиль. (По В.П.Федорчуку, 1985).
I - Хайдарканская долина (апьпийский грабен); II - Плавиковая гора-Южная; III - Центральный синклинальный прогиб; IV - Плавиковая гора-Северная; V - участок Янгуз-Булак; VI - Урта-Тау; VII - Надирская (Сарт-Истаганская) офиолитовая зона.
-----------


   Толща известняков нижнего и среднего карбона и терригенных пород среднего карбона тектонически, по чешуйчатым поверхностям надвигов, перекрыта толщей терригенных отложений и карбонатной толщей силура и девона. И те и другие толщи затем собраны в широтно ориентированные складки сундучного типа с пологими антиклинальными сводами и крутыми крыльями. Крупные складки осложнены более мелкой складчатостью и разбиты серией широтных и диагональных разломов, имеющих характер рудоподводящих и частью рудовмещающих структур. В пределах рудного поля имеются немногочисленные дайки диабазовых порфиритов и альбититов.
   Вдоль некоторых крутопадающих разломов и особенно на контактах между массивными известняками карбона и перекрывающими их глинистыми сланцами, т. е. под экранирующей толщей последних, залегают пластообразные тела джаспероидов, - метасоматически окремнённых известняков, которые являются главными рудовмещающими породами.
   Основная часть промышленных ртутных и сурьмяно-ртутных руд приурочена к джаспероидным брекчиям. Сравнительный анализ разрезов приводит к выводу о том, что южный массив известняков, ограниченный со всех сторон сбросами, вёл себя подобно клину, который выпирался наверх. С этой точки зрения, рудная брекчия, слагающая Главное рудное поле, и обрывки окремнения на южном склоне Шаркраме-сая представляют части одной общей брекчии, когда-то покрывавшей все известняки Шаркраме, а потом разорванной и на вершине массива смытой.        Джаспероидные брекчии образуют крупные пластообразные залежи в зонах отслоения и дробления в сводовых частях складок, осложненных разломами и межпластовыми подвижками, а также штокверкообразные залежи и секущие тела в трещинных зонах вдоль крутопадающих разломов. Формы рудных тел многообразны: субпластовые залежи, линзы, грибо-, столбо- и гнездообразные тела неправильной формы. Установлена многоярусность оруденения: кроме джаспероидов на контактах с вышележащими сланцами оруденение локализуется также в нижележащих известняках и в меньшей мере в экранирующих сланцах. Для концентрации оруденения важное значение имеют т. наз. «рудные капканы» различных типов, чаще всего образованные пересечением зон дробления с полого лежащими экранирующими структурами (Смирнов, 1947; Никифоров, 1969). По данным В.Я. Зималиной (1992), на участке Кара-Арча был пройден карьер, и неподтверждение запасов сказалось на экономических показателях предприятия. Зато считавшийся ранее безрудным Караарчинский взбросо-надвиг, после того, когда плоскость его вскрыли подземными горными выработками, несколько лет восполнял неподтверждение запасов на Кара-Арче. Волнообразная структура надвига оказалась благоприятной для локализации ртутного оруденения.
    Главные минералы руд месторождения - киноварь, антимонит, кварц, флюорит, кальцит; второстепенные - гематит, пирит, арсенопирит, метациннабарит, аурипигмент, реальгар, ливингстонит, фаматинит, блеклые руды, самородные ртуть и золото, халькопирит, галенит, сфалерит, серицит, диккит, барит, хризоколла, малахит, азурит; редкие - гетчеллит, галхаит, вакабаяшилит, сенармонтит, конихальцит. На м-нии были отмечены также находки минералов: акташит, баумгауерит, буланжерит, вакабаяшилит, валентинит, великит, галхаит, геокронит, гетероморфит, геттардит, гринокит, груздевит, джемсонит, самородное серебро, каломель, клебельсбергит, копиапит, кордероит, кузнецовит, лесюкит, монтроидит, оливенит, плагионит, поярковит, сервантит, скородит, сорбиит, терлингуаит, тетраэдрит, твиннит, тиролит, хайдарканит, халькофиллит, степцинкенит, чапманит, чурсинит, шаховит, эглестонит.

 

---------
Рис.2. Структура Хайдарканского рудного поля (по Н.А. Никифорову):                          1- четвертичные отложения; 2 - песчаники, сланцы, конгломераты среднего карбона; 3 - известняки среднего карбона; 4 - известняки нижнего карбона; 5 - песчаники и сланцы нижнего девона; 6 - сланцы и песчаники силура; 7 - джаспероиды; 8 - надвиги; 9 - сбросы, сбросо-сдвиги
---------


   По рассказам старых горняков и геологов, в первых штольнях рудника №1 были такие забои, в которых самородная ртуть просто вытекала из шпуров. Под шпуры подставляли ведра, которые потом относили на завод. Это уникальное явление - на крупнейших ртутных месторождениях мира самородная ртуть встречалась лишь в виде отдельных капелек.
   В некоторых участках месторождения ливингстонит приобретает характер одного из главных рудных минералов. Отмечается наличие серицита, который встречается главным образом в комплексных ртутно-сурьмяно-флюоритовых рудах с мышьяком. Серицит входит в состав цемента джаспероидных брекчий, ассоциируя с гребенчатым кварцем, флюоритом, антимонитом и киноварью. Иногда в сериците наблюдается тонкорассеянная вкрапленность порошковато-дисперсной киновари, придающая серициту сургучно-красную окраску. В надрудных глинистых сланцах, в зонах дробления, устанавливаются скопления глинистых минералов, представляющие смесь серицита, гидрослюд и каолиноподобных продуктов их разрушения. В киновари в виде постоянной примеси отмечается значительное содержание селена (до 0.257%). Месторождение относится к сурьмяно-ртутной субформации. Гидротермальные изменения вмещающих пород выражаются в окремнении известняков с образованием джаспероидов и серицитизации глинистых сланцев.
   Текстурные особенности руд свидетельствуют о различных способах их образования. Преобладают текстуры замещения - вкрапленные, пятнистые, гнездовые, брекчиевидные, массивные, но широко проявились и текстуры заполнения пустот: гребенчатые, кокардовые, друзовые и др.
   Устанавливается не менее четырех стадий рудообразования: 1) дорудная стадия: образование джаспероидов; 2) первая рудная стадия: кварц-флюорит-антимонит-киноварная; 3) вторая рудная стадия: кальцит-киноварная; 4) третья рудная стадия: реальгар-аурипигментовая (Никифоров, 1969).
   Исследователи месторождения относят его к группе телетермальных. Температуры образования главных минералов руд укладываются в интервал 284-68°С, причем формирование руд главной стадии рудного процесса происходило при температурах ниже 110° С (Никифоров, 1969).

 

 

 

 

----------------------
Рис.3. Хайдаркан. Геологическая карта (по А.А.Саукову, 1976)           
1 -известняки; 2-сланцы;       3 -осыпи; 4 - рудная брекчия

----------------------
 

 

 

----------------------
Рис.4. Профили к геологической карте (по А.А.Саукову, 1976)                    ----------------------

 

 

     По вопросу о геологическом возрасте месторождения высказывались различные точки зрения. Первоначально месторождение считалось альпийским по возрасту (Сауков, 1932г.; Смирнов, 1947). Затем большинство исследователей пришло к выводу о позднегерцинском возрасте оруденения и о парагенетической связи его с субщелочными интрузиями или с дайковыми комплексами диабазов позднекарбонового или пермского, т. е. позднегерцинского возраста. С этим выводом согласуются данные по абсолютному возрасту киноварь-содержащего серицита из участка Кара-Арча - 230-236 млн. лет (Никифоров, 1969).
     В последнее время появились новые данные по стадийности процессов рудообразования и о возрасте Хайдарканского месторождения. В.И. Степанов (1975 г.) образование джаспероидов и флюорита относит к позднегерцинскому времени (280 млн. лет по К-Аr методу), а возраст основного сурьмяно-ртутного оруденения определяет как неогеновый.
   В. Аксененко (1974 г.) также высказывает мнение о послегерцинском, по-видимому, альпийском, возрасте ртутного оруденения Южного Тянь-Шаня, в том числе Хайдарканского месторождения, опираясь на новые данные геофизических исследований, которые дают основание связывать размещение ряда сурьмяно-ртутных месторождений Южного Тянь-Шаня с глубинными разломами в фундаменте, ориентированными в юго-запад - северо-восточном направлении, секущими субширотные складчатые структуры области.

   К джаспероидному типу в Южном Тянь-Шане относятся, кроме Хайдарканского, Чаувайское ртутное месторождение, ртутно-сурьмяное месторождение Джижикрут и сурьмяное Кадамджай. В других ртутных провинциях территории бывшего СССР месторождений этого типа установлено не было; в дальнем за рубежье весьма близки по типу джаспероидные сурьмяные месторождения Сигуанышань в Южном Китае (В.П. Федорчук, 1969)
 -------------------------------
Литература:
1. Вебер В.Н.  Киноварь в Фергане. // Геол. вестн., 1915, №1
2. Щербаков Д.И.  Новые данные о месторождениях киновари и антимонита в Южн. Фергане //Докл. АН СССР, А, 1926
3. Щербаков Д.И.  К геохимии Алайского хребта // Тр. Памирской экспед., 1928года., вып.VII, Л., изд. АН СССР, 1931
4. Щербаков Д.И.  Избранные труды. Т.1, М., "Наука", 1969
5. Соседко А.Ф.  Новые месторождения антимонита и киновари в Фергане.//Докл. АН СССР, А, 1927, №12
6. Смирнов В.И.
Геологические основы поисков и разведок рудных месторождений. М.,Изд-во МГУ, 1954
6. Смирнов С.С. Зона окисления сульфидных месторождений. Л.-М., ОНТИ, 1936
7. Сауков А.А.  Геохимические очерки. М., "Наука", 1976
8. Поярков В.Э.  Хайдаркан. Геология и рудоносность М.-Л. Изд-во АН СССР, 1937, 279 стр.
9. Поярков В.Э.  Ртуть и сурьма.//Оценка месторождений при поисках и разведках, 1965, вып. 15
10. Поршняков Г.С. Герциниды Алая и смежных районов Южного Тянь-Шаня. // Изд-во ЛГУ, 1973
11. Федорчук В.П. О связи ртутно-сурьмяных месторождений с рудопроявлениями других типов. // Труды АН Кирг. ССР, 1961
12. Аристов В.В. , Роков А.Н., Русецкая Г.Г. Очерки по истории поисков и открытий месторождений полезных ископаемых.// М., 2000, 624 с. (на стр.525)
13. Довжиков А.Е., Зубцов Е.И., Аргутина Т.А. Тянь-Шаньская складчатая система. // В кн.: Геологическое строение СССР, т. 2, М., 1968
14. Зималина В.Я. Достоверность разведки рудных месторождений Средней Азии с неравномерным распределением оруденения. // Ташкент: Фан, 1992.
15. Васильев В.И. и др. Новые находки и данные о составе кордероита.(Хайдаркан) - Геол. и геофиз., 1986, №12, с. 117-121.
16. Груздев В.С., Волгин В.Ю. и др. Великит - ртутистый член группы станнина. - ДАН СССР, 1988, 300, № 2, с. 432-435.
17. Груздев В.С., Волгин В.Ю., Спиридонов Э.М. и др. Великит Cu2HgSnS4 (ртутистый член группы станнина) - новый минерал. // Записки РМО, 1997, Часть 126, вып. 4, с. 71-74.
18. Спиридонов Э.М. Вакабаяшилит (As, Sb)11S18 месторождения Хайдаркан (уточненные данные). - Нов. данные о минералах (Москва), 1989, №36, с. 166-170
19. Чуканов Н.В., Карпенко В.Ю., Расцветаева Р.К., Задов А.Е., Кузьмина О.В. Хайдарканит Cu4Al3(OH)14F3·2H2О - новый минерал Хайдарканского месторождения. // Записки РМО, ч.128, вып.3, 1999, стр.58-63.
--- ***---
Источники:
Федорчук В.П. Геология сурьмы. М.: Недра, 1985
Рудные месторождения СССР, в 3 т. М, Недра, 1978, под ред. акад. В.И. Смирнова (стр.288)
Сауков А.А. Геохимические очерки. М.: Наука, 1976.  См. также: Khaidarkan.narod.ru - Сайт Хайдарканцев.
Также на сайте:
Хайдаркан, фотогалерея минералов
Минеральные агрегаты карстовых пещер, фотогалерея (по материалам поездок в Хайдаркан и Кадамджай)

К содержанию раздела

  Интернет-публикация  приводится в рамках  Проекта  "Рисуя Минералы"  и предназначена  только для индивидуального прочтения.   
При цитировании материалов сайта гиперссылка на сайт  http://mindraw.web.ru обязательна

На Главную  Rambler's Top100