Анотація до роботи:

Павлюк Т.О. Особливості генезису та термобарогеохімічні критерії золотого зруденіння (на прикладі Барун-Холбинського родовища та рудопроявів Липнязького рудного вузла). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.11 – геологія металевих і неметалевих корисних копалин. Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2004.

За результатами термобарогеохімічного генетичного і просторового моделювання з’ясовані чинники флюїдного режиму і зональності на золоторудних родовищах Східного Саяну і Кіровоградського блока Українського щита. Виявлено умови, сприятливі для відкладення золота в досліджуваних середньотемпературних гідротермальних палеосистемах. Наголошено на особливій ролі вуглекислотно-водних флюїдів глибинного походження за умови їхньої гетерогенізації (кипіння, розшарування тощо) за температури 280–200С, що сприяло порушенню фізико-хімічної рівноваги і зумовило розпад золотоносних комплексів. З’ясовано, що чіткі зміни головних показників фізико-хімічних умов (температура, тиск, склад, густина мінералотворних флюїдів) упродовж процесу рудоутворення та в геологічному просторі є основою комплексу термобарогеохімічних критеріїв прогнозування, які використані для оцінки ерозійного зрізу досліджуваних об’єктів. Вперше показано, що для виявлення загальної тенденції мінливості температури у системах мінералоутворення, вивчення напрямів, динаміки руху мінералотворних флюїдів і напрямів до їхніх джерел можна використовувати не тільки моделі, побудовані за даними гомогенізації включень продуктивних флюїдів, а й за результатами їхньої декрепітації.

На Барун-Холбинському еталонному золоторудному родовищі вперше здійснено термобарогеохімічне часове і просторове моделювання процесів мінералоутворення, з’ясовано фізико-хімічні умови відкладення золота, розроблено пошуково-оцінні критерії золотого зруденіння та прогнозні рекомендації.

1. За результатами часового моделювання процесів мінералоутворення з’ясовано, що формування барун-холбинських руд відбувалося стадійно-дискретно в широкому діапазоні температури (500–70С) й тиску (160–20 МПа). Золото відкладалося з вуглекислотно-водних хлоридно-гідрокарбонатних з Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ флюїдів за температури 260–200С під час їхнього інтенсивного кипіння, спричиненого різким зниженням тиску в системі мінералоутворення, що водночас зумовило швидку зміну густини флюїдних фаз від 0,869–0,671 г/см³ на нижніх рівнях досліджуваних рудних стовпів до 0,303 г/см³ на верхніх. На підставі вивчення речовинного складу, морфоструктурного типу й умов локалізації барун-холбинські руди можна зачислити до помірносульфідної золото-кварцової формації середніх глибин (за класифікацією Н.В. Петровської). Загалом на підставі результатів детального геолого-структурного, мінералого-генетичного та термобарогеохімічного дослідження Барун-Холбинське золоторудне родовище віднесене нами до плутоногенно-гідротермальних мезотермальних утворень середніх глибин.

2. За результатами просторового палеотемпературного моделювання виявлено, що модель палеотемпературного поля, побудована за даними декрепітації включень, подібна за своєю конфігурацією до моделі теплового поля, створеної на підставі результатів гомогенізації включень. Отже, загальні тенденції мінливості головних характеристик палеотемпературного поля можна виявляти не тільки методом гомогенізації, а й методом декрепітації (з відомою мірою наближення до реального).

З’ясовано, що мінералотворні флюїди продуктивної порції надходили до рівнів локалізації руд у вигляді палеопотоків, у структурованих системах яких розміщені промислові скупчення золота.

Визначено палеотемпературний градієнт у центральній частині флюїдних палеопотоків І та ІІ, який, на підставі даних гомогенізації включень, становить 16–18С/100 м на глибинних рівнях флюїдної колони і 20–22С/100 м – на верхніх; ступінь термостатування палеотемпературного поля від нижніх горизонтів родовища до верхніх поступово знижується.

3. З’ясовано, що на різних рівнях Барун-Холбинського родовища фізико-хімічні умови формування золотого зруденіння відрізнялися: на нижніх рівнях золоте зруденіння, приурочене до рясносульфідизованих пачок порід, формувалося за температури 340–200С і тиску 160–100 МПа; на середніх рівнях родовища, де поширені крутоспадні малосульфідні кварцові жили й лінзи, воно утворилося за температури 280–160С та тиску 120–20 МПа; на верхніх горизонтах формувалися прожилково-вкраплені руди за температури 220–150С та тиску 40–20 МПа. Отже, сучасний ерозійний зріз розкриває верхні рівні досліджуваного об’єкта.

4. Аналіз водних витяжок із кварцу-IV, відібраного вздовж шляхів надходження флюїдних палеопотоків від нижніх горизонтів родовища до верхніх, дав змогу виявити в цьому напрямі головну тенденцію геохімічної еволюції середовища мінералоутворення, яка полягає у зниженні ролі сильних кислот (головно Сl^–) та іонів лужних металів (зокрема, К⁺) за підвищення вагомості слабких кислот (HCO₃^–) та іонів лужноземельних елементів (Са²⁺, Мg²⁺, Ва²⁺).

5. На підставі вивчення газометричних моделей виявлено пряму кореляцію між умістом золота й СО₂.

6. Виявлені за допомогою часового та просторового моделювання фізико-хімічні умови мінералоутворення, що визначили просторове положення підвищеного вмісту золота на еталонному родовищі, взяті за основу розробки термобарогеохімічних критеріїв прогнозування ендогенного золотого зруденіння. Найважливіші позитивні термобарогеохімічні ознаки та критерії такі:

поширення в межах досліджуваних рудних зон мінеральних асоціацій, які характеризуються наявністю включень водно-вуглекислотного складу (з різноманітними кількісними співвідношеннями фаз), повна гомогенізація яких відбувалась за температури <260С;

інтенсивна гетерогенізація вуглекислотно-водних розчинів;

низькі (0,3 г/см³) значення густини СО₂ у складі продуктивних вуглекислотно-водних флюїдів;

підвищений уміст СО₂ у складі газових витяжок (85 %);

порівняно невисока загальна мінералізація флюїдів у поєднанні з середніми значеннями співвідношень (Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺) = 4–1 та Na⁺/K⁺ = 7–1.

На підставі перелічених критеріїв і результатів термометричних досліджень на Барун-Холбинському родовищі здійснено прогнозну оцінку перспектив його глибоких горизонтів і флангів, а також розроблено рекомендації щодо подальшого вивчення вглиб окремих рудних стовпів.

6. Уперше під час вивчення рудопроявів Липнязького рудного вузла:

виконано термобарогеохімічне дослідження стадійності процесів мінералоутворення;

з’ясовано умови виділення золота;

попередньо оцінено рівні ерозійного зрізу рудопроявів “Овражний”, “Контактовий”.

Генезис і температурний режим золотого зруденіння Липнязького рудного вузла зображено за допомогою шестистадійної схеми процесу мінералоутворення, що відбувався у три етапи. На підставі отриманих даних золоте зруденіння Липнязького рудного вузла зачислено до малосульфідної золото-кварцової формації, а також до порівняно термостатованих середньобаричних золотоконцентрувальних гідротермальних систем за класифікацією Ю.В. Ляхова та М.М. Павлуня. Аналогами досліджуваного об’єкта в межах Українського щита можна вважати Східно-Юріївське та Клинцівське родовища. Припускаємо постмагматичну модель формування зазначених родовищ і рудопроявів; рудоносні флюїди відділялись під час диференціації гранітоїдів Новоукраїнського масиву (Бєлєвцев, 2002). Очевидно, геохімічним бар’єром для формування сульфідних руд були збагачені органічною речовиною вмісні породи, що створювали відновні умови.

У межах Липнязького рудного вузла сприятливі умови для відкладання золота існували на рівнях фракціонування мінералотворних вуглекислотно-водних флюїдів, які розділялися на власне водні та власне вуглекислотні порції при температурі 280–220С і тиску 145–25 МПа.

Попередню оцінку рівнів ерозійного зрізу рудопроявів Липнязького рудного вузла здійснено на підставі:

термометричних даних (у межах досліджених рудопроявів палеотемпературний градієнт становить 8,5–8,8С/100 м);

газометричних досліджень, які виявили пряму кореляцію між умістом золота і СО₂ .

Визначено припустимий вертикальний розмах палеотемпературних зон, сприятливих для золотого зруденiння, який становить у межах рудопрояву “Овражний” 1100 м, а в межах рудопрояву “Контактовий” – 900 м углиб від рівня сучасного ерозійного зрізу. Термометричні дослідження свідчать про більшу еродованість рудопрояву “Контактовий” порівняно з “Овражним”, що побічно підтверджують знахідки метану у валових газових витяжках у межах рудопрояву “Контактовий”.

Публікації автора:

Статті у наукових фахових виданнях

1. Фізико-хімічні умови та послідовність формування руд Східно-Юріївського родовища (за даними вивчення включень у мінералах) / Попівняк І.В., Ніколенко А.Є., Пізнюр А.В., Маківчук О.Ф., Карамишева (Павлюк) Т.О., Кир’янов М.М., Ковалевський В.А., Коваль А.І., Попов М.І., Савицький В.І., Шестаков Ю.П. // Мінерал. зб. – 1995. – № 48, вип.1. – С. 84–98.

2. Павлюк Т.О., Попівняк І.В. Моделювання просторової мінливості палеотемпературних умов мінералоутворення Барун-Холбинського золоторудного родовища (Східний Саян) // Мінерал. зб. – 2000. – № 50, вип.1. – С. 107–113.

3. Павлюк Т.О. Фізико-хімічні умови мінералоутворення Барун-Холбинського золоторудного родовища (Східний Саян) // Мінерал. зб. – 2000. – № 50, вип. 2. – С. 95–106.

4. Павлюк Т., Попівняк І., Ніколенко П. Фізико-хімічні умови формування та оцінка перспективності золотого зруденіння Липнязького рудного вузла // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. геол. – 2001. – Вип. 15. – С. 83–93.

5. Павлюк Т., Попівняк І. Еволюція хімічного складу мінералотворних флюїдів Барун-Холбинського золоторудного родовища // Мінерал. зб. – 2002. – № 51, вип. 2 – С. 69–78.

6. Металлогения золота Центральной области золоторудной провинции Украинского щита / Яценко Г.М., Гурский Д.К., Бабынин А.К., Сливко Е.М., Марченко Ю.Ф., Росихина А.И., Яценко В.Г., Павлюк Т.А. // Мін. ресурси України. – 2003. – № 1. – С. 14–20 .

Тези доповідей

1. Опыт перспективной оценки глубоких горизонтов некоторых золоторудных объектов Урик-Китойского рудного узла (Восточный Саян) / Попивняк И.В., Карамышева (Павлюк) Т.О., Ковалевский В.А., Рогов Ю.Г., Игошин Ю.А., Бухаров В.Я., Гончарук С.Г., Деревенец В.Г., Глянько Н.К. // Термобарогеохимия геологических процессов. – М.: МГП «Геоинформмарк», 1992. – С. 161–162.

2. Карамишева Т.О. Особливості генезису та термобарогеохімічне прогнозування золотого зруденіння Холбинської групи родовищ (Східний Саян) // Проблеми геологічної науки та освіти в Україні: Матер. наук. конф. Львів, 19–22 жовтня 1995 р. – Львів, 1995. – С. 253.

3. Комплексування методів прикладної термобарогеохімії та геоіндикаційного дешифрування космоаерознімків під час вивчення рудогенеруючих систем / Попівняк І.В., Колодій О.М., Ніколенко А.Є., Єхіванов В.А., Карамишева (Павлюк) Т.О., Ковалевський В.А. // Проблеми геологічної науки та освіти в Україні: Матер. наук. конф. Львів, 19–22 жовтня 1995 р. – Львів, 1995. – С. 124–125.

4. Павлюк Т. Особливості генезису та термобарогеохімічне прогнозування золоторудного зруденіння Барун-Холбинського родовища (Східний Саян) // Геологічна наука та освіта в Україні на межі тисячоліть: стан, проблеми, перспективи: Матер. наук. конф., присвяч. до 55-річчя геол. ф-ту ЛНУ. Львів, 27–28 жовтня 2000 р. – Львів, 2000. – С. 88–89.

5. Фізико-хімічні умови мінералоутворення та перспективи золотоносності Липнязького рудного вузла (за даними дослідження флюїдних включень у мінералах) / Попівняк І., Павлюк Т., Колодій О., Ніколенко П., Ковалевський В. // Геологічна наука та освіта в Україні на межі тисячоліть: стан, проблеми, перспективи: Матер. наук. конф., присвяч. до 55-річчя геол. ф-ту ЛНУ. Львів, 27–28 жовтня 2000 р. – Львів, 2000. – С. 87–88.

6. Complex application of the methods of practical thermobarochemistry and geoindication deciphering of aerial cosmic production at studying of ore-generation systems / Popivnyak I., Kolodiy O., Lyakhov Y., Ekhivanov V., Nikolenko A., Nikolenko P., Pavlyuck T., Kovalevsky V., Marusyak V., Oliynik T., Tsikhon’ S. // Acta Mineralogica-Petrographica. Abstr. Series: 2^nd Intern. Conf. “Mineral Sciences in the Carpathians”, Miskolc, March 6–7, 2003. – Vol. 1. – Szeged, 2003. – P. 87.