.Д. Соболевым при составлении листов "Геологической карты Урала" масштаба 1: 200000, опубликованных в 1967г. были обобщены материалы ранее проведенных (до 1964 г) геологосъемочных и поисковых работ. Кочкарский интрузивный комплекс автором - согласно разработанной им структурно-тектонической схемы Урала - был включен в состав Кочкарского антиклинория Восточно-Уральского поднятия. Довольно детальная расшифровка в различной степени метаморфизованных палеозойских, вулканогенных, терригенно-осадочных и осадочных пород, а также интрузивных образований этого антиклинория длительное время являлись основной при проведении дальнейших геологических исследований в описываемом районе.

В 60-е и 70-е годы вся площадь Кочкарского интрузивного комплекса была планомерно покрыта геологической съемкой масштаба 1: 50000, выполнявшейся различными отрядами и партиями Челябинской геологоразведочной экспедиции с применением значительных объемов геофизических исследований, горных и буровых работ. В отчетах исследователей Л.И. Ромашевой (1963), В.Ф. Иванова (1967), Е.П. Щулькина (1968), А.И. Левита (1965), были детально охарактеризованы в литолого-петрографическом отношении слагающие район толщи, выяснены параметры и внутреннее строение различных по составу массивов интрузивных пород, уточнены детали структурно-тектонического строения района, довольно подробно охарактеризованы рыхлые мезо-кайнозойские отложения.

Тем не менее, результаты геолого-съемочных работ совершенно не увязаны между собой, противоречивыми оказались взгляды различных исследователей на возраст, как основных литолого-стратиграфических комплексов, так и многочисленных массивов интрузивных пород, существенно различались представления авторов геологической съемки и на структурно-тектоническое строение района в целом.

В эти же годы в районе продолжались значительные по объемам поисковые и разведочные работы на золото и радиоактивные элементы. Эти работы проводились на локальных перспективных участках, причем при описании особенностей геологического строения, возрастной индексировке отдельных свит и толщ, исследователи придерживались структурно-тектонической схемы И.Д. Соболева или взглядов того автора геологической съемки масштаба 1: 50000, куда входили их площади.

В 1980 г. Ю.П. Бердюгиным была составлена "схема структурно-формационного районирования Восточно-Уральского эвгеосинклинального прогиба Урала" масштаба 1: 500000. При этом выделение структурно-формационных зон и подзон было произведено не совсем обосновано, а на предложенную автором датировку стратифицированных образований не было никаких данных. Это прежде всего касается возраста метаморфических образований развитых в обрамлении куполовидных структур Кочкарского антиклинория, отнесенных автором к нижнему силуру.

В 1982 году В.О. Турбановым подготовлена к изданию геологическая карта масштаба 1: 200000 листа № 4I-XIII. Им были обработаны материалы предыдущих геологических съемок, и поэтому значительных изменений геологическая карта не претерпела.

В 1982-1989 гг. Пластовским геолого-съемочным отрядом Челябинской КГРЭ производилось геологическое доизучение района.

Геологическое доизучение производилось с применением геоиндикационного дешифрирования аэрофотоснимков, маршрутных геологических и поисковых геофизических и геохимических исследований, горных и буровых работ.

Получены новые данные о перспективности площади на оруденение золота, редких земель, каолина. На площади метаморфические породы пользуются широким развитием, существуют две принципиально различных концепции на возраст субстрата, гнейсо-сланцевых толщ района. Одни исследователи И.Д. Соболев, Ю.П. Бердюгин, В.Б. Болтыров, Г.Л. Кейльман, Г.Б. Ферштатер породы гнейсо-сланцевого комплекса считают образованными за счет палеозойских осадочно-вулканогенных толщ во время одного (или двух) этапов метаморфизма и гранитизации. Другая группа исследователей: А.А. Петренко, И.В. Ленных и др. относят их образования к докембрию. Проведенные работы позволили авторам отчета о результатах поисковых работ на ограночный корунд в пределах Санарской корундоносной площади за 1991-1994 гг. получить фактический материал, свидетельствующий о докембрийском возрасте ряда метаморфических и магматических комплексов пород, участвующих в строении данной площади.

В те годы и по настоящее время на площади проводятся геолого-поисковые работы. Поиски и оценка россыпных и коренных месторождений золота, радиоактивных руд, каолина, кианита.

Специализированные работы на камнесамоцветное сырье на площади проведенных поисковых работ проводились в 1980-1981 гг. партией №5 под руководством В.Н. Собянина. Были проведены работы на Андрее-Юльевском проявлении розовых топазов, в результате которых установлена связь топазовой минерализации с узко локализованной зоной окварцевания известняков, протягивающейся в меридиональном направлении.

На корунд работы на данной площади не проводились, основание для постановки работ послужили результаты поисковых и поисково-оценочных работ, проведенных в 1980-1991 гг. на соседних площадях, а также результаты исследований, изложенных в диссертационной работе Кисина А.Ю. (1987), позволившие выделить Кочкарский корундоносный район и определить поисково-прогнозный комплекс на ограночный корунд (Пихтова, 1995).

Таблица 1. Минералы Андрее-Юльевской площади (по Высоцкому, 1900 г.)

Название прииска

Минералы, которые встречались при добыче золота

Еленинский

Викторовский

Казанский

Покровский

Каменно-Павловский

Васильевский

Каменский

Маринский

Юльевский

Андреевский

Каменно-Александровский

Пророко-Ильинский

Кианит, корунд, рутил, брукит, эвклаз.

Кианит, корунд, рутил, алмаз.

Кианит.

Кианит, топазы, хризолит, корунд, эвклаз.

Кианит.

Анатаз, брукит, шпинель, в кварцевых жилах медная зелень.

Кианит, топаз, корунд, брукит, эвклаз, аметист, шпинель, колумбит, самородный сурик, алмаз.

Кианит.

Кианит, корунд, гранаты, рутил, анатаз, аметист, морион, сердолик, халцедон, опал, кремень, яшма.

Кианит, топаз, горный хрусталь, фуксит, турмалин.

4. Топоминералогический список
Данная глава составлена с использованием материала из книги "Русская Бразилия" на Южном Урале.

Список минералов составлен в алфавитном порядке.

Таблица 2. Минералы Андрее-Юльевского прииска (По Колисниченко, Попову, 2008)

Азурит

Аметист

Анатаз

Англезит

Андалузит

Андрадит (топазолит)

Барит

Берилл

Брукит

Буланжерит

Бурый железняк (лимонит)

Везувиан

Волластонит

Галенит

Геокронит

Гроссуляр

Гетит

Зелигманнит

Золото

Иллит

Ильменит

Ильменорутил

Иорданит

Иридий осмиевый

Рутеносмирид

Кальцит

Каолинит

Касситерит

Кварц

Кианит

Корунд

Ксенотим

Лейхтенбергит

Магнезиофойтит

Магнетит

Малахит

Мангантанталит

Микроклин

Массикот

Монацит

Монгеймит

Муассанит

Мусковит

Норбергит

Оливин

Парагонит

Паргасит

Пирит

Пироморфит

Пирофиллит

Плагиоклаз

Плюмбоферрит

Рутил

Сера

Силлиманит

Скаполит

Ставролит

Сурик

Тальк

Теннантит

Тетраэдрит

Топаз

Тремолит

Турмалин

Флогопит

Флюорит

Фуксит

Халцедон

Хризоберилл

Хромтурмалин

Церуссит

Чиллагит

Шеелит

Шпинель

Эвклаз

Эпидот

5. Происхождение россыпей и их возраст
Линейная вытянутость россыпей и их приуроченность не только к водоразделам, но и к древним депрессиям, с часто сохранившимися склонами (район лога Сметанки к северу от Чуксы), дают основание рассматривать их в качестве отложений древних долин. Древние россыпи отложены реками, расположившимися по контактам известняков с другими палеозойскими породами. Разработанные эрозией и карстообразованием, долины в период их заполнения и позднее являлись ареной деятельности карстовых процессов. В карсте амплитуда погружения отложений измеряется десятками метров. Отложения же, вне районов развития известняков, оставались притом на прежнем уровне и были смыты впоследствии.

Первоначальная форма обломков горных пород утрачена, галька часто имеет форму шара. Такая окатанность галек нигде не наблюдалась при просмотре материала на самых крупных реках Урала. Менее крепкие породы, чем кварц и кварцит, на расстоянии 80 км от места их коренного залегания сохраняют реликты первоначальной формы обломков.

Известно немного случаев, когда россыпи выполняют большие воронки, при этом слои падают к центру воронки. Образование таких структур, конечно, нельзя объяснить тектоникой палеозойского фундамента. Нам представляется единственно возможным считать описанные нарушения в залегании рыхлых осадков, происходящими под влиянием глубокого карста (рис.7). При проходке горных выработок в зоне контакта известняков с более водоупорными породами в этой же зоне встречались пещеры в песчано-глинистых породах высотой до 1 м при диаметре до 5 м. В известняках под толщей глин встречались полые камеры - пещеры - в несколько кубических метров по объему.

Пыльца из глин Андреевского разреза представлена двумя комплексами - миоценовым и верхнемеловым.

Рис. 7. Геологический разрез карстового провала с золотоносными песками. Нанесены разведочные шурфы и шахты Козел-Поклевского прииска (Колисниченко, Попов, 2008)

1 - четвертичные рыхлые отложения (Q) 4 - гранит (Pz)

2 - пески золотоносные (Mz) 5 - известняки (Pz)

3 - глины синеватые (Mz) 6 - сланцы слюдисто-графитовые (PR)

Рис.8. Геологический разрез древних россыпей золота района хутора Поварня. (Колисниченко, Попов, 2008)

Светлинская (аральская) свита является одной из самых золотоносных толщ района и имеет широкое площадное распространение в пределах мезозойских депрессий и древних логов. Эта свита представлена пестроцветными "кавардачными" глинами, разнозернистыми красновато-желтыми песками, полуокатанной кварцевой галькой. Мощность - от 5 до 25 м.

Светлинская депрессия является южным окончанием западной полосы древних депрессий Кочкарской системы. Светлинская депрессия приурочена к известнякам и имеет меридиональное протяжение. К югу она прослеживается до хутора Радиомайского, где заканчивается на левом склоне одного из притоков реки Санарки. К Северу она прослежена до реки Кабанки, достигая длины 12 км. Ширина ее - от 400 до 1130 м - при глубине до 60 м. В россыпях Светлинской депрессии до 1918 года было добыто 887 кг золота.

Светлинская депрессия приурочена к метаморфизованным известнякам и мраморам сланцево-карбонатной толщи. Для депрессии характерно развитие древнего карста, заполненного мезозойскими и олигоценовыми отложениями. Она является типичной мезо-кайнозойской золотоносной депрессией, приуроченной к области развития карбонатных пород палеозоя. В ней известны россыпи золота - Светлинская и Северо-Светлинская, общие запасы которых составляют около 4 т золота.

Кочкарская депрессия имеет субмеридиональное простирание и расположена на субстрате, представленом кварцево-слюдистым и углисто-кварцевыми сланцами и прослоями мраморизованных известняков. Это фрагмент русла древней погребенной речной долины шириной от 50 до 200 м, глубиной до 30-40 м.

Днище депрессии имеет сложное строение с глубокими западинами и выступами в рельефе. Глубокие участки заполнены осадками мезозойского и олигоценового возраста. К ним приурочены Андреевская, Еленинская, Каменно-Санарская и Покровская россыпи.

Чуксинская депрессия простирается в ССВ направлении от широты п. Кучино до лога Сметанка общей длиной около 30 км. С 1854 по 1918 год здесь добыто 1463 кг россыпного золота. Среднее содержание золота - 519 мг/т. Золото сильно окатанное, довольно часто встречались самородки от 0,2 до 2,5 г.

Михалинско-Демаринская депрессия протягивается в меридиональном направлении от широты хутора Гладких на юге до п. Котлик на севере, достигая длины 15 км.

В районе бывших д. Кучино и Поварни на протяжении 5 км разрабатывалась Старо-Поклевская группа россыпей. До 1918 года здесь было добыто 477 кг золота.

Отложения верхнемелового возраста представлены серыми и черными песчано-глинистыми отложениями. Они выделены на основании пыльцового анализа в районе п. Ленинского. Эти отложения являются вмещающими породами Покровского (Санарского) полиметаллического месторождения. Это делювиальные отложения с обломками кварца, бурого железняка, с растительными остатками, с пиритом, галенитом. Растительные остатки нередко замещены марказитом.

В истории формирования древних долин и связанных с ними россыпей широкое значение имели процессы, связанные с развитием карста в известняках и на их контакте с другими породами. Карстообразование в какой-то мере обусловило нарушение первоначального залегания рыхлых отложений, выполняющих древние депрессии, их погружение в карстовые впадины, воронки и в другие формы, что привело к созданию сложных морфологических типов отложений, за одним из которых укоренилось образное выражение "косых пластов". Наиболее обычной формой залегания россыпей типа "косых пластов" являются субмеридиональные эрозионно-карстовые впадины в виде удлиненных мульд, прослеживающиеся на 1,5 - 5 км, редко более. Ширина таких впадин невелика: 50 - 100 до 300 м, а наклон "косых пластов" к горизонту колеблется от 20 - 30о до 40 - 60о (Колисниченко, Попов, 2008).

Карст затрудняет добычу полезных ископаемых, но вместе с тем некоторые полезные ископаемые выполняют карстовые полости, образуя месторождения свинцовых, цинковых и железных руд, бокситов, фосфоритов, россыпей золота, алмазов и др.

Полезными компонентами в россыпях являются химически и физически устойчивые минералы. В ином случае минералы, подвергаясь процессам выветривания, воздействующим на материнскую породу, могут разрушаться. Так в качестве полезных ископаемых для россыпей в большинстве случаев выступают химически стойкие благородные металлы (золото, серебро, платина), некоторые рудные минералы (оловянный камень, вольфрамит, магнетит), соединения редких элементов (монацит) или драгоценные камни (алмаз, рубин, сапфир) (Старостин, 2004).

Так как россыпи, образованные путем водного переноса и отложения, являются россыпями сортированными. А сортировка обломочного материала заключается в распределении его по крупности и по удельному весу. Золото, а также другие полезные ископаемые россыпей, обладая большим удельным весом, чем главная масса слагающего россыпи материала, стремятся при водной сортировке сосредоточиться в нижних частях россыпи. Поэтому сортированные россыпи состоят, в основном, из двух частей - нижней, носящей название "песков" или "пласта", где сосредоточена главная масса полезного ископаемого, и верхней, носящей название "торфов", пустой или с ничтожным, непромышленным содержанием полезного ископаемого. Порода, на которой залегают пески, называется "плотиком", "почвой" или "постелью" россыпи.

Россыпи являются вторичными месторождениями, так как они образованы за счет разрушения более древних, чем они, коренных пород (элювиальные россыпи). Естественные россыпи отлагались реками, которые были расположены по контактам известняков с другими породами. Благодаря эрозии в савокупности с гравитационнными движениями были образованы долины, по которым образовался карст. Отложения в карсте измеряются десятками метров. Первоначальная форма обломков пород утрачена, галька часто имеет форму шара. Нарушения в залегании рыхлых осадков происходит под влиянием глубокого карста.

В наши дни территория Андрее-Юльевского участка частично представлена не просто россыпями, а уже техногенными отложениями. Формирование техногенной россыпи обусловлено неполнотой извлечения полезных минералов при добыче и обогащении, а также дополнительным высвобождением ценных минералов из крупнообломочной части отвалов - обломков руд, оруденелых пород, комков существенно глинистых продуктивных отложений - "окатышей", - которое стимулируется механическими воздействиями в ходе отработки россыпей (перемещения отвалов бульдозерами и т.д.) и современным выветриванием, дающими определенный эффект за период 20-30 - летнего существования отвалов. Также образованию техногенной россыпи способствует гравитационное обогащение отвалов под воздействием природных агентов.

Одно из отличий техногенной россыпи от естественной - это отсутствие современного карста, что облегчает добычу оставшихся полезных компанентов из отложений.

5.1 Андрее-Юльевская техногенная россыпь
Техногенные месторождения - это скопления минеральных веществ, образовавшиеся в результате складирования отходов добычи полезных ископаемых обогатительного, металлургического и других производств, качество и количество которых позволяют осуществлять их добычу и переработку на рациональной экономической основе.

Состав и внутреннее строение техногенных месторождений, помимо условий складирования, зависит также от длительности их хранения. Из-за совместного складирования различных по составу и физико-механическим свойствам пород, изменений во времени качества поступающих отходов, гравитационной дифференциации и сегрегации складированных отходов, их перемещения, окисления, выщелачивания, миграции и перераспределения компонентов, а также других гипергенных процессов качество материала существенно изменяется.

Использование техногенных минеральных ресурсов является одним из резервов обеспечения горнодобывающей промышленности минеральным сырьем, важной частью государственной политики ресурсосбережения и охраны окружающей среды.

В отличие от природных месторождений, для выявления которых необходимо проведение поисковых работ, места нахождения техногенных объектов, общие запасы складированных отходов, вид техногенного сырья, а часто и средние показатели его качества с той или иной степенью достоверности известны.

Важнейшим условием освоения техногенных месторождений является наличие эффективных технологических схем переработки сырья (Толкачев, 1994).

Техногенная россыпь представляет собой приготовленное минеральное сырье. В правовом и налоговом отношении переработка техногенного сырья более выгодна, чем природного, поскольку утилизация отходов и очистка окружающей среды поощряется государственными органами. Полезные компоненты горно-обогатительной отрасли: материал для дорожного покрытия, коллекционный материал, сырье для производства кирпича, керамической плитки и огнеупорной керамики (Старостин, 2004).

По отработке россыпей была установлена принципиальная возможность получения концентратов кианита и кварцевого песка. После неоднократного перемыва при добыче золота произошло естественное обогащение песков кварцевым материалом, кианитом и другими полезными компонентами. По результатам проведенных ранее работ, ориентировочное среднее содержание кианита в песках Еленинской россыпи составляет 3,3 %, Андреевской - около 2 %. Основная масса кианита (до 80 %) сосредоточена в классах песков крупностью от 1 до 20 мм. Преобладающим компонентом техногенных песков после отмывки глинистой составляющей является кварц (91,2-94,6%), который может оцениваться как попутное полезное ископаемое в качестве формовочного, стекольного и строительного песка. Из других потенциально полезных компонентов в рыхлых отложениях присутствует рутил (свыше 2 г/м3), ильменит (свыше 5 г/м3), магнетит (свыше 10 г/м3), монацит и др. При утверждении запасов золота Еленинской и Андреевской россыпей извлечение этих компонентов из-за низких содержаний было признано нерентабельным (Коротеев, 2008).

Андрее-Юльевская техногенная россыпь образована производственной деятельностью человека (изменение залегания горных пород, их транспортировка, отложение, переработка, образование насыпных форм). Также антропогенное влияние является причиной изменения скорости геоморфологических процессов и появлению новых процессов: эрозия почв, провалы над штольнями, что влияет на геологическое строение россыпи. Она непосредственно залегает на естественной россыпи, затем на коренных породах.

Благодаря неоднократному перемыванию старателями отложений естественной россыпи, глинистый материал был частично вымыт.

5.2 Минералогическая характеристика Андрее-Юльевской россыпи

Рис.9. Индивиды кварца.

Во всех пробах фракций >10, 10 - 5 мм встречаются плотные образования, состоящие из гематита, гетита, лимонита, глинистого материала и кварца, крупный агрегат талька, глыбовое скопление тремолита, встречаются крупные кристаллы пирита с псевдоморфозой по ним лимонита и его мелкие зерна, индивиды кальцита, разрушенный кристалл берилла, несколько корундов и турмалинов. Большое содержание кианита в пробах с крупностью зерна 2,5 - 1 мм. Во фракции 5 - 2,5 и до <1 мм обнаружен рутил, магнетит, ставролит и галенит. Фракции <1 мм состоят преимущественно из кварца, кианита и гидроокислов железа. Также в этой фракции присутствуют единичные знаки золота и пирит. Гранатовые индивиды найдены во фракции 2,5 - 1 мм.

Кварц SiO2 (рис.9)

Кварц в россыпях встречается в виде обломков различной формы и размеров, гальки, песка, кристаллами. Кристаллы - гексагональной призмы, увенчанные шестигранной ромбоэдрической головкой с одной стороны, реже с двух. Чаще встречаются

удлиненные "обелисковидные" кристаллы, помимо них есть уплощенные кварцевые кристаллы. На гранях призмы характерная поперечная штриховка. Кристаллы имеют стеклянный блеск, преимущественно прозрачные.

Различной окраски - бесцветные, дымчатые, практически черные и молочно белые.

Рис.10. Радиально-расходящиеся сростки кианита

Разновидности кварца на участке:

1) горный хрусталь - бесцветного прозрачного цвета, встречается часто, средний размер кристаллов 1,5 см.2) раухтопаз - дымчатый кварц, светло-серого цвета. В россыпи представлен обломками размерами от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Хорошо виден раковистый излом.3) кремень - тонкозернистый скрытокристаллический агрегат. Был обнаружен на поверхности коры выветривания в виде гальки. Размеры 7*5 см. Внешне окрашен в коричневые цвета, внутри темнее - темно-серый.

Кианит Al2 [SiO4] O

Длинные столбчатые кристаллы, часто уплощенные дощечковидные (похожи по структуре на древесину). Уплощенные кристаллы кианита похожи на лезвия. Цвет кианита голубой, синий, различной интенсивности, сине-зеленый. Прозрачные, чаще полупрозрачные. Такой кианит встречается во фракциях

размерностью 5 - 2,5 мм и менее. Блеск стеклянный иногда перламутровый. Спайность совершенная. Чаще в россыпи кианит представлен волокнистыми, лучистыми пучками, в радиально расходящихся сростках, серо-белого цвета (рис.10). В таких массах кианит не прозрачен.

Хорошо диагностируется по твердости. Твердость в разных направлениях разная: параллельно удлинению кристалла она равна 4,5 и он легко царапается иголкой, в поперечном направлении твердость увеличивается до 7.

Ставролит Fe2+Al4 [SiO4] 2O2 (OH) 2

Единичные одиночные кристаллы темно-бурого цвета с тусклым стеклянным блеском. Размеры индивидов до 5 мм. Не царапается иглой, но остаются царапины от топаза, твердость ставролита 7.

Рутил TiO2

Во всех шлиховых пробах он присутствует в значительных количествах. Кристаллы размером до 2-3 см, чаще более мелкие (<0,5 см). Образует четырехгранные столбчатые кристаллы. Часто окатанные. Вытянутой игольчатой формы находится внутри других минералов. В литературе указан горный хрусталь, мной таковой обнаружен был лишь один. Как включение рутил встречается в кристаллах кианита. Цвет рутила черный, бурый, красный. Прозрачность незначительная (редко попадаются прозрачные кристаллы). На одном из окатанных обломков мелкие чешуйки размером до 0,2 мм мусковита.

Турмалин (Na,Ca) (Li,Mg,Al) 3 (Al,Fe,Mn) 6 (OH) 4 [BO3] 3 [Si6O18]

Встречается в виде корродированных, разрушенных кристаллов гипидиоморфного облика. Розового (рубеллит) (рис.11) и черного (шерл) цвета. Со стеклянным блеском, местами прозрачен. Излом неровный. С характерным поперечным сечением в форме треугольника. Твердость 7 - 7,5 не царапается иглой, но остаются царапины от корунда.

Тремолит Сa2Mg5Si8O22 (OH) 2 (рис.12)

Диагностирован в скоплении кристаллов тремолита в виде радиально-лучистых агрегатов. Минерал белый, желтоватый. Твердость 5-6.

Рис.11. Рубеллит.

Рис.12. Сросток кристаллов тремолита.

Рис.13. Кристаллы граната (фото Попов В.А.)

Гранат (рис.13)

По литературным источникам известно, что на участке исследователями были обнаружены гранаты зеленые, безцветные, темно-красные до бурых. Мной найденные гранаты имеют насыщенно буровато-красный цвет, индивиды размерами несколько миллиметров. Обладают идиоморфным обликом, по которому легко диагностируются. Кристаллы - ромбододекаэдры и тетрагонтриоктаэдры.

Судя по химическому составу, гранат относится к пироп-альмандиновому ряду с суммарным количеством гроссуляровой и спессартиновой молекул меньше 14 % (ng = 1,791-1,802; F = 67-82 %; a0 = 11,574 - 11,608 Е). (Коротеев, 2008)

Корунд Al2O3

Минерал в виде обломков и окатанной формы. Цвет от розового до практически фиолетового. Твердость по Моосу 9. Агрегаты не прозрачные.

Самый крупный обломок найденный мной размером до 1,5 см. На поверхности корунда присутствует карбонатный материал бело-серого цвета (вскипает под действием концентрированной соляной кислоты), в котором располагаются удлиненные кристаллики рутила размером до 2 мм черного цвета, непрозрачные с металлическим блеском.

Следовательно, можно сделать вывод, что образовался данный кристалл корунда в карбонатитах.

Обломок кристалла поменьше (0,7 см) - разрушенный кристалл бочонковидного призматического образа. В сечении четко видно больше половины шестиугольника. Индивид покрыт трещинами, но, не смотря на это, видна штриховка на гранях.

Кальцит CaCO3 (рис.14)

В шлиховых пробах найдены зерна кальцита. Кристалл кальцита размером 2*0,7 см, по форме удлиненный по призме ромбоэдр. Просвечивающий. Индивид бело-серого цвета с многочисленными трещинками. Твердость 3 царапается иглой. Вскипает под действием соляной кислоты. Спайность по ромбоэдру.

Рис.14 Кристалл кальцита

Гидроокислы железа:

Гематит Fe2O3

Часто встречается на поверхности в виде окатанных агрегатов также в виде натечных масс и корочек от черного до красно-бурого цвета, с металловидным блеском. Цвет черты по фарфору вишнево-красный.

Гетит FeO (OH)

Минерал найден на поверхности. Образует почковидные образования, часто жеоды размерами в десятки сантиметров, но мной взяты маленькие образцы. Одна из отобранных жеод 7 см.

Гидрогетит (лимонит) FeOOH * nH2O

Минерал на участке встречается в виде жеод, конкреций оолитов и землистых масс, а также в виде псевдоморфоз. Цвет на гладкой поверхности почти черный, в землистых массах желтый, коричнево-желтый. Черта желтовато-бурая.

Магнетит Fe2O3 * FeO

Встречен в виде окатанных агрегатов черного цвета в фракциях до 5 мм. Определен по сильной магнитности.

Ильменит FeTiO3

В виде черных включений с синеватым оттенком в кианите.

Галенит PbS

В пробах чаще встречаются окатанные, матовые зерна галенита серого цвета, размерами до 1-2 см. Местами виден характерный свинцово-серый цвет с металлическим блеском и спайность по кубу. Но есть и не окатанные индивиды, встречающиеся в районе Еленинской россыпи.

Пирит FeS2 (рис.15)

Встречен в пяти кристаллах в форме кубов: четыре по 1 мм, второй 7*5 мм. Минерал имеет металлический блеск, покрыт окисной пленкой бурого цвета. На гранях крупного индивида видны псевдоморфозы лимонита.

Рис.15. Кристаллы пирита

Берилл Be3Al2Si6O18

В Андрее-Юльевской техногенной россыпе мной найден лишь один кристалл берилла (рис.16). Кристалл призматического облика слабо окатан, частью разрушен, покрыт трещинами. Его размеры 2,3*0,8 см. Минерал прозрачный, с сильным стеклянным блеском светло-голубо-зеленого цвета. Твердость минерала по Моосу равна 8.

Рис.16. Кристалл берилла

Тальк Mg3 (OH) 2 [Si4O10] (рис.17)

Найден один тальковый агрегат мыльный на ощупь, бело-серого цвета 4 см. Твердость 1 по шкале Мооса. С жирным блеском.

Рис.17. Тальк

Каолинит Al4 [Si4O10] (OH) 8

Представлен плотными землистыми массами. Минерал определен с помощью рентгено-структурного анализа.

Мусковит KAl2 (AlSi3O10) (OH) 2

Прозрачные светлые листочки размерностью до 1 см. Часто встречается в глинистых окатышах размерами в пару миллиметров. Минерал определен при помощи рентгено-структурного анализа.

Фуксит K (Al,Cr) 2 (Si3AlO10) (OH) 2

Тонкочешуйчатые агрегаты и их сростки зеленоватого цвета.

Рис.18. Золото в кварце

Золото Au

Единичные знаки золота наблюдались в единичных пробах, отобранных на юге участка. Золото встречается как в сростках с другими минералами (рис.18), так и отдельными зернами размерами до 1 мм.

При проведении минералогического анализа проб со скважин, было определено количественное содержание минералов (об. %), результаты которого указаны в приложении 1.

По содержанию из таблицы видно, что существует преобладание кварца, гидроокислов железа, кианита и рутила, все остальные минералы находятся в незначительных количествах.

Минеральная ассоциация Андрее-Юльевского техногенного месторождения отличается от ассоциации естественной россыпи тем, что:

1) преобладает кварц;

2) минеральных видов меньше.

5.3 Геологическое строение техногенной россыпи по разрезу
По данным интерпретации ВЭЗ для участка характерны относительно небольшие мощности рыхлых образований (до 20 - 40 м) над мраморами и известняками и резким их увеличением (до 150 - 250 м) на тектонических контактах с гранитами.

В составе рыхлых отложений контрастно выделяются с поверхности сухие техногенные отложения мощностью до первых метров.

С увеличением мощности возрастает обводненность и увлажненность техногенных образований (Кузьмичев, 2009).

Песок в пробах различного цвета - желтый, коричневый, серый, черный.

С поверхности на глубину фрагментарно присутствуют глинистые породы, глинистые песчаные смеси, сухие техногенные отложения, чернозем, обводненные техногенные отложения, щебнистые коры выветривания, трещиноватые мраморы, сланцы и граниты.

Рис. 19. Разрез по линии № 26 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 100

Условные обозначения:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

1. глинистые породы;

2. сухие техногенные отложения, пески;

3. обводненные техногенные отложения, пески;

4. обводненные техногенные отложения с кварцевыми глыбами;

5. обводненные граниты;

6. чернозем;

7. скважины;

8. сухие техногенные отложения с кварцем.

Рис. 20. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 26 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

Условные обозначения:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

8. 9.

1. - глинистые породы;

2. - глинистые песчаные смеси;

3. - сухие техногенные отложения, пески;

4. - обводненные техногенные отложения, пески;

5. - щебнистые коры выветривания, трещиноватые мрамора;

6. - мраморы;

7. - граниты;

8. - тектонические нарушения;

9. - глубина скважины.

На рисунках 19 и 20 с мощностью до 4 м от поверхности расположены сухие техногенные отложения. Также на поверхности присутствуют глинистые породы и глинистые песчаные смеси. В западной части разреза на глубине от 3,5 м находятся граниты. В районе скважины № 4 со значительной мощностью (5 - 7 м) от поверхности прослеживаются обводненные техногенные отложения. В восточной части профиля на площади развития мраморов отмечаются щебнистые коры выветривания. Пробы изучены со скважин № 6, 7, 8, 9.

Рис.21. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 15 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

Условные обозначения:

1. 2. 3. 4. 5.

1. глинистые песчаные смеси;

2. обводненные техногенные отложения, пески;

3. мраморы;

4. тектонические нарушения.

5. геофизический пикет.

Практически по всей поверхности разреза по профилю № 15 (рис.21) с малой мощностью располагаются глинистые песчаные смеси. Обводненные техногенные отложения залегают в восточной части профиля под глинистыми отложениями и в западной части - на поверхности рядом с тектонической зоной разлома.

И те, и другие глинистые отложения находятся в непосредственном контакте с мраморами. С данной линии проанализированы пробы, отобранные со скважин № 28, 31, 32, 33.

Рис.22. Разрез по линии № 4 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 50

Условные обозначения:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

9. 10. 11.

1. - глинистая порода;

2. - глинистые песчаные смеси;

3. - обводненные техногенные отложения;

4. - щебень;

5. - песчано-глинисто-щебнистые отложения;

6. - кора выветривания по мраморам;

7. - кора выветривания по гранитам;

8. - щебнистые коры выветривания, трещиноватые мрамора;

9. - чернозем;

10. - скважины;

11. - номер скважины.

Рис.23. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 4 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9. 10.

Условные обозначения:

1. глинистая порода;

2. сухие техногенные отложения, пески;

3. тектонические нарушения;

4. обводненные техногенные отложения, пески, глинисто-щебнистые коры выветривания;

5. сланцы;

6. мраморы;

7. глинистые песчаные смеси;

8. геофизический пикет;

9. номер скважины;

10. глубина скважины;

По разрезам профиля № 4 (рис.22, 23) видно, что сухие техногенные отложения располагаются от поверхности до 3 м в глубину от точки № 12 до точки № 20. В этом же интервале, но ниже находятся обводненные техногенные отложения мощностью до 16м. Под точкой № 22 глубиной до 14 м находятся обводненные техногенные отложения, контактирующие с кианит-содержащими сланцами. В западной части профиля между сланцами и мраморами развиваются глинистые песчаные отложения глубиной более 40 м. Пробы изучены со скважин № 18, 25, 47, 49, 50, 51.

Рис.24. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 24. (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

Условные обозначения:

1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9.

1. - глинистые породы;

2. - глинистые песчаные смеси;

3. - сухие техногенные отложения, пески;

4. - обводненные техногенные отложения, пески;

5. - щебнистые коры выветривания, трещиноватые мрамора;

6. - мраморы;

7. - граниты;

8. - тектонические нарушения;

9. - геофизический пикет.

По профилю № 24 составлен геоэлектрический разрез (рис.24), на поверхности которого располагаются сухие техногенные отложения мощностью 1-2 м. На западе линии большой мощности 20-60 м фиксируются глинистые песчаные смеси и глинистые отложения. Глубже располагаются граниты. Под глинистыми отложениями и на контакте с глинисто-песчаными смесями находятся мраморы. Под техногенными отложениями от точки № 35 в зоне тектонического разлома присутствуют щебнистые коры выветривания мощностью до 60 м. На контакте с ними находятся мраморы той же мощности, которые начинаются на уровне точки № 39. Со скважины № 44 была проанализирована проба.

Рис.25. Геоэлектрический разрез по профилю ВЭЗ № 11 (Составители Аптикеев, Гладков)

Масштаб: Горизонтальный 1: 5000

Вертикальный 1: 500

Условные обозначения:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

1. - глинистые породы;

2. - глинистые песчаные смеси;

3. - сухие техногенные отложения, пески;

4. - обводненные техногенные отложения, пески;

5. - щебнистые коры выветривания, трещиноватые мраморы;

6. - мраморы;

7. - тектонические нарушения;

8. - геофизический пикет.

На геоэлектрическом разрезе по профилю ВЭЗ № 11 (рис.25) видно, что сухие техногенные отложения картируются в точках № 35 - 37, 51 и 53 с мощностью до 2 м. С поверхности на большей части профиля картируются глинистые, глинистые песчаные отложения. В точках № 45, 47 приуроченные к тектонической зоне располагаются щебнистые коры выветривания.

Таким образом, в районе профиля № 4 картируются довольно большие по мощности техногенные образования.

Техногенные отложения залегают на известняках, мраморах, сланцах, гранитах. Поэтому эти образования имеют минеральный состав характерный для данных пород.

На не больших глубинах пробы характеризуются наличием большого количества стяжений гидроксилов железа, окатышей глин.

В пробах большую массу составляет кварц (59-95 %), 1-8 % - кианит, на глинистую составляющую приходится около 2-3 %, акцессорные минералы (берилл, кальцит, турмалины, корунды и др.), пришедшие из коренных пород - до 2 %.

Из просмотренных проб, отобранных с данных линий, видно, что техногенные образования не обладают сортировкой по крупности.

Из разрезов видно, что проследить точную последовательность образования минералов в них нельзя, т.к. образование отвалов происходило в разное время. И нельзя говорить о прогнозе минерального состава на определенном интервале. Можно лишь сказать, что с понижением глубины количество глинистого и щебнистого материала увеличивается.

6. Обсуждение результатов
Андрее-Юльевская техногенная россыпь образована производственной деятельностью человека. Также антропогенная деятельность является причиной изменения скорости геоморфологических процессов и появлению новых процессов: эрозия почв, провалы над штольнями, что влияет на геологическое строение россыпи. Она непосредственно залегает на естественной россыпи, затем на коренных породах.

Техногенная россыпь залегает на породах различного состава. На глубине более 60 метров расположены граниты, на глубине 20-60 м залегают мраморы (очень редко выходят на поверхность), сланцы и щебнистые коры выветривания.

Сама техногенная россыпь представлена а) глинисто-песчаным слоем, б) сухими и обводненными отложениями, песками и в) черноземом.

По разрезам можно сказать, что с понижением глубины количество глинистого и щебнистого материала увеличивается.

Результаты минералогического анализа проб с Андрее-Юльевского участка показали, что техногенные образования не обладают сортировкой по крупности и удельному весу.

По разрезам для россыпи Андрее-Юльевского участка нельзя сделать точный прогноз минерального состава на определенном интервале, т.к. образование отвалов происходило в разное время.

Отсутствие современного карста у техногенной россыпи облегчает добычу полезных ископаемых из ее отложений.

В минеральной ассоциации Андрее-Юльевского месторождения наблюдается резкое преобладание кварца и меньшее количество других минеральных видов.

Заключение
В результате исследования строения естественной россыпи и техногенной россыпи Андрее-Юльевского участка можно сделать следующие выводы:

1. Техногенная россыпь образовалась в результате производственной деятельности человека, в то время как естественная - за счет разрушения коренных пород;

2. Одно из отличий техногенной россыпи - это отсутствие современного карста, что облегчает добычу полезных ископаемых;

3. Естественная россыпь имеет сортированность отложений по сравнению с техногенной;

4. Слои техногенной россыпи представлены следующими минералами (от преобладающих к малораспространенным): кварц, кианит, рутил, гидро-окислы железа (гематит, гетит, лимонит), глины (каолинит), магнетит, ильменит, слюды (мусковит, фуксит), гранат, турмалин, пирит, галенит, корунд, тремолит, кальцит, тальк, берилл, хлорит, золото;

5. Естественная россыпь имеет минеральный состав, характерный для коренных пород;

6. По истории золотоносных россыпей известно, что снятию золота мешало большое количество шеелита, ильменита, рутила, монацита. - Это нужно ожидать при добыче кианита из техногенной россыпи.

Использованная литература

1. Булах А.Г. Общая минералогия. С. -П., 2002, 353 с.

2. Высоцкий Н.К. Месторождение золота Кочкарской системы в Южном Урале. Тр. Геол. Ком., т. XIII, № 3, 1900.

3. Колисниченко С.В., Попов В.А. Энциклопедия уральского камня "Русская Бразилия" на Южном Урале. "Санарка", 2008, 527 с.

4. Львов Б.К. Петрология, минералогия и геохимия гранитоидов Кочкарского района (Южный Урал). Ленинград. Изд. ЛГУ, 1965, 164 с.

5. Методическое руководство по изучению и эколого-экономической оценке техногенных месторождений. Утвердил Толкачев М.В. 1994, 245 с.

6. Попова В.И., Попов В.А., Чурин Е.И., Новгородцева Т.Ю., Вербская А.В., Колисниченко С.В. Дополнения к минералогии шлихов из рыхлых отложений Чуксинско-Кучинского и Санарского участков (Челябинская область, Южный Урал). / Уральский минералогический сборник № 17. Миасс-Екатеринбург: УрО РАН, 2010.67 - 76 с.

7. Огородников В.Н., Сазонов В.Н., Поленов Ю.А. Минерагения шовных зон Урала. Часть 1. Кочкарский рудный район (Южный Урал). Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2004, 216 с.

8. Смольянинов Н.А. Практическое руководство по минералогии.М. "Недра", 1972, 345 с.

9. Сначев В.И., Щулькин Е.П., Муркин В.Н., Кузнецов Н.С. Магматизм Восточно-Уральского пояса Южного Урала. Уфа. БашФАН АН СССР, 1990, 179 с.

10. Старостин В.И. Геология месторождений полезных ископаемых.М. Академический проект, 2004, 511с.

Фондовые материалы

1. Коротеев Д.В. Дипломная работа. Кианит, как вид сырья для производства высокоглиноземистых огнеупоров (на примере техногенных россыпей Андрее-Юльевского участка Челябинской области). Екатеринбург, 2008.

2. Коротеев В.А. Отчет по проекту "Минералы группы силлиманита - новый вид сырья для производства высокоглинозёмистых огнеупоров, глинозёма, силумина и алюминия". Екатеринбург, 2009.

3. Кузьмичев В.В. Отчет о результатах работ методом ВЭЗ на Андрее-Юльевском участке техногенных россыпей. Челябинск, 2009.

4. Мецнер Э.И., Городец В.М. Отчет о поисково-разведочных работах, произведенных на Андрее-Юльевском месторождении россыпного золота в Челябинской области (1966 г). Т.1. Текст. Челябинск, 1966.

5. Пихтова Л.В. Отчет о результатах поисковых работ на ограночный корунд в пределах Санарской корундоносной площади за 1991-1994 гг. в 2-х книгах. Книга 1. Текст отчета. п. Светлый, 1995, 128 с.

Страницы: 1, 2