На правах рукописи

УДК: 553.6.04 (571.151)

Савиных МихаилИльич

Закономерности размещения, условия формирования, типизация и прогноз ресурсов мумие в Горном Алтае

25.00.11 – геология, поиски и разведка

рудных и нерудных месторождений, металлогения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Москва – 2003

Работа выполнена в научно-производственной фирме «Сибдальмумие» и Московском Государственном геолого-разведочном Университете им. Серго Орджоникидзе.

Научный руководитель:

д.г.-м.н., профессор

Официальные оппоненты:

д.г.-м.н., профессор Н.Н. Соловьев

к.г.-м.н. А.А. Ануфриев

Ведущее предприятие – Институт водных и экологических

проблем ДВО РАН, г. Хабаровск

Защита состоится ”____”_____________2003 г. в 15-00 часов на заседании специализированного диссертационного Совета Д.212.121.04 в Московском Государственном геолого-разведочном Университете по адресу: 117873, г. Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, д.23, ауд. 548.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГГРУ.

Автореферат разослан ”____”_____________2003 г.

Ученый секретарь специализированного совета

д.г.-м.н. А.А. Верчеба

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Недавнее признание Министерством Здравоохранения Российской Федерации лекарст-венных форм из мумие делает весьма своевременным научное решение той части проблемы, за которую ответственна геологическая отрасль: обеспечение медицинской промышленности рудами мумие. В России в этом смысле наиболее подготовленной работами соискателя является территория Горного Алтая.

Целью исследования является выявление геологических закономерностей размещения и условий формирования скоплений мумие Горного Алтая, геолого-экономическая типизация их и прогноз ресурсов руд мумие (мумие-сырца).

Задачи, которые решались при достижении указанной цели:

- поиск скоплений мумие и установление условий их формирования;

- выявление закономерностей размещения скоплений мумие;

- типизация их согласно геолого-экономических требований;

- вовлечение решений вышеуказанных задач в экспертные оценки формально-логических моделей оценки ресурсов мумие.

Фактический материал и методы исследований. Первичный материал диссертации основан на полевых работах нескольких полевых сезонов 1984-90 гг. отряда «Мумие» во главе с соискателем, использованы личные материалы автора 1984-87 гг., опрос старателей; обработано эта информация формально-логическими методами в среде Автоматизированной Системы Прогнозной Оценки (АСПО-8). Собраны сведения по ста геологическим маршрутам общей протяженностью около 300 км, зарегистрировано 650 скоплений мумие, среди которых типизировано 24 мумиепроявления и 35 месторождений. При этом собрано 500 проб руды (мумие-сырца) общей массой 810 кг для анализов (в скобках - водных экстрактов): спектрального – золы 157 (49), руды (сырья) 188, силикатного 126 (28), углехимического 160 (38), рентгено-структурного и рентгено-физического 5 (3), палео-ботанического и палеокарпологического 8, физических свойств 4, шлифов 2, сколов для электронной микроскопии 2, абсолютного возраста 5, биогеохимических 6 (27),фармакологических 12, медико-клинических (валовых) 25. Исследования проб проводились в бывшей Центральной Лаборатории ГГП «Запсибгеология», Центральной заводской лаборатории АО «Органика», лабораториях Новокузнецкого научно-исследовательского химико-фармацевтического института (НК НИХФИ), лабораториях геохронологии и геохимии радиоактивных элементов ОИГГиМ СО РАН, в отделе лечебных средств природного происхождения НИИ традиционных методов лечения Минздрава России и лаборатории хроматографии НИИ физико-химической биологииим. Н.И. Белозерского МГУ, на кафедре микробиологии и ЛОР-кафедре Новокузнецкого государственного института усовершенствования врачей (НК ГИДУВ), в лабораториях Института ядерной физикиСО РАН и Института клинической иммунологии СО РАМН(г. Новосибирск), сотрудниками этих учреждений: Л.Е. Бобровой,И.А. Дубровской, А.И. Малышевой, М.В. Карпенко, А.Е. Пономаревой, В.И. Пахомовым, А.Я. Резницким, Е.А. Коневой, Л.Ф. Агеевой,Н.Д. Христофоровой, К.П. Тетеньчук, Л.А. Орловой, А.И. Блиновым, Г.М. Челышевой, О.А. Малюгой, Н.И. Леокене, Л.Т. Гусс, С.В. Пагнуевой, В. М. Гавшиным, О.П. Колесниковой, В.А. Поляковым, А.Н. Дмитриевым, Л.А. Баратовой, Т.Л. Киселевой, Л.Н. Фроловой и др.

Научная новизна работы. Впервые проведено полное системное изучение скоплений мумие Горного Алтая, ставящее этот регион в геотип не только российского мумие по условиям залегания, закономерностям размещения, типам месторождений и прогнозным ресурсам. Намечены научные пути создания легитимных лекарственных форм и мумиепродуктов. Заложены основы новой дисциплины: целостной и систематизированной совокупности научных понятий и знаний о мумие – мумиёведении.

Апробация работы и публикации. Основные материалы диссертации сведены в производственном отчете бывших Тематической партии КТЭ ГГП «Запсибгеология», «Опытно-методические работы по разработке методов прогноза и поисков мумие в Горном Алтае», в 3 томах, - Новокузнецк, 1991. – 565 с. (Кузбасский территориальный Фонд геологической информации), а также в 29 печатных работах, в том числе в трех брошюрах. Материалы диссертации докладывались на региональных совещаниях в гг. Новосибирске (1986, 1991), Бийске (1988, 1990), Горно-Алтайске (1989), Новокузнецке (1995, 1998), IV,V и V1 Международных Симпозиумах по биологически активным добавкам к пище в Санкт-Петербурге (2000), Красноярске (2001), Сочи (2002), на I-м Всероссийском форуме «III тысячелетие. Пути к здоровью нации» в Москве (2001), на семинарах: кафедры Общей геологии Новосибирского государственного университета (1989), Межлабораторных ОИГГиМСО РАН (1989, 1992), а также в средствах массовой информации.

Объём и структура работы. Диссертация содержит 228 страниц текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, 8 приложений, сопровождается 59 рисунками, 25 таблицами, списком литературы из 110 источников.

Работа обсуждалась с руководителями ГГП «Запсибгеология» Г.Н. Шаровым, И.И. Сычевым, Л.П. Топольником. Постоянный интерес к материалам и результатам работы проявляли академики
Н.Л. Добрецов, А.Э. Канторович, П.Н. Кропоткин, члены-корреспонденты М.И. Кузьмин, В.А. Соловьев, профессора В.И. Бгатов, П.В. Ивашов, И.Ф. Романович, Н.Н. Соловьев. Материалы диссертации обсуждались со многими сотрудниками Геохи им. В.И. Вернадского РАН, геологами Республики Алтай, Красноярского и Алтайского краев, Монголии. Начальное финансирование работы состоялось только благодаря личному решению бывшего в то время министром геологии СССР Е.А. Козловского. Компьютерная обработка стала возможной только благодаря помощи Я.М. Грицюка.

Всем им, а также упомянутым выше и соавторам публикаций моя искренняя признательность.

Основные защищаемые положения:

1. Горноалтайская мумиеносность закономерно размещается в нескольких ареалах, контролируемых калиеносными гранито-гнейсовыми куполами, отражаясь в геохимических (месторождения, рудопроявления, ореолы и др.) и геофизических полях (магнитные поля, строение земной коры, эпицентры землетрясений и др.).

2. На формировании скоплений мумие Горного Алтая сказываются условия: геологические (обнаженность коренных пород, характер тектонической трещиноватости и др.), географические (обязательность южной экспозиции склонов, высотно-климатическая зональность и др.), биологические (биогеоценотическая зональность, животные-браконьеры и др.).

3. Количественная и качественная типизация скоплений мумие Горного Алтая выявляет: провинцию, ареалы, месторождения (от мелких до очень крупных), мумиепроявления и точки мумиеносности, а также рудные тела природных типов руд мумие: первичного и вторичного, «горного воска» и смешанного типов, а также промышленные сорта руд.

4. Вышеизложенный комплекс характеристик позволил прогнозировать геологические ресурсы мумие Горного Алтая.

Содержание работы:

1. Горноалтайская мумиеносность закономерно размещается в нескольких ареалах, контролируемых калиеносными гранито-гнейсовыми куполами, отражаясь в геохимических (месторождения, рудопроявления, ореолы и др.) и геофизических полях (магнитные поля, строение земной коры, эпицентры землетрясений и др.).

Горноалтайская мумиеносная провинция была формализованно выявлена на самом первом этапе компьютерной обработки. Провинция входит в древнейший элемент современного рельефа – мезо-кайнозойскую поверхность выравнивания, последующее воздымание которой носило унаследованный характер. Расшифровка его указывает причиной воздымания послекарбон-пермскую активизацию интерферирующих Рудноалтайского (г. Королевский Белок, 2299 м) и Западносаянского (г. Шаман, 3201 м) куполов радиуса 250-300 км. Ядерные части их сложены калиеносными, соответственно: Тигирецким гранитоидным массивом и нерасчленёнными гранитоидами шапшальской зоны метаморфизма. Мумиеносными оказываются только горноалтайские дуги концентров (региональные разломы: Бащелакский, Калгутинский, Юго-Восточно-Алтайский, Чемальский и др.). Однако полнее площадь провинции соотносится с меньшего порядка Горноалтайским ранне-среднедевонским полифокальным, овально вытянутым с северо-запада на юго-восток, куполом
радиуса ≈ 120-150 км, являющим собой Ануйско-Чуйский синклинорий. В разнообразии геолого-тектонических характеристик его выделяется площадное преобладание кислых магматитов с увеличением градиентов содержаний в них калия, а также кремнезема и ряда микроэлементов в направлениях: от древних к молодым, от абиссальной к гипабиссальной фациям, с запада на восток, причем щелочность, калиевость и меланократовость их резко увеличивается в пределах подчиненных куполов. Геологическая среда провинции не имеет сходства с рядом характеристик соседних регионов. Геохимической особенностью провинции является рудная меде- и ртутоносность, отмечаются руды W, Мо, Fе, редких земель. В геофизических полях провинция отделяется сменой знака магнитного поля на отрицательный и входит в интенсивную отрицательную гравитационную аномалию, причем мощность земной коры увеличивается с северо-запада на юго-восток.

Сарлыкский ареал выделился в восточных периферийных секторах Рудноалтайского купола на запад - северо-западном склоне Горноалтайского купола и базируется на неоднократно подновляющемся в новейшее время Сарлыкском куполе (г. Сарлык, 2507 м) радиуса 100-120 км (рис.1; табл.1). В ядре его обнаруживается вулкано-плутоническая постройка Шебалинского адамеллит-гранодиорит-аляскитового массива гранитоидов яломанского комплекса высокого калиевого потенциала, в крутопадающем обрамлении субвулканитов кислого и среднего состава и пестроокращенных метапелитов. Геологическая среда купола находится в зонах тектонического скучивания каледонид и отлична от среды дорифейского фундамента. Помимо мумие купол контролирует рудопроявления меди, а также эпитермальные скопления магнетита, киновари, минерализацию речных вод (рис.2).

Рис. 1 Геолого-тектоническая схема Горноалтайской мумиеносной провинции. Условные обозначения: 1 – впадины, 2 – гранитоиды, 3 – палеозойские осадочно-вулканогенные толщи, 4 – выступы докембрийских метаморфитов (гнейсы, кристаллические сланцы, мраморы), 5 – стратиграфические и тектонические границы. Контуры: 6 – куполов; ареалов: 7 – Сарлыкского, 8 – Белухинского, 9 – Оюмского, 10 – Чарышскотерехтинского.

Таблица 1

Признаки структурно-вещественных моделей размещения скоплений мумие в Сарлыкском ареале (жирным выделены прямые признаки)

Рис. 2. Схема дешифрирования и геологический разрез Сарлыкского купола.

Черные кружки – интенсивность мумиеносности, треугольники – рудные месторождения.

Белухинский ареал базируется на северном секторе сложно-построенного полифокального Белухинского купола (г. Белуха, 4506 м) радиуса 150 км и осложненного куполами меньшего радиуса, с сильно расчлененной поверхностью. Ядро купола слагают калиевые гранитоиды Рахмановско-Акалахинского лакколита в рифейских гранито-гнейсах и зелено-каменных метапелитах горноалтайской серии кембро-ордовика, а окраины вмещают гранитоиды яломанского комплекса. Геологическая среда купола, имеющая слабое сходство с вулканитами активной окраины и находящаяся в зоне пассивной окраины геодинамических реконструкций, отлична по многих другим косвенным формализованным признакам региона. Помимо мумие купол контролирует рудопроявления свинца, биогеохимические концентрации меди, на площади купола известны месторождения вольфрама, ртути, редкометальные.

Оюмский ареал на активизированной мезокайнозойской поверхности выравнивания отразил своим кольцевым контуром контроль его двумя концентрическими границами девонского бифокального Оюмского купола
(г. Оюм, 3048 м) радиуса 120-200 км по периферии Горноалтайского купола. В апикальной части купола вскрываются пластообразные тела калиевых апоэффузивных микропегматитовых гранитов кислых субвулканитов Уландрыкского и Аксайского массивов в поле кислых эффузивов с широко проявленной грейзенизацией. Геологическая среда купола, находящаяся в зоне скучивания каледонид, отлична по целому ряду формализованных характеристик региона. Купол также контролирует руды меди, вольфрама, золота, сурьмы, флюорита, барита. Геофизические характеристики указывают на асейсмичный рост купола на относительно мощной земной коре под ним.

Чарышскотерехтинский ареал, выявленный по «остаточным» от всех вышеразобранных структурно-вещественных моделей, своими контурами указал на структуры, контролирующие его – базисные региональные разломы: Чарышско-Терехтинский, Чемальский, Кадринский, Курайский, Телецко-Чулышманский и др., являющиеся концентрическими ветвями сложного полифокального Альбаганского купола (г. Альбаган и г. Куркуре-Бажи) радиуса 300 км, и «выкалывающие» по линеаментам 125° на территории провинции главные прогибы – Ануйско-Чуйский, Юстыдский и др. Указанный купол на мезо-кайнозойской поверхности выравнивания осложнен куполами радиуса до 30 км. Ядра Альбаганского купола сложены десятком согласных массивов из автохтонных плагиогранитов, гранодиоритов и гранитов в обширной Чулышмано-Шапшальской зоне прогрессивного метаморфизма с явными признаками калиевого метасоматоза и сложенной мраморами, кристаллическими сланцами, роговиками, хлоритовыми сланцами и т.д. Геологическая среда купола в нормальном магнитном поле отлична от такой пассивной окраины геодинамических реконструкций, а также от ряда других косвенных признаков за пределами провинции. Купол несет в себе рудопроявления меди, а также выделяется концентрациями бора в почвах. На территории ареала известны месторождения ртути, золота, вольфрама, молибдена и др.

Таким образом, Горноалтайская мумиеносная провинция располагается на активизированном пенеплене и протягивается полосой в юго-восточном направлении согласно простирания ряда геологических структур. Внутри нее мумиеносность обосабливается в несколько ареалов, базирующихся на тектонически проницаемых, рудоносных калиевых гранито-гнейсовых куполах радиуса 100-150 км. Ряд установленных геологических, геохимических, геофизических, а также географических и геоботанических признаков носит индивидуальный характер для каждого ареала, участвуя в формировании структурно-вещественных моделей как основ прогнозирования мумие.

2. На формировании скоплений мумие Горного Алтая сказываются условия: геологические (обнаженность коренных пород, характер текто-нической трещиноватости и др.), географические (обязательность южной экспозиции склонов, высотно-климатическая зональность и др.), биологические (биогеоценотическая зональность, животные-браконьеры и др.).

Условия формирования скоплений мумие изучены на трех десятках участков, относительно равномерно расположенных по территории. В полевых описаниях скоплений мумие, каталогах, на геологических картах участков использовались понятия и термины, исторически сложившиеся ко времени исследований: первичное мумие – темно-коричневое до угольно-черного цвета вещество, шелковисто-смолистое с матовым блеском, со слабым специфическим ароматом, компактное, литифицирующееся до текстуры хрупких однородных масс; вторичное мумие – черное, бурое, светло-бурое вещество с желтоватым оттенком, порой камнеподобное, оолитоподобной текстуры, пористое до рыхлых землистых масс с более выраженным ароматом, а то и запахом аммиака; «горный воск» – однородная темно-коричневая до черного цвета пластическая масса, в свежем виде имеющая приятный аромат и легко разминающаяся в теплых руках и туго слипающаяся в комок.

Сарлыкский ареал. В затаеженном каньоне участка Кумир мумие установлено в естественных полостях скал девонских алевропелитов, туфов, субвулканических гранитов и кварцевых порфиров рудного поля редкометального месторождения. На участке Чарыш, сложенном протерозойскими кварцитами и девонскими алевропелитами и туфами на юго-восточном продолжении Чарышско-Терехтинского регионального разлома, обнаруживается мумиеносность только в пределах слабо затаеженной долины на границе тайги и опустыненной Ябоганской впадины. На участке Куюс с горно-таежным лиственнично-березовым типом растительности и остепненными склонами южной экспозиции бисеринки и выпоты черного мумие обнаружены на траверсе Чемальского глубинного разлома в гротах, образованных в интенсивно рассланцованных, перемятых алевропелитах с птигматитовой кварцево-жильной минерализацией с гематитом, малахитом и галенитом. Участок Емурла примечателен проявлением «горного воска» в гроте скальных гряд рифейских известняков среди всхолмленной лесостепи Северо-Алтайского пенеплена на высотах 600-1100 м.

Белухинский ареал. Мумие Терехтинского участка в бассейнах
рр. Б., Ср. и М. Яломан, Инегеньского отрезка Катуни и горных окрестностей Уймонской впадины с абс. отм. 700-2800 м с лиственничными лесами, березовыми колками, субальпийскими лугами с кустарниками, и растительностью горных тундр фиксируется в самых различных породах: в протерозойских метаморфитах, кембро-ордовикских алевропелитах, девонских вулканитах, габбро, среднепалеозойских гранитоидах Яломанского массива. Мумиеносность альпинотипного (1200-3500 м) участка Карагем, будучи обычной в гранитах Иедыгемского и Карасуйского массивов, в известняках и алевропелитах кембро-ордовика, примечательна мумиеносностью рыхлых отложений морен на этом участке и мумие-проявлением в устье штольни, пройденной в кварцитах Карагемского кобальтового месторождения. Тут мумиеносные, мажущиеся коричневым, растворы покрывают бурой пленкой плоскости коренных пород, стекают по бревнам крепи.

Оюмский ареал. Сильно разграбленные скопления мумие на ртутном месторождении Чаган-Узун в рифейских известняках и девонских туффитах не обнаруживают пространственной связи с рудной минерализацией. Проверка мумиеносности выше линии увлажнения на участке Калгуты показала, что в расселинах скал порой явственен легкий запах мумие, есть гнезда мышей-литофагов, но самого мумие так и не найдено. В то же время в ряде сухих останцов гранитов плато Укок обнаружены разграбленные скопления мумие. Участок Тара-Джазатор демонстрирует почти полное отсутствие мумие, несмотря на кажущуюся благоприятность обстановки. На участке Тархата удалось наблюдать во время дождя поступление растворов мумие, явно смываемого метеорными водами с плоскостей трещин внутри скал.

Чарышскотерехтинский ареал. На высокогорном участке Кокоря-Бугузун (1800-3200 м) с остепненно-опустыненными склонами северной окраины северной окраины Чуйской впадины обнаружено самое богатое скопление мумие – в зоне Курайского глубинного разлома. Тут в скальном обрыве высотой 100-200 м, сложенном девонскими алевропелитами и разлистованными тальк-хлоритовыми сланцами, залежи мумие имеют массу до 30-50 кг. На самом высокогорном (2100-2800 м) остепненном пенеплене участка Талду-Аир, помимо обычного мумие в разлистованных до кровельных сланцев алевропелитах, впервые обнаружено мумие черного цвета с зеленоватым отливом как бы влажного смолистого пятна. Аналогичного характера участок Уландрык в зоне Чарышско-Терехтинского и Чаган-Бургазинского разломов примечателен мумиеносностью округлых скальных останцов, сложенных жерловыми фациями субвулканических микропорфиритов и фельзитов. На этом участке впервые установлены вазелиноподобные примазки в смолистом мумие.

Массовые замеры элементов залегания мумиеносных трещин показали круговой характер азимутов падения их с преобладанием крутых углов падения в 70°, что отразило купольную природу основы ареалов.

Системное взвешивание добытого мумие позволило оценить параметры природного распределения масс в 273 скоплениях мумие:
Ме = 1,5 кг (ε = 3,6).

Геологическим условием формирования скоплений мумие на поверхности куполов в Горноалтайской мумиеносной провинции оказалась обнаженность коренных пород любого состава и возраста с признаками тектонических движений: следы скольжения, смещения, разнонаправленная трещиноватость, элювио-делювиальные развалы, что и обусловливает образование горных полостей, обеспечивающих сохранность вещества мумие от растворяющего действия метеорных вод: козырьки плит, пустоты, гроты, ниши, карст. Размеры


29-04-2015, 00:36