Геологическое строение района

1.2.1. Геологическая, геохимическая и геофизическая изученность района работ

Геологическая изученность. Район Сафьяновского месторождения к настоящему времени имеет значительную степень геологосъемочной и поисково-разведочной изученности.

Геологосъемочные работы масштаба 1: 50000 по району проводятся начиная с 1936 года [2]. Практический интерес представляют в настоящее время лишь работы 80-х годов по геологическому доизучению масштаба 1: 50000. При проведении данных работ на Мурзинско-Алапаевской площади Исетской ГСП Среднеуральской ГРЭ ПГО «Уралгеология» в 1985 году было выявлено Сафьяновское месторождение колчеданных руд, дана его предварительная оценка[3], уточнены представления о геологическом строении района и его перспективах на различные виды полезных ископаемых, составлен комплект геологических, геофизических и геохимических карт, отвечающих современным требованиям. К югу от Мурзинско-Алапаевской площади геологическое доизучение масштаба 1: 50000 проведено Уральской геологосъемочной экспедицией ПГО «Уралгеология» [4].

Поисковые работы на медные руды до открытия Сафьяновского месторождения выполнялись в незначительных объемах в виде ревизионных обследований [5], тематических исследований [6] и поисковых геохимических работ[7]. Начиная с 1986 г. в районе месторождения Средне-Уральской экспедицией начато интенсивное проведение поисковых работ на медные руды с целью оценки основных параметров зон сульфидной минерализации Сафьяновского месторождения и оценки прогнозных ресурсов выявленных объектов по категориям Р₁ и Р₂.

Поисковые работы включали комплекс разнообразных исследований и видов работ: магнитную и гравиметрическую съемки масштаба 1: 10000, дешифрирование АФС, электроразведочные методы ВП, МПП, ВЭЗ, МЗ, изучение первичных и вторичных геохимических ореолов, геологические маршруты, мелкометражное поисковое бурение, лабораторные исследования и камеральные работы.

В результате работ уточнено представление о возрасте и формационной принадлежности осадочных и вулканогенных образований, установлено широкое развитие надвиговых структур, проведено глубинное картирование под покровом ультраосновных пород Режевского массива фрагмента палеовулканической постройки кремнекислого состава, вмещающей Сафьяновское месторождение; рудная зона месторождения прослежена по простиранию на 2 км.

Начиная с 1986 г. Артемовская ГРП Среднеуральской экспедиции проводит поэтапные поисково-оценочные работы и разведочные работы отдельных частей месторождения и его флангов. В 1990 г. завершена детальная разведка северной части Сафьяновского месторождения с утверждением запасов в ГКЗ СССР [8].

Результаты выполненных поисковых и поисково-оценочных работ в пределах Сафьяновского рудного поля позволили обосновать постановку предварительной разведки южной части Сафьяновского месторождения и поисково-оценочных работ флангов и глубоких горизонтов месторождения.

В процессе предварительной разведки 1990-1994 годов оконтурен по простиранию южный фланг месторождения в пределах линий 4 на севере и 6-ю на юге. По результатам предварительной разведки дано заключение о промышленной значимости южного фланга и глубоких горизонтов[9]Поисковые и разведочные работы на силикатно-никелевые руды были сосредоточены на участках развития ультраосновных пород и флангах известных месторождений – Покровского и Копарулинского рудников[10]. При проведении работ на Режевском участке точки проявления халькопиритовой минерализации в базальтах и углисто-кремнистых породах вблизи контактов с гипербазитами были выявлены в 0.7 км. К ЮЗ (скважина 5562) и в 4 км к З-ЮЗ (скважина 5003) от Сафьяновского месторождения.

Поисковые работы на хромиты положительных результатов не дали. Из числа неметаллических полезных ископаемых в районе разведаны также месторождения керамзитовых глин «Заболотье» и флюсовых известняков «Хвощевское» [11].

Поисково-оценочными работами по хризотил-асбесту на Останинском ультраосновном массиве оконтурены залежи, сложенные низкосортными (У1-У11 сорта) разностями хризотил-асбеста[12]. Геофизическая изученность. В целом район месторождения перекрыт гравиметровой съемкой масштаба 1: 200000 и аэромагнитной съемкой масштаба 1: 25000 – 1: 50000. Позже для решения региональных и общегеологических задач привлекается и сейсморазведка [13]. При геологической съемке масштаба 1: 50000[2] магнитной съемкой откартировали Режевской массив.

В последующем геофизические методы применялись при поисках месторождений силикатного никеля, в меньшей мере – для поисков меди и хризотил-асбеста. В комплекс работ при поисках никеля наряду с магнитной съемкой вводятся электроразведка методами СЭП, ВЭЗ и при поисках меди - электроразведка методом изолиний и естественного поля. В комплекс поисковых работ на никель включается детальная гравиметровая съемка[14].

С 1976 по 1986 год при геологическом доизучении масштаба 1: 50000 площади района в комплекс работ входили: гравиметрия по сети 1000х100м, магнитометрия по сети 500х50м и электроразведка ВП и ВЭЗ по сети 500х50м. В ходе работ было выявлено Сафьяновское месторождение [3]

В 1986-91 годах Исетской ГСП СУГРЭ проведены поиски меди в ближайшем окружении от Сафьяновского месторождения (на площади 102 кв. км). В комплекс геолого-геофизических методов вошли: гравиметрия по сети 300х50 м, магниторазведка по сети 100х25 м, электроразведка методами ВП-СГ, МПП, ВЭЗ, МЗ, измерение физических свойств пород, каротаж скважин и скважинная геофизика (МЭК, ДЭМПС).

Гравиразведка по сети 200х50 м выполнена на площади 102 кв. км. По результатам работ составлена кондиционная гравиметрическая карта в редукции Буге с плотностью промежуточного слоя 2.67 ч/см³в масштабе 1: 10000 и карта локальных аномалий с осредненением 0.5 и 1 км. Локальная аномалия Сафьяновского месторождения выделяется одинаково четко при обоих радиусах осреднения.

Массивные колчеданные руды месторождения, залегающие на малой глубине, создают аномалию силы тяжести около 2.5 Мгал. Сделан вывод о том что, рассчитывать на обнаружение не вскрытых руд в интервалах глубин 100-300м в пределах Сафьяновской аномалии не приходится.

Магниторазведка проведена на площади 89 кв.км, охватывающей вулканогенно-осадочные образования к востоку и северу от Режевского массива путем измерения модуля полного вектора магнитного поля земли. Рядовые наблюдения выполнены по сети 100х25м.

В магнитном поле отчетливыми аномалиями 500-300 НТЛ фиксируются серпентинизированные породы Режевского массива. Неоднородная намагниченность массива затруднила определение количественных параметров.

В ряде случаев удалось проследить направление падения контактов, вычислить углы падения, глубину до погруженных частей массива.

Метод вызванной поляризации выполнен на площади 80 кв.км по схеме срединного градиента (ВП-СГ) по сети 200х50 при субширотной ориентировке установки. В небольшом объеме проведены профильные измерения ВП по способу градиентов (ВП-СГ) и ВЭЗ (ВП-ВЭЗ). Работы были выполнены с использованием типовой станцией АВ-2000 по сети 100х25 м.

По результатам съемки построены планы графиков, карта поляризуемости и карта проводимости.

Аномалии поляризуемости приурочены на западе к участкам развития Жуковской толщи (С₁V₂), представленной ритмическим переслаиванием: песчаников, алевролитов, углистых алевролитов с прослоями органогенных известняков. На юге повышенной поляризуемостью характеризуются ультраосновные породы Режевского массива. Для пород кремнекислого состава Сафьяновской толщи характерны фоновые значения h_к,и только над Сафьяновским месторождением локализуется сложная аномалия ВП.

Метод переходных процессов выполнен на площади 17 кв.км с использованием аппаратуры „ Импульс - Ц ” на базе генгруппы типа ВПС-63. Измерения ЭРС индукции проводились двухвинтовыми рамками размером 200х200 м с шагом 100۰ 200 м.

Результаты работ изображены в виде разрезов r_к в зависимости от действующего полуразноса, которые качественно отображают геоэлектрический разрез и позволяют выделить местоположение объектов повышенной электропроводимости.

Результаты работ показывают, что само Сафьяновское месторождение и его фланги расположены в пределах значительной по площади зоны расположения аномальных петель.

Метод ВЭЗ проводился для определения мощности рыхлых образований, разбраковки аномалий МПП, МЗ, определения мощности гипербазитов Режевского массива.

Измерения выполнены с симметричной четырех электродной установкой с разносами АВ=300-1000м, сеть наблюдения 100-50х1000м. Использовалась аппаратура типа АНЧ-3, измеритель ММ-4М на частоте 4-8 Гц. Составлен альбом кривых ВЗЗ и геоэлектрические разрезы.

Метод заряда. Исследования проводились в 20 поисковых скважинах и в ряде поисково-оценочных и разведочных скважин в северной части месторождения. При одном положении заземления исследовалась площадь 1-2 кв. км. Второй питающий электрод «бесконечность» относился на 5-6 км. При производстве работ использовался способ прослеживания потенциала с измерением градиента потенциала на опорных профилях с шагом 25 м. Расстояния между изолиниями, заданными через равный потенциал, колебались в пределах 50-25 м. в эпицентральной части и до 150-300 м в краевых частях. Шаг прослеживания изолиний составлял 15-20 м. Измерения выполнялись на переменном токе с частотой 4.88 и 19.5 Гц. Выделено 18 аномалий. А-1 по площади и в плане соответствует проекции на дневную поверхность рудной зоны основной залежи Сафьяновского месторождения.

Другие аномалии в первом приближении цепочкообразно укладываются в дугу, охватывающую с юга, запада и севера аномалию А-1 на расстоянии от нее 2-4 км.

Сафьяновское месторождение послужило своеобразным полигоном для проведения опытно-методических работ по методу ВП, МПП, заряду, электроразведки, сейсморазведки и измерениях поля электрических помех.

Для решения региональных и общегеологических задач был выполнен мостовской сейсмический профиль, отработанный Среднеуральской партией Баженовской ГЭ (Ю.П. Аверкин, 1987) методом МОВ и КМПВ. Под Сафьяновским месторождением на глубинах 2, 5км прослеживается пологопадающая на запад сейсмическая граница, соответствующая зоне надвига. Вулканогенно-осадочные толщи и субвулканиты характеризуются выдержанными значениями граничных скоростей 5, 2 – 5, 8 км/сек. Из-за близости города Режа проведение работ на запад ограничивалось уровнем месторождения.

Опытно-методические работы (А.А. Кожевников, 1988) методом магнитного заряда и переходных процессов с использованием аппаратуры «цикл» и «АМЗ» проводились Полевским отрядом УГЭ. Выполнены магнитные заряды из 6 скважин, аэромагнитный вариант заряда из скважин № 2098 и П-17 с частотой 39 и 78 Гц, МПП зондирование на 7 аномалиях. Выделено более 30 ортогонально расположенных осей по зарядам, связанных с тектоническими зонами. Рекомендована аномалия л-4 проверке бурением. Скважины П-27 и П-34, проверявшие рекомендованную аномалию, руды не встретили.

Опытно-методические работы по совершенствованию методики акустического каротажа и внедрению аппаратуры «парус»4» (Ю.П.Меньшиков, 1988) выполнены южноуральской партией ВГЭ. Проводилось межскважинное и межпрофильное просвечивание со взрывными и невзрывными источниками. Иследовано 35 п.км. МОВ и МПВ, построены разрезы по 12 профилям, выделен ряд надвиговых структур, отмечается постепенное выполаживание границ с глубиной. Наиболее низкими значениями интервальных скоростей характеризуются серпентиниты и руды. Одна аномальная зона признана перспективной на обнаружение колчеданных тел, рекомендована к проверке бурением. Скважины П-19 и П-42 встретили там увеличение мощности плотных диабазов.

Опытно-методические работы по изучению возможностей использования станции СВП-74 на разных режимах и с различными видами установок проводились Черемшанской УГСЭ (Ю.И. Дударь, 1988). Данными работами подтверждены аномалии от массивных руд Сафьяновского месторождения по h_к=3, 5-7% при фоне 0, 5-1, 3%, r_к=15-30 Ом на фоне 450-500 Ом. Рекомендовано для детализации аномалий использовать изучение временных характеристик ВП при увеличении задержки от 100 м/сек до 500 м/сек.

В 1990 году институтом ЦНИГРИ совместно с УГЭ на Заболотском и Бобровском участках проведены аэроэлектроразведочные работы методом дипольного индуктивного профилирования (С.И.Петров, 1990). Использовался комплект аппаратуры АИСТ, разработанный в ОЗП ЦНИГРИ, на частотах 512, 2048, 8192 герцах при кодовой регистрации данных. Обработка материалов выполнялась на ЭВМ РДР11/70, принадлежащей МОМ КАГЭ ПГО «Аэрология». Сафьяновские массивные руды, залегающие на малой глубине, фиксируются отчетливой локальной аномалией. Выделены другие потенциально перспективные на обнаружение колчеданных руд участки. По данным мелко-метражного бурения там зарегистрированы углисто-кремнистые образования, существенной минерализации не встречено.

Геохимическая изученность Геохимический метод поисков начал применяться в исследуемом районе с конца 50-х годов в процессе проведения геолого-съемочных работ и поисково-оценочных работ.

В 1956-58 гг. при производстве геофизических работ выполнена металлометрическая съемка на Восточно-Режевском участке (Андруховская, 1959г.). Пробы из почвенного слоя полуколичественным методом анализировались на медь, цинк, свинец, барий, бериллий, германий, никель, хром, натрий, калий, олово, молибден и серебро. Результаты работ были представлены в виде изосодержаний в масштабе 1: 25000. Ряд ореолов отнесен к числу перспективных, подлежащих последующей проверке. Наибольший интерес представляет комплексный ореол меди (0, 01%) свинца (до 0, 003%), серебра (до 0, 001%) юго-западнее триангуляционного пункта Сафьяновка. Перспективность ореолов подтверждена позднее при подготовке прогнозно-геохимической карты Урала масштаба 1: 50000 (Вострокнутов, 1963 г.). Так сафьяновская аномалия занесена в каталог аномалий под номером 264 с ранжированным рядом элементов Ag_6.5, Pb_{1, 3}, Cu_{1, 4} по баллам и рекомендована II очередность ее проверки на колчеданное оруденение.

Стратиграфия

В геологическом строении района принимают участие отложения девон-четвертичного возраста(приложение 1).

Девонская система. Нижний отдел(D₁) – базальты афировые, преимущественно долериты, туфоконгломераты и туфогравелиты, туфопесчаники смешанного типа. Мощность менее 300м. Образования описываемого отдела занимают ограниченную площадь на крайнем юго – востоке описываемого района.

Средний отдел. Эйфельский ярус, нижний подъярус(D₂efgv₁kr) – кривчанская толща. Алевролиты углисто – глинисто – кремнистые, переслаивающиеся с полимиктовыми алевролитами, известняки органогенно – детритовые серые до темно – серых битуминозные, гравелиты, конгломераты, песчаники, алевролиты. Горизонты в общей сложности мощностью 700м. Образования отдела имеют локальное распространение в северо – западной части района.

Средний и верхний отделы. Эйфельский ярус, верхний подъярус – живетский ярус, верхний ярус – франский ярус (D₂gv) – глинская толща. Базальты и андези – базальты порфировые и афировые, их разнообломочные туфы, туфопесчаники, туфоалевролиты, туффиты, алевропелиты, горизонты базальтов, алевропелитов углисто – кремнистых, известняков. Известняки серые, темно – серые, реже светло – серые. Мощность образований отдела 1100 – 2500 м. Ими сложен тектонический блок в северо – восточной части участка.

Верхний отдел. Франский ярус (D₃f) – известняки серые, светло – серые, розовато – серые, органогенно – детритовые. Мощность 300 м. Развиты в юго – восточной части района.

Фаменский ярус (D₃fm) – известняки серые до темно – серых, мощность 370 м.

Фаменский ярус девонской системы – турнейский ярус каменноугольной системы(D₃fm – C₁tsf) – сафьяновская толща. Базальты андезито – базальты порфировые, реже афировые, их разнообломочные туфы часто краснокаменно измененные, переслаивание алевролитов, туффитов туфоалевролитов с обломками известняков, алевролитов глинисто – кремнистых и углеродисто – кремнистых, яшмоидов. Известняки серые, светло – серые, органогенно – детритовые. Мощность 980 – 1050 м. Образованиями толщи сложены тектонические блоки в центральной части района.

Каменноугольная система. Нижний отдел. Турнейский ярус, нижний подъярус(C₁t) – известняки органогенно – детритовые, темно – серые до черных. Мощность 190 м. Образования представлены двумя узкими лентами в западной части района.

Турнейский ярус, верхний подъярус (C₁t₂) – известняки органогенно – детритовые, серые, темно – серые. Мощность 470 м. Известняки слагают узкую ленту в заподной части района.

Турнейский ярус, верхний подъярус – визейский ярус, нижняя часть нижнего подъяруса (C₁t₂– v) – переслаивание песчаников, алевропесчаников, алевролитов известковистых, известняки органогенные. Данные образования слагают ограниченной площади на северо – востоке района; мощность более 300 м.

Визейский ярус. Верхняя часть верхняя часть нижнего подъяруса – нижняя часть среднего подъяруса (C₁v₁–v₂) – известняки органогенно – детритовые серые темно – серые. Мощность 200 м. Описываемые образования в виде тектонического блока развиты в южной части района при ширине от 700 до 200 м.

Средний подъярус (C₁v₂z) – жуковская толща. Ритмичное переслаивание песчаников, алевролитов, углеродистых алевролитов, гравелитов, конгломератов, зеленовато – серых полимиктовых с обломками известняков, с горизонтами известняков. Мощность толщи 640 – 900 м, ею сложена узкая полоса в северо – заподной части района.

Верхний подъярус (C₁v₃) – песчаники, алевролиты, алевропелиты участками углеродистые серые, темно – серые, с горизонтами известняков, гравелитов, конгломератов, песчаников с обломками известняков, алевропелитов, известняки серые и темно – серые. Мощность образований подъяруса 830 – 1270 м, закартированы они в виде невыдержанных полос северо – восточного простирания в юго – восточной части района.

Меловая система . Нижний отдел. Аптский ярус (K₁al) – Алапаевская толща. Глины каолинитовые, пестроцветные с редкой галкой кварца, обломками окремненных известняков, прослоями и линзами бурожелезняковых руд. Мощность 2 – 46 м. Образования толщи в форме разобщенных свально – вытянутых покровов площадью не более 1, 2 км², развиты в заподной и юго – восточной части описываемого района.

Нижний отдел. Аптский – альбский ярусы (K₁sn) – синарская толща. Глины каолинитовые, пестроцветные с прослоями глинистых песков, редко со щебнем. Мощность 5 – 50 м. Образования синарской толщи пространственно локализуются в виде неправильной формы покровов на известняках каменноугольного (C₁), в меньшей мере – девонского (D₂) возраста.

Нижний отдел. Альбский ярус – верхний отдел, сеноманский ярус(K_1-2ms) – масовская толща. Глины гидрослюдисто – каолинитовые, серые иногда с легнитом, пески кварцевые мелко и крупнозернистые с гравийно – галечными прослоями кремнисто – кварцевого состава. Мощность 2 –27 м. Покровы данной толщи единичны и пространственно увязаны с площадью развития известняков кменноугольного возраста (С₁) вблизи южной границы района.

Палеогеновая система. Олигоцен средний ( ₃kr) – куртамашская свита. Глины гидрослюдисто – каолинитовые коричневые, серые с линзами и прослоями лигнитов, пески кварцевые мелкозернистые с гравийными прослоями. Мощность свиты 8 –74 м, ее слагают два покрова площадью менее 0.2 км² в северной части района.

Олигоцен верхний. ( ₂nr)– наурзумская свита. Глины каолинит – гидрослюдистые желтые, серые с прослоями кварцевых песков, гравийно – галечных отложений кремнисто – кварцевого состава. Мощность отложений 2 – 25 м, занимаемые ими площади от первых десятков км²до 1 – 1.5 км².

Неогеновая система (N₁sn) – светлинская свита. Глины красновато – оранжево – коричневые, желтые, часто со щебнем, пески кварцевые с гравийными прослоями, редко железо – марганцевый бобовник. Мощность 2 – 19 м, отложения свиты локализуются в виде покровов неправильной формы площадью не более 1.5 км², преимущественно в районе развития средне – верхнедевонских – нижне каменнугольных образований.

Четвертичная система. Образования четвертичного возраста представленные делювиально – элювиальными глинами, суглинками, щебнисто – песчано – глинистыми отложениями, перекрывают чехлом незначительной мощности более древние образования почти повсеместно. Пролювиальные песчано – гравийно – галечные отложения сопровождают немногочисленную слабо выраженную современную сеть.

Магматизм

Интрузивные образования в описываемом районе имеют резко подчиненное распространение и представлены восточной ветвью Режевского ультраосновного массива в юго–западной части площади. Конфигурация массива сложная, при этом к северу от его замыкания откартирована цепочка выходов тел серпентинитов линейно вытянутой формы, по–видимому трассирующая мередиональную зону глубинного тектонического заложения. А.В. Коровко, Д.А. Двоеглазов рассматривают массив как один из элементов Баженовского комплекса альпинотипной дунит–гарцбургитовой формации раннесилурийского возраста(S₁b). Форма массива пластообразная, вертикальная мощность, по данным геофизической интерпретации, не 1–1.5 км. Массив сложен существенно апогарцбургитовыми серпентинитами лизардитового и хризотил–лизардитового ряда.

Интрузивно–вулканический комплекс раннедевонского и ранне–каменноугольного возраста имеет весьма ограниченное распространение по площади. В составе его выделены [3]:

– раннедевонские риадациты ( λ ξ π ) –свита даек дек на крайнем юго–востоке района;

– позднедевонские–раннекаменноугольные базальтовые порфириты ( μ β ), слагающие шток и крупную дайку в северной части района;

– раннекаменноугольные риодациты, реже риолиты ( λ ξ π ). Ими слагается шток площадью 2 км² в центральной части района и несколько его сателлитов к западу (т. н. рудник Красненький ) и к востоку;

– ранне–среднекаменноугольные гранит–порфиры( γ π ), габбро–порфириты( ν π ), слагающие штокообразные тела либо в пространственной связи с серпентинитами, либо внутри их. Медноколчеданное оруденение находится в генетической связи с субвулканитами Сафьяновской дайки, поле их развития является по существу полем одноименного Сафьяновского месторождения.

Вулканогенно–террегенные образования сафьяновской толщи имеют моноклинальное падение на запад под углом 50–70˚. Восточный контакт дайки падает на запад–юго–запад под углом 25–30˚. Северо–западный контакт–более круто падает на запад под углом 60–70˚. Сульфидная минерализация приурочена к зонам дробления, выполненным автомагматическими брекчиями. Последние пересекают тело кварцевых порфиров в северо–северовосточном направлении и характеризуются интенсивным проявлением метасоматических процессов (вплоть до полного замещения первичных пород) и развитием в них сульфидной вкрапленности и рудной минерализации.

Тектоника

Центральный блок, в пределах которого располагается Сафьяновское месторождение, представляет собой тектоническую пластину, ограниченную Западным, Восточным и Сафьяновским нарушениями.

По западному нарушению, вскрытому скважинами, пробуренными в западной части и имеющему характер надвига, западный блок надвинут на Центральный. Амплитуда перемещения по нему достигает первых сотен метров. В плане нарушение имеет дугообразную форму. В месте наибольшего изгиба зона разлома представляет собой серию разрывов, приведших к образованию линзовидных тектонических пластин, характеризующихся обычно разным петрографическим составом пород. За пределами месторождения нарушение представлено одной плоскостью, имеющей угол падения от 45 до 65 град. запад, северо-запад.

Предполагается, что стабильно проявленные динамические напряжения вдоль зоны Западного нарушения привели к заложению рудовмещающей палеодепрессии в пределах риолитового купола Центрального блока, повлияли на морфологию колчеданных тел.

В керне скважин Западный разлом прослеживается в виде зон трещиноватости, интенсивного катаклаза с милонитом и зеркалами скольжения, глинкой трения по плоскостям трещин. Мощность зоны от 0.5-1 м до 3-5 м.

Восточной границей Центрального блока является Сафьяновский разлом, имеющий также надвиговый характер. По нему породы Центрального блока контактируют с андезито-базальтовыми порфиритами и их туфами. В скважинах зона надвига отличается значительной метасоматической проработкой – окварцеванием, карбонатизацией и гематитизацией. Породы разбиты густой сеткой тектонических трещин и развивающихся по ним кварц – карбонатных прожилков. Мощность зоны надвига колеблется от нескольких десятков см до 1-2 м. Падение зоны надвига западное под углами от 20 до 55 град.

В южной части месторождения (л.2ю) с востока верх Центрального блока срезан Восточным нарушением, направление которого совпадает с направлением Западного нарушения. Характер Восточного нарушения надвиговый, изучено оно слабо. В скв. 2191 (л.2ю) разлом представляет собой зону интенсивного катаклаза, в центральной части которой встречена глинка трения. Предполагаемая амплитуда перемещения – несколько десятков метров.

В районе л.л.3, 5-4 предполагается наличие пострудного субширотного разрывного нарушения сбросо - сдвигового характера с амплитудой перемещения до 20-30 м. Данное нарушение прерывисто следится по поверхности в электрическом поле и поле силы тяжести. В магнитном поле ему отвечает малоамплитудная градиентная линейная зона. Единственное подсечение нарушения характеризуется интенсивным катаклазом, глинкой трения.

Кроме описанных нарушений в пределах месторождения присутствует значительное количество мелких разрывов различного характера, определяемых в керне по наличию зон дробления, рассланцевания, присутствию зеркал скольжения. Данные нарушения часто связаны с контактами различных пород, колчеданных тел, по ним не отмечается значительных перемещений и, вероятно, они не определяют морфологию рудных тел. Особенностью таких зон является развитие вдоль них мощных ореолов интенсивной гидрослюдизации и рассланцевания. Порода из таких зон при снятии нагрузки соприкосновения с воздухом легко разваливается, шелушится, что может значительно влиять на горно-технические условия при открытой разработке месторождения.

Гидрогеология

Сафьяновское месторождение расположено в верховьях лога с отметками 210 – 220 м, выходящего через 5 км в северозападном направлении к р.Реж. Поверхностный водосбор лога составляет 7 кв.км. В 600 м к востоку (200 м от борта будущего карьера) в субмеридиональном направлении проходит водораздел р.р. Реж и Бобровки. Поверхностный сток в логу наблюдается только в период весенних паводков и ливневых дождей. В 1, 5 – 2 км к югу находятся истоки р. Шамейки – правого притока р. Хвощевки, в 3, 5 км к северо-востоку – истоки р. Сычевки.

При разработке месторождения, кроме вмещающих рудные тела пород субвулканической фации – риодацитов, риолитов, дацитов и их автомагматических брекчий, на юге в водоотлив будут вовлечены породы вулканогенно-осадочной толщи (на протяжении 400 – 500 м по периметру карьера). Региональное проявление водоносности в породах отмечается только в верхней части разреза, где мелкая прототектоническая трещиноватость приоткрыта под воздействием современных процессов выветривания до глубины 30 – 100 м (в среднем до 50 м). Глубже 50 м открытая мелкая трещиноватость затухает и водопроявления можно наблюдать только по локальным ослабленным зонам, приуроченным к мелким и крупным тектоническим нарушениям различной глубины залегания и различной сложности строения. В среднем локальная трещиноватость прослеживается до глубины 100-150 м. В центральной части месторождения, в зоне метасоматически измененных пород, как в рудном теле, так и во вмещающих породах, по керну геологоразведочных скважин выявлены мелкие открытые трещины до глубины 200 м – в скв.2105 и 375 м – в скв.2110.

Вблизи рудного тела также развита линейная кора выветривания, часто встречаются сильно пористые до сыпучих руды. На удалении от руды мощность коры выветривания резко сокращается.

Вмещающие рудное тело субвулканиты на месторождении обводнены слабо. Очень низкую водообильность имеют скважины, пройденные в удалении от рудного тела. Опытная кустовая откачка, выполненная из скв.2093 (п.5) в центральной части месторождения, в зоне повышенной трещиноватости и связанной с ней водообильности пород, также показала невысокие значения гидрогеологических параметров.

Уровень подземных вод на месторождении находится на глубине от 0.8 до 10 м от поверхности земли (на отметках от 203 до 217 м) в толще рыхлых мезо–кайнозойских образований. Направление потока западное от водораздела по долине лога, выходящего далее к р.Реж. Обычно появление воды наблюдается после вскрытия коренных пород. Глинистый состав и значительная мощность линейной коры выветривания вблизи рудного тела обусловили появление местного напора. Амплитуда колебания уровня по сезонам года составляет 1.5 – 2.0 м.

По химическому составу подземные воды пресные гидрокарбонатные кальциево–магниевые с сухим остатком в 126 – 165 мг/л, рН=6.5 – 8.3. Содержание микрокомпонентов, кроме железа и марганца (в отдельных пробах), не превышает норм.

Учитывая незначительную мощность и низкую проницаемость обводненной части разреза, а также водораздельное положение месторождения, влияние водоотлива за пределами водосборной площади лога на севере, востоке и юге в любом случае не будет существенно превышать полученную графическими построениями величину.

Эксплуатационные ресурсы подземных дренажных вод Сафьяновского месторождения, оцененные по величине минимального среднемесячного модуля подземного стока года 95% обеспеченности, обоснованного стоковыми характеристиками р.Реж в 0.47 л/с км², равны

0.47 х 6 = 9.8 л/с = 10 м3/ч = 240 м³ /сут.

По степени обоснованности в количественном отношении эта величина соответствует запасам категории С1. Вместе с тем, из-за сложных процессов окисления руд и принципиально нового качества дренажных вод при вскрытии и отработке месторождения по сравнению с естественным качеством подземных вод, по сложности гидрохимических условий рассматриваемая величина эксплуатационных ресурсов Сафьяновского месторождения может быть квалифицирована только как предварительно оцененные запасы категории С2. Поэтому утверждение их как попутно извлекаемого полезного ископаемого в конкретных условиях представляется нецелесообразным.

Из всех токсичных элементов, встречаемых в дренажных водах медноколчеданных месторождений Урала, на Сафьновском месторождении зафиксирована ртуть.

Гидрогеологическая карта района изображена на рисунке 1.4.

Составлена на основе геологической карты Сафьяновского рудного поля масштаба 1: 10000 (Коровко А.В. 1990 г.) Дополнена материалами НПФ ООО “ГеоС” (Восторкнутов А.Г., 1999 г. 2001 г., 2003 г.) ООО НПФ “ММПИ” (Новиков В.П., 2004 г.)

Рис. 1.4. Гидрогеологическая карта района

Масштаб 1: 50000

Условные обозначения:

I. Гидрогеологическая стратификация

sD-Ct1 Водоносная зона девонско-нижнекаменноугольных терригенных пород

е(D-C1) Водоносная зона девонско-нижнекаменноугольных карбонатных пород

b(R-Cl) Водоносная зона рифейско-нижнекаменноугольных вулканогенных образований, прорванных основными интрузиями

H(AR-PZ) Водоносная зона архейско-палеозойских ультраосновных пород, ультрабазитов

1. Гидрогеологические элементы распространенные линейно (зоны аномальной проницаемости)

а) Разломы, гидрогеологическое значение которых

не изучено: а) установленные; б) предполагаемые

б)

II. Показатели водообмена

Гидроизогипсы (в метрах абсолютной высоты)

III. Водопункты

6к

● Скважины гидрогеологические

● Наблюдательные гидрогеологические скважины, пройденные ОАО «Сафьмедь» в 1996-2002 гг для цели мониторинга подземных вод в районе Сафьяновского медно-колчеданного месторождения

2329-с Структурные скважины, пройденные ОАО “Сафьмедь”

● в 2000 г при разведке южного фланга месторождения

6к

Скважина с самоизливом подземных вод

Пункты наблюдений при проведении мониторинга подземных вод в

районе Сафьяновского медноколчеданного месторождения

Площадь подземного водосбора

Полезные ископаемые

В пределах южного фланга и глубоких горизонтов Сафьяновского месторождения выделено несколько следующих сортов руд: прожилково-вкрапленные медные и медно-цинковые руды и массивные серно-колчеданные руды.

Основными рудными минералами на месторождении являются: пирит, халькопирит, сфалерит, блеклая руда и галенит. Нерудные минералы представлены кварцем, хлоритом, слюдистыми и глинистыми минералами. Руды месторождения представляют собой сложную смесь нескольких минеральных и структурно-текстурных типов и разновидностей.

К основным полезным компонентам на месторождении относятся: медь, цинк, сера. Кроме того руды содержат ряд попутных компонентов: золото, серебро, свинец, барий, селен и теллур и вредных элементов-примесей: мышьяк, ртуть.

На месторождении проявлена поперечная зональность в распределении полезных компонентов. «Голова» этого тела сложена медно-цинковыми сплошными или вкрапленными рудами, медные руды концентрируются в центральной и хвостовой части рудного тела. По данным предварительной разведки медь в рудах глубоких горизонтов месторождения в основном (73-88%) представлена первичными сульфидами, вторичные сульфиды составляют 8, 7-23, 1%, окисленная медь 1-3%. Сульфидный цинк составляет 89-98%, окисленный 2-9%.

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒