georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2021.4.11geores-168Research ArticleГЕОЛОГИЧЕСКИЕ, ГЕОХИМИЧЕСКИЕ И ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯРесурсы кварцевого сырья Гарганской зоны Восточносаянского кварцитоносного районаResources of quartz raw materials, Gargan block, East Sayan quartzite-bearing areaФедоровА. М.FedorovA. M.

Александр Михайлович Федоров – кандидат геол.-мин. наук, старший научный сотрудник

664033, Иркутск, ул. Фаворского, д. 1а

Alexander M. Fedorov – PhD (Geology and Mineralogy), Senior Researcher

1a Favorsky st., Irkutsk, 664033

sashaf@igc.irk.ruМакрыгинаВ. А.MakryginaV. A.

Валентина Алексеевна Макрыгина – доктор геол.-мин. наук, главный научный сотрудник

664033, Иркутск, ул. Фаворского, д. 1а

Valentina A. Makrygina – DSc (Geology and Mineralogy), Chief Researcher

1a Favorsky st., Irkutsk, 664033

МазукабзовА. М.MazukabzovA. M.

Анатолий Муталибович Мазукабзов – доктор геол.- мин. наук, главный научный сотрудник

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128

Anatoly M. Mazukabzov – DSc (Geology and Mineralogy), Chief Researcher

128 Lermontov st., Irkutsk, 664033

НепомнящихА. И.NepomnyashchikhA. I.

Александр Иосифович Непомнящих – доктор физ.-мат. наук, главный научный сотрудник

664033, Иркутск, ул. Фаворского, д. 1а

Alexander I. Nepomnyashchikh – DSc (Physics and Mathematics), Chief Researcher

1a Favorsky st., Irkutsk, 664033

АюржанаеваД. Ц.AyurzhanaevaD. Ts.

Дулмажап Цыденешиевна Аюржанаева – кандидат геол.-мин. наук, научный сотрудник

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, д. 6а

Dulmazhap Ts. Ayurzhanaeva – PhD (Geology and Mineralogy), Researcher

6a Sakh’yanova st., Ulan-Ude, 670047

ВолковаМ. Г.VolkovaM. G.

Мария Геннадьевна Волкова – кандидат геол.-мин. наук, старший научный сотрудник

664033, Иркутск, ул. Фаворского, д. 1а

Mariya G. Volkova – PhD (Geology and Mineralogy), Senior Researcher

1a Favorsky st., Irkutsk, 664033

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАНРоссияVinogradov Institute of Geochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут земной коры СО РАНРоссияInstitute of the Earth’s Crust of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationГеологический институт СО РАНРоссияGeological Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут геохимии им. А.П.Виноградова СО РАНРоссияVinogradov Institute of Geochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20211404202423496106Copyright © Федоров А.М., Макрыгина В.А., Мазукабзов А.М., Непомнящих А.И., Аюржанаева Д.Ц., Волкова М.Г., 20242024Федоров А.М., Макрыгина В.А., Мазукабзов А.М., Непомнящих А.И., Аюржанаева Д.Ц., Волкова М.Г.Fedorov A.M., Makrygina V.A., Mazukabzov A.M., Nepomnyashchikh A.I., Ayurzhanaeva D.T., Volkova M.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/168

Анализ Восточносаянского кварцитоносного района в качестве сырья на кристаллический кремний и оптическое стекло на основе предложенных геохимических и структурных критериев оценки пород позволяет существенно расширить прогнозные ресурсы этого типа сырья. В работе уточнено геологическое строение продуктивной на высокочистые кварциты иркутной свиты в пределах Ока-Урикского, Уренгенурского и Урдагарганского кварценосных узлов, даны геологические, минералого-петрографические и геохимические характеристики основных типов кварцитов, определены основные морфологические особенности продуктивных тел высокочистых кварцитов для прогнозирования их развития на глубину. Главными факторами формирования тел высокочистых кварцитов является то, что: 1) накопление кварцитов происходит в пределах иркутной кремнисто-карбонатной свиты среднерифейского возраста в обширном, но изолированном бассейне; 2) тела высокочистых кварцитов формируются в результате динамической перекристаллизации, связанной с деформацией исходных микрокварцитов в результате коллизии Дунжугурской островной дуги с окраиной Гарганского микроконтинента. Проведена оценка ресурсов кварцитов западной части Восточносаянского кварценосного района для металлургии кремния и получения оптического кварцевого стекла в количестве 134 млн т.

The evaluation (according to structural and geochemical rock properties ) of the quartzites from the East Sayan quartzite-bearing area as a potential source of quartz raw material for crystalline silicon and optical glass manufacturing can significantly expand the forecast resources of this type of raw materials. The geological structure of the Irkut Formation, productive of highpurity quartzites is specified within the Oka-Urik, Urengenur and Urdagargan quartz-bearing areas; geological, mineralogicalpetrographic and geochemical characteristics of the main quartzite types are given, the main morphological features of productive high-purity quartzite bodies are specified to predict their occurrence at depth. The major factors in the formation of high-purity quartzite bodies include: 1) quartzites are accumulated in the siliceouscarbonate sequence of the Middle Riphean Irkut Formation within a broad but isolated basin; 2) high-purity quartzite bodies are produced as a result of dynamic recrystallization due to the deformation of primary microquartzites resulting from the collision of the Dunzhugar island arc with the Gargan microcontinent margin. Within the western part of the East-Sayan quartz-bearing area, quartzite reserves as a potential source for silicon metallurgy and production of optical glass were estimated as 134 mln tons.

кварцитысуперкварцитыгеохимияперекристаллизацияресурсы кварцевого сырьяВосточный Саянquartzitessuperquartzitesgeochemistryrecrystallizationquartz raw materials reservesEastern SayanИсследование проведено в рамках выполнения государственного задания по Проекту № 0284-2021-0004 с использованием оборудования и методик ЦКП «Изотопно-геохимических исследований» ИГХ СО РАН».The study was carried out within the framework of the state assignment project No. 0284-2021-0004 using the equipment and methods of the Center for Collective Use «Isotope-Geochemical Research» of the IGC SB RAS .ReferencesАнаньева Л.Г., Коровкин М.В. (2003). Минералого-геохимическое изучение кварцитов Антоновской группы месторождений. Известия Томского политехнического университета, 306(3), с. 50–55.Anan’eva L.G., Korovkin M.V. (2003). Mineralogical and geochemical study of quartzites of the Antonovka deposit group. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering, 306(3). pp. 50–55 (In Russ.)Анисимова И.В., Левицкий И.В., Котов А.Б. и др. (2009). Возраст фундамента Гарганского блока в Восточном Саяне: результаты изучения U-Pb геохронологии. Труды IV Российской конференции «Изотопная геохронология», Санкт-Петербург, ИПГГ РАН, с. 35–36.Anisimova I.V., Levitsky I.V., Kotov A.B. et al. (2009). The age of the basement of the Gargan block, Eastern Sayan: the results of U-Pb geochronology. Proc. IV Russ. Conf.: Isotope Geochronology, St. Petersburg, IOGP RAS, pp. 35–36. (In Russ.)Аюржанаева Д.Ц., Федоров А.М., Мазукабзов А.М., Непомнящих А.И., Очирова Э.А. Посохов В.Ф. (2020). Механизмы формирования химически чистых кварцитов Бурал-Сардыкского месторождения. Геология и геофизика, 61 (10), с. 1316–1330.Ayurzhanaeva D.Ts., Fedorov A.M., Mazukabzov A.M., Nepomnyashchikh A.I. et al. (2020). Mechanisms of high-purity quartzite formation at the Bural-Sardyk Deposit (Russia). Russian Geology and Geophysics, 61(10), pp. 1075–1087. https://doi.org/10.15372/RGG2020106Волкова М.Г., Непомнящих А.И., Федоров А.М. (2019). Флюидные включения в «сливном» кварце Ока-Урикского блока (Восточный Саян). Записки Российского минералогического общества, 148(3), с. 94–101.Cherednichenko A.I. (1964). Tectonophysical conditions of mineral transformations in solid rocks. Kiev: Naukova dumka, 184 pp. (In Russ.)Волкова М.Г., Непомнящих А.И., Федоров А.М., Махлянова А.М., Брянский Н.В. (2017). Флюидные включения в «суперкварцитах» месторождения Бурал-Сардык (Восточный Саян). Геология и геофизика, 58 (9), с. 1324–1331.Fedorov A.M., Spiridonov A.M., Budyak A.E., Sokolnikova Y.V., Kulikova Z.I. (2011). Conditions for the formation of the Bural-Sardag deposit of superpure quartzites (Eastern Sayan). Proceedings of the Siberian Department of the Section of Earth Sciences of the Russian Academy of Natural Sciences: Geology, Exploration and Development of Mineral Deposits, 38(1), pp. 94–104. (In Russ.)Воробьев Е.И., Спиридонов А.М., Непомнящих А.И., Кузьмин М.И. (2003). Сверхчистые кварциты Восточного Саяна (Республика Бурятия, Россия). Доклады академии наук, 390(2), с. 219–223.Fedorov A.M., Makrygina V.A., Budyak A.E., Nepomnyashchikh A.I. (2012). New data on the geochemistry and mechanism of formation of quartzites of the Bural-Sar’dag deposit (Eastern Sayan Mountains). Dokl. Earth Sci., 442(1), pp. 120–125. (In Russ.) https://doi.org/10.1134/S1028334X12010126Геолого-геохимические исследования кварцевого сырья месторождения Бурал-Сарьдаг. (2001). Науч. рук. А.И. Непомнящих. Иркутск.Fedorov A.M., Makrygina V.A., Nepomnyaschikh A.I., Zhaboedov A.P. Parshin A.V., Posokhov V.F., SokolnikovaYu.V. (2019). Geochemistry and petrology of superpure quartzites from East Sayan Mountains, Russia. Acta Geochimica, 38(1), pp. 22–39. https://doi.org/10.1007/s11631-018-0268-5Кузнецов А.Б., Летникова Е.Ф., Вишневская И.А., Константинова Г.В., Кутявин Э.П., Гелетий Н.К. (2010). Sr-хемостратиграфия карбонатных отложений осадочного чехла Тувино-Монгольского микроконтинента. Доклады академии наук, 432(3), с. 350–355.Geological and geochemical studies of quartz raw materials of the BuralSardag deposit. (2001). Sci. director A.I. Nepomnyashchikh.Irkutsk. (In Russ.)Кузьмичев А.Б. (2004). Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонскийэтапы. Москва: ПРОБЕЛ-2000, с. 192.Götze, J., Möckel, R., (eds.). (2012). Quartz: deposits, mineralogy and analytics. Springer Geology. Springer, Berlin: Germany, 360 р. https://doi.org/10.1007/978-3-642-22161-3Макрыгина В.А. Федоров А.М. (2013). Преобразование кварцитов как следствие поздних тектонических событий в развитии Чуйской и Гарганской глыб. Геология и геофизика, 54(12), с. 1861–1870.Kuzmichev A.B. (2004). Tectonic history of the Tuva-Mongolian massif: Early Baikal, Late Baikal and Early Caledonian stages. Moscow: Probel-2000, 192 p. (In Russ.)Малышев А.Г. и др. (1988). Изучить основные кварцевые проявления Южной части Прибайкальской провинции на высококачественный гранулированный и прозрачный кварц для плавки и горный хрусталь. Отчет. Александров.Kuznetsov A.B., Konstantinova G.V., Kutyavin E.P., Letnikova E.F., Vishnevskaya I.A., Geletii N.K. (2010). Sr-chemostratigraphy of carbonate sedimentary cover of the Tuva-Mongolian microcontinent. Dokl. Earth Sci., 432(1), рp. 577–582. https://doi.org/10.1134/S1028334X10050065Мазукабзов А.М., Фёдоров А.М., Непомнящих А.И. (2020). Структура месторождения суперкварцитов Бурал-Сардык (Восточный Саян). Геодинамика и Тектонофизика, 22(2), с. 244–261.Makrygina V.A., Fedorov A.M. (2013). Quartzite transformation as a consequence of late tectonic events in the evolution of the Chuya and Gargan blocks. Russian Geology and Geophysics, 54(12), pp. 1450–1457. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.10.014Непомнящих А.И., Волкова М.Г., Жабоедов А.П., Федоров А.М. (2018). Кварцевые концентраты на основе сливного кварцита. Неорганические материалы, 54(8), с. 850–853.Malyshev A.G. et al. (1988). To study the main quartz occurrences of the Southern part of the Baikal province for high-quality granular and transparent quartz for melting and rock crystal. Report. Alexandrov (In Russ.)Непомнящих А.И., Демина Т.В., Жабоедов А.П., Елисеев И.А., Лесников А.К., Лесников П.А., Паклин А.С., Романов В.С. и др. (2017). Оптическое кварцевое стекло на основе суперкварцитов Восточных Саян. Физика и химия стекла, 43(3), с. 288–295.Mazukabzov A.M., Fedorov A.M., Nepomnyashchikh A.I. (2020). Structure of the Bural-Sardyk superquartzite deposit (East Sayan Mountains). Geodynamics and Tectonophysics, 11(2), pp. 244–261. https://doi.org/10.5800/GT-2020-11-2-0472Непомнящих А.И., Жабоедов А.П., Волкова М.Г., Федоров А.М., Яшин В.Н. (2019). Комбинированная технология обогащения кварцитов Восточного Саяна. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 3, с. 113–121.Müller A., Ihlen P.M,. Wanvik J.E., Flem B. (2007). High-purity quartz mineralisation in kyanite quartzites, Norway. Mineralium Deposita, 42, рp. 523–535. https://doi.org/10.1007/s00126-007-0124-8Петрова З.И., Конева А.А., Макрыгина В.А. (1995). Геохимия кварцитов и кварцитосланцев Приольхонья и о. Ольхон (Западное Прибайкалье). Геохимия, 10, с. 1448–1464.Nepomnyashchikh A.I., Demina T.V., Zhaboedov A.P., Eliseev I.A., Lesnikov A.K. et al. (2017). Optical silica glass based on super quartzites from the Eastern Sayan Mountains. Glass Physics and Chemistry, 43(3), pp. 222–226. https://doi.org/10.1134/S1087659617030099Поисковые работы на кварцевое сырье в юго-восточной части Восточного Саяна. (2006). Отчет ОАО «ВЗПК» о результатах поисковых работ на кварцевое сырье, проведенных в 2001–2005 гг. Отв. исп. В.Н. Яшин. Улан-Удэ.Nepomnyashchikh A.I., Volkova M.G., Zhaboedov A.P., Fedorov A.M. (2018). Quartz concentrates based on compact quartzite. Inorganic Materials, 54(8), pp. 805–808. https://doi.org/10.1134/S0020168518080137Рогачев А.М. и др. (1991). Геологическое строение и полезные ископаемые междуречья Диби-Ока-Урик. Отчет Верхнеокинской партии о результатах ГДП за 1984–90 гг. ТФИ по РБ.Nepomnyashchikh, A.I., Zhaboedov, A.P., Volkova, M.G. et al. (2019). Dressing Technology for the East Sayan Quartzites. J Min Sci, 55, pp. 444–451. https://doi.org/10.1134/S1062739119035782Рощектаев П.А. и др. (1976). Геологическое строение и полезные ископаемые бассейнов р.р. Урдо-Боксона и Хоре (Вост. Саян). Отчет о работах Бутугольской ПСП за 1973–1976 гг. Улан-Удэ: ТФИ по РБ.Petrova Z.I., Koneva A.A., Makrygina V.A. (1996). Geochemistry of quartzites and quartzitoschists of the Olhon region (Western Baikal area). Geochemistry International, 33(9), pp. 109–127.Технические условия «Кварцевые концентраты из природного кварцевого сырья для наплава кварцевых стекол». (1997). ТУ 5726-002-11496665-97. Москва.Prospecting of quartz raw materials in the southeastern part of the Eastern Sayan Mountains. (2006). Report. Ed. V.N. Yashin. Ulan-Ude. (In Russ.)Федоров А.М., Макрыгина В.А., Будяк А.Е., Непомнящих А.И. (2012). Новые данные о геохимии и механизме формирования кварцитов месторождения Бурал-Сарьдаг (Восточный Саян). Доклады академии наук, 442(2), с. 244–249.Rogachev A.M. et al. (1991). Geological structure and minerals of the Dibi-Oka-Urik interfluve. Report. (In Russ.)Федоров А.М., Спиридонов А.М., Будяк А.Е., Сокольникова Ю.В., Куликова З.И. (2011). Условия формирования месторождения сверхчистых кварцитов Бурал-Сарьдаг (Восточный Саян). Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН, 38(1), с. 94–104.Roshchektaev P.A. et al. (1976). Geological structure and minerals of the basins of the Urdo-Boxon and Khore rivers (East. Sayan Mountains). Report. Ulan-Ude. (In Russ.)Царев Д.И., Хрусталев В.К., Гальченко В.К., Аюржанаева Д.Ц. (2007). Геология и генезис Черемшанского месторождения кремнеземного сырья (Западное Забайкалье, Россия). Геология рудных месторождений, 49(4), с. 334–345.Technical Specifications “Quartz concentrates from natural quartz raw materials for quartz glasses”. (1997). TS 5726-002-11496665-97. Moscow. (In Russ.)Чередниченко А.И. (1964). Тектонофизические условия минеральных преобразований в твердых горных породах. Киев: Наукова думка, 184 с.Tsarev D.I., Khrustalev V.K., Galchenko V.K., Ayurzhanaeva D.Ts. (2007). Geology and genesis of the Cheremshanka silica deposit, western Transbaikal Region, Russia. Geology of ore deposits, 49(4), pp. 297–305. https://doi.org/10.1134/S1075701507040046Götze, J., Möckel, R., (eds.). (2012). Quartz: deposits, mineralogy and analytics. Springer Geology. Springer, Berlin: Germany, 360 р. https://doi.org/10.1007/978-3-642-22161-3Volkova M.G., Nepomnyashchikh A.I., Fedorov A.M., Makhlyanova A.M., Bryanskii N.V. (2017). Fluid inclusions in “Superquartzites” of the Byral-Sardyk deposit (East Sayan). Russian Geology and Geophysics, 58(9), pp. 1053–1058. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.12.007Fedorov A.M., Makrygina V.A., Nepomnyaschikh A.I., Zhaboedov A.P. Parshin A.V., Posokhov V.F., SokolnikovaYu.V. (2019). Geochemistry and petrology of superpure quartzites from East Sayan Mountains, Russia. Acta Geochimica, 38(1), pp. 22–39. https://doi.org/10.1007/s11631-018-0268-5Volkova M.G., Nepomnyashchikh A.I., Fedorov A.M. (2019). Fluid inclusions in “compact” quartz from the Oka-Urik block (the East Sayan). Zapiski RMO = Proceedings of the Russian Mineralogical Society, 148(3), pp. 94–101. (In Russ.) https://doi.org/10.30695/zrmo/2019.1483.07Müller A., Ihlen P.M,. Wanvik J.E., Flem B. (2007). High-purity quartz mineralisation in kyanite quartzites, Norway. Mineralium Deposita, 42, рp. 523–535. https://doi.org/10.1007/s00126-007-0124-8Vorob’ev E.I., Spiridonov A.M., Nepomnyashchikh A.I., Kuzmin M.I. (2003). Superpure quartzites of the eastern Sayan (Buryat Republic, Russia), Dokl. Earth Sci., 390(4), pp. 497–500. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.