05.04.2021

Прогнозирование объема хромитовых рудных масс


Решение этого вопроса, имеющего первостепенное значение для постановки поисковых и разведочных работ, основывается на анализе структур рудных полей. Для проведения последнего необходим учет морфологии рудных тел и закономерностей их залегания. Установлено, что по морфологии выделяется три типа рудных тел: 1) полосовидные, 2) ареалы рассеянной вкрапленности, 3) линзовидные.

Полосовидные рудные тела нередко имеют жильное залегание и протягиваются до десятков метров при мощности несколько метров. Контакты таких тел с вмещающими породами как резкие, так и постепенные, причем в последнем случае от периферии к центру нередко наблюдается последовательная смена бедной рудной вкрапленности более густой и, наконец, сплошной рудой. Иногда такой последовательности пет и расположение участков разновкрапленных руд незакономерно. Для полосовидных тел характерна частая гигантозернистость зерен хромита. Слагающий их хромшпинелид, как правило, не изменен вторичными процессами и под микроскопом имеет черный цвет. Типичной особенностью этих тел является использование ими трещин различного направления. Поэтому закономерность их залегания часто выявить трудно.

При нередко большой внешней эффектности таких тел объем рудной массы, в них заключенной, в делом невелик, вследствие чего даже на значительных площадях общие запасы их не превышают нескольких десятков, реже сотен тонн. В связи с этим полосовидные рудные тела не могут представлять собой значительной промышленной ценности.

Для ареалов рассеянной вкрапленности типично: а) залегание исключительно в дунитах; б) наличие постепенных переходов как между отдельными частями рудного тела, так и между рудными телами и вмещающим его дунитом; в) тенденция к полосчатому строению внутренних частей; г) полная конформность залегания рудных тел с их внутренней прототектоникой, с одной стороны, и прототектоникой вмещающего гипербазита и всего хромитоносного массива, с другой.

При большом масштабе распространения таких ареалов и слабом метаморфизме хромшпинелида рудные поля этого типа представляют значительный промышленный интерес, и их руды могут быть использованы после механического обогащения. Поля рассеянной рудной вкрапленности слагают широкие площади, поддающиеся картированию. Поэтому наилучший способ их обнаружения — геологическая съемка.

Линзовидные рудные тела сложены наиболее концентрированными средне-, густовкрапленными и сплошными рудами, вследствие чего они являются наиболее промышленно цепными.

Линзовидные хромитовые тела залегают не только в дунитах, но и в гарц-бургитах. Внутреннее строение, размер и густота слагающей их рудной вкрапленности не зависят от положений того или иного участка в рудном теле. Контакты линзовидных рудных тел с боковой породой всегда резкие, четкие, без переходных зон. Изучение соотношения их внутреннего строения с контактовой поверхностью на примере ряда уральских (Кемпирсайский массив, Главное рудное иоле) месторождений показало, что существует определенное несоответствие между ориентировкой первичных структур и залеганием сложных линзовидных тел. Прототектоника руд согласна с прототектоникой дунит-гарцбургитов и близка к субширотной, залегание же рудных тел субмеридионально и совпадает с ориентировкой зон дробления, рассланцевания, зеркал скольжения и других тектонических зон, рассекающих дунит-гарцбургитовый субстрат. Аналогичные закономерности устанавливаются для пакистанских и турецких месторождений.

Характерной особенностью линзовидных тел является расположение их в виде цепочек, нередко ступенчато погружающихся. Детальные их исследования привели автора к выводу о том, что линзовидные рудные тела являются будинами рудной массы. При этом установлено, что будинаж всегда происходит в направлении главного глубинного разлома региона. В этом направлении, отраженном в простирании региональных структур, вытянуты как единичные линзы, так и сложенные ими полосы. Поэтому удлинение единичных линз отражает направление будинажа рудных масс, т. е. является индикатором направленности всей рудосодержащей полосы. Однако на примере ряда уральских массивов, особенно Кемпирсайского, устанавливается, что реконструкция будинированных тел весьма затруднительна из-за постбудинных блоковых смещений, охватывающих крупные массы гипербазитов. Так, например, Кемпирсайский массив субширотными нарушениями рассечен на несколько блоков, сдвинутых по вертикали относительно друг друга. Наиболее поднятым оказался южный блок, составляющий главное рудное поле. Этот блок сложен дунит-гарцбургитами, т. е. породами максимально благоприятными на возможность образования в них высококачественных крупных хромитовых концентраций. Гинербазиты подверглись сравнительно слабым динамическим нарушениям, метаморфизм проявился лишь в лизардитизации. Все эти факторы и обусловили присутствие здесь крупнейших залежей высококачественных металлургических руд.

В северном блоке вскрыты более высокие горизонты, в пределах которых особенно отчетливы динамометаморфизм и метасоматические преобразования, приводящие к измельчанию и разубоживанию руд. Аналогичные явления типичны для массивов Хабарнинского и Халиловского на Южном Урале, Ключевского на Среднем Урале, Рай-Из на Полярном Урале, в турецких массивах, пакистанских и т. д. Судя по литературным данным, подобные изменения типичны для хромитоносных массивов многих складчатых областей мира.

Таким образом, крупноблоковые смещения, выводящие на современную поверхность тот или иной глубинный горизонт, обусловливают появление в пределах одного массива различных рудных полей. Каждое из этих полей обладает спецификой состава и залегания рудных масс и потому закономерности, установленные для одного рудного поля, не повторяются в другом.

Помимо двух рассмотренных типов крупнейших нарушений, обусловливающих появление сначала цепочек рудных тел, а затем различных рудных полей в массивах, гипербазиты и заключенные в них руды в пределах отдельных рудных полей (блоков) или их участков или отдельных частей рудных тел подвергаются серии более мелких наложенных ступенчатых смещений, которые впервые были описаны П.М. Татариновым.

Амплитуда смещений, по данным П.М. Татаринова, не превышает мощности самих рудных линз, что обусловливает появление мозаичных рудных скоплений, гнезд и т. д. Однако материал, собранный автором в последние годы, свидетельствует о том, что этот тип смещений более многообразен. Так, на примере Кемпирсайского массива устанавливается, что наиболее значительные из них достигают 1000 м и более. В частности, именно этот тип смещений способствовал рассечению Главного рудного поля и его рудных зон на две части — северную, обнаженную на современной поверхности, и южную, погребенную под образованиями кембрия — протерозоя.

Помимо таких, сравнительно крупных смещений существует серия более мелких, способствующих появлению многоступенчатости, с тенденцией последовательного смещения ступеней. Поэтому нередко разорванные части рудных тел оказываются смещенными относительно друг друга на расстояния, намного превышающие их мощность, а разведанные крайние члены оказываются удаленными друг от друга на 1000 м и более по вертикали и сотни метров по горизонтали. В результате смещений этого типа рудные тела оказываются оторванными от материнского дунита и выдвинутыми в любые другие разновидности гипербазитов. Изложенное свидетельствует о том, что противоречивость в залегании линзовидных рудных тел, невыдержанность состава вмещающих гипербазитов и тому подобные кажущиеся противоречия определяются только тектоническими причинами. Становится ясным также, что размещение линзовидных рудных тел — наиболее промышленно ценных — в современных срезах контролируется только пост-рудной тектоникой. Поэтому поиски скрытых рудных масс возможны лишь на основе реконструкции их первичного залегания. Эта сложная и трудоемкая работа может быть успешной только при анализе данных по структурам рудных полей, с классификацией последних по их временной последовательности.

Большое значение в поисках слепых рудных тел имеет выявление склонения рудных залежей. Так же как и все остальные элементы, оно устанавливается в результате анализа структурных данных. При этом следует учитывать, что даже в пределах единого массива направление склонения рудных тел может быть разным в его разных частях.

Таким образом, для поиска слепых рудных залежей в массиве решающее значение имеет выявление главных факторов пострудной тектоники. Ими являются: а) направление будинажа; б) амплитуда будинажа; в) пострудные блоковые смещения в массиве; г) постблоковые ступенчатые смещения; д) склонения рудных тел в пределах блока.

Важнейшее значение для прогнозирования и поисков имеет анализ геофизических данных. Успех этого анализа возможен лишь на основе петрофизических исследований, т. е. точного знания причин появления того или иного физического поля в каждом конкретном случае, как при региональных, так и при локальных поисках.

При региональном прогнозировании важно разграничивать площади развития пород хромитопоспой и нехромитоносной формаций, в ряде случаев погребенных. Эта задача может быть выполненной потому, что каждая из гипербазитсодержащих формаций обладает спецификой петрофизических свойств. Поля развития пород нехромитоносной дунит-диаллагит-габбровой формации характеризуются сосуществованием высоких положительных аномалий AT и Ag.

Поля развития пород хромитоносной дунит-гарцбургитовой формации характеризуются антагонизмом значений AT и Ag. При этом устанавливаются следующие особенности.

1. Для всех разновидностей пород дунит-гарцбургитовой формации типичны высокие положительные значения Ag при низких значениях АТ. Поэтому участки их развития характеризуются интенсивными положительными гравитационными аномалиями при отрицательных магнитных.

2. При интенсивной лизардитовой серпентинизации в гипербазитах резко повышается AT с одновременным падением Ag. Это проявляется в возникновении положительных магнитных и отрицательных гравитационных полей над гипербазитовыми массивами. В случае присутствия в таких массивах хромитовых тел последние до глубины 200 м четко фиксируются гравиразведкой и частично магниторазведкой.

3. При интенсивной хризотиловой и тем более антигоритовой серпентинизации снижается не только плотность, но и магнитная восприимчивость пород, вследствие чего в физических полях они фиксируются отрицательными гравитационными и слабоположительными и отрицательными (в зависимости от степени серпентинизации) аномалиями AT. В этих процессах, как указывалось выше, хромитовые руды подвергаются разрушению. Однако положительные аномалии, которые возможны в такой ситуации, могут фиксировать неизмененные рудные тела и потому должны являться объектом доизучения.

В целом следует отметить, что вследствие процессов изменения (например, гематитизации и др.), залегания под мощной толщей серпентинизированных и потому разуплотненных пород и т. д. рудные хромитовые тела далеко не всегда фиксируются геофизическими методами. Поэтому в случае отрицательных результатов геофизической съемки при поисках слепых рудных залежей должен учитываться комплекс геологических данных.





Яндекс.Метрика