06.04.2021

Связь стратифицированных и стратиформных месторождений меди с геологическими формациями


Медно-цинково-колчеданные месторождения (уральский тип) в спилит-кератофир-туфосланцевой формации. Под уральским типом понимаются медно-цинково-колчеданные месторождения массивных сульфидных руд, сложенных пиритом с примесью халькопирита, сфалерита, генетически связанных с кварц-хлорит-серицит-альбитовыми метасоматитами, а пространственно и парагенетически — с осадочно-вулканогенными формациями: контрастной базальт-липаритовой или последовательно-дифференцированной базальт-андезит-дацит-линаритовой; в практике прогнозных исследований две последние часто объединяют в одну — спилит-кератофир-туфосланцевую формацию.

Типичными представителями медно-цинково-колчеданных месторождений в бывш. СССР являются Подольское, Сибайское, Учалинское, Узельгинское, Дегтярское, Карпушихинское, Левихинское на Урале, Шубинское и Николаевское на Рудном Алтае, Акбастауское и Кусмурунское в Чингиз-Тарбагатайском регионе, Урупская группа на Северном Кавказе и др. Широко развиты месторождения этого типа в Норвегии (Редклев, Леккен, Скоровас, Йорвик, Юма), Испании, Иране, Турции, США. Метаморфизованные аналоги месторождений уральского типа известны в Канаде (Щеррит-Гордон, Уотсон-Лейк, Флин-Флон), в Финляндии (Пихясалми и др.).

Главными полезными элементами месторождений этого типа являются медь, цинк и сера, дополнительными — золото, кадмий, селен, теллур, иногда кобальт и никель. Статистические сведения по отношениям содержаний и запасов меди и цинка в месторождениях Тагило-Магнитогорского синклинория (Урал) приведены в работе А.Г. Жабина и Р.И. Луткова. Расчеты показали, что как по содержанию в рудах, так и по запасам в данном районе цинка примерно в 1,3 раза больше, чем меди, и так называемые медноколчеданные месторождения по существу являются медно-цинково-колчеданными.

Для уральского типа месторождений основными по объему являются серноколчеданные руды при подчиненной роли медно-колчеданных, цинковоколчеданных и медно-цинково-колчеданных. В подошве рудных тел, на 80—90% сложенных сульфидами, нередко отмечаются вкрапленные и прожилково-вкрапленные руды, в которых содержание сульфидов составляет 15—30%. Прожилково-вкрапленная сульфидная минерализация обычно сопровождается кварц-серицит-хлоритовыми, серицит-кварц-альбитовыми метасоматитами. На флангах и в кровле массивных рудных тел располагаются полосчатые руды в туфах, туфоалевролитах, углисто-кремнистоглинистых породах. Кроме того, в верхних горизонтах рудоносных свит нередко фиксируются конгломератовидные руды, которые рассматриваются или как образования при избирательном метасоматозе, или как продукты гипергенного разрушения массивных руд, почти синхронного процессу становления метасоматических рудных залежей. Последняя точка зрения более обоснована фактическими материалами.

В стратиформных телах отчетливо проявлена асимметричная зональность поперек напластования. Выражена она в смене снизу вверх по мощности пласта пиритовых руд пирит-халькопиритовыми и далее халькопирит-сфалеритовыми, выше которых иногда отмечается баритовая или галенит-баритовая минерализация. В некоторых месторождениях, особенно метаморфизованных, в подошве рудных залежей фиксируется зона пирротина, а ниже ее — зона магнетита. В кровле иногда отмечаются зоны иных минералов в последовательности от галенита к бариту, борниту, халькозину, гематиту.

Нa многих месторождениях отчетливо выражена и первичная латеральная зональность, которую обычно изучают на поперечных разрезах и проекциях рудных тел на вертикальную или горизонтальную плоскость — в зависимости от современного их залегания. Латеральная зональность проявляется в расположении минерально-геохимических зон симметрично (центробежно) относительно некоторого центра или оси — от пиритового ядра к окаймляющим зонам пирит-халькопиритового состава и далее — к краевым зонам халькопирит-сфалеритовых руд.

Рассматриваемые элементы зональности, с помощью которых описывается первичная внутренняя структура месторождений, находят широкое применение при оценке перспектив их флангов и глубоких горизонтов.

Рудное вещество и сопровождающие его метасоматические породы несколько оторваны по времени от формирования рудовмещающих толщ, но этот разрыв весьма незначительный, о чем свидетельствует широкое развитие колломорфных текстур, иногда пластов стратифицированных руд и рудных брекчий.

В месторождениях уральского типа проявлен литологический контроль оруденения. В значительной части месторождений рудные тела контролируются липаритами, липарит-дацитами, их туфами, порфироидами (Гайское, им. XIX Партсъезда, Сибайское, Джусинское, Александрийское, Озерное, Молодежное), в ряде случаев рудные тела располагаются на контакте основных и кислых пород (им. 50 лет Октября, Приорское), ипогда в вулканогенно-осадочных и осадочных породах (Иссиргужипское, Западно-Ащебутакское, Юбилейное, Маканская и Мамбетовская группы).

В рудных районах обычно отчетливо проявлен стратиграфический контроль оруденения. В частности, на Среднем Урале подавляющее большинство месторождений контролируется стратиграфическим интервалом O3—S1, а в пределах данного интервала — венлокскими осадочно-вулканогенными образованиями.

На Южном Урале месторождения тяготеют к образованиям эйфеля — живета.

Большинство медно-цинково-колчеданных месторождений являются типично стратиформными, возникшими до главной фазы складчатости, что признается ныне большинством исследователей, изучавших месторождения этого тина, по вместе с тем они сильно различаются формой и условиями залегания, а также характером преобразований в результате складчатых и блоковых дислокаций, регионального и контактового метаморфизма.

Месторождения формируются, как правило, в горизонтально- или пологолежащих толщах, в кальдерах проседания или на флангах вулканических гряд. Между формой месторождений и расположением их относительно центров вулканизма устанавливается определенная связь. По этому признаку месторождения можно расположить в ряд, крайними членами которого являются, с одной стороны. Южнокабанское крутозалегающее и приуроченное к жерловине вулканической постройки, а с другой — Подольское, залегающее в виде субгоризонтальпой линзы в осадочно-вулканогенной толще.

Среди группы простых по форме можно упомянуть кроме Подольского Дегтярское месторождение на Среднем Урале. Месторождения Левихинское, Карпушихинское, им. III Интернационала относятся к тину месторождений средней сложности и представлены несколькими разобщенными рудными лентами, каждая из которых прослежена на протяжении до 1—2 км. Эти месторождения располагаются в непосредственной близости от субвулканических тел липарит-дацитов и совместно с ними участвуют в строении складчатых или складкоподобных диапир-экструзивных форм. На примере Левихинского и Карпушихинского месторождений устанавливается грибообразная их форма, обусловленная сочетанием секущих рудных тел с симметричным расположением минерально-геохимических типов руд и сопровождающих их метасоматитов с пластовыми рудными залежами, сопровождаемыми метасоматитами только с лежачего бока рудных залежей.

Медные месторождения (джезказганский и приуральский типы) в терригенной, нередко пестроцветной флишевой формации. Под «медистыми песчаниками» обычно понимаются стратифицированные месторождения в терригенных, нередко пестроцветных формациях. В данную группу входят месторождения, сильно различающиеся как по масштабам, так и по многим особенностям строения рудовмещающих формаций и положению последних в структуре осадочных комплексов. Поэтому для целей прогнозирования целесообразно различать месторождения в терригенной флишевой (нередко пестроцветной) формации (джезказганский и приуральский типы) и в базальт-липарит-терригенной молассовой, также нередко пестроцветной формации (тип Верхнего озера, или минусинский).

Месторождения в терригенной флишевой, нередко пестроцветной формации (Джезказганское, Удоканское в бывш. СССР, Уайт-Пайн в США, месторождения Медного пояса Африки), имеющие большое практическое значение, относятся к джезказганскому типу. Их подробное описание приведено в ряде работ. В настоящей характеристике подчеркнем некоторые черты этих месторождений и рудоносных формаций, важные для прогнозирования.

Основными рудными минералами являются пирит, халькопирит, борнит, халькозин, а на месторождении Уайт-Пайн, кроме того, самородная медь. В Джезказганском месторождении существенное значение имеют галенит и сфалерит, чаще всего в ассоциации с халькопиритом. Во многих месторождениях Африки промышленное значение имеют также кобальт, цинк и уран.

Руды вкрапленные, прожилково-вкрапленные приурочены к пластам песчаников, кварцитов, алевролитов, аргиллитов. На различных месторождениях или их участках преобладают рудоносные песчаники (Удокан, Джезказган), алевролиты и аргиллиты (Уайт-Пайн). В африканских месторождениях промышленное значение имеют оба типа оруденения, но наибольшее — минерализация в алевролитах и аргиллитах.

На Джезказганском и Удоканском месторождениях отчетливо проявлена минерально-геохимическая зональность, в общем соответствующая ритмичности рудоносной формации. Наиболее отчетливо она выражена именно на участках развития контрастных по составу ритмов, включающих в себя (снизу вверх) конгломерато-брекчии, песчаники, алевролиты и аргиллиты. Нa Удоканском месторождении выделяются осадочные ритмы двух порядков: 0,5—3 м и 20—90 м. Наибольшее соответствие наблюдается между минерально-геохимическими зональными сериями и ритмами второго типа (20—90 м). В разрезе выделяется до пяти подобных ритмов и зональных серий со сменой пирит-халькопиритовых руд халькопирит-борнитовыми и борнит-халькозиновыми снизу вверх по разрезу. В каждом вышележащем ритме возрастает роль борпит-халькозиновой зоны, а на некоторых участках по простиранию полная зональная серия переходит в зону сплошной борнит-халькозиновой минерализации. Участки максимального развития однотипных минеральных зон в различных горизонтах и пачках совпадают лишь в частных случаях, а в большинстве пространственно разобщены, что согласуется с различным положением рудоконтролирующих тел песчаников подводно-русловых протоков и прирусловых валов в каждом горизонте. Увеличению количества таких тел снизу вверх по разрезу рудоносной формации и уменьшению их ширины соответствует изменение ориентировки, морфологии и количества рудных залежей.

Латеральная зональность заключается в смене борнит-халькозиновых руд халькопирит-пиритовыми по падению пластов или по диагонали к этому направлению, что соответствует замещению песчаников подводно-русловых протоков и прирусловых валов горизонтально- или волнисто-косослоистыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами дельтовых лагун и далее безрудными песчаниками баров (песчаной молассой), отгораживавших лагунно-дельтовую акваторию от открытого морского бассейна. Отсюда становится понятной и вертикальная зональность (удоканского типа), обусловленная регрессивным налеганием прибрежно-русловых мелководных отложений с борнит-халькозиновым оруденением на более отдаленные, лагунные отложения с пирит-халькопиритовой минерализацией.

В Джезказганском месторождении зональные серии более полные. В их составе участвуют кроме пирита, халькопирита, борнита и халькозина сфалерит и галенит. При этом расположение медных зон в плане обратное по отношению к их расположению на Удоканском месторождении: халькозин-борпитовая зона тяготеет к краевой, лагунной части баров, а халькопирит-ниритовая — к отложениям внутренней части лагунно-дельтовой акватории. Галепит-сфалеритовая зона в плане располагается между борнит-халькозиновой и нирит-халькопиритовой.

В ряде зональных серий, по объему соответствующих осадочным ритмам, устанавливается вертикальная нормальная минерально-геохимическая зональность, заключающаяся в смене снизу вверх по разрезу пирит-халькопиритовой минерализации полиметаллической (халькопирит-сфалерит-галенитовой) и, наконец, борнит-халькозиновой.

Общий регрессивный характер разреза Джезказганского района обусловливает перекрытие халькозин-борнитовой зоны нижележащего ритма полиметаллической зоной вышележащего ритма и, наконец, пирит-халькопиритовой зоной еще более высокого ритма, что и обусловливает обратную минерально-геохимическую зональность, известную под названием зональности джезказганского типа.

В отличие от джезказганского типа месторождений медистых песчаников приуральский тип не имеет пока что большого промышленного значения. Для рудоносных пестроцветных формаций (Приуралье, Таджикская депрессия и др.) характерны менее четко выраженная ритмичность песчано-алеврито-глинистых (иногда известковистых) отложений, слабые или неконтрастные изменения мощностей формаций. Все это обусловливает рассеяние рудного вещества на значительных площадях и в разрезах.





Яндекс.Метрика