Вещественный состав руд сафьяновского месторождения

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 9Следующая ⇒

На Сафьяновском месторождении выделяются следующие естественные типы руд: штокверковые медные, сплошные колчеданные, вкрапленные медно-цинковые и богатые медные (рудные столбы). Руды Сафьяновского месторождения характеризуются значительным разнообразием минерального состава( таблица 2.1).

· Штокверковые медные руды образуют сеть халькопирит - пиритовых прожилков среди гидротермально измененных вулканитов.

· Сплошные колчеданные руды подразделены на медно-цинковые, медные и серноколчеданные. Преобладающие текстуры руд массивные, полосчатые, брекчиевидные, структуры - зернистые, колломорфные, интерстициальные и др.

· Вкрапленные медно - цинковые руды распространены в периферийных частях частях залежей массивных руд и отличаются от них более высокой степенью раскристаллизации рудного вещества, меньшей железистостью сфалерита, наличием самородного золота. Вкрапленные медно-цинковые руды присутствуют на месторождении в незначительном количестве.

· Рудные столбы располагаются вдоль границы сплошных и штокверковых руд в Северной залежи. Мощность резко колеблется от долей метра до 20 м. Минеральный состав их существенно халькопиритовый. Пирит играет подчиненную роль, образуя эффектные порфиробласты размером до 3 см.

таблица 2.1

Парагенетические ассоциации рудных минералов Сафьяновского месторождения [ ]

типы руд	рудные минералы	нерудные минералы
главные	второстепенные	редкие
штокверковые	пирит, халькопирит	сфалерит, теннантин, рутил, дигенит, энаргит	арсенопирит, магнетит, пирротин, галенит, теллуровисмутит, тетрадимит, гессит, кубанит	кварц, альбит, хлорит, серицит, доломит, сидерит, пистомезит, кальцит
сплошные колчеданные	пирит, халькопирит, сфалерит	галенит теннантин	марказит, пирротин, энаргит, люцонит, арсенопирит	кварц, барит, серицит, кальцит, доломит
вкравленные медно- цинковые	пирит, сфалерит, халькопирит	галенит, теннантин	энаргит, люцонит, самородное золото	барит, кальцит, серицит, доломит, сидерит
рудные столбы	халькопирит, пирит	сфалерит, теннантин, рутил	энаргит, галенит, люцонит, теллуровисмутит, тетрадимит, чиленит	кварц, хлорит, апатит, пистомезит, доломит, сидерит, кутнагорит

Выделенные парагенетические рудные ассоциации различают по химизму (табл. 2.2)

Таблица 2.2

средние содержания рудообразующих и примесных элементов в парагенетических ассоциациях сафьяновского месторождения [ ]

компоненты	типы руд
штокверковые медные (83 пробы)	сплошные колчеданные (199 проб)	вкрапленные cu-zn (35 проб)	рудные столбы
в штокверке (50 проб)	в сплошном колчедане (53 пробы)
Cu, % Zn Pb S Ba F P₂O₅ Co Au, г/т Ag, г/т As, г/т Sb Te Bi Hg Cd Se	1.38 0, 15 0, 028 6, 51 0, 11 0, 058 0, 024 0, 004 0, 15 2, 56 5, 1 11, 9 2, 2 10, 5 61, 3	2, 15 0, 74 0, 108 47, 09 0, 41 0, 094 0, 273 0, 013 1, 26 9, 2 41, 9 23, 4 88, 3 60, 5	0, 8 0, 155 0, 127 13, 23 1, 06 0, 066 0, 075 0, 06 0, 8 45, 7 5, 7 23, 1 8, 7 96, 5 93, 0	7, 45 0, 323 0, 042 19, 05 0, 11 0, 049 0, 03 0, 004 0, 15 47, 25 68, 7 29, 3 35, 7 6, 08 13, 5	4, 88 0, 163 0, 037 45, 95 0, 204 0, 027 0, 158 0, 02 1, 18 56, 2 221, 4 14, 17 128, 3 9, 4 15, 0 90, 5

Главные рудные минералы месторождения: пирит, халькопирит, сфалерит. К второстепенным относятся: марказит, блеклая руда, галенит, халькозин, ковеллин. Часто встречаются борнит, пирротин и теллуриды, но в незначительных количествах. Остальные рудные минералы встречаются довольно редко в виде очень мелких включений в рудах. Очень редко отмечаются следующие минералы: серебро-содержащие: дискризит прустит; никель-кобальт–содержащие: бравоит, скуттерудит и полидимит; медно-висмут-содержащие: виттехинит, эмплектит, айкинит, а так же халькостибит, арсенопирит, кубанит, люцонит, пентландит, электрум, самородное золото, самородная медь.

Из реликтовых минералов отмечаются редкие зерна магнетита, гематита, ильменита, рутила и анотаза.

Ниже приводится описание минералов месторождения.

Пирит – основной минерал месторождения. Он уступает халькопириту в объемном отношении только в рудных столбах, где он образует порфиробласты. Обломки пирита включают несколько структурных разновидностей, среди которых наиболее распространены колломорфные, фрамбоидальные и кристалически(рис.2.1) - зернистые фрагменты литифицированых руд. В виде вкрапленности широко развит во вмещающих породах. В породах форма зерен пирита идиоморфная, неправильная, скелетообразная, дендритовидная. Вкрапленность пирита иногда равномерная, чаще неравномерная: рассеянная, прожилковидная, цепочковидная, в виде гнезд и неправильной форм скоплений.

В густовкрапленных и сплошных рудах пирит обычно образует сплошные агрегаты, чрезвычайно неоднородные, благодаря различной степени раскристаллизации, перекристаллизации, катаклаза. Обломки пирита включают несколько структурных разновидностей, среди которых наиболее распространены колломорфные, фрамбоидальные и кристалически-зернистые фрагменты литифицированых руд.

Кристаллический пирит представлен кристаллами и зернами различного размера и формы от изометричных до сильно вытянутых с прямыми и извилистыми ограничениями, образующими аллотриоморфнозернистые, гипидиоморфнозернистые и панидиоморфно зернистые агрегаты.

Колломорфный пирит представлен глобулями, сферолитами, эллипсоидальными, почковидными образованиями с одним или несколькими центрами кристаллизации. Очень часто обломки колломорфного пирита полностью замещены халькопиритом, реже по ним развиваются сфалерит и галенит.

Взаимоотношение колломорфного и кристаллического пирита сложные: колломорфный пирит развит как вокруг кристаллического пирита, так и внутри него.

В зернах и кристаллах пирита часто отмечается зональное строение, подчеркивающееся расположением пор, включений нерудных минералов, халькопирита, сфалерита, галенита, блеклой руды.

В агрегатах пирита четко выявляются текстурно-структурные особенности руд – брекчиевидная текстура и сложные узоры колломорфной текстуры.

Наряду с пиритом основной стадии рудообразования отмечается более поздний пирит, который чаще ксеноморфный, нарастает на идиоморфные зерна пирита.

Пирит часто трещиноват, катаклазирован (рис. 2.2), и корродирован. Иногда отмечается замещение пирита марказитом, мельниковит-пиритом.

В тесной ассоциации с пиритом находятся все слагающие руду минералы, взаимоотношения их с пиритом различные. Марказит находится в тесном срастании с пиритом. Халькопирит, сфалерит, блеклая руда, энаргит, галенит и замещающие их ковеллин и халькозин ксеноморфны к пириту, развиты в межзерновых промежутках, интенсивно корродируют пирит, развиты в виде многочисленных прожилков и включений в пирите, образуя все виды структур замещения – коррозионные, петельчатые, краевых каемок, псевдоморфные. Размеры зерен пирита от сотых долей мм до 2, 5 мм и более.

Сфалерит пользуется широким развитием на месторождении и является основным минералом медно-цинковых руд. В сплошных рудах сфалерит развит в виде неправильной формы участков, придавая руде пятнистый облик, полос и зон в колломорфно-зональных агрегатах, различной мощности прожилков. Иногда цинковая обманка образует ситовидную структуру, пронизывающую неправильные выделения пирита. Отмечаются псевдоморфозм сфалерита по пириту(рис.2.3).

Характерная особенность сфалерита – наличие эмульсионной вкрапленности халькопирита точечной, цепочечно-точечной и пунктирно-точечной форм, переполняющих все выделения(рис. 2.4) его, так что размер свободных участков цинковой обманки не превышает 50-100мкм (отчет Унипромедь). Размер выделений сфалерита колеблется от тысячных долей мм до 6 мм.

Блеклая руда, энаргит, галенит иногда образуют со сфалеритом аллотриоморфные срастания, иногда находятся в тонком субграфическом взаимном прорастании, чаще они образуют многочисленные мелкие неправильной формы включения и прожилки в сфалерите.

По сфалериту пятнами, в виде каемок вокруг зерен, прожилков развиваются халькозин, ковеллин, редко борнит.

С нерудными минералами сфалерит иногда находится в тонком субграфическом срастании, сечется и разъедается нерудными минералами.

Халькопирит является главным медьсодержащим минералом месторождения. Встречается халькопирит почти повсеместно, но неравномерно. Количество его колеблется от единичых мельчайших (менее 0, 01 мм) включений в пирите до сплошных выделений (90% и более) в богатом медном колчедане.

В сплошных рудах халькопирит тесно ассоциируется с пиритом, ксеноморфен к нему, образует мельчайшие (< 0.01 мм) включения в пирите, выполняет межзерновые промежутки, заполняет поры в тонкопористых агрегатах, развит по зонкам в кристаллах, сферолитах, коломорфно-зональных выделениях пирита, образует пятнистые обособления в агрегатах пирита.

Халькопирит интенсивно замещает кристаллы, зерна, сферолиты, коломорфно - зональные и зернистые агрегаты пирита с образованием мономинеральных участков с развитием разнообразных структур замещения.

Во вкрапленных рудах халькопирит тяготеет к прожилкам или участкам карбоната, развит в виде аллотриоморфных выделений неправильно-изометрической и удлиненной формы зерен размером от тысячных долей мм до 6 мм, находясь в тесном взаимном субграфическом срастании с нерудными минералами(рис.2, 5).

Халькопирит находится в ассоциации со сфалеритом, галенитом, блеклой рудой, энаргитом, образуя аллотриоморфные срастания с ними, иногда отмечаются тонкие субграфические срастания с этими минералами. Халькопирит содержит включения нерудных, пирита, сфалерита, галенита, блеклой руды, энаргита.

Нередко по халькопириту развиваются борнит(рис.2.6), халькозин, ковеллин в виде пятен, прожилков, каемок, образуя петельчатые структуры замещения.

Блеклая руда является вторым, после халькопирита, медьсодержащим минералом, весьма распространенным как в медноколчеданных, так и в медно-цинково - колчеданных рудах. Образует крупные выделения, прожилки и выполняет межзерновые пространства пирита. Крупные выделения блеклой руды обладают натечно-крустификационной структурой. Размер зерен от 0, 01мм до 1-2мм.

Блеклая руда находится в ассоциации с халькопиритом, сфалеритом, энаргитом, галенитом, с которыми блеклая руда образует аллотриоморфное срастание, иногда очень тонкое субграфическое прорастание. Отмечаются мелкие включения, прожилки одного минерала в другом.

В краевой части некоторых зерен блеклой руды отмечаются узкие каемки борнита, а также мелкие (< 0.04мм) тонкие сростки халькозин - борнит -халькопиритового состава, прожилки нерудных минералов.

Блеклая руда отмечается большой изменчивостью состава в зависимости от содержания мышьяка и сурьмы от теннантита до тетраэдрита.

Блеклая руда являются ведущими минералами - концентратами серебра( до 6, 09 %), поскольку количество его теллуридов ( гессита, эмпрессита) очень незначительно, а находки чиленита (AgBi) представляют лишь минералогический интерес.

Галенит встречается часто, но очень неравномерно. Наиболее широко он распространен в медно-цинковом колчедане и ассоциирует со сфалеритом, образуя прожилки, неправильные выделения, центральная часть которых представлена сфалеритом, а периферическая – галенитом. Галенит, также отмечается в сплошых и вкрапленных медно-цинковых их разностях, особенно вблизи скоплений барита.

Взаимоотношения галенита с блеклой рудой, энаргитом, сфалеритом, халькопиритом сложные, часто они находятся в аллотриоморфном срастании, иногда в тонком субграфическом прорастании. Отмечаются эмульсиевидные включения галенита в сфалерите, включения мелких зерен галенита в сфалерите, энаргите, халькопирите. Галенит ксеноморфен к пириту, корродирует его, образует мельчайшие каплевидные включения в пирите. В галените, в свою очередь, отмечаются включения халькопирита(рис. 2.7), сфалерита, блеклой руды.

Нередко по галениту развиваются ковеллин, халькозин, борнит, англезит.

Ковеллин широко развит в медном и медно-цинковом колчедане практически по всему объему этих сортов руд, где является наряду с халькопиритом главным, иногда единственным медьсодержащим минералом в руде. Ковеллин интенсивно развивается по халькопириту, часто по сфалериту, галениту, энаргиту, иногда блеклой руде, в виде отдельных зерен, пятнистых сноповидных скоплений, прожилков или псевдоморфоз. Ковеллин встречается в межзерновых промежутках, в пирите, в виде каемок вокруг зерен, сферолитов, в порах тонкозернистых агрегатов, прожилков в пирите. Иногда ковелин замещается кварцем.

Халькозин менее развит, чем ковеллин. Формы выделения халькозина аналогичны формам ковеллина, встречается вместе с ним, иногда самостоятельно.

Борнит встречается довольно часто, но в ничтожно малых количествах: ассоциирует с халькозином и ковеллином.

Пирротин развит почти повсеместно, но в очень незначительном количестве. Обычно он образует включения в пирите округлой, пластинчатой, прожилковидной формы, иногда в сростке с халькопиритом, сфалеритом.

Остальные минералы руд встречены в единичных случаях при микроскопическом описании руд. Нерудные минералы в рудах представлены кварцем, баритом, карбонатом, хлоритом, серицит-гидрослюдистыми минералами.

Кварц и барит развиты в межзерновых промежутках в агрегатах рудных минералов, образуют включения в сульфидах, субграфические срастания с ними, иногда в виде прожилков, секущих рудные минералы.

Карбонат часто развит в виде прожилков, к которым иногда приурочены прожилки сульфидов. Нередко карбонат корродирует рудные минералы.

Хлорит и серицит-гидрослюдистые минералы часто образуют многочисленные включения и сростки в сульфидах, нередко корродируют и замещают рудные минералы.

Метасоматизм

Прожилково-вкрапленные руды Сафьяновского месторождения совмещены с ореолами метасоматических изменений пород. Изменения заключаются в развитии кварца, хлорита, гидрослюд, каолина, карбонатов. Метасоматиты образуют как бы чехол рудных тел. Мощность ореола чехла достигает 200 м.

Ореол околорудных изменений на месторождении имеет зональное строение. Внутренняя гидрослюдисто – хлоритовая зона характеризуется наиболее интенсивными процессами изменений. Порода в этой зоне полностью утрачивает первоначальный облик и состоит из хлорита (60-80%), гидрослюд (0-20%), кварца (0-5%) и переменного количества сульфидов. С гидрослюдисто – хлоритовыми породами связаны линзы богатых медных руд, где халькопирит резко преобладает над пиритом. Халькопирит при этом образует крупные поля с порфиробластами пирита. Границы этих полей корродированы хлоритом.

Гидрослюдисто – хлоритовые метасоматиты примыкают к висячему боку основного колчеданного тела, образуя своеобразную оторочку, несущую богатое медное оруденение (с.2149 инт.122, 4-205, 8), или располагаются в рудоподводящем канале, образуя линзовидные тела (л.4, скв.2067 инт.253, 5-262, 7).

Зона хлорит – кварцевых изменений примыкает к основному колчеданному телу в нижней его части. Эта зона характеризуется значительной степенью изменений первоначального облика пород и содержит обычно богатые медные руды. Основная масса пород здесь интенсивно замещается сферолитами кварца, хлорита.

Большая часть прожилково-вкрапленных руд связана с зоной кварц-хлорит-гидрослюдистых изменений, в пределах которой породы слабо изменяют свой первоначальный облик. Процессы метасоматоза в ней протекают в основном по трещинам дорудного брекчирования в риолитах и дацитах или по цементу вулканических брекчий, образуя в них прожилковидные кварц-хлоритовые агрегаты с сульфидами.

Для всех зон метасоматического ореола околорудных изменений, проявленных на месторождении, характерно присутствие в них в переменных количествах гидрослюд.

Региональное распространение процессов гидрослюдизации, замещение гидрослюдистыми минералами хлорита и кварца в околорудных ореолах, может свидетельствовать о позднем (вероятно пострудном) образовании гидрослюд.

Ореол околорудных изменений и связанная с ним рудная зона, характеризующаяся неравномерным распределением прожилково-вкрапленных и сплошных руд, прослежена от л.8 на севере, до л.16ю на юге на расстояние около 2, 5 км.

Генезис месторождения

Сафьяновское вулканогенное месторождение колчеданной формации имеет комбинированный генезис и сформировано в течение единого эволюционно - развивающегося процесса, с образованием сплошных колчеданов гидротермально-осадочным, а нижележащих вкрапленно-прожилковых (штокверковых) руд – гидротермально-метасоматическим путями.

В центральной части сложнопостроенного тела породы кремнекислого состава, унаследованного с предрудной стадии, сохранились динамические напряжения, обусловившие возникновение объемных зон трещиноватости в уже литифицированных обломочных породах. Эти зоны трещиноваости являлись рудоподводящими каналами для отложения сплошных колчеданных руд в депрессии, образовавшейся в привершинной части вулканогенного тела кислых пород под воздействием вулкано-тектонических подвижек в подводных условиях. В центральной части депрессии сформировалось гидротермально-осадочным путем наиболее крупное тело сплошных колчеданов (линии 4-4, 5) клиновидного в поперечном и куполовидного в продольном сечениях.

В сплошных колчеданах со стороны подходящих снизу вкрапленно-прожилковых руд имеются наряду с брекчиевыми, зернистыми разностями и полосчатые, колломорфно-полосчатые (ниточные), слоистые колчеданы. В колчеданах развиты также как прослои, так и реликты замещаемых обломочных пород. На нижних горизонтах депрессии колчеданы имеют с брекчированными риолитами довольно резкие причудливые контакты с элементами замещения последних. С вкрапленно-прожилковыми рудами колчеданы имеют также довольно резкие переходы.

Активная тектоническая обстановка в районе депрессии обусловливала неравномерную проницаемость и «миграцию» рудоподводящего канала вдоль зоны трещиноватости, смещение центров истечения и пульсационное поступление рудоносных растворов в депрессии, чем и объясняется, по-видимому, сложное, часто незакономерное (вплоть до «обратного») распределение рудных компонентов в колчеданах. Тектоническая активность при продолжающейся эффузивно-эксплозивной деятельности вызывала и неравномерный снос в депрессию обломочного материала, оползание слабосцементированных осадков и рудных масс, обрушение бортов депрессии и натечных «козырьков» рудного тела, что также осложняло первичное залегание пород и руд.

Скорость роста тела колчеданов была несколько выше, чем скорость накопления обломочных пород как в обрамлении его, так и на северном и южном флангах депрессии, где в довольно сложной обстановке формируются пальцеобразные выклинки тела колчеданов.

Активная гидродинамика в депрессии способствовала как частичному перемыву и сортировке обломочного материала (с формированием на верхних уровнях и внешних флангах горизонтов туфопесчаников и туфогравелитов), так и разносу рудоносных (наиболее низкотемпературных цинковых) растворов, особенно в южном направлении, и частичному размыву выступающих участков тела колчеданов, что обусловило отложение слоистых и полосчатых цинковых руд во внешних частях тела колчеданов на его флангах и верхних уровнях, а также появление на этих участках рудокластов и прослоев сульфидных песчаников.

Вкрапленно-прожилковые руды нижних горизонтов Сафьяновского месторождения гидротермально-метасоматического генезиса начали формироваться одновременно с отложениями сплошных колчеданов, но в обстановке открытой объемной системы трещин в вулканитах, характеризуются относительно равновесными условиями без резких локальных перепадов температур. Это способствовало наиболее полной раскристаллизации минеральных агрегатов. Вкрапленно-прожилковые медно-цинковые руды формировались как во внешней части ореола, так и на более поздней стадии в боле низкотемпературной обстановке.

На заключительной стадии формирования руд месторождения в наиболее низкотемпературной обстановке образовались участки прожилковых и вкрапленно-прожилковых халькопиритовых богатых руд в зоне контакта тела сплошных колчеданов и вкрапленно-прожилковых руд. Этому способствовали, очевидно, следующие факторы: 1) подновление систем сколовых трещин, особенно на границах пород разной компетентности, 2) повышение агрессивности гидротерм за счет эволюции их в сторону щелочно-хлоридного состава. Проявление этих факторов на позднерудной стадии привело к экстрагированию полезных компонентов из руд нижних уровней и перераспределению (вероятно, неоднократному) цинка и свинца на верхние уровни и внешние зоны, накоплению меди на нижних уровнях колчеданного тела и на северном фланге месторождения.

Несмотря на стадийность формирования основных парагенетических типов руд (вкрапленно-прожилковые медные руды, сплошные колчеданы, прожилково-вкрапленные медно-цинковые руды и вкрапленно-прожилковые богатые медные руды), сложную и активно меняющуюся термодинамическую обстановку, Сафьяновское колчеданное месторождение имеет довольно компактное строение с четко выраженной вертикальной и латеральной зональностью. Месторождению отвечают четко выраженный полузональный метасоматический ореол с сульфидной минерализацией и геохимический ореол, однозначно свидетельствующий о нормальном залегании месторождения.

Изучение распространения в вертикальном разрезе месторождения пиритов с определенными свойствами (в основном по данным Обласовой, 1989), также свидетельствует о нормальном залегании месторождения и определенном сходстве субвертикальной зональности Сафьяновского месторождения с изученной зональностью колчеданных месторождений комбинированного генезиса Северного Кавказа. Пириты сплошных колчеданов Сафьяновского месторождения имеют большую размерность блоков когерентного рассеяния, что характерно для пиритов, сравнительно быстро выпадающих из пересыщенных коллоидных растворов. Температуры декриптации газово-жидких включений в пиритах закономерно возрастают от осадочных колчеданов, через колчеданы комбинированного генезиса к вкрапленно-прожилковым рудам. В этом же направлении закономерно возрастает и микротвердость пирита.

Довольно однородный изотопный состав серы сульфидов из различных парагенетических типов руд свидетельствует о едином источнике рудного вещества.

Возраст оруденения Сафьяновского месторождения может быть определен как фаменско-нижнетунейский на основании следующего. Возраст сафьяновского рудовмещающего комплекса по геологической позиции устанавливается как фаменско (верхнефаменско-? )- нижнетурнейский, а наиболее вероятный его абсолютный возраст, по данным рубидий-стронциевой изохромы (Котов и др., 1990) – 340 плюс-минус 5 млн. лет. В синхронных вулканизму кремнистых породах удаленных фаций, признаки осадочной сульфидной минерализации устанавливаются на уровне фамена (скв. П-31, П-21, рис.1.3). На уровне верхов фамена, в туффитах выполнения межкупольной депрессии Сафьяновской вулканической постройки, начинают появлятся сульфидные рудокласты. Абсолютный возраст кварц-гидросерицитовых метасоматитов ореола месторождения по калий-аргоновым датировкам составляет около 342 млн. лет (Обласова, 1989).

2.6 геологическая характеристика проектируемого участка работ(южный фланг)

МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Сафьяновское месторождение на сегодняшний день имеет довольно-таки высокое состояние изученности, но из-за его особенностей строения изученность не равномерно распределена по площади месторождения, так как введение рудника в эксплуатацию было разделено на несколько стадий:

1. Ввод рудника в эксплуатацию благодаря разработке Северной части месторождения открытым способом.

2. Строительство шахты для освоения глубоких горизонтов и Южного фланга месторождения.

Исходя из стадийности освоения, Южный фланг месторождения менее изучен.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 Следующая ⇒