Урожайное колчеданное полиметаллическое месторождение Южного Урала

Размещено на http://www.allbest.ru/

9

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Оренбургский государственный университет»

Урожайное колчеданное полиметаллическое месторождение Южного Урала

Панкратьев П.В.,

д-р геол.-минерал. наук, профессор,

Кривогуз Ю.А.

В пределах Зауральского рудного района выделяются структуры, осложняющие Восточно-Уральское поднятие (с запада на восток): Сарыобинская грабен-синклинальная зона, Кундыбаевский антиклинорий, Буруктальский синклинорий и Айкенский антиклинорий. Среднедевонский колчеданоносный вулканогенный комплекс приурочен главным образом к Буруктальскому синклинорию, где им сложены Журманкольская, Блакская и Жетыкольская первично вулканические аккумулятивные структуры. Разрывные нарушения представлены глубинными магмоподводящими разломами, контролирующими размещение вулканогенных и интрузивных комплексов, разломами, осложняющими складчатые структуры (сбросами, сдвигами), нарушениями, контролирующими зоны гидротермальной деятельности [10].

Продуктивной является среднедевонская липарит-базальтовая формация, с которой связано Светлинское медноколчеданное месторождение. Породами этой формации сложены аккумулятивные вулканические структуры Буруктальского синклинория. В отличие от Журманкольской и Блакской структуры, где сосредоточены медноколчеданные рудопроявления, рудопроявления Жетыкольской структуры носят медно-полиметаллический характер[10].

Жетыкольская площадь относится к Кундыбаевской зоне Зауральской структурно-минерагенической мегазоны (Богуш И.А.,1979). Кундыбаевская структурно-минерагеническая зона (СМЗ) в структурном плане представляет собой магматизированный горст-антиклинорий. Горст-антиклинорий сложен в разной степени метаморфизованными, сильно дислоцированными вулканогенными, вулканогенно-осадочными и осадочными образованиями нижнего девона, прорванными раннекаменноугольными интрузиями габбро-диоритового состава кокпектысайского комплекса и протрузиями серпентинитов раннедевонских карашакольского и аккаргино-буруктальского комплексов. Встречаются участки пиритизации, окварцевания с образованием текстур, вкрапленной, пятнисто-вкрапленной с переходом в гнездово-вкрапленную текстуру[6].

Вмещающие породы представлены сульфидизированными метасоматитами плагиоклаз-серицит-кварцевого, серицит-кварцевого, хлорит-серицит-плагиоклаз-кварцевого и кварц-серицитового состава образованными по экструзивно-лавовым и пирокластическим отложениям кислого состава с прослоями туфогенно-осадочных пород.

Жетыкольская площадь представляет собой зону пирит-халькопирит-сфалеритовой минерализации. Состоит из основной залежи гнездово-прожилково-вкрапленно-минерализованных руд мощностью до 14 м и маломощных, выклинивающихся по восстанию рудных тел прожилково-вкрапленно-минерализованных пород, сопровождающих первую со стороны ее лежачего и висячего боков.

Урожайное месторождение расположено в восточном борту Озерного рудного поля, в верхней части жетыкольской толщи (D₁?ћt³)3, вблизи с перекрывающими образованиями черносланцевой кундыбаевской толщи (Богуш И.А.,1976). Урожайное рудопроявление локализовано в северной части палеокальдеры высокого порядка в пределах экструзивно-лавового кольца[6].

Рудная залежь локализована в верхней части, указанной выше зоны березитов в непосредственной близости от перекрывающего ее субвулканического тела серицитизированных дацитовых порфиров мощностью около 12 м. Залежь отделена от последнего зоной кварц-серицит-хлоритовых сланцев мощностью 0,8-1,5 м. Данная залежь имеет неоднородный состав и состоит из пластообразных участков, сложенных существенно пирит-сфалерит-халькопиритовыми, пирит-халькопиритовыми и пирит-сфалеритовыми рудами. Главными рудными минералами являются пирит, халькопирит и сфалерит, очень редко встречается галенит. По восстанию в зоне выветривания встречаются халькозин, ковеллин, борнит, реже - молибденит.

В ходе исследований проводилось изучение агрегатов пирита, которое сопровождалось электролитическим травлением. В результате работ была проведена генетическая типизация сульфидного оруденения и сделаны выводы относительно аналогии ряда образцов сульфидизированных метасоматитов рудам Светлинского колчеданного месторождения[3].

Для диагностики отдельных минералов и типизации генетических разностей пирита сульфидной минерализации промышленных типов руд были проведены исследования микротвердости минералов на Жетыкольской площади, где было рассмотрено Урожайное рудопроявление[6].

Основными рудообразующими минералами месторождения являются: пирит, пирротин, халькопирит. Реже встречаются мушкетовит, галенит.

Пирит - главный рудообразующий минерал тонкозернистой структуры (0,08-0,3 м). Представлен метакристаллами кубической формы с полно развитыми гранями (100). Метакристаллы пирита содержат тонкую вкрапленность (0,02-0,065 мм) нерудных минералов овальной и пластинчатой формы. Эти включения фиксируют типичную зональность второго рода. В крупных зернах пирита (0,5-1,0 мм) наблюдаются включения пирротина, халькопирита, магнетита, реже сфалерита. Халькопирит образует в пирите единичные включения до 0,06х0,3 мм, иногда сростки с пирротином в овальных включениях. В сростке рудообразующего минерала присутствуют также мелкие включения галенита 0,03х0,09 мм. В гнездах зернистый пирит до 2 мм в поперечнике. Гнезда удлиненной полускелетной формы с включениями овальных зерен кварца. Контакты гнезд пирита неровные, местами коррозионные с замещением нерудным минералом.

Термоэлектрические показатели пирита выражены однозначной электронной проводимостью в интервале - 5-275 мкВ/ С и позволяют относить пирит к метаморфизованным образованиям. Этот же факт находит свое подтверждение и в микротвердостных показателях пирита. Травление HNO₃+CaF₂ выявило редкие залеченные трещины катаклаза, а также наличие реликтов пирита и коррозионные контакты с вмещающими породами. Встречаются также тонкодисперсные сростки пирита, пирротина и следы оксидов железа.

Халькопирит тесно ассоциирует с пиритом и замещает его, присутствуя в трещинах и интерстициях кристаллов пирита (0,03-0,3 мм). Развит в виде вкрапленности (0,02-0,08 мм), гнезд по сланцеватости вмещающих пород. Образуя местами, удлиненные гнезда халькопирита, приуроченые к местам катаклаза. Более крупные гнезда халькопирита (до 0,4 мм) в срастании с пирротином наблюдаются в зальбандах пиритного прожилка. В поле тонкой сульфидной вкрапленности халькопирит в ассоциации с пиритом образует удлиненные гнезда до 0,035 мм в поперечнике.

Сфалерит ассоциирует с пиритом, метасоматически замещает пирит, образует тонкую (0,008-0,045 мм) вкрапленность внутри идиобласт пирита, а также в виде ксеноморфных вкрапленников 0,01-0,045 мм встречен в нерудном базисе. Сростки халькопирита и сфалерита тяготеют пространственно к периферии и оторочкам пиритных гнезд, занимают положение секущих прожилков и их фрагментов. В нерудном базисе оба минерала находятся иногда в срастании с углистым веществом.

Пирротин развит в нерудном базисе в виде вкрапленности ксеноморфных удлиненных гнезд (0,01-0,09 мм) по сланцеватости. В пирротине по краям гнезд встречены скопления халькопирита, а на выклинках гнезд пирротина наблюдаются вростки сфалерита. Пирротин нередко находится в срастании с метакристаллами кварца. Метакристаллы кварца замещают пирротин.

Данный минерал также можно встретить в виде овальных единичных удлиненных (0,03-0,065 мм) зерен. Он эпизодически развит в пиритном агрегате, много пирротина в сланце, где он присутствует в виде гнезд вкрапленников (0,08-0,12 мм) иногда на контакте зерен пирита. Редко в пирротине наблюдаются мелкие (менее 0,08 мм) зерна галенита и блеклой руды.

Галенит - единичные тонкие (менее 0,01 мм) включения в срастании со сфалеритом.

Магнетит встречается в виде зерен и гнезд (0,07-0,4 мм), также оторочек зерен пирита, редко в виде идиобласт (111). Он представлен в ромбических сечениях, иногда наблюдается в виде оторочек нерудных минералов. В магнетите имеются метакристаллы кварца. Микротвердость магнетита колеблется от 412 до 511 единиц (10 замеров).

Кварц развит в виде метакристаллов в нерудном базисе (0,05-0,08 мм), отражая окварцевания пород (алевро-пелитовые черные сланцы), иногда наблюдаются сростки метакристаллов кварца, ассоциирует с пирротином. Кварц импрегнирует сплошной колчедан в виде гнезд до 2-3,5 мм в раздувах с апофизами.

Графит (углистое вещество) образует мелкие удлиненные и вытянутые зерна по сланцеватости, скопления зерен иногда представлены линзовидной формы (0,02-0,05 мм) в поперечнике. Чешуйки графита в сланцах находятся в форме ромбических зерен.

Золото встречается в зоне окварцевания в черных сланцах в виде пиритного прожилка, а также мелких (0,005-0,012 мм) удлиненных гнезд, а также внутри идиобласта пирита на контакте с метакристаллом кварца.

Серебро встречается в виде тонких включений (менее 0,02 мм) в срастании со сфалеритом[3].

Минеральный комплекс руд в целом, характерен для золотосодержащих медноколчеданных месторождений.

Среди колчеданных месторождений Зауральской структурно-минерагенической мегазоны наиболее изученным является Светлинское медноколчеданное месторождение, которое можно рассматривать как объект сравнения [12].

Светлинское медноколчеданное месторождение залегает в восточном крыле Журманкольской антиклинали, осложненной Центрально-Буруктальским разломом. В геологическом разрезе месторождения выделяются 2 толщи.

Нижняя толща представлена миндалекаменными базальтовыми, андезит-базальтовыми и андезитовыми афиритами, порфиритами и туфами среднедевонской буруктальской свиты (уD₂ab).

Верхняя толща франского возраста состоит из кремнисто-глинистых, кремнистых, углисто-глинистых сланцев, песчаников и конгломератов общей мощностью до 600 м. Верхняя часть эффузивной толщи неравномерно рассланцована. Сланцеватость, как правило, параллельна слоистости.

Сульфидная минерализация Светлинского месторождения приурочена к зоне рассланцевания и приконтактной зоне с вышележащими осадочными горными породами [12]. Рудные тела залегают согласно со сланцеватостью. Наибольшая их мощность 30 м.

Последние в нижней части толщи пород претерпели гидротермальные изменения и содержат сульфидную минерализацию. Вмещающие горные породы превращены в кварцитовидные, кварц-серицитовые, кварц-биотитовые и кварц-биотит-актинолит-хлоритовые сланцы. В пределах зоны рассланцевания локализованы медноколчеданные рудопроявления, которые представлены линзовидными и вкрапленными колчеданными рудами, состоящими из пирротина, пирита, халькопирита, сфалерита, марказита. В небольшом количестве в рудах присутствуют арсенопирит, магнетит, кубанит [12].

На месторождении выделяются три сорта руд: серноколчеданные, медноколчеданные и медные вкрапленники.

Пирит равномерно вкрапленный, кристаллически зрелый. Вкрапленники эвгедральные, кубического габитуса. Размеры вкрапленников пирита достигают до 0,6 мм. Пирит корродируется сфалеритом и халькопиритом.

Сфалерит широко распространен в аншлифе в виде вкрапленников и гнезд в нерудном базисе в ассоциации с пиритом, иногда в срастании с пиритом и халькопиритом зерна и гнезда сфалерита морфологически подчинены сланцеватости и имеют размеры 0,02-0,25 мм. Меньшее количество сфалерита распространено в форме овальных включений в агрегатах пирита (0,04-0,08 мм), местами в срастании с халькопиритом. Большей частью гнёзда и скопления приурочены к экзоконтактам зерен и гнезд пирита.

Халькопирит уступает по распространенности сфалериту, но морфологически занимает аналогичные позиции, т.е развит в виде вкрапленности в нерудном (кварцевом) базисе метасоматита (0,03-0,12 мм) и в форме редких овальных и удлиненных включений. Удлиненные, (фрагменты прожилков) включения халькопирита присутствуют в залеченных трещинах пирита.

Магнетит встречен в нерудном базисе в виде отдельных вкрапленников удлиненной и изометричной формы (0,02-0,07 мм), а также в виде скоплений («роев») из 3-8 зерен.

Галенит - несколько мелких (0,4-0,5 мм) обнаружено в виде включений в гнездах пирита [1].

Особенности Урожайного месторождения в отличие от Светлинского - связь оруденения с более кислой разностью вулканизма (дацитовые порфиры и др). Концентрации Ag, Pb, Au возрастают на верхних уровнях рудно-метасоматических зон. По минеральному составу, структурным и текстурным характеристикам описанное оруденение и минерализация обнаруживают сходство с метасоматическими рудами Светлинского медно-колчеданного месторождения[6].

Руды Урожайного месторождения также как и Светлинского связаны с зонами гидротермально-метасоматического изменения пород. Мощная и протяженная (более 2,5 км) зона оруденелых метасоматитов Светлинского месторождения со стратифицированным контактом висячего бока в зоне контакта содержит 7-ми метровое линзовидное стратиформное тело сплошных гидротермально-осадочных руд. Учитывая эти закономерности, можно предполагать, что на Урожайном месторождении также как и на Светлинском имеются перспективы на обнаружение золотоносных зон[8].

базальтовая формация электролитическое травление пирит

Список литературы

1. Богуш И.А. Минералогенетическая информативность термоэлектрических свойств пиритов колчеданных руд Сев. Кавказа/Докл. АН СССР. - 1979. Т.245., №2. - С. 441 - 443.

2. Богуш И.А. Геологическая интерпретация и методика обработки информации микротвердости дисульфидов железа медноколчеданных месторождений/Оценка качества геологической информации: Межвуз. Сб. - Новочеркасск, 1976. - С. 19 - 23.

3. Богуш И.А. Микротвердость пиритов как поисково-оценочный критерий медноколчеданных рудопроявлений Урупо-Лабинского района (Сев. Кавказ)/Докл. АН СССР. - 1976. - Т. 229, №2. - С. 425 - 427.

4. Богуш И.А. Минералогическая информативность микротвердости пиритов колчеданной формации Северного Кавказа/Изв. Сев. Кавказ. Науч. Центра. высш. школы. Естесств. Науки. - 1980. - С.68 - 72.

5. Богуш И.А. Микротвердость и морфогенетические разности дисульфидов железа медноколчеданных руд Северного Кавказа/Диагностика и диагностические свойства минералов. - М., 1981. - С. 225 - 236.

6. Алексеев В.Л. и др. Геологическое строение и полезные ископаемые Буруктальского рудного района. Отчет Зауральской партии о результатах производства геологического доизучения м-ба 1:50000 с общими поисками цветных металлов на территории листов М-40-26-Б,Г и Буруктальском рудном районе в 1985-1988 гг. Оренбург, 1988, 314с. 64 граф.

7. Богуш И.А. Генетические типы и онтогенез дисульфидов железа колчеданной формации Северного Кавказа/Проблемы онтогении минералов. - Л., 1985. - С. 67 - 72.

8. Богуш И.А., Бурцев А.А. Онтогенический атлас морфогенетических микроструктур колчеданных руд/Ростов н/д: Изд-во СКНЦ ВШ 2005. - 200 с.

9. Гурская Платинометалльное оруденение черносланцевого типа и критерии его прогнозирования СПб. Изд-во ВСЕГЕИ. 2000. 208 с.

10.Лебедева С.И. Микротвердость минералов. М.:Недра. 1977.

11. Прокин В.А., Нечеухин В.М., Нечеухин П.Ф., Сопко и др. Медноколчеданные месторождения Урала: Геологические условия размещения/Свердловск:УНЦ АН СССР, 1985. 288 с.

12. Прокин В.А. Закономерности размещения колчеданных месторождений на Южном Урале - М. «Недра», 1977. - 178 с.

Размещено на Allbest.ru