Введение
В пределах Горно-Шорского горнорудного района расположено восемь месторождений железных руд. В геолого-географическом отношении месторождения образуют три группы – Кондомскую, Тельбесскую и Ташелгинскую. Казское месторождение железа относится к Тельбесскому району Горной Шории. Оно расположено в горно-таежной местности с максимальными отметками вершин от 300 до 750 метров. Относительные превышения составляют 100 – 300 м.
В административном отношении Казское железорудное месторождение расположено в пригородной зоне города Таштагола Кемеровской области в 120 км на юг от города Новокузнецка и в 4 км от станции Тенеш Кемеровской железной дороги (рис. 1) и входит в местную сырьевую базу ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат». Месторождение было открыто в 1929 г., эксплуатируется с 1961 г.
Климат территории континентальный. Зима продолжительная, средняя температура января от -17С до -20 °С. Лето короткое и теплое. Средняя температура июля +17С +20 °С. Осадков 300-500 мм в год, в горных районах до 900 мм в год. Кемеровская область расположена в подтаежной и лесостепной зонах. Почвы преимущественно черноземные и серые лесные. Леса занимают около 40% территории области. В предгорных районах преобладают березовые леса, с участками хвойных (лиственница, сосна). На склонах - горные пихтово-осиновые леса, образующие в районе Горной Шории массив черневой тайги.
Отработка железорудных месторождений в Горной Шории ведется на трех горнорудных предприятиях (Таштагольский, Казский, Горно-Шорский рудники ОАО «Евразруда»), являющихся градообразующими предприятиями и сырьевой базой металлургической промышленности Кузбасса. На всех предприятиях имеются запасы, которые могут обеспечить работу рудников на десятки лет.
Рис. 1. Обзорная карта района работ
1. Геологическое строение района работ
Отрабатываемый в настоящее время участок «Центральные Штоки» расположен на южном склоне водораздельного хребта, определяющего бассейн реки Восточный Каз, и представлен двумя рудноскарновыми зонами широтного простирания Северной и Южной (прил. 1).
1.1. Стратиграфия
В геологическом строении Казского рудного поля принимают участие различные по составу метаморфические, осадочные, вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы (прил. 2). Возрастной интервал образования этих пород широк – от протерозоя до девона включительно.
Протерозой
Сухаринская свита (Vsh). По распространению в пределах Казского железорудного месторождения играет главную роль. В составе свиты в пределах Казского рудного поля выделяются четыре толщи (снизу-вверх): карбонатно-вулканогенная, кремнисто-вулканогенная, карбонатная, вулканогенно-терригенная.
Карбонатно-вулканогенная толща вскрыта на южной зоне участка Центральные штоки и участке Леспромхозном. В составе толщи преобладают карбонатные отложения, представленные кальцитовыми, кальцит-доломитовыми и доломитовыми мраморами, отличающимися разнообразием текстурно-структурных особенностей. В верхней части толщи на участке леспромхозном монтичеллит-кальцитовые породы, бруситовые мраморы и линзы шпинелевых пород. К этой части разреза приурочены рудные тела.
Вулканогенные породы представлены андезитовыми, трахиандезитовыми порфиритами, туфами, туфопесчаниками. Общая мощность толщи не установлена. По максимальны сечениям она не менее 500 м.
Кремнисто-вулканогенная наиболее широко распространена в восточной части рудного поля, в пределах южной зоны участка Центральные Штоки; на западе рудного поля, в бассейне ручья Березового и на участке Леспромхозном. Толща в пределах южной зоны участка Центральные Штоки сложена преимущественно порфиритами и кремнистыми породами с линзами туфопесчаников, кальцитовых и доломитовых мраморов, роговиков, скарноидов.
Метаандезиты слагают около 60% толщи и имеют разнообразный состав от базальтов до дацитов и трахитов.
Кремнистые породы слагают около 30% толщи и представлены, обломочными, массивными, полосчатыми и туфогенными микрокварцитами.
В пределах участка леспромхозного вулканогенные породы толщи представлены, в основном, ортофирами и их туфами, реже встречаются туфогенные песчаники и кремнистые породы.
Карбонатная толща выходит на поверхность в районе южной зоны участка Центральные штоки и прослеживается в западном направлении до ручья Березового. По северной зоне участка наиболее полно карбонатная толща вскрыта под рудной зоной. Здесь толща представлена светлыми массивными, реже полосчатыми, брекчиевидными доломитовыми мраморами. По южной зоне участка карбонатная толща имеет более сложный литологический состав и представлена калитовыми, кальцит-доломитовыми и доломитовыми мраморами. В этих породах были выделены и определены вендские породообразующие и рифообразующие онколиты. Мощность толщи составляет 500-750 м.
Вулканогенно-терригенная толща распространена в северной зоне участка Центральные Штоки и южнее, на юго-востоке Казского рудного поля. Сложена толща светло-серыми до темно-серых полосчатыми роговиками, линзами скарноидов, серыми и зеленовато-серыми андезитовыми и трахиандезитовыми порфиритами. Мощность толщи порядка 300 м.
Палеозой
Мундыбашская свита (€2 mn) распространена в юго-западной и юго-восточной частях Казского рудного поля.
Свита сложена мелкогалечными конгломератами, песчаниками, мергелями и известняками. Отложения мундыбашской свиты залегают несогласно на сухаринской, с крутым, до 70-800 падением на юг. Возраст свиты определяется на основании многочисленных находок брахиопод и трилобитов, как низы среднего кембрия (амгинский ярус). Мощность свиты 720 м.
Алгаинская свита(O1 al) подразделяется на четыре пачки (снизу-вверх):
1) базальный горизонт свиты, сложенный песчаниками, алевролитами, известняками, конгломератами, местами с рудными обломками;
2) толща карбонатно-глинистых флишоидных отложений с тонким переслаиванием алевролитов и известняков.
3) Песчано-глинистые флишоидные отложения, состоящие из тонкопереслаивающихся алевролитов, аргиллитов и тонкозернистых песчаников;
4) Толща переслаивающихся песчаников и алекролитов.
По комплексу трилобитов из второй и четвертой пачек возраст свиты определен как тремадокский. Мощность отложений свиты – 300-560 м.
Амзасская свита (O2-3 am). Имеет широкое распространение в северной и северо-западной частях описываемого района. Разрез свиты имеет довольно простое строение, представлен кварцевыми песчаниками с пропластками и линзами гравелитов и конгломеретов; аркозовыми и полимиктовыми песчаниками. Мощность свиты около 400 м.
Тазовская свита (D1-2 tz) распространена лишь на юге Казского рудного поля. Верхняя толща представлена грубообломочными агломеративными туфами, спекшимися грубообломочными туфами смешанного состава, кристаллокластическими и пепловыми туфами андезито-дацитовых порфиритов, туфолавами андезито-дацитового и дацитового состава, андезито-базальтовыми порфиритами (прижерловая и удаленная фации Шалбанской палеовулканической структуры). Мощность отложений около 500 м.
Мезокайнозойские отложения
К отложениям мезокайнозоя на площади Казского рудного поля относятся карстовые полости, заполненные глинами с обломками различных пород. Наибольшим распространением они пользуются в местах выхода на поверхность рудных зон, а также вдоль зон тектонических нарушений или литологических контактов между карбонатными и силикатными породами.
Возраст карстовых оснований устанавливается на том основании, что они на многих местах в районе Сухаринского месторождения перекрывается высокими террасами р. Мундыбаш. Там же карстовые полости пространственно увязываются с корами выветривания, которые в Горной Шории имеют мел-палеогеновый возраст. Максимальная глубина карстовых образований до 200 м.
Четвертичные отложения (qiv)
К отложениям четвертичного возраста (современный отдел) относятся покрывные суглинки и аллювиальные отложения. Покровные суглинки наиболее распространены на водоразделах и меньше на склонах. Мощность их достигает 50 м.
Аллювиальные отложения развиты в основном по долинам крупных рек района: Тельбес и Большой Каз. Они представлены отложениями поймы и первой надпойменной террасы. В составе аллювиальных отложений преобладают галечники, пески, глины.