Московский Государственный Университет им. Ломоносова Геологический факультет Каферда геологии, геохимии и экономики полезных ископаемых Курсовая работа на тему: "Медно-порфировые месторождения" "Copper-porphyry deposits"

Автор: студент 2-го курса кафедры геологии, геохимии и экономики полезных ископаемых Фомина Д. В.

Научный руководитель: аспирант 1-го года обучения кафедры геологии, геохимии и экономики полезных ископаемых Алексеев А. С.

Москва 2015

Содержание

Введение

Глава 1……………………………………………………………………………………4

Глава 2……………………………………………………………………………………7

Глава 3……………………………………………………………………………………10

Глава 4……………………………………………………………………………………15

Глава 5……………………………………………………………………………………19

Глава 6……………………………………………………………………………………22

Заключение…………………………………………………………………………………….25

Список литературы……………………………………………………………………………26

Введение

Молибден-золото-медно порфировые месторождения – это скопления полезных ископаемых, содержащих руды меди, золота и молибдена, распространенные вдоль окраин конвергентных литосферных плит, вулканических и складчатых поясов, генетически связанные с порфировыми интрузиями, имеющие гидротермально-метасоматическую зональность, штокверковое и прожилково-вкрапленное оруденение. Данный тип объединяет множество месторождений, также содержащих руды различных элементов: серебра, рения, цинка, свинца и др. Далее в тексте они будут называться медно-порфировыми.

Медно-порфировые месторождения важны как геолого-промышленный тип: в них добывается 60% меди, 78% молибдена, 25% золота и 100% рения. Также в медно-порфировых месторождениях попутно добывается свинец, олово, вольфрам, цинк, серебро. Медно-порфировые месторождения отличаются большими запасами при сравнительно бедном содержании полезных компонентов в породе. Не все открытые на данный момент месторождения с таким строением находятся в разработке.

Цель курсовой работы: ознакомление с медно-порфировыми месторождениями.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучение истории открытия и способов поисков медно-порфировых месторождений

2. Изучение образования и особенностей строения данного типа месторождений.

3. Изучение их характерных особенностей.

Методика работ: курсовая работа была написана с помощью учебной литературы В. И. Старостина, В. В. Авдонина; специальной литературы А. И. Кривцова, И. Ф. Мигачева, В. С. Попова, статей иностранных геологов, материалов минерально-сырьевой базы России и лекций Старостина В. И. и Воскресенского К. И.

Глава 1 Общая характеристика медно-порфировых месторождений

Существует широкое многообразие медно-порфировых месторождений и, таким образом, каждое месторождение необходимо рассматривать как конкретный, частный случай. В то же время имеется много характеристик, которые являются типичными для медно-порфировых систем.

Рис 1. Крупнейшие медно-порфировые месторождения на карте мира.

Медно-порфировые месторождения – наиболее широко распространенный тип оруденения на конвергентных границах плит. Анализ пространственного размещения медно-молибден-порфировых месторождений мира однозначно свидетельствует об их приуроченности к региональным поясам складчатости – подвижным поясам: Тихоокеанскому, Средиземноморскому, Урало-Монгольскому и ряду других (Рис. 1,2).

Х арактерные признаки медно-порфировых месторождений:

1. Приуроченность к крупным плутонам среднего или кислого состава, нормального и субщелочного ряда.

2. Штокверковая трещиноватость, прожилкование. (Рис 3.)

3. Рудная минерализация имеет прожилковый, прожилково-вкрапленный характер.

4. Большие объемы метосоматических изменений.

5. Характерная метосоматическая зональность. Метасоматические изменения и оруденение в медно-порфировых системах, занимая многие кубические километры пород, зональны по направлению от штоков или дайковых «роев» (Рис. 4).

6. Контрастные почвенные аномалии меди, выявляемые с помощью анализа образцов почвы на площади.

7. З

   Рис.2. Пример пространственно-временных соотношений медно-порфировых поясов и внутридуговых зон разломов: северо-Чилийская часть Андийского среднеэоцен-раннеолигоценового медно-порфирового пояса и система разломов Домейко (Sillitoe, 2005).

   она вторичного обогащения, представленная медно-молибденовыми рудными прожилками. Для медно-порфировых месторождений характерно наличие зон вторичного сульфидного обогащения, в которых содержание меди увеличивается в 1.5–3 раза по сравнению с первичными рудами.

8. Пирит-халькопиритовый состав большей части руд, также встречаются борнит и магнетит.

Рис. 3. Штокверковое прожилкование, месторождение Мореси (США, Аризона).

Рис. 4.Схема строения медно-порфировой системы (R.Sillitoe, 2010)

Глава 2

История изучения медно-порфировых месторождений

Начиная с 30-50-х годов ХХ века, из основных типов месторождений меди медно-порфировые переходят в ранг главенствующих, что обусловлено рядом причин, но, прежде всего, возможностью организации разработки их открытым способом.

Основные усилия геологов мира в течение прошлого века при изучении медно-порфировых месторождений сводились к совершенствованию классификаций месторождений на формационной основе; выявлению закономерностей размещения и основанных на них критериев прогнозирования, в том числе количественных, как для медно-порфирового типа в целом, так и для отдельных групп; разработке рекомендаций по рациональной методике поисков и прогнозирования в различных геологических обстановках и выделению первоочередных для поисков перспективных площадей

О дним из первых открытых месторождений порфирового типа – является золото-медно-порфировое месторождение Бингхем (Юта, США), которое было открыто в 1850 г. и в 1863 г. уже началась разработка.

В

Рис 5. Вальдемар Лингрен.

первые они были выделены в отдельную группу, когда в 1904-м году, когда американский геолог Лесли Рансом заметил пространственную связь рассеянных медных руд Бисбее в штате Аризона с порфировым штоком, и предположил возможную генетическую зависимость. Он пришёл к выводу, что главная функция порфировой интрузии заключалась в снабжении теплом глубоко циркулирующих водных растворов, таким образом, определив месторасположение гидротермальной деятельности. Предполагалось, что источник металлов был известняк с гидротермами, восходящими из недр по главному разлому рудного района.

Далее в 1905-м году Вальдемар Лингрен, изучая месторождения «рассеянной меди» Мореси в штате Аризона пришел к выводу, что гидротермальные растворы и металлы происходили из «порфировой» магмы. Он обосновывал свой вывод на геологических взаимоотношениях между рудой и кварцевой порфировой интрузии.

Позднее, Л. Рансом предполагал, что обнаженные части порфировой интрузии на Рей и Майами в штате Аризона, не содействовали активным образом отложению руды, но были изменены вместе с окружающими вмещающими породами.

Эбенизер Эммонс в 1927-м году сделал обзор геологии десятков порфировых районов в юго-западных Штатах и Мексике, опираясь на положения Л. Рансом.

О

Рис 6. Эбенизер Эммонс.

н пришёл к выводу, что все известные медные руды порфировых месторождений образованы или вблизи кровли кварцевых монцонитовых, или аналогичных по составу куполов больших интрузивных тел, из которых также произошли рудоносные гидротермы. Э. Эммонс предполагал, что подъём гидротерм контролировался разломами, в которых первичные пирит и халькопирит отлагались вместе с серицитом. Эта статья в своё время была очень влиятельной и продвигала идею зональности интрузивно-центрированных рудных округов.

Локк в 1926-м году прояснил природу гипергенного окисления. Разработка порфировых месторождений получила продолжение, в основном, лишь в промышленно выгодных месторождениях, обогащенных гипергенными процессами, которые локально генерируют мощные покровы гипергенных руд, обогащенных халькопиритом.

В1933-м году В. Лингрен синтезировал типы рудных месторождений. Он интерпретировал рассеянные медные месторождения, то, рассматривая их в качестве «халькозиновых покровов или порфировых руд», то мезотермальных замещений монцонитовыми интрузиями интрузий кварцевых диоритов и окрестных вмещающих пород. Однако процесс замещения распознавался лишь в генерации «первичной руды», с первичными содержаниями 0,5 до 1,0 вес. % Cu не достаточными для промышленной добычи. Поскольку все промышленные месторождения были обогащены гипергенными процессами, В. Лингрен обсуждал их по своей гипергенной теории, хотя он делал акцент на их первичном магматическом генезисе. Он допускал преимущественно гидростатические давления, но признавал, что давление гидротерм могло быть выше давления, характерного вблизи интрузии.

После принятия теории движения литосферных плит основной геологической концепцией (1966-й год) возникло предположение, что медно-порфировые месторождения приурочены к зонам субдукции.

Далее геологические теории в этой области уже не были столь фундаментальны и базировались в основном на приведенных выше теориях. В результате в настоящее время по медно-порфировым месторождениям накопилось весьма значительное количество фактических данных, которые дают вполне представительный материал для создания моделей типового медно-порфирового месторождения. Большинство предложенных моделей базируется на материале по месторождениям Американского континента, наиболее многочисленным и разносторонне изученным.

В России открытие медно-порфировых месторождений ассоциировалось с Южным Уралом. Но в связи с низким содержанием руды, начало разработки (Салаватское медное месторождение) только в 80х годах. В середине 80-х поисково-оценочные работы проводились на Чукотке (Билибинский район). С начала 2000-х г. началась резкая активизация поисков. Результатом работ было открытие крупного золото-медно-порфирового объекта – Песчанка. Разведочные работы завершились здесь лишь в 2014 году.