книги из ГПНТБ / Мовсесян, С. А. Комплексные медно-молибденовые месторождения

направлений оперяют указанные разломы по падению и прости­ ранию.

В геологическом строении Алмалыкского рудного поля прини­ мают участие метаморфические сланцы верхнего силура, карбонат­

зональность: в центральной части рудного поля, вблизи к штокам гранодиорит-порфиров, концентрируются медно-молибденовые месторождения (Дальнее, Кальмакыр, Сары-Чеку и др.), по пери­ ферии, на расстоянии 1—2 км развиты золоторудные (Актурпак), а в краевых частях свинцово-цинковые месторождения и рудопроявления в карбонатных породах (Накпай, Кызата, Кулемес и др.). Вертикальная зональность в рассматриваемом районе выра­ жается в смене снизу вверх по стратиграфической колонке воль- фрамит-шеелит-молибденитового с халькопиритом оруденения (Янгоклы), халькопирит-молибденитовым (Сары-Чеку), молибде- нит-халькопиритовым (Кальмакыр, Дальнее) и др.

Представления о геологическом строении Алмалыкского руд­ ного поля основаны на исследованиях в течение многих десятиле­ тий большой группы ученых: С. Ф. Машковцева, Б. Н. Наследова, А. В. Королева, М. П. Русакова, Ф. И. Вольфсона, Н. П. Ва­ сильковского, А. В. Пуркина, С. Т. Бадалова, Т. 3. Закирова, Б. И. Сигалова, В. А. Арапова, М. И. Моисеевой, И. Б. Федоровой, С. А. Денисова, Н. Н. Низаметдинходисаева, Р. А. Мусина и др. В открытии и разведке главных месторождений района — Каль­ макыр -и Дальнее — участвовал большой коллектив геологов и гео­ физиков Алмалыкской ГРЭ.

Месторождение Кальмакыр

Расположено в предгорьях Кураминского хребта, на водораз­ дельной части рек Накпай и Алмалык.

Как и большинство рудных месторождений района, оно было известно и частично отрабатывалось еще в IX—XI вв. нашей эры. Вторично месторождение было открыто С. Ф. Машковцевым и М. П. Русаковым в 1925—1926 гг. Геологоразведочные работы на штокверковых месторождениях в районе были начаты в 1931 г. и продолжаются до настоящего времени. На месторождениях ведется механизированная добыча открытым способом.

Геологическое строение. Площадь месторождения сложена пре­ имущественно изверженными породами: сиенито-диоритами, дио­ ритами и прорывающими их гранодиорит-порфирами алмалыкско­ го типа (рис. 71). Наиболее древними изверженными породами являются кварцевые порфиры D\, относящиеся к неокаледонской

эпохе тектогенеза. На них трансгрессивно залегают карбонатные породы верхнего девона, в основании которых встречены горизонты

223

аркозовых песчаников и базальные конгломераты. Песчанокарбо­ натные отложения имеют незначительное развитие и сохранились в интрузивных породах в виде небольших ксенолитов. Карбонат­ ные породы прорваны мощной интрузией сиенитов и сиенитдиоритов. Более молодыми интрузивными породами являются апофизы и штоки гранодиорит-порфиров, прорывающие сиенито­ вый комплекс пород. К более молодым интрузивным породам относятся дайки диоритовых порфиритов.

Оруденение приурочено к участкам, примыкающим к Кальмакырскому разлому восточно-северо-восточного простирания и кру­

В. Ю. Деды (1971), Кальмакырское нарушение служило благо­ приятной тектонической системой в распределении гипогенной и гипергенной минерализации в рудном поле месторождения. В стро­ ении рудного поля разрывные деформации преобладают над складчатыми.

Медно-молибденовое оруденение расположено кольцеобразно в сиенитах вокруг штока гранодиорит-порфиров и лишь частично

пород выразились в развитии в них следующих вторичных мине­ ралов: кварца, серицита, микроклина, биотита, хлорита, пирита, реже карбонатов и эпидота. В распространении вторичных мине­ ралов отмечается определенная зональность. Шток гранодиоритпорфиров интенсивно окварцован и превращен во вторичные квар­ циты, большей частью безрудные. Вокруг кварцитов последова­ тельно расположены зоны, в которых ведущую роль играют соот­ ветственно: калиевый полевой шпат, хлорит, биотит, серицит. Мед­ но-молибденовое оруденение накладывается непосредственно на метасоматиты (см. рис. 71). Около рудных жил и прожилков изме­ нения пород практически не наблюдаются, и только с образовани­ ем сульфидов позднего этапа развивалась серицитизация.

Морфология рудного тела. Рудное тело Кальмакырского мес­ торождения представляет собой кольцеобразный штокверк, распо­ лагающийся вокруг штока почти безрудных гранодиорит-порфи­ ров. На глубине рудное тело отходит от контакта штока, разде­ ляется на отдельные зоны и постепенно выклинивается. В плане штокверк несколько вытянут в северо-западном направлении, внеш­ ние границы его извилистые. Внутреннее строение штокверка кон- центрически-зональное. Молибденовое оруденение занимает значи­ тельную площадь и морфологически представлено жилами (до 1 м мощности), прожилками малой мощности (до 1 см) и вкраплен­ никами в диоритах. Распределение прожилков весьма неравномер­ ное. Молибденовое оруденение располагается в основном по пери­ ферии медного, хотя отдельные прожилки молибденита встреча­ ются по всему рудному полю.

Медное оруденение имеет прожилково-вкрапленный характер. С. Т. Бадаловым было высказано положение о том, что медное оруденение Кальмакыра представлено серией параллельных зон мощностью от нескольких до десятков метров. Рудные зоны имеют преимущественно северо-восточное направление и крутые углы падения (от 70 до 80—85°). В северо-западной части Кальмакыр­ ского карьера отчетливо прослеживается серия субширотных параллельных рудных зон мощностью от 3—4 до 8—10 м. Каждая рудная зона слагается многочисленными жилами и прожилками из кварца, пирита, халькопирита и молибденита. Между отдель­ ными жилами во вмещающих породах наблюдается вкрапленность халькопирита, пирита и молибденита. В пространстве между руд­ ными зонами медная минерализация практически отсутствует.

Вещественный состав и строение руд. Наиболее распространен­ ными рудообразующими минералами Кальмакырского месторож­ дения являются кварц, пирит, халькопирит, молибденит, магнетит, ангидрит; реже встречаются галенит, сфалерит, гематит, самород­ ное золото, хлориты, цеолиты, кальцит; в незначительных коли­ чествах присутствуют эпидот, ортоклаз, серицит, пирротин, арсено-

гипидиоморфнометазернистая, порфировидная, аллотриоморфно- мета-, аллотриоморфнозернистая, пластинчатая и разъедания.

Типоморфные текстуры руд — прожилковая и вкрапленная, причем первая группа преобладает и составляет не менее 65— 70%. Прожилковая текстура представлена тонкими прожилками (от долей миллиметра до 3—4 см и редко более), состоящими из жильного минерала (кварц, ангидрит, реже кальцит), в котором располагаются обычно среднезернистые выделения одного или нескольких рудных минералов. Многие прожилки мономинеральные или сложены двумя, реже тремя рудными минералами.

Вкрапленная текстура возникает главным образом за счет мелких метасоматических выделений халькопирита и особенно пирита в околожильных измененных породах. Размер вкраплений очень мелкий, что отрицательно отражается на их обогащении.

Из второстепенных текстур необходимо отметить брекчиевую, друзовую и трещиноватую, из которых наибольший интерес пред­ ставляет брекчиевая, возникшая в результате отложения минера­ лов нескольких стадий. Участки с многократными наложениями обычно наиболее богатые.

С. Т. Бадалов (1965 г.) выделяет в постмагматическом рудном этапе Кальмакырского месторождения четыре стадии. Рудоотложение начинается с молибденовой стадии, когда образовалось продуктивное молибденовое оруденение.

В следующую, пиритовую, стадию отложились жилы и про­ жилки пиритового состава, неравномерно распространенные почти по всему месторождению. Интенсивность пиритового оруденения несколько увеличивается в участках богатых медных зон,

226

В третью, халькопиритовую, стадию возникли кварц-халько-

вые прожилки и жилы небольшой мощности (до 5—10 см), нерав­ номерно распределенные в рудном поле Кальмакыра.

На месторождении выделены три типа руд: окисленные, халькозиновые и первичные сульфидные (рис. 72).

Рис. 72. Схематические поперечные разрезы ме­ сторождения Кальмакыр.

По Деды (1971)

/ — лёссы; 2 — окисленные балансовые руды; 3 — окис­ ленные забалансовые руды;

вичные халькопиритовые ру­ ды; 7 — тектонические на­

рушения

/— зона окисления;

//—зона цементации; ///— зона первичных сульфидов

Генезис месторождения. В Алмалыкском рудном районе медно­ молибденовое оруденение повсеместно пространственно ассоцииру­ ется с малыми итрузивными телами гранодиорит-порфиров пермотриасового возраста. Возрастной предел оруденения находится между верхней пермью и нижним триасом. Оруденение здесь в ос­ новном находится в экзоконтакте штока гранодиорит-порфиров; в эндоконтакте оно становится убогим и лишь местами имеет про­ мышленный характер.

В вопросе о связи медно-молибденового оруденения Кальмакы­ ра с интрузией гранодиорит-порфиров мнения геологов расходятся. Одни эту связь отрицают и считают, что пространственное сонахождение гранодиорит-порфиров и оруденения обусловлено струк­ турным контролем, при котором движение магмы и гидротермаль­ ных растворов происходило по одним и тем же тектоническим зонам. Другие допускают возможность парагенетической связи между оруденением и гранитоидами, а Н. А. и В. И. Айзенштат (1966 г.), Н. Б. Вольфсон, С. А. Денисов и Р. А. Мусин (1960 г.) высказались в пользу прямой генетической связи между ними.

Судя по имеющимся в настоящее время материалам, тесная пространственная связь медно-молибденового оруденения в Алмалыкском рудном районе с гранодиорит-порфирами не является случайной. Роль структурного контроля здесь, безусловно, велика. И гранодиорит-порфиры, и оруденение контролируются одними и теми же зонами повышенной трещиноватости. Незначительное развитие оруденения в массивах гранодиорит-порфиров, по-види­ мому, свидетельствует о том, что в этих массивах к моменту рудообразования трещиноватость была значительно слабее развита, чем во вмещающих их породах. Вряд ли можно считать неболь­ шие интрузивные тела гранодиорит-порфиров непосредственным источником оруденения, но, вероятно, можно не сомневаться в парагенетической связи оруденения с этими породами, поскольку они близки по времени образования.

Месторождение Дальнее

Находится в Алмалыкском рудном районе, в северной его час­ ти (см. рис. 71). Описание месторождения составлено по материа­ лам А. Т. Рахубенкова (1972).

Геологическое строение месторождения. Площадь месторожде­ ния сложена преимущественно интрузивными породами: сиенитдиоритами, диоритами, гранодиорит-порфирами алмалыкского типа. Песчано-карбонатные отложения и эффузивные кварцевые порфиры имеют незначительное развитие и сохранились в интру­ зивных породах в виде небольших ксенолитов. Скарнированные карбонатные породы встречены буровыми скважинами. Кварцевые порфиры обнажаются только на западе рудного поля за Кальмакырским разломом.

Сиенит-диориты имеют наибольшее распространение и развиты в центральной и западной частях месторождения. Среди них выде­ ляются разновидности мелко- и среднезернистых пород. Преобла­ дают первые.

Диориты слагают центральную и восточную части месторож­ дения. По данным Рахубенкова, диориты образовались за счет ассимиляции гранитной магмой карбонатных пород кровли.

Гранодиорит-порфиры алмалыкского типа на поверхности не обнажаются. Они прорывают в виде апофиз сиенит-диориты и дио­ риты и вскрываются скважинами на глубине 90 м и более. На глубине 1 км апофизы гранодиорит-порфиров соединяются в еди­ ное тело штокообразной формы.

Наиболее молодыми интрузивными образованиями в районе являются дайки диоритовых порфиритов.

Месторождение Дальнее находится в тектоническом блоке пород, ограниченном Карабулакским и Кальмакырским разломами близширотного простирания. Участок месторождения сильно раз­ бит многочисленными нарушениями и мелкой трещиноватостью северо-восточного простирания.

228

Морфология и связь оруденения с постмагматическими процесс сами. Рудное тело оконтуривалось, по данным опробования, при бортовом содержании меди 0,1%. Штокверк вытянут в близширотном направлении, площадь месторождения с глубиной увеличи­ вается.

Для внутреннего строения штокверка характерно развитие тектонических зон и невыдержанных сульфидно-кварцевых и квар­ цевых жил, мелких тектонических трещин и рудных прожилков. Все тектонические нарушения, жилы и трещинки подразделены на две группы: 1) крупные нарушения и жилы, которые картируются при обычной документации в масштабе 1:50 (мощность 5 см и более); 2) мелкие трещины и прожилки (мощность от 0,1 мм до 5 см). Для локализации оруденения главное значение имеет вто­ рая группа разрывов. Рудные прожилки унаследовали мелкую трещиноватость всех четырех направлений, но преимущественное развитие получила близширотная система прожилков. В среднем для месторождения рудных прожилков на 30% больше, чем неруд­ ных и трещин.

По данным Рахубенкова (1972), распределение прожилкововкрапленного оруденения в штокверке обусловлено двумя главны­ ми факторами: 1) контур оруденения месторождения в плане повторяет морфологию апикальной части глубинного штока грано- диорит-порфира; 2) распределение минерализации внутри шток­ верка происходило по трещиноватости всех четырех направлений.

На месторождении Дальнее широко развиты метасоматические изменения пород, представленные серицитовыми кварцитами в

кварцитовых и монокварцевых пород. На слабо и средне изменен­ ные породы приходится более 80 промышленных руд, на интенсив­ но измененные — около 20.

В слабо — средне измененных породах, представленных сери­ цит-хлоритовой и кварц-серицит-хлоритовой фациями, размещено в 5—6 раз больше медно-золото-молибденовых руд, чем в интен­ сивно измененных породах кварц-серицитовой и монокварцевой фаций. По-видимому, в этап рудоотложения слабо и средне изме­ ненные породы отличались сильной трещиноватостью и поэтому обладали повышенной проницаемостью для гидротермальных рас­ творов.

Минеральный состав и строение руд. В составе руд и гидро­ термально измененных вмещающих пород различными исследова­ телями описано более 80 гипогенных и гипергенных минералов. Степень распространенности рудных и нерудных минералов раз­ личная. Из них главными рудообразующими минералами являются

229

сфалерит, теннантит, борнит, барит, ковеллин, азурит, хризо-

колла.

По данным минералогического картирования, на месторожде­ нии выделяют следующие типы прожилков, в порядке последова­ тельности их образования: кварц-магнетитовые (на их долю при­ ходится 30—40%), кварц-пиритовые (45—50%), кварц-молибде- нитовые (5—10%), кварц-халькопиритовые (20—30%). Перечис­ ленные типы прожилков имеют близширотное, северо-восточное субмеридиональное и северо-западное простирания.

Вертикальная зональность распределения гистогенных рудооб­ разующих минералов снизу вверх следующая: ангидрит, молибде­ нит, кварц, халькопирит, магнетит, пирит, карбонаты (кальцит, анкерит, доломит), блеклая руда, галенит, сфалерит, золото, теллуриды золота, серебра, свинца, гематит, цеолиты, барит.

Ниже приводится краткое описание главных рудообразующих минералов: халькопирита, пирита, самородного золота, молибде­ нита, магнетита, кварца, ангидрита.

Халькопирит развит в минерализованных диоритах, сиенитдиоритах и гранодиорит-порфирах в виде вкрапленности и про­ жилков. По данным химического анализа халькопиритового кон­ центрата в нем установлено присутствие следующих элементов (в числителе показано среднее содержание элемента в г/т, в зна­ менателе— количество проб):

в форме куба, пентагондодекаэдра и их комбинаций. Основными полезными компонентами пиритных концентратов являются золо­ то, серебро, селен и теллур. По данным химического анализа пиритового концентрата из проб, отобранных из различных рудо­ вмещающих пород, в нем установлено присутствие следующих

Золото в рудах представлено двумя разновидностями: субмик­ роскопическое в сульфидах (пирите, халькопирите и др.) и само­ родное золото. Последнее встречается редко и отмечалось в халь­ копирите и борните в виде изометрических зерен и тончайших прожилков размером в сотые и тысячные доли миллиметра. В ру­ дах месторождения Дальнее золото и серебро практически связаны только с сульфидами.

230

Молибденит сравнительно редко образует заметные скопления. Он развит главным образом в диоритах в виде мелких выделений в призальбандовых частях прожилков — кварцевых, кварц-ангид- рит-пиритовых, кварц-пирит-халькопиритовых. Встречаются мономинеральные прожилки молибденита, прерывистые и очень тонкие (0,5—1 мм), во вмещающих породах и в кварце.

Химическими анализами в молибдените установлена примесь Re — 710 г/т (по данным четырех определений).

Магнетит образует вкрапленность и прожилки в рудовмещаю­ щих породах. Ореол распространения магнетита примерно совпа­ дает с ореолом оруденелых зон вокруг штоков гранодиорит-пор- фиров в Алмалыкском рудном поле. Эта закономерность распро­ странения магнетита используется при геофизических методах поисков медно-молибденового оруденения методом магнитометрии.

Кварц является главным жильным минералом. Он выделяется на всех стадиях постмагматических процессов минерализации и представлен несколькими генерациями. В ранние стадии кварц отлагался метасоматическим путем, позднее он выполнял трещины

ипустоты в породах. Средняя мощность кварцевых прожилков составляет 5—15 мм. Мощность зоны окварцевания достигает десятков метров. Кварц мелко- и среднезернистый. По данным нейтронно-активационного анализа установлено, что чисто ото­ бранный кварц характеризуется очень низким содержанием золота

исеребра по сравнению с сульфидными минералами.

Ангидрит гидротермальный в количественном отношении по сравнению с жильным кварцем является второстепенным минера­ лом. Он образует во вмещающих породах прожилки и линзы мощностью до 20 см; содержит вкрапленность пирита и халько­ пирита. До глубины 100—150 м от поверхности почти весь ангид­ рит превращен в гипс. С глубиной количество прожилков ангид­ рита увеличивается. В ангидритах примесь золота и серебра не установлена.

Типоморфными текстурами в рудах являются вкрапленная, прожилковая, пятнистая, трещиноватая, редко развиты друзовая и брекчиевая.

Типоморфными структурами в порядке распространения явля­ ются зернистые, метазернистые, катакластические и кристаллобластические. Характерные текстуры и структуры руд свидетель­ ствуют о процессах метасоматоза и заполнения пустот, развивав­ шихся в этап отложения рудообразующих минералов, а также о внутристадийных пострудных процессах дробления и перекрис­ таллизации минералов.

Процесс рудообразованпя на месторождении разделяется на пять стадий (от более ранних до более поздних): в первую стадию отлагалась кварц-магнетитовая минеральная ассоциация; во вто­ рую — кварц-пиритовая; в третью — кварц-молибденитовая; ,в чет­ вертую — кварц-халькопнритовая с золотом; в пятую — кварц- кальцит-галеннт-сфалеритовая с золотом.

231

Отложение минеральных ассоциаций происходило в широком интервале температур (от 420 до 100°С), но продуктивные мине­ ральные ассоциации (кварц-молибденитовая и кварц-халькопири- товая с золотом) отложились при средних температурах (300— 200° С).

На месторождении Дальнее выделяются три основных вида руд: сульфидный прожилково-вкрапленный; смешанный прожилко­ во-вкрапленный; окисленный прожилково-вкрапленный.

Некоторые вопросы генезиса месторождения. Месторождение Дальнее расположено в тектоническом блоке пород, который ока­ зался в отличие от соседних тектонических блоков наиболее нару­ шенным и более проницаемым для малых интрузий гранодиоритпорфиров и позднее поступавших гидротермальных растворов.

Основная масса рудных минералов отлагалась в сиенит-диоритах, а молибденит — в диоритах.

Месторождение образовалось в среднетемпературный постмаг­ матический этап, в пять стадий минерализации. Комплекс призна­ ков — структурно-геологических, минералого-геохимических и тек­ стурно-структурных — позволяет считать, что месторождение фор­ мировалось на глубине примерно 1,0—1,5 км от поверхности.

По данным А. В. Королева, С. Т. Бадалова, Е. Р. Бутьевой, А. Т. Рахубенкова и других исследователей геологии и металлоге­ нии района, предполагается верхний предел времени образования медно-золото-молибденового штокверкового оруденения между верхней пермью и нижним триасом.

ГЛАВНЕЙШИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЗАХСТАНА

В настоящее время известно несколько десятков медных и медно-молибденовых месторождений и рудопроявлений прожилко- во-вкрапленного типа на территории Казахской ССР, которые были открыты, изучены и некоторые из них переданы в эксплуа­ тацию за годы Советской власти.

Наиболее широко медно-молибденовые месторождения и рудопроявления развиты в Центральном Казахстане, подчиненное значе­ ние имеют в Северном Казахстане (Бощекуль и др.), слабо изу­ чены в Южном Казахстане (Консай, Жайсан и др.). Медно-молиб­ деновое оруденение в Казахстане сформировалось в две металлогенические эпохи: каледонскую (Бощекуль и др.) и герцинскую (Коунрад, Борлы, Каскырказган и др.). И. Г. Павлова и др. («Основы...», 1971), рассматривая геологическое строение Казах­ стана, выделяет в палеозое этой области четыре этапа: 1— ранний геосинклинальный (О—S), соответствующий формированию геосинклинальных трогов, разделенных жесткими глыбами докембрийской консолидации; 2 — ранний орогенный (Dj—D2), в тече­ ние которого формируется девонский интрузивно-вулканогенный

232