книги из ГПНТБ / Альбов М.Н. Рудничная геология

3. Изучение структуры рудных полей гидротермальных

жильных и метасоматических месторождений

Наиболее продуктивные жильные месторождения золота приурочены к небольшим куполам гранодиоритов, а также к дайкам гранит-порфиров, залегающих в более древних породах основного состава (змеевиках, порфиритах и их туфах). Наиболее благоприятными условиями для золотого оруденения можно считать купола гранодиоритов, слабо вскрытые эрозией Площадь таких куполов на детальной геологической карте иногда не пре­ вышает 0,25 км2 . Такая степень эрозии отвечает акробатолитовой стадии размыва интрузива по схеме Эммонса. Нередко купол гранодиоритов бы-

Рис. 2. Геолого-структурный план Джетыгаринского золоторудного месторождения. По П. И. Кутюхину и Г. И. Вилесову.

100

тыгаринского золоторудного месторождения в Севере-Западном Казах­ стане (рис. 2 и 3). Слабо вскрытый купол гранодиоритов прорывает более древние серпентиниды, которые служат непроницаемой кровлей для руд­ ных жил. В гранодиоритах вблизи контактовой поверхности купола раз­ виты мощные пологопадающие рудные жилы, под которыми залегает свита крутопадающих параллельных жил с простиранием, нормальным к длинной оси купола. В более размытых куполах крутопадающие рудные жилы обычно развиты по периферии куполов параллельно поверхности контакта с вмещающими породами.

Если купол гранодиоритов залегает согласно в свите крутопадающих сланцев с пологим погружением осей складчатости, то наиболее благопри­ ятным полем для золотого оруденения является участок сланцевой толщи над пологим погружением кровли гранодиоритов. На таком участке не­ редко развита сеть даек гранит-порфиров, согласных и секущих вмеща­ ющие сланцы. В дайках часто развиты поперечные кварц-сульфидные жилы типа Березовского золоторудного месторождения на Урале.

101

Рис. 4- Поперечный геологический разрез Кумакского золоторудного ме­ сторождения (Южный Урал).

1 — смятые эффузивные породы; г — черные углистые сланцы; з — серые золото­ носные сланцы; 4 — полосчатая вкрапленность пирита; 5 — гранодиоритовыЯ купол.

6 — граница древней коры выветривания

102

Многие золоторудные месторождения тесно связаны с минерализо­ ванными зонами смятия. Такие зоны протяжением десятки и даже первые сотни километров расположены вдоль глубоких линейных разломов, ко­ торые служили каналами для проникновения гидротермальных золото­ носных растворов. Узкие зоны наиболее смятых пород нередко превращены в милониты с рассеянной в них полосчатой вкрапленностью золотоносных сульфидов и многочисленными мелкими прожилками кварца. Разведка участков с повышенным содержанием золота нередко вскрывает на неко­ торой глубине от дневной поверхности согласно залегающие дайки и ку­ пола диоритов (рис. 4). Наряду с заполнением трещин в условиях смятых пород или сланцев широкое развитие приобретает метасоматоз. По­ этому руды типа зон смятия по внешнему виду без опробования трудно отличить от вмещающих пустых пород.

4. Изучение структуры рудных полей

штокверковых месторождений

Для всех штокверковых месторождений характерна приуроченность их к интенсивно дислоцированным участкам земной коры. Многие место­ рождения расположены в сводовых частях крупных антиклиналей и в мес­ тах пересечения крупных разломов с зонами смятия. Второй их особен­ ностью является тесная связь с кислыми интрузивными породами (грано- диорит-порфирами, монцонит-порфирами). При этом месторождения размещены в эндоконтакте интрузии, иногда они полностью занимают пикальные части малых интрузий. Гидротермальные изменения вмещающих пород в основном выражены в окварцевании и серицитизации.

Формирование штокверков путем выполнения многочисленных мел­ ких трещин минеральным веществом определяет наиболее развитую прожилковатую текстуру руд; роль метасоматоза относительно невелика. На один погонный метр разведочной выработки в штокверках на одних участках приходится 10—15 прожилков, на других — более сотни тонких прожилков, но встречаются участки длиной в десятки метров с отсутствием прожилков.

Огромное значение при изучении структур штокверков имеет анализ трещиноватости минерализованных пород. Статистической обработкой со­ тен и тысяч замеров трещин с составлением круговых диаграмм можно достоверно выявить преобладающее направление рудных прожилков. Сеть разведочных выработок задают вкрест этому главному направлению.

Площадь выхода минерализованных пород колеблется в пределах от 0,1 до 1,0 км 2 . Глубину оруденения в начале предварительной разведки можно принимать равной среднему диаметру выхода штокверкового руд­ ного тела.

Большое влияние на прогнозную оценку штокверка имеет глубина древней коры выветривания и мощность перекрывающих месторождение пород. Минерализованные породы в коре выветривания имеют значительно меньшую крепость, что удешевляет добычу открытыми горными рабо­ тами. С другой стороны, сильное окисление может привести к обесцени-

103

ванию выветрелых руд (например, в молибденоносных штокверках). При перекрытии штокверка новыми образованиями первостепенное значение имеет коэффициент вскрыши.

5.Изучение структуры рудных полей, связанных

сдревней корой выветривания

Наиболее богатый опыт изучения морфологии и тектоники рудных -тел и структуры рудных полей месторождений полезных ископаемых,

.связанных с древней корой выветривания, накоплен по уральским мес­ торождениям силикатных никелевых руд.

Первичными никеленосными породами здесь являются ультрабазиты. Главным носителем никеля служит оливин, в котором содержание никеля находится в пределах от 0,1 до 0,27%. [2]. Рассеянные в ультрабазитах

.сульфиды (пирротин, пентландит, миллерит) как первоисточник никеля занимают подчиненное значение.

Массивы ультрабазитов и образовавшихся по ним серпентинитов в структурно-тектоническом отношении не однородны. В этих массивах не­ редко развиты зоны дробления и смятия, дайки и жилы диоритов и габ­ бро-пегматитов. Наконец, процесс серпентинизации ультрабазитов связан с широким развитием трещиноватости в змеевиках. Вся эта первичная тек­ тоника (прототектоника) в змеевиковых массивах имеет решающее значение при разведке и геометризации рудных тел.

Наложение мощной древней коры выветривания на змеевиковые мас­ сивы в зависимости от первичной тектоники последних обусловливает об­ разование двух главных морфологических типов кор: кора площадного залегания и кора линейного залегания. Нижняя поверхность коры чрез­ вычайно неправильная и сложная. Наиболее глубокие карманы коры сле­ дуют контактам змеевиков с другими породами, особенно с известняками, а также зонам дробления и смятия. Известны случаи, когда глубина таких карманов превышает 200 м. Карманы коры выклиниваются вниз в виде пальцев. Иногда буровые скважины, заданные вкрест такого кармана, выйдя из зоны выветривания в плотные породы, снова пересекают интер­ валы выветрелых пород, чередующиеся с плотными породами.

Рудные поля в контакте змеевиков и известняков вследствие процес­ сов карстообразования нередко разбиты сбросами с оседанием отдельных блоков. Отрицательный микрорельеф местности иногда приводит к пере­ крытию значительной части рудного поля новейшими отложениями и тор­ фяными болотами. В таких условиях существенную помощь при детальном геологическом картировании могут оказать геофизические работы (магнит­ ная и гравитационная съемки).

Сеть вертикальных скважин предварительной и детальной разведки дает обширную информацию, на основе которой следует составлять планы и разрезы с широким использованием метода изолиний (изогипсы подзем­ ного рельефа плотных пород, изолинии мощности выветрелых пород, изолинии мощности рудных тел, изолинии содержания никеля в рудных телах и т. п.).

104

6. Изучение структуры рудных полей

месторождений осадочного генезиса

Характерной особенностью месторождений осадочного генезиса яв-' ляется пластовая форма залегания рудных тел. Пласт занимает опреде­ ленный стратиграфический горизонт во вмещающей его слоистой толще. Мощность пласта практически является величиной постоянной и ничтож­ ной по сравнению с размерами его поверхности. Наконец, пласт испытывает те же нарушения залегания (складчатые и разрывные), что и вмеща­ ющая его слоистая толща. Такими же свойствами отличаются метаморфизованные месторождения, образовавшиеся в результате регионального ме­ таморфизма обычных осадочных месторождений.

Детальный стратиграфический разрез продуктивной толщи является обязательным дополнением к структурно-геологической карте рудного поля. На этом разрезе кроме положения рудного пласта необходимо вьн делить два-три маркирующих опорных горизонта, расположенных и выше и ниже рудного пласта. Встреча этих опорных горизонтов буровыми сква­ жинами и горными выработками облегчает ориентировку по вскрытию рудного пласта разведочными работами.

Составление геолого-структурной карты рудного поля при горизон­ тальном или наклонном залегании продуктивной толщи без каких-либо ее нарушений не представляет затруднений. Главное внимание здесь

В пределах продуктивного пласта рудные тела могут быть располо­ жены отдельными пятнами, участками, выявление которых требует дета­ лизации разведочной сети. При этом продуктивный пласт по литологическому составу внешне слабо отличается от вмещающих пород. Таковы,- например, свинцово-цинковые пластовые залежи в толще известняков. Для выявления продуктивного горизонта здесь необходимо пользоваться дополнительными признаками, например, повышенным содержанием крем­ незема (метод нерастворимых осадков) или некоторых микроэлементовт устанавливаемых спектральным анализом при геохимическом опробовании карбонатных пород. Детальная разведка может установить участки с мест^ ными нарушениями рудного пласта, вызванными межформационным размывом, внедрением изверженных пород, карстовыми явлениями. На пе­ риферии рудных тел возможно их расщепление.

При наличии складчатых и разрывных нарушений продуктивного пласта единственно правильным методом построения структурно-геологи­ ческих карт является геометризация с помощью изогипс (подземных гори­ зонталей). В условиях регионального метаморфизма интенсивно смятые рудные пласты могут образовывать пережимы и местные утолщения вдольосей складок, переходящие в залежи неправильной формы.

Среди осадочных пород, смятых в складки и разбитых сбросами, могутбыть и эпигенетические рудные залежи, имеющие форму пластов. Однако в этом случае рудные залежи тесно приурочены к разломам и куполам брахиантиклинальных складок.

10&

7. Составление геоморфологической карты россыпных месторождений

1)положение коренных месторождений ценных компонентов;

2)геоморфологические условия образования россыпей;

3)условия сохранности россыпных месторождений [3].

Расстояние перемещения ценных минералов от их коренных место­ рождений до промышленных россыпей может определяться несколькими километрами, а иногда и первыми десятками километров. Кроме того, россыпь может образоваться за счет размыва промежуточных коллекторов. Поэтому при геоморфологическом анализе россыпей необходимо изучение геологической и геоморфологической карт обширного района в масштабе 1 : 25 ООО, 1 : 50 ООО или 1 : 100 ООО.

Промышленные россыпи золота во многих районах образуются за счет размыва минерализованных зон смятия с наложенной на них глубокой линейной корой их выветривания. При этом в данном районе может и не быть золоторудных месторождений промышленного значения. Золотое оруденение часто бывает рассеянным в толще золотоносных пород. Широ­

кора выветривания вдоль минерализованной зоны с гипергенным золотым оруденением служит важнейшей россыпеобразующей формацией. Немалое влияние на условия образования россыпей оказывает также и неотекто­

В ПРЕДЕЛАХ РУДНОГО ПОЛЯ

1. Задачи поисков

Как известно, поисками называются работы, направленные на отыс­ кание новых, еще неизвестных месторождений полезных ископаемых или отдельных рудных тел. Это определение резко отделяет поиски от случай­ ных открытий, когда месторождения становятся известными в результате случайных находок. В настоящее время большинство месторождений от­ крывается специально организационными поисками.

Д л я продления срока существования горного предприятия и увели­ чения его производительности рудничным геологам в ряде случаев при­

106

ниях нередко прирост запасов возможен только за счет глубоких горизон­ тов. Поэтому поиски скрытых рудных тел составляют одну из основных задач рудничного геолога. Помимо поисков новых рудных тел в пределах рудного поля разрабатываемого месторождения рудничному геологу при отсутствии специальных геологоразведочных партий приходится иногда проводить поиски новых рудных полей и новых месторождений в ближай­ ших окрестностях рудника.

Исходя из этих задач, рудничный геолог должен знать методы поиско­ вых работ и уметь применять их. Поиски следует проводить на строго научной основе, используя знание генетических и промышленных типов месторождений, поисковые критерии и поисковые признаки, с применением наиболее эффективных для конкретных геологических условий методов поисков. Среди многих участков возможного оруденения по району сле­ дует выделить наиболее благоприятные для обнаружения новых месторож­ дений в результате проведения поисково-разведочных работ.

Поиски часто сопровождаются детальной геологической съемкой. Комплекс таких изысканий называют геологопоисковыми работами. Для проведения их необходимо составить и утвердить задание и программу работ, которые в дальнейшем являются основным документом для контроля деятельности геологопоискового отряда (геологопоисковой партии).

2. Поисковые критерии и поисковые признаки

Основами поисковых критериев, является учение о месторождениях полезных ископаемых. Поисковыми признаками называют видимые на местности явления, указывающие не непосредственную близость участка с возможным наличием месторождения.

Важное значение для научно поставленных поисков имеет генетиче­ ская классификация месторождений полезных ископаемых. В основу этой классификации положены представления о генезисе, миграции химических элементов в земной коре и условиях их концентрации. В табл. 21 приве­ дены главнейшие генетические типы рудных месторождений. Промышлен­ ное значение генетических типов одного и того же полезного ископаемого может быть неодинаковым. Основное внимание геолог-разведчик должей уделять генетическим типам ведущего промышленного значения. Если геолог правильно представляет себе способ образования месторождения, он правильно составит проект поисков и разведки. И, наоборот, неверное представление о генезисе влечет за собой неправильную методику поисков и разведки с непроизводительными затратами средств, энергии и времени, с низким производственным эффектом. Хорошее знание различных гене­ тических и промышленных типов месторождений служит основным усло­ вием научной методики поисков и разведки.

Важнейшим поисковым критерием для многих рудных месторождений является магматогенкый (табл. 22). Магматические рудные месторождения яла тины, хрома, меди, титана, ванадия и месторождения сульфидных медно-никелево-платиновых руд следует искать в массивах габбро, норитов, пироксенитов и ультрабазитов (перидотитов, дунитов и возникших из них серпентинитов).

107

кварциты)

Поиски-контактово-метаморфических месторождений железа, меди, вольфрама и молибдена надо вести вдоль контакта кислых или средней кислотности интрузивных пород (гранитов, гранодиоритов, сиенитов, диоритов) с благоприятными для замещения породами (известняками, ту­ фами). Вмещающими руду породами обычно бывают скарны, преимуще­ ственно пироксено-гранато-эпидотового состава.

Жильные гидротермальные месторождения золота, меди, полиметал­ лов, серебра, олова, вольфрама, молибдена, висмута и мышьяка следует искать в непосредственной близости к небольшим кислым интрузиям и дайкам гранитов и гранодиоритов (как внутри этих интрузий, особенно в их куполах, так и в ороговикованных породах кровли). Наконец, гидро-

110