книги из ГПНТБ / Альбов М.Н. Рудничная геология

разреза и его опорных горизонтов ориентирует геолога при ведении поис­ ков. Если встреченные пласты горных пород относятся к верхней части стратиграфического разреза, расположенного выше продуктивного (вме­ щающего руду) горизонта, то имеется полное основание для заложения буровых скважин (горных выработок) с целью поисков нижележащего рудного пласта. Если пласты горных пород относятся к нижней части стра­ тиграфического разреза, совершенно очевидно, что рудный пласт здесь смыт и искать его бесполезно. Однако при этом следует выяснить возмож­ ность встречи нового рудного пласта, приуроченного к нижней, еще не вполне изученной части стратиграфического разреза.

В тесной связи со стратиграфическим следует использовать фациалъ- но-литологический поисковый критерий. Каждое месторождение осадочного генезиса образуется при вполне определенных физико-географических условиях отложения осадков. Современные успехи петрографии осадочных пород позволяют выделить по их составу фации пластов и, пользуясь ме­ тодом составления фациально-литологических карт и детальных палеогео­ графических карт, направить поиски с целью выявления рудоносных фаций.

Геоморфологический поисковый критерий совершенно необходим при поисках современных, древних и ископаемых россыпей золота, платины, алмазов, олова, вольфрама, титана и циркона. Древняя гидрографическая сеть с ее россыпями часто не имеет ничего общего с современной речной сетью. Глубокое изучение геоморфологии района и истории развития реч­ ной сети может привести к открытию участков древних россыпей, иногда лежащих вблизи современных водоразделов и погребенных под поздней­ шими отложениями. В последнее время в некоторых золотоносных районах в меридиональных и других эрозионно-структурных депрессиях установлены древние мезо-кайнозойские россыпи золота, платины и алмазов.

—перемещение вниз по вертикали в пределах рудных тел с образо­ ванием зон вторичного обогащения;

—перемещение в горизонтальном направлении за пределы место­ рождения с образованием вторичной концентрации металлов в осадочных породах и в породах коры выветривания.

Каждый металл имеет определенное соотношение между двумя ука­ занными направлениями в соответствии с его геохимическими особенно­ стями и физическими свойствами рудных минералов. Здесь возможны три варианта:

—размыв промышленного эндогенного месторождения приводит к образованию вторичной концентрации металла в экзогенных условиях также промышленного значения;

—размыв промышленного эндогенного месторождения приводит к рассеянию металла в осадочных породах или к слабой экзогенной его кон­ центрации, не имеющей практического значения;

—размыв крупных масс эндогенных непромышленных концентраций

112

Т а б л и ц а 24

Взаимосвязь эндогенного и экзогенного оруденения на примерах рудных месторождений Урала

приводит к образованию экзогенных месторождений металла промышлен­ ного значения.

Первый вариант определяется достаточно достоверно при близком расположении вторичных концентраций относительно первичного рудного месторождения. Таковы, например, элювиальные россыпи золота и пла­ тины, где это расстояние до первичных рудных тел не превышает немногих сотен метров. Второй и третий варианты являются примерами обратной связи: с увеличением миграционной способности элемента расстояние меж­ ду первичным и вторичным месторождениями резко возрастает. Трудности в установлении такой связи увеличиваются. При этом вторичные концен­ трации после размыва эндогенных месторождений могут иметь различный возраст.

Для некоторых полезных ископаемых этот поисковый критерий давно известен и широко применяется в практике поисков (золото, платина,

8 Заказ 10

алмазы, касситерит). Имеются, однако, и другие полезные ископаемые, на­ пример медь, вторичные концентрации которых в осадочных породах уда­ лены от породивших их первичных месторождений на десятки и даже сотни километров. Но и в этом случае изучение путей миграции таких полезных ископаемых на большие расстояния проточными водами, установление прямой и обратной связи эндогенных месторождений приобретает важное значение для научного направления поисков. В табл. 24 приведены примеры прямой и обратной связи эндогенных и экзогенных месторож­ дений некоторых металлов [1].

3. Изучение выходов горных пород со слабой

минерализацией и вкрапленных руд

Изменения горных пород в результате гидротермального метамор­ физма служат важным поисковым признаком. Они рассмотрены в сборнике работ советских геологов [8]. Как правило, эти изменения возникают до отложения промышленных руд. Оруденение обычно накладывается на уже измененные породы. При составлении геологических карт рудного поля, рудничных планов и вертикальных разрезов возникает необходимость специального геологического картирования измененных пород по возмож­ ности с оценкой интенсивности их гидротермальных изменений. Более высокая степень интенсивности изменения породы указывает на близкое залегание руд.

Нет необходимости давать абсолютную оценку количества тех или иных минеральных новообразований в измененной породе. Вполне достаточно применить оценку интенсивности изменений в условных индексах (баллах) для каждого типа изменений по трехбалльной шкале. Выделяются три балла, последовательно характеризующих слабую, среднюю и сильную степень изменения. В табл. 25 приведены примеры оценки интенсивности гидротермальных процессов, изменяющих околорудные породы [7].

Расчленение пород по интенсивности гидротермального метаморфизма может быть применено и к другим типам изменений: грейзенизации, березіітіізации, лиственитизации, карбонатизации, анкеритизации, доломи­ тизации, турмалинизации, каолинизации и др. Этот же принцип может быть положен в основу разделения разнообразных вкрапленных руд по интенсивности их оруденения.

чем для равномерно рассеянной текстуры. Это имеет важное значение при окислении вкрапленных руд. Окислительные процессы легко распростра­ няются по полоскам или лентам окисляющихся сульфидов, а также по сульфидному цементу обломков жильных минералов на значительную глу­ бину. В то же время редкую вкрапленность свежих сульфидов в плотных кварцевых рудах можно встретить на естественных выходах рудных жил.

114

. . .

Рис. 5. Влияние текстуры руд на распространение процессов окисле­ ния и вторичного обогащения

Для руд с полосчатой или брекчиевидной текстурой сплошность суль­ фидных зерен наблюдается при меньшем их содержании по сравнению с равномерно рассеянной текстурой

4. Поиски рудных тел под непроницаемой кровлей (под экраном)

Рудообразующие гидротермальные растворы, восходящие по текто­ ническим разломам (по зонам смятия), нередко встречают на своем пути малопроницаемые породы, пологопадающие сместители. Под такими экра­ нами происходит локализация гидротермально-метасоматических рудных тел, особенно в благоприятных для замещения породах. Образуются руд­ ные тела сложной грибообразной формы, которые, как правило, располага­ ются в пересечении благоприятных пологозалегающих горизонтов с кру­ топадающими трещинами (рис. 6). Нередко рудные тела залегают в ядре антиклинальных складок под малопроницаемыми пластами (рис. 7), а также в куполах штоков гранодиоритов, внедрившихся в плотные и малопроницаемые породы (рис. 8).

(2) с крутопадающим разломом

117

+ + / ѵ ѵ ѵ к

Рис. 9. Рудная залежь в скар­ нах под экраном кремнистых сланцев.

1 — диориты; 2—кремнистые слан­ цы; 3 — известняки; 4 — скарны; 5 — руда

Отсюда следует, что ведущими поисковыми критериями рудных тел под экранами являются стратиграфический и структурный. Детальное изучение стратиграфии, литологии и структуры может привести к нахожде­ нию скрытых рудных тел. На рис. 9 показан геологический разрез контакта диоритов со сланцево-карбонатной толщей. На дневной поверхности в кон­ такте кремнистых сланцев с диоритами какие-либо признаки оруденения отсутствуют. По геологическому разрезу известно, что под сланцами за­ легают известняки, которые в контакте с диоритами могут дать зону скар­ нов с магнетитовым оруденением. При постановке магнитометрии и про­ верке полученной аномалии поисковой скважиной можно вскрыть зону скарнов и новую магнетитовую залежь.

5. Поиски рудных тел под мощными наносами

На геологических картах рудоносных районов нередко выявляются площади, закрытые мощными новейшими осадочными породами. Под этими осадками прослеживаются уже установленные минерализованные зоны смятия, вмещающие рудные месторождения. Протяжение таких погребенных зон смятия определяется километрами и даже первыми десят­ ками километров. Поиски новых скрытых рудных месторождений в таких условиях составляют актуальную задачу геолога-разведчика. Прежде всего в таких случаях надо ставить комплексные геофизические и гео­ химические исследования.

118

Рис. 10. Схема геологопоисковых работ по минерализованной зоне под мощными наносами.

I — I — поисковые линии первой стадии; I I — I I — поисковые линии второй стадии;

скв. — глубокая буровая скважина третьей стадии поисков

Линейное протяжение зон смятия предопределяет методику их поис­ ков (рис. 10). Вкрест зоны смятия на значительном расстоянии друг от друга (2—5 км) проводятся геологопоисковые линии. По этим линиям за­ кладывают вертикальные скважины колонкового бурения с целью опреде­ ления мощности наносов и получения 2—5 м керна из коренных горных пород или из их элювия. Расстояния между скважинами по линии опреде­ ляются шириной зоны смятия и могут составлять от 100 до 500 м. Одно­ временно по поисковым линиям проводится комплекс геофизических ис­ следований (магниторазведка, электроразведка, гравиразведка), включая разнообразные способы каротажа буровых скважин. Образцы коренных горных пород из буровых скважин изучаются методами минералогии и пет­ рографии, производится их количественный спектральный анализ. Особое внимание следует обращать на изучение нижнего (базального) слоя новей­ ших осадочных пород. Методами шлихового анализа следует выделять из них тяжелую фракцию и изучать ее минеральный состав. Из скважин могут быть извлечены и окатанные обломки руд, например, бурых желез­ няков, представляющих обломочный ореол рассеяния на выходах руд­ ных тел.

Полученная информация от первой стадии геологопоисковых работ обычно бывает достаточна для выделения в пределах зоны смятия

119

отдельных групп горных пород. Среди них выделяется более узкая полоса наиболее смятых пород, минерализованных сульфидами, с которой обычно и бывает связано оруденение.

Вторая стадия геологопоисковых работ состоит в проведении более коротких поисковых линий для прослеживания выявленной узкой мине­ рализованной зоны, непосредственно вмещающей рудные тела. Линии вто­ рой стадии поисков задаются между линиями первой стадии на расстоянии 500—1000 м, а вертикальные скважины по линиям второй стадии через 100—200 м. По линии второй стадии, показавшей оптимальные данные, закладывается более глубокая скважина (третья стадия поисков) для пе­ ресечения предполагаемой рудной залежи.

6. Поиски рудных тел по эндогенным ореолам рассеяния

Возникновение эндогенных геохимических ореолов рассеяния связано с теми же рудообразующими процессами, которые привели к образованию рудных тел. Последние исследования показывают, что в рудных телах кон­ центрируется только часть приносимых растворами металлов, тогда как другая, в несколько раз большая, остается рассеянной во вмещающих по­ родах. Протяженность эндогенных ореолов над рудными телами с крутым падением достигает 1 км. Поэтому поиски скрытых рудных тел по эндоген­ ным ореолам рассеяния отличаются наиболее значительной глубинностью по сравнению со всеми другими геохимическими и геофизическими мето­ дами поисков [9].

Поиски скрытого оруденения по эндогенным ореолам рассеяния про­ изводятся по поперечным вертикальным геологическим разрезам рудовмещающих пород, по одной или нескольким скважинам колонкового бурения, а также по горным выработкам (квершлагам, штольням), вскрывающим эти породы вкрест их простирания в данном профиле. Пробы весом 20— 50 г в виде обломков отбираются от кернов через 3—5 м по оси скважины с точной их документацией. После измельчения и сокращения пробы по­ ступают на полуколичественный спектральный анализ на ряд элементов.

Для выделения геохимических аномалий необходимо определить по каждому элементу значение геохимического фона Сф. Для этого отбирают ряд проб от горных пород, не затронутых рудообразующими процессами. Минимальное значение аномального содержания Са определяется по фор­ муле [3]

где Сф — среднефоновое значение;

S — среднеквадратическое отклонение; m — число точек в аномалии.

На рис. 11 показаны основные структурно-морфологические типы эн­ догенных геохимических ореолов колчеданных месторождений. В строении ореолов медноколчеданных месторождений наблюдается определенная

120