книги из ГПНТБ / Шишкин Н.Н. Кобальт в рудах месторождений СССР

Рис. 44. Схематические геологические разрезы через Ховуаксинское место­ рождение:

Вмещающие породы

Рассматриваемые жильные месторождения локализуются в по­ родах различного состава: осадочных, эффузивно-осадочных, эффу­ зивных и интрузивных. Среди последних наблюдаются породы умеренно кислого и среднего состава и апоперидотитовые серпен­ тиниты. Вмещающие оруденение породы обычно претерпели мета-

132

соматическое изменение, иногда скарнированы. Так, например, на Ховуаксинском месторождении под влиянием процессов метасо­ матоза часть пироксен-скаполитовых и гранат-пироксен-скаполи- говых скарнов превращена в породы пироксен-пренит-полевошпа- тового состава — апоскарны, а песчаники и алевролиты—• в метасоматические породы кварц-полевошпатового состава. При этом ранее образованные сульфоарсениды и сульфиды подверглись интенсивному замещению мелкозернистым агрегатом полевых шпатов и переотложены [196].

Связь оруденения с интрузией

Как правило, для гидротермальных жильных кобальтовых, ни­ кель-кобальтовых и кобальт-никелевых месторождений генетиче­ ская связь с интрузиями устанавливается лишь предположительно. Интрузии эти имеют умеренно кислый, средний и основной состав. Только для некоторых месторождений уверенно можно говорить об установлении их генетической связи с интрузией. К ним отно­ сится Северный рудник Дашкесанского рудного района, в котором пространственно кобальтовое оруденение, по данным петрографиче­ ского и структурного анализов, связывают с четвертой интрузивной

в метасоматических породах — апоскарнах, вмещающих орудене­ ние), наличие редких земель в эпидот-ортите свидетельствует о генетической связи околорудных метасоматитов и оруденения с интрузией умеренно кислого состава.

С уверенностью можно говорить об отсутствии генетической связи рассматриваемого типа месторождений с интрузиями ультра­ основных пород. Для месторождений, залегающих в измененных ультраосновных породах — серпентинитах, — генетическая связь их предполагается либо с обнаруживаемыми в районе более поздними интрузиями основного состава (габброиды, жилы габбро-пегмати­ тов в Ишкининском месторождении на Южном Урале [103]), либо

дайки, секущие рудные тела (лампрофиры в месторождении Блекбирд, США; базальты в месторождении Яхимов, ЧССР), что сви­ детельствует о возобновлении интрузивной деятельности после об­ разования рудных тел.

Структурный контроль оруденения

Характер трещин в сочетании с составом вмещающих пород обусловливает протяженность оруденения по простиранию и на

133

глубину. Так, например, на Южном участке Ховуаксинского ни­ кель-кобальтового месторождения [21, 182, 196], где простирание рудовмещающих трещин такое же, как и пород, развиты выдержан­ ные на значительном протяжении жилы. Быстрое выклинивание жил с глубиной, особенно в восточной части участка, связано с тем, что по падению рудовмещающие трещины переходят в небла­ гоприятные для локализации оруденения породы (порфириты кемб­ рия) .

На Северном участке месторождения рудовмещающие тре­ щины секут слоистость пород под различными углами и жилы по простиранию обычно короткие. По падению же жилы прослежива­ ются на большую глубину, чем жилы Южного участка (исключение представляет жила 31 в западной части Южного участка), так как углы падения вмещающих пород на этом участке значительно больше (от) 60 до 90°), чем на Южном (25—30°, см. рис. 43, 44).

Оруденение обычно приурочено: а) к дайкам основного состава (Северный кобальтовый рудник, Дашкесан; Чимбастау, Южный Казахстан); б) к контактам интрузивных тел с вмещающими поро­ дами (контакты серпентинитов со сланцами, песчаниками и квар­ цевыми диоритами в Бу-Аззер, Марокко); контакты диабазового

Форма и размеры рудных тел

Рудные тела представлены обычно выдержанными по прости­

Сульфоарсениды кобальта и арсениды кобальта и никеля, со­ провождаемые некоторым количеством сульфидных минералов, об­ разуют неравномерно распределенные вкрапленники и линзовидные скопления в массе жильных минералов (см. рис. 46).

Рудные тела прослеживаются по простиранию от первых десят­ ков метров до 800 м, по падению—от первых десятков метров до

бальтового рудника, Дашкесан), протягиваются иногда до 3 км.

134

Рис. 46. Форма рудных тел Ховуаксинского месторождения. По материалам комбината Тувакобальт

Минеральный состав первичных руд, типы оруденения

Первичные руды месторождений рассматриваемого типа со­ стоят из рудных и нерудных минералов жил и минералов вмеща­ ющих пород. Причем из нерудных минералов жил в кобальтовых сульфоарсенидных месторождениях преобладает кварц, в осталь­ ные— карбонаты.

В кобальтовых сульфоарсенидных месторождениях, как прави­ ло, главным кобальтовым минералом является кобальтин, второ­ степенным — глаукодот, в небольшом количестве обнаруживаются высококобальтистый глаукодот, Со- и Fe-Ni-Co-скуттерудиты, саф­ флорит. Кобальтсодержащие минералы — арсенопирит и лёллин­ гит. В отдельных рудопроявлениях (Толайлыгское, Тува) главный кобальтовый минерал — глаукодот, а кобальтин редок. В уран- и

136

кобальтсодержащих рудах молибденовых и золото-молибденовых месторождений Литтл Гем и Виктория, Канада [71], главный кобальтсодержащий минерал — лёллингит, а в качестве редких минералов обнаружены кобальтин и скуттерудит.

Основной тип оруденения в кобальтовых сульфоарсенидных ме­ сторождениях — кобальтиновый, реже обнаруживается глаукодоткобальтиновый и глаукодотовый типы.

В кобальтиновых арсенидно-сульфоарсенидных месторождениях наряду с более ранним глаукодот-кобальтиновым оруденением по­ является более позднее существенно арсенидное кобальтин-скутте- рудит-саффлоритовое оруденение (Карагемское, Горный Алтай).

Среди никель-кобальтовых месторождений выделяются сульфоарсенидные и арсенидные. В рудах первых (Кобальт и Большое Медвежье озеро, Канада) преобладает саффлорит или саффлоритраммельсбергит. Кобальтин, Co-, Fe-Co, Fe-Ni-Co- и FeСо- Niскуттерудиты и кобальтистый лёллингит являются второстепенными минералами, еще реже встречается глаукодот. Вместе с тем появ­ ляются никелевые минералы (никелин, раммельсбергит, герсдорфит, ульманит, полидимит, .брейтгауптит). Основной тип оруденения в этих месторождениях—скуттерудит-кобальтин-саффлоритовый. В рудах их развито самородное серебро (Кобальт) или урановая

синское) наблюдаются все минералы изоморфного ряда скуттеру­ дита в различных количественных соотношениях и Со-скуттерудит из минералов этого ряда выделяется последним (см. рис. 14 ,15). Иногда обнаруживаются все минералы изоморфного ряда лёллин­ гит— кобальтистый лёллингит — железистый саффлорит — саффло­ рит— диарсенид кобальта (в месторождениях рудного района БуАззер— Граара, Марокко; в Ховуаксинском, СССР). Кобальтин в рудах этих месторождений отсутствует или редок. В небольшом ко­ личестве появляются кобальтистый герсдорфит и герсдорфит.

Основной тип оруденения в арсенидных никель-кобальтовых ме­ сторождениях — никелин (раммельсбергит)-саффлорит-скуттеру- дитовый.

Для арсенидных никель-кобальтовых месторождений характер­ но присутствие самородных висмута, серебра и золота. В одних месторождениях (Ховуаксинское) самородный висмут резко преоб­ ладает над самородным серебром и оба минерала концентрируются

137

самородные серебро и золото развиты, в третьих — развиты само­ родные висмут и серебро, но висмут концентрируется в арсенидах

Среди кобальт-никелевых жильных месторождений, как прави­ ло, незначительных по размерам, выделяются сульфоарсенидноарсенидные и сульфоарсенидные. В рудах первых месторождений кобальтовые минералы представлены Fe-Co-Ni-скуттерудитом и кобальтгерсдорфитом (кобальтгерсдорфит-скуттерудитовый тип ору­ денения). В рудах вторых месторождений кобальтгерсдорфит почти единственный носитель кобальта (редок глаукодот). Таким обра­ зом, в этих месторождениях вместо более высокотемпературного кобальтина появляется кобальтгерсдорфит, температура кристал­ лизации которого, согласно полученным нами термограммам, ниже чем у кобальта (см. рис. 9).

Стадийность кобальтового (никель-кобальтового, кобальт-никелевого)

оруденения и место его в общей схеме рудообразования

В гидротермальных жильных месторождениях кобальта и ко­ бальта и никеля кобальтовое оруденение четко выделяется в одну, две или несколько стадий, разделенных между собой тектониче­ скими подвижками. Эта стадийность рудообразования часто прояв­ ляется в полосчатом строении жил, связанном с последовательным подновлением одной и той же жильной трещины. При этом в по­ лосе, характеризующей последующую стадию рудообразова­ ния, наблюдаются обломки агрегатов рудных и жильных минера­ лов, образованных в предыдущие стадии (рис. 47, 48).

сопровождаемых окварцеванием (месторождения Чили; Блекбирд,

бальтовое оруденение перидотиты интенсивно серпентизированы и содержат линзы, гнезда и вкрапленники пирит-халькопирит-пир- ротинового оруденения (Ишкининское, СССР) .

В этих более высокотемпературных месторождениях кобальто­

138

тектонически отделена от предшествующей стадии, чем в суль­ фоарсенидно-арсенидных и арсенидных никель-кобальтовых и кобальт-никелевых месторождениях. В кобальтовую стадию здесь выделяются те же жильные минералы, что и в предыдущую (бескобальтову) стадию.

В кобальт-никелевых (сульфоарсенидно-арсенидных, арсенид­ ных) и в никель-кобальтовых (сульфоарсенидно-арсенидных, суль­ фоарсенидных) жильных месторождениях кобальтовой стадии (стадиям) предшествуют широко проявленные процессы окварцевания, карбонатизации, хлоритизации и альбитизации вмещающих оруденение пород, сопровождаемые иногда образованием сульфид­ ных минералов и в меньшей степени окислов железа (гематит) и апатита. Следовательно, в этих месторождениях процессы измене­ ния вмещающих пород, предшествующие кобальтовому оруденению, отличаются несколько пониженной температурой по сравне­ нию с процессами, проявленными в этот период в кобальтовых ме­ сторождениях.

Стадия (стадии), следующая за кобальтовой стадией, для ко­ бальтовых, никель-кобальтовых и кобальт-никелевых месторожде­ ний идентична и характеризуется выделением поздних сульфидов и карбонатов.

Следует отметить, что в никель-кобальтовых арсенидных место­ рождениях отношение мышьяка в рудообразуюшем растворе к элементам триады (железо, кобальт, никель) предопределяет обра­ зование M O H O - , ди- и триарсенидов. Это хорошо видно на примере последовательности кристаллизации арсенидов из рудных раство­

келин), к богатым кобальтом и мышьяком (диарсенид кобальта и железа — саффлорит, триарсенид кобальта — Со-скуттерудит). Для минералов группы скуттерудита отмечается обогащение нике­ лем ранних генераций (Fe-Co-Ni-скуттерудит) и кобальтом более поздних генераций (Fe-Ni-Co-скуттерудит и Со-скуттерудит).

Отмеченные закономерности характерны для большинства никель-кобальтовых арсенидных месторождений. В месторождении

никелевых минералов к кобальтовым по мере их выделения отме­

избыточным мышьяком, который играет роль окислителя, изменяя состав выделившегося осадка.

140

В поздней арсенидной стадий на Ховуаксинском месторождений резко уменьшается объем рудообразующих растворов и количество кобальта и особенно никеля в них. В связи с этим часть избыточ­ ного мышьяка, не связанного в арсениды железа (кобальтистый лёллингит) и железа и кобальта (саффлорит), выделяется в виде самородного мышьяка [196].

Кобальтовые и кобальтсодержащие минералы зоны окисления

шает 10 м, но процессы окисления в зонах трещиноватых пород распространяются иногда на глубину более 100 м.

Наиболее распространенными минералами зоны окисления являются эритрин (иногда магнезиальный), никельэритрин, бурые («ховахсит») и желтые («тувит») никель-кобальтовые охры. Реже встречаются гетерогенит, сферокобальтит, смольяниновит. Среди кобальтсодержащих минералов наибольшее значение имеет аннабергит.

Температура и глубина образования кобальтового оруденения

Гидротермальные жильные месторождения кобальта и кобальта и никеля относятся к высокотемпературным (300—400° С) и среднетемпературным (200—300°С). К первым относится большая часть кобальтовых сульфоарсенидных месторождений, в которых кобальтин тесно ассоциирует с турмалином, ко вторым — никелькобальтовые и кобальт-никелевые, в которых с арсенидами и суль-

По данным экспериментальных исследований А. А. Годовикова и Г. Р. Колонина [60], широко распространенные в месторождении копьевидные выделения самородного висмута возникли из гидро­ термальных растворов при температуре выше 271° С.

Образования кобальт-никелевых и никелевых арсенидов и суль­ фоарсенидов в условиях вполне подвижного поведения серы отра­ жены в построенных M . Н. Годлевским [53] парагенетических диаграммах (мультисистемах с координатами p,S и цСи).

Глубина образований месторождений рассматриваемого типа изменяется от малой (Сан-Хуан, Бланка и другие месторождения Чили) до умеренной (Ховуаксинское, приблизительно 3 км от сов­ ременной поверхности1 ).

КОБАЛЬТОВЫЕ ФАЛЬБАНДЫ

Месторождения этого типа в СССР не обнаружены. Примером их за рубежом могут служить Скуттеруд и Конгсберг в Норвегии и Гладхаммар в Швеции [103, 197]. Они представляют собой зоны

1 По данным В. А. Унксова.

141