Эдвард Эрлих - Месторождения и история

• Название: Месторождения и история
• Автор: Эдвард Эрлих
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-00071-481-2

Книга представляет собой попытку дать панораму процесса открытия и освоения месторождений полезных ископаемых и влияния, которое оказали эти открытия на социально-экономическую историю человеческого общества. Описание сопровождается рассказом о судьбе первооткрывателей. В значительно мере она опирается на известные автору по личному опыту истории открытия крупнейших месторождений России – алмазных месторождений Сибири, Норильска, Талнаха, редкометалльных месторождений массива Томтор.

---

Среди этих месторождений выделяется несколько подтипов:

Месторождения в вулканических формациях.

Минеральный состав руд и структура их руд очень сложны. Черные руды (куроко) представляют собой плотную смесь сфалерита, галенита и тетраэдрита. Месторождений много, но все они небольшие по размерам. Считается, что месторождения этого типа по условиям образования являются комбинированными, обнаруживая признаки гидротермально-сульфидно-осадочной и метасоматической природы.

Месторождения в вулканогено-осадочных формациях. Среди них выделяются три подтипа:

Рудноалтайский подтип. Главной рудной провинцией, заключающей наибольшее число месторождений, является Горный Алтай (Лениногорское, Зыряновское, Березовское, Тишинское, Николаевское и др.).

Главные рудообразующие минералы – сфалерит, галенит, халькопирит, ипирит.

Второстепенные – тетраэдрит, теннантит, марказит, золото, серебро, электрум.

Зональность отчетливо выражена в смене (снизу вверх) серно-колчеданных, медно-колчеданных и медно-цинковых – барит-свинцово-цинковых руд, причем первые три типа локализованы, в основном, в корневой жильно-штокверковой зоне. В пластовой части рудных тел преобладают массивные слоистые, полосчатые, колломорфные и брекчиевые текстуры. Жильно-штокверковые руды характеризуются прожилково-вкрапленными, прожилково-полосчатыми пятнистыми текстурами. Месторождения этого типа полихронны и полигенны по природе.

Озерновский подтип. Месторождения этого подтипа отличаются от месторождений рудноалтайского подтипа преобладанием в рудовмещающей толще нормальных осадочных пород при подчиненной роли туфогенного материала в пределах месторождений.

В основной рудоносной толще Озерновского месторождения выделяется десять стратифицированных рудных залежей.

Колчеданное свинцово-цинковое оруденение представлено многоярусными залежами сплошных и вкрапленных пирит-галенит-сфалеритовых с сидеритом руд с преимущественным развитием слоистых и брекчиевых седиментационных текстур и в меньшей степени – вложенной прожилковой минерализации, возникшей в результате гидротермально-метасоматических процессов и диагенетических преобразований.

В перекрывающих руды брекчиевых и гравелитовых горизонтах отмечаются обломки слоистых руд идентичного состава и строения с подстилающими рудными залежами. Существенную роль в морфологии рудных тел играют известняковые рифовые постройки. Вблизи них рудные тела обычно выклиниваются и образуют прилегающие контакты.

Минеральный состав относительно прост: пирит, сфалерит и галенит. Из нерудных минералов присутствуют сидерит, кальцит, анкерит, небольшое количество кварца, гипс, хлорит, гидрослюды. Основная часть руд характеризуется седиментационными слоистыми текстурами и тонкозернистым и скрыто кристаллическим строением. Широко распространены хемогенно-седиментационные ритмы пирит-сидеритового, пирит-сидерит-сфалеритового состава. В составе рудных залежей существенную роль играет брекчиевый тип руд, седиментационные брекчии, сложенные обломками известняков, сидеритов, слоистых сульфидных руд, яшмоидов с рудным и рудно-карбонатным цементом. Структура руд в подавляющей части колломорфная с широким развитием смешанных галенит-сфалерит-пиритовых и метаколлоидных агрегатов. Сидерит на месторождении представлен как осадочными, так и гидротермально-метасоматическими разностями.

В осадочных рудах Озерновского месторождения отсутствуют медь и барит. Для них характерно общее пониженное содержание элементов-примесей. Наиболее типичны примеси As, Sb, Cd, Ag, Ge, Ti, Mn.

Околорудный метасоматоз на месторождении в породах, подстилающих пластовые рудные залежи, отсутствует.

Предполагается, что отложение сульфидно-сидеритовых руд Озерновского месторождения происходило синхронно с накоплением вулканогенно-карбонатных отложений в ходе подводной гидротермальной деятельности, связанной с накоплением толщи вулканогенно-карбонатного состава кембрийского андезит-дацитового вулканизма. Многоярусное расположение рудных залежей и большой вертикальный размах оруденения указывают на длительное пульсирующее развитие гидротермальной системы.

По величине запасов месторождение является одним из крупнейших в мире. Балансовые запасы составляют 105 млн. тонн руды. Среднее содержание 6.57 % цинка, 1.25 % свинца, 20.82 % пиритной серы, 0.017 % кадмия, 37.6 % серебра. Уникальна сохранность первичных структурно-текстурных особенностей руд.

При обсуждении вопроса о связи колчеданных месторождений с различными членами ряда вулканических формаций типа базальт-риолит важной является проблема: с какими именно членами ассоциирует рудообразование.

В этом отношении показательны результаты исследования месторождений Армении. В противоположность ранее существовавшим воззрениям, связывавшим колчеданные месторождения Армении с третичными гранитоидными интрузиями или субвулканическими малыми интрузиями альбитофиров, была установлена связь медных месторождений с глубинными очагами базальтовой магмы. Доказана тесная пространственная, временная и парагенетическая связь разнообразных по морфологии рудоносных участков с дайками диабазового и габбро-диабазового состава. На этой основе утверждается мантийный генезис рудного вещества, подтвержденный изотопным составом серы месторождений Алаверди, Шамлуг, Ахтала (Зограбян).

Авторы говорят, что широкие вариации отношения железа к марганцу в кремнисто-железистых породах, ассоциирующихся с колчеданными рудами, отражают неравномерность глубинной сульфуризации, с которой связано их окисление, порождающее кварц-магнетитовые или кварц-гематитовые расплавы. Более того, при вовлечении в реакцию CO2 генерируются углеводороды, как и в процессе дисульфидной сульфуризации.

По представлениям А. А. Маракушева и его соавторов (Маракушев, Панеях и Зотов, 2011) после расслоения первичного расплпава на две несмешивающихся жидкости – силикатную и рудную происходит сульфуризация. Авторы говорят, что широкие вариации отношения железа к марганцу в кремнисто-железистых породах, ассоциирующихся с колчеданными рудами, отражают неравномерность глубинной сульфуризации, с которой связано их окисление, порождающее кварц-магнетитовые или кварц-гематитовые расплавы. Более того, при вовлечении в реакцию CO2 генерируются углеводороды, как и в процессе дисульфидной сульфуризации. Дисульфидная сульфуризация ультражелезистых дифференциатов сопровождается генерацией углеводородов.

Наибольшую контрастность создают ультракислые риолиты, комплементарные наиболее щелочным (бедных кремнеземом) ультражелезистым дифференциатам, проявляющим сильное химическое сродство к сере и широкому спектру халькофильных металлов, экстрагируемых при флюидной сульфуризации, протекающей с максимальным размахом. Этим и определяется уникальность месторождений типа Куроко, не имеющих себе равных по размаху и разнообразию металлического состава.

Медно-порфировые месторождения

Месторождения этого типа поставляют в настоящее время большую часть медной руды. Хотя в Южной Америке они были известны с древнейших времен, по-настоящему исследование и разработка их началась в начале XX века. Главные месторождения этого типа располагаются в пределах меденосного пояса Южной Америки. Узкая полоса месторождений медно-порфировых руд протягивается в Чили вдоль Главной Кордильеры между 360 и 180 градусами южной широты, распространяясь на севере в пределы Перу. Общая длина полосы достигает 2100 км. Крупнейшим медно-порфировым месторождением в этом поясе является Чукикамата. Запасы его оцениваются в 900 млн. тонн руды со средним содержанием меди 1.75 %. Приурочено оно к крупному меридионально вытянутому интрузиву, общая длина которого 20 км при ширине 3–4 км. Промышленные руды связаны с мощной (300 метров) зоной окисления; они формируют крутопадающий штокверк размером 0.8×3 км.

Минерализация представлена халькопирит-халькозиновыми рудами. Совместно с ними встречаются барит, галенит. Оруденение локализуется в трех зонах, несколько различающихся по характеру минерализации: западная зона медно-молибденовая, центральная содержит медные руды с каолинизированными порфирами, восточная зона характеризуется полиметаллическим оруденением, породы в ее пределах хлоритизированы.

Другое крупное месторождение в Чили – Эль Теньенте. Рудное тело имеет форму полой трубки. В рудном теле отмечается четкая зональность. Оруденение образует в плане почковидное тело длиной 1800 метров и шириной 400–700 метров.

В центральной части рудного тела преобладает халькопирит с подчиненным количеством пирита; по периферии пирит концентрируется в кварцевых жилах. Общие запасы меди на месторождении при содержании 1 %. Добыча руды производится здесь на глубине 400–800 метров. Рудник был национализирован в 1971 году правительством С. Альенде.