Колчеданные месторождения

Колчеданные месторождения обладают широким спектром состава руд – от маломедистых (с кобальтом) пиритовых через медные и цинково-медные до медно-цинково-свинцовых (колчеданно-полиметаллических). Они известны во многих районах мира, а в Советском Союзе – на Урале, Кавказе, в Закавказье, Восточном Казахстане, Салаире и других районах. Возникали они на всем протяжении истории Земли, от архея до современного этапа, и связаны с раннегеосинклинальным базальтоидным вулканизмом как в фанерозойских подвижных поясах, так и в вулканогенных («зеленокаменных») трогах на древних щитах. Месторождения тесно связаны с контрастной риолит-базальтовой или базальт-риолитовой и непрерывной базальт-андезит-дацит-риолитовой формациями и приурочены главным образом к кислым составляющим этих формаций. В терригенных поясах, в пределах которых вулканиты имеют резко подчиненное значение, колчеданные месторождения залегают среди песчано-глинистых и углисто-глинистых отложений.

На Урале проявления базальтоидного вулканизма и рудоносные формации установлены в трех эвгеосинклинальных зонах автономного развития (Тагило-Медногорской, Западно-Магнитогорской и Восточно-Магнитогорской), соответствующих среднеордовикско-венлокскому, верхнесилурийско-среднедевонскому и верхнесилурийско-франскому вулканическим циклам. Рудовмещающие разрезы указанных зон имеют как общие черты, так и существенные различия. Однако оруденение во всех зонах многоярусное.

Рудоконтролирующими и рудовмещающими структурами являются депрессионные структуры, длительно развивавшиеся вулканокупольные постройки с сопутствовавшими им просадками и депрессии между куполами, а также вулканические кальдеры. Важными элементами структуры являются крупные разломы, определявшие пути поступления продуктов кислого вулканизма, а также разрывные нарушения, являвшиеся каналами при поступлении рудоносных гидротермальных растворов (рис. 57). Рудные залежи локализованы преимущественно в верхней части толщ кислых вулканитов и приурочены к частям разрезов, содержащих прослои вулканомиктов. В результате более позднего метаморфизма появляются брахиантиклинали, происходит рассланцевание вулканических пород, изменяются элементы залегания рудных тел.

Рис. 57. Схематический геологический разрез вулкано-биклинальной структуры медноколчеданного месторождения Юбилейного:

1–6 – вулканиты контрастной формации (1 – базальты верхней толщи, 2 – дациты верхней толщи, 3 – базальты средней толщи, 4 – дациты нижней толщи, 5 – андезитодациты, 6 – базальты нижней толщи); 7 – субвулканические риолитодацитовые порфиры; 8–10 – рудные тела (8 – гидротермально-осадочные, 9 – гидротермально-метасоматические, 10 – комбинированные); 11 – серицитовые метасоматиты с прожилково-вкрапленной рудной минерализацией; 12 – зоны рассланцевания; 13 – пачки вулканогенно-осадочных пород (вне масштаба), 14 – разрывные нарушения

Наиболее широко распространены пластовые или линзовидные тела, протяженность которых колеблется от десятков до нескольких сотен метров при мощности от 1 до 250 м. Выклинивание их обычно постепенное. Лежачий бок большинства залежей осложнен языковидными утолщениями с прожилково-вкрапленной минерализацией, отходящими от основного пластового тела по тектоническим трещинам. Протяженность таких «языков» измеряется обычно несколькими метрами, в редких случаях достигает десятков, в единичных – сотен метров. Частным случаем залежей рассматриваемого типа являются «бескорневые» рудные тела, сформированные на некотором удалении от каналов, выводивших гидротермальные растворы на морское дно. При этом пластовые рудные тела (вулканогенно-осадочные) и прожилково-вкрапленные (гидротермально-метасоматические) могут быть пространственно разобщенными.

Второй морфологический тип представляют комбинированные залежи, имеющие форму уплощенных, раскрытых вверх воронок, узкая часть которых может достигать нескольких сотен метров. Субсогласные части таких тел, контролируемые депрессионными структурами, являются гидротермально-осадочными, а крутопадающие анофизы со стороны лежачего бока обладают признаками гидротермально-метасоматического рудоотложения в подводящих каналах. Известны случаи локализации руд только в подводящих каналах. Однако в этом случае они не имеют существенного практического значения.

Над согласными рудными залежами широко развиты процессы окварцевания, эпидотизации и гематитизации пород. Серицит и пирит распространены лишь непосредственно у контактов висячего бока рудных тел.

Метасоматиты, фиксирующие рудоподводящие каналы, вверх по разрезу постепенно расширяются и ветвятся, разворачиваясь до субгоризонтальной ориентировки на флангах залежей. Эти метасоматиты в поперечном сечении имеют форму усеченных конусов, обращенных вершиной книзу. Сложены они серицит-кварцевыми и кварц-серицитовыми породами, к периферии сменяющимися кварц-серицит-хлоритовыми и кварц-карбонат-серицит-хлоритовыми (с альбитом и эпидотом) метасоматитами. Во всех ассоциациях участвуют пирит и лейкоксен.

Главными минералами медноколчеданных руд являются пирит, халькопирит и сфалерит. В незначительных количествах присутствуют галенит, блеклые руды, борнит. Жильные минералы представлены кварцем, серицитом, хлоритом, карбонатами.

Внутреннее строение колчеданных залежей характеризуется грубой слоистостью, связанной с наличием прослоев серицитовых сланцев и подчеркиваемой ритмично-слоистым размещением текстурно-минералогических типов руд. Каждый ритм обычно состоит из пирита в нижней своей части, пирита и халькопирита в средней и пирита, халькопирита и сфалерита – в верхней (прикровельной) части. В целом для залежей характерно повышенное содержание халькопирита и сфалерита в ритмах по направлению к висячему боку.

Колчеданные залежи различных уровней разреза рудовмещающих толщ во многом сходны между собой. Однако при изучении многоярусных месторождений нельзя составлять единую схему последовательности минералообразования. Каждый горизонт должен изучаться в отдельности.

Основными промышленными типами руд являются медный, цинково-медный и медно-цинковый золото-серебросодержащий колчеданный. Содержание меди в руде 1–2%, цинка – 1–4%.

Попутными компонентами являются кадмий, селен, теллур, индий, таллий, германий, галлий. |

Колчеданно-полиметаллические месторождения детально изучены на Рудном Алтае. Так же, как и уральские месторождения, они приурочены к вулканическим сооружениям, имеют пластообразную форму согласных с вмещающими породами медноколчеданных залежей. Однако среди них широко развиты секущие рудные тела с полиметаллическими рудами, кварц-серицитовыми и кварц-серицит-пиритовыми (тип березитов) метасоматитами. Кроме того, на ряде месторождений встречаются кварцевые жилы с сульфидами, являющиеся наиболее поздними образованиями.

Формирование полиметаллических месторождений происходило не менее чем в два этапа. В первый этап образовались вулканогенно-осадочные медноколчеданные залежи, которые впоследствии были метаморфизованы. Полиметаллические (свинцово-цинковые) рудные тела связаны главным образом с разрывными нарушениями, наложены на колчеданные залежи и являются рудами второго гидротермального этапа.

Основными менералами руд второго этапа являются галенит, сфалерит, халькопирит, блеклые руды, кварц, карбонаты, барит, серицит и др. Текстуры руд в основном вкрапленные, реже массивные, строение тонкозернистое. Формирование их происходило не менее чем в три стадии. Первая стадия пиритовая с доломитом, халькопиритом, сфалеритом, галенитом. В небольших количествах присутствуют кварц, серицит, хло­рит, барит, арсенопирит. Вторая стадия полиметаллическая (ранняя), представлена сфалеритом, галенитом, халькопиритом, серицитом, хлоритом, доломитом; в небольших количествах присутствуют кварц, пирит, золото самородное, теллуриды. Третья стадия также полиметаллическая (поздняя), представлена халькопиритом, галенитом, кварцем, кальцитом, баритом, сфалеритом, пиритом и небольшим количеством золота самородного, тетраэдрита, доломита. Руды комплексные; из них извлекаются свинец, цинк, медь, золото, серебро, висмут, редкие элементы-спутники.

Многими исследователями месторождения Рудного Алтая рассматриваются как полигенные (вулканогенно-осадочные + гидротермальные).

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте медноколчеданные месторождения.

2. Каким образом формируются колчеданно-полиметаллические месторождения.

3. Чем отличаются колчеданно-полиметаллические месторождения от медноколчеданных.

4. Какова роль структурных факторов в локализации рудных тел медноколчеданных и колчеданно-полиметаллических месторождений.

5. Каков генезис медноколчеданных и колчеданно-полиметаллических место­рождений.