Основные промышленные типы месторождений медных руд
| Промышленный тип месторождений | Структурно-морфологический тип рудных тел | Ведущие текстуры руд | Главные рудные минералы | Наиболее характерные попутные компоненты | Качество руд | Примеры месторождений |
| Медно-никелевый | Согласные пластообразные залежи, линзо- и жилообразные тела | Гнездово-вкрапленные, массивные, брекчиевые | Пирротин, пентландит, халькопирит, кубанит | Со, платиноиды, S, Аu | Богатые, средние, бедные | Норильская и Печенгская группы (Россия), районы Седбери, Томсон (Канада), Бушвельда, Карру (ЮАР), Камбалда (Австралия) |
| Медистых песчаников и сланцев | Пластовые, пластообразные и лентовидные залежи | Прожилково-вкрапленные, вкрапленные | Халькопирит, борнит, халькозин | Ag, Re, Se, Те, Pb, Zn, Co, S | Средние, богатые | Удоканское (Россия), Джезказганское (Казахстан), Мансфельд (Германия), Люблин-Серошовицы (Польша), Айнакское (Афганистан), медный пояс Замбии и Заира |
| Медноколчеданный | Пласто- и линзообразные залежи | Массивные, полосчатые, вкрапленные | Пирит, халькопирит, сфалерит, иногда пирротин | Аu, Ag, Zn, S, Pb, Se, Cd, Co, In, Те, Ge | То же | Учалинское, Ново-Учалинское, Гайское, Подольское, Урупское, Кызыл- Дере (Россия), Оутокумпу (Финляндия), Маунт-Айза (Австралия), Риотинто (Испания) |
| Меднопорфировый | Штокверки | Прожилково-вкрапленные, вкрапленные | Халькопирит, халькозин, молибденит, пирит | Mo, Re, Аu, Ag, Se, Те | Бедные | Михеевское (Россия), Кальмакырское, Дальнее (Узбекистан), Коунрадское, Бощекульское (Казахстан), Каджаранское (Армения), Эрдентуин-Обо (Монголия), месторождения Канады, США, Мексики, Перу, Чили, Ирана |
| Скарновый | Пласто- и столбообразные, сложной формы залежи | Массивные, гнездовые, вкрапленные, прожилковые | Халькопирит, магнетит, борнит, пирротин, пирит | Аu, Ag, Fe, Co, Mo, Se, Те, S | Средние | Турьинская группа (Россия), Саякская группа (Казахстан), Малко-Тырново (Болгария), Речк (Венгрия), Эрмсбре (Индонезия) |
| Кварцево-сульфидный (жильный) | Жилы, жильные зоны, иногда сочетающиеся с метасоматическими залежами | Массивные, гнездовые, брекчиевидные, вкрапленные и прожилково-вкрапленные | Халькопирит, сфалерит, пирит | Ag, Аu, Pb, Zn, Cd, Те, Se, Bi, Sb, Mo | « | Кафанское (Армения), Чатыркульское (Казахстан), Россен (Болгария), Бьют (США) |
8. Сульфидные медно-никелевые месторождения генетически связаны с дифференцированными массивами ультраосновных и основных магматических пород (перидотитов, габбро-норитов, габбро и габбро-диабазов). Медно-никелевые рудные тела располагаются преимущественно в придонной части интрузивов, а иногда во вмещающих интрузивы породах. Руды представлены сплошными, брекчиевыми, прожилковыми и вкрапленными разностями. Рудные тела имеют, как правило, крупные размеры: протяженность по простиранию и падению от сотен метров до нескольких километров, мощность до 100 м; плитообразные, пластообразные, линзообразные, жилообразные и более сложные формы; залегают субгоризонтально, реже полого- или крутонаклонно. Господствующее развитие имеют согласные пластообразные залежи вкрапленных руд. К лежачему боку этих залежей приурочены сплошные руды, образующие отдельные пласты, линзы и жилы, сложенные массивными, брекчиевидными и густовкрапленными разновидностями. Характерной особенностью сульфидных медно-никелевых месторождений является сравнительно выдержанный минеральный состав руд. Руды содержат никель, медь, кобальт, платиноиды, а также золото, серебро, селен, теллур и серу.
9. Месторождения медистых песчаников и сланцев приурочены к пестроцветным формациям складчатых областей и располагаются в их внешних поясах, в наложенных мульдах и других подобных структурах.
Мощности продуктивных толщ меняются в широких пределах. Рудные тела располагаются обычно в нескольких горизонтах (до 10, иногда более) серых лагунно-дельтовых терригенных, реже карбонатных отложений. Общее количество рудных залежей в крупных месторождениях весьма велико – до нескольких сотен; размеры их разнообразны; границы с вмещающими породами нечеткие и определяются опробованием.
Характерной является пластовая, а также линзо- и лентообразная форма рудных залежей. Для внутреннего строения характерно относительно равномерное распределение полезных компонентов; среди преобладающего количества вкрапленных руд среднего качества наблюдаются прослои, линзы и гнезда более богатых руд.
Отличительной особенностью этих руд является разнообразие ценных компонентов (медь, цинк, свинец и попутные: серебро, кобальт, теллур, рений), их минеральных форм (халькопирит, халькозин, борнит, сфалерит, галенит и др.), степени окисленности при значительных колебаниях содержаний. В рудах весьма часто присутствуют глинистые образования.
10. Meдноколчеданные (медные и медно-цинковые) месторождения связаны в основном с дифференцированными формациями базальтоидного магматизма натровой серии: базальт-липаритовой (спилит-кератофировой) и базальт-андезит-дацит-липаритовой. В комплексе вулканитов колчеданные руды локализованы преимущественно среди пород кислого состава, нередко образующих несколько горизонтов.
Все разнообразие форм рудных тел медноколчеданных месторождений определяется наличием пяти главных структурно-морфологических типов, отдельные из которых обычно являются ведущими для конкретных рудных полей:
пластообразные тела, залегающие согласно с напластованием рудовмещающих пород;
тела комбинированной формы, верхние части которых согласны с напластованием, а сопоставимые с ними по размерам апофизы лежачего бока секут напластование под большими углами;
крутопадающие линзообразные, реже жилообразные тела, занимающие отчетливо секущее положение относительно напластования;
залежи, которые характеризуются взаимными переходами между крутопадающими линзообразными телами и залежами комбинированной формы;
залежи сундучной формы, обладающие в поперечном сечении угловатыми очертаниями и характеризующиеся изменчивыми сочетаниями крутых и пологих составляющих.
Наиболее крупные по запасам месторождения характеризуются преобладанием тел сложной сундучной и комбинированной формы.
Внутреннее строение медноколчеданных рудных тел характеризуется сочетанием руд массивной (часто полосчатой) и вкрапленной текстур. Тела массивных руд обычно имеют четкие геологические границы; вкрапленные руды, как правило, связаны постепенными переходами со слабо минерализованными вмещающими породами. Существенная особенность массивных руд – тонкозернистость, переходящяя нередко в эмульсионную вкрапленность.
Руды преимущественно халькопиртитового и сфалеритового состава с халькозином, борнитом, арсенопиритом, галенитом и др. Главными полезными компонентами в них кроме меди и цинка являются железо и сера, из попутных – золото, серебро, кадмий, селен, теллур. Руды медноколчеданных месторождений являются комплексными; в зависимости от содержания меди и цинка они разделяются следующим образом:
| Сu, % | Zn, % | |
| Медные…………………………………....… | >0,5–0,7 | <0,8–1,0 |
| Медно-цинковые…………………………… | >0,5–0,7 | >0,8–1,0 |
| Серноколчеданные (серы более 35 %)..…... | <0,5–0,7 | <0,8–1,0 |
По количеству слагающих их сульфидов (содержанию серы) в медном и медно-цинковом типах руд выделяются: сплошные (более 35 % серы) и вкрапленные (до 35 % серы).
Масштаб месторождений весьма различен, но преобладают средние по запасам месторождения.
Вблизи поверхности для медноколчеданных месторождений характерно наличие зоны окисления, которая в классическом виде (сверху–вниз) имеет три этажа:
«железная шляпа», представляющая собой скопления бурого железняка, где главными минералами являются гидроксиды и оксиды железа с незначительными количествами малахита; как правило, обогащены золотом и серебром;
окисленные, так называемые упорные руды, где более 50 % минералов представлены оксидными соединениями – малахитом, азуритом, хризоколлой и др; эти руды плохо поддаются обогащению;
зона вторичного сульфидного обогащения, представленная халькозином, купритом и др; это, как правило, богатые, легко обогатимые руды.
К медноколчеданному типу относится также немногочисленная группа колчеданных медных, медно-цинковых месторождений в терригенных комплексах. Рудные тела залегают в целом согласно с вмещающими породами, которые смяты в крупные складки и нарушены зонами дробления и рассланцевания.
Околорудно-измененные породы представлены кордиерит-антофиллитовыми, биотит-хлоритовыми или хлорит-карбонатными метасоматитами.
Медноколчеданные месторождения в терригенных комплексах мало изучены; известные объекты – мелкие до средних по масштабам.
11. Меднопорфировые месторождения пространственно и генетически связаны с малыми интрузиями и телами субвулканических порфировых пород умеренно кислого состава и локализуются в их экзо- и эндоконтактах.
Месторождения этого типа представляют собой крупные, измеряемые сотнями метров и первыми километрами, штокверки с весьма значительными запасами металла; обычно они не имеют резких геологических границ, постепенно переходя в слабо минерализованные породы. Форма их зависит в основном от конфигурации рудоносного интрузива, свойств вмещающих пород, характера дорудной и послерудной трещиноватости. По характеру очертаний рудных тел в плане выделяются месторождения сложной овальной или кольцевой формы и месторождения удлиненной формы.
В вертикальном разрезе промышленные меднопорфировые руды образуют горизонтальные или слабо наклонные линзообразные, плащеобразные тела большой мощности или штоки; для многих месторождений типична форма чаши или опрокинутого конуса.
Весьма характерной общей чертой меднопорфировых месторождений является вторичная вертикальная зональность; обычно выделяется до пяти зон (сверху – вниз): выщелачивания, окисленных руд, смешанных руд, вторичного сульфидного обогащения и первичных руд; мощность зон колеблется в широких пределах – от первых метров до первых сотен метров.
Руды как правило прожилково-вкрапленные, преимущественно халькопиритового или молибденит-халькопиритового состава с развитием вторичных сульфидов меди и минералов зоны окисления. Характерна неравномерная вкрапленность и тонкое прорастание сульфидов, и прежде всего молибденита. В молибдените в виде изоморфной примеси проявляется рений, существенно влияющий на ценность руд.
Все месторождения этого типа сопровождаются более или менее ярко выраженными зонами гидротермально-измененных пород.
12. Скарновые медные месторождения генетически связаны с дифференциатами габбро-диорит-гранодиоритовой и гранодиорит-сиенитовой формаций. Месторождения располагаются в зонах скарнирования и ороговикования.
По условиям залегания и морфологическим особенностям среди контактово-метасоматических месторождений выделяются пластообразные и неправильные залежи в слоистых осадочно-вулканогенных толщах, рудные тела в непосредственных контактах интрузивов с известняками, залежи в ксенолитах пород кровли интрузивных массивов, а также рудные тела в тектонических зонах. Размеры рудных тел невелики, их форма разнообразна. Преобладают пластообразные тела с различными осложнениями в виде апофиз, раздувов, жильные зоны, столбообразные залежи.
Характерные околорудные изменения, наложенные на скарнированные породы, представлены актинолитизацией, хлоритизацией, окварцеванием, сидеритизацией, баритизацией и доломитизацией.
13. Кварцево-сульфидные (жильные) месторождения, образовавшиеся в результате выполнения трещинных структур или метасоматического замещения вмещающих пород (преимущественно гранитоидных и вулканогенных), обычно отличаются небольшими размерами (первые сотни метров по простиранию и падению при мощности 0,5–2 м, иногда более), сложной морфологией рудных тел, наличием раздувов и пережимов, разветвлений и апофиз. Рудные жилы часто сопровождаются ореолами прожилково-вкрапленной минерализации. Внутреннее строение их характеризуется развитием вкрапленно-полосчатых, гнездовых и массивных текстур.
Месторождения данного типа обычно заключают в себе сравнительно небольшие запасы меди и в настоящее время их практическое значение невелико.
Кроме описанных типов известны промышленные месторождения самородной меди в районе оз. Верхнего (США), карбонатитовое месторождение Палабора (ЮАР) и ванадиево-железо-медное Волковское месторождение в России.
14. Интерес для освоения могут представлять техногенные месторождения, образовавшиеся в результате складирования забалансовых медных руд, медьсодержащих отходов обогатительного (пиритный концентрат, хвосты) и металлургического (шлаки, кеки) процессов. Состав и строение техногенных месторождений определяются геолого-промышленным типом исходного природного месторождения, способом добычи и технологической схемой переработки минерального сырья, а также условиями складирования и сроками хранения отходов. Указанные факторы требуют специфических подходов к изучению и оценке техногенных месторождений, особенности которых изложены в соответствующих нормативно-методических документах и в настоящих Методических рекомендациях не рассматриваются.