Геолого-промышленные типы платинометалльных месторождений

Скарновые полиметаллические месторождения, плутоногенные и вулканогенные гидротермальные месторождения свинца и цинка. Особенности геологического строения, условия образования и минеральный состав руд. Характерные элементы-примеси.

В промышленных месторождениях выделяют следующие типы руд: свинцовые, цинковые, свинцово-цинковые и полиметаллические (с Cu, Cd, Ge, In, Ga, Co, Ni, Bi, Sn, As, Se, Sb – элементы-спутники).

Скарновые месторождения Pb и Zn известны в Приморье (Верхнее, Николаевское), Казахстане (Аскаран), Швеции (Сала), США (Лоуренс), Мексике (Эль-Потоси), Аргентине (Агилар), Японии (Камиона). Они связаны с гранитоидами гипабиссальной фации (гранодиорит-порфирами, гранит-порфирами). Залегают на контакте или в экзоконтакте интрузивов и вмещающих осадочных и вулканогенно-осадочных толщ, содержащих горизонты известняков. Контролируются разрывными нарушениями, межформационными срывами и зонами трещиноватости. Скарновые залежи имеют пластообразную, линзовидную и жилообразную формы, протяжённость их многие сотни метров, мощность десятки метров. Сульфидные руды со Pb и Zn, наложенные на известковые скарны гранат-пироксенового состава, имеют более сложную морфологию. Они представлены линзами, столбообразными телами и гнёздами. Размеры рудных тел десятки – первые сотни метров по простиранию и столько же по падению, мощность от 1 до 10 м и более. Минеральный состав руд скарновых месторождений определяется комбинацией скарнообразующих силикатов и сульфидов. Минералообразование протекало в несколько стадий, из которых главными являются: предрудная скарновая (800-600°С), продуктивная сульфидная или галенит сфалеритовая (240-150°С) и послерудная кварц-кальцитовая (80-50°С).

Плутогенные г/т месторождения Pb и Zn известны в Забайкалье (Екатерино-Благодатское, Кадаинское), на Кавказе (Садон, Згид), Германии (Фрайберг), Индии, США (Тинтик), Канаде (Кен-Хилл).

На участках месторождений развиты гранитоиды или малые интрузии гипабиссальной фации в виде гранодиорит-порфиров или гранит-порфиров, а также дайки диорит-порфиритов и диабазовых порфиритов. Вероятно, оруденение не только пространственно, но и парагенетически связано с этими интрузивными комплексами. Рудные тела имеют различную форму: пластовообразную, линзовидную, штоко-, трубо-, жилообразную, жильную и штокверковую. Они прослеживаются на десятки-многие сотни метров (жильные системы на 1,5-2 км) по простиранию и по падению, мощность их от 0,5 до 200 м и более.

Главные рудные минералы – пирит, пирротин, сфалерит, галенит, арсенопирит, марказит; жильные – кварц, кальцит и доломит. Среди плутогенных г/т месторождений Pb и Zn выделяются 2 рудные формации: 1) метосамотическая пирит-галенит-сфалеритовая в карбонатных породах (Екатерино-Благодатское, Тинтик) и 2) жильная галенит-сфалеритовая в гранитоидах и сланцах (Згид, Фрайберг).

Вулканогенные г/т месторождения Pb-Zn руд известны в Забайкалье (Ново-Широкинское), Ср. Азии, Закарпатье (Береговское, Беганьское), Закавказье (Шаумян и др.), Югославии (Злетово), Перу (Касапалка).

Рудовмещающими породами служат вулканиты (лавы, пирокласты) андезит-дацитовойи дацит-липаритовой формации, с которыми месторождения связаны парагенетически. Оруденение приурочено к жерловым, экструзивным и субвулканическим фациям вулканитов. Месторождения размещены в вулканических структурах, в синвулканических зонах дробления и трещинах – кольцевых, радиальных и линейных. Рудные тела обычно имеют жильную и линзовидную формы, реже штокверковую. Они прослеживаются на десятки – первые сотни метров по простиранию и по падению; мощность рудных тел от 0,1 до 1-1,5 (редко до 30) м.

Главные минералы: рудные – галенит, сфалерит, пирит, жильные – кварц, кальцит, барит и флюорит; второстепенные – арсенопирит, блеклая руда, борнит, золото, сидерит, доломит, адуляр, халцедон и каолинит. Текстуры руд – прожилковые, вкрапленные, полосчатые, брекчиевые; структуры – мелко- и среднезернистые, колломорфные. В дорудное время образуются вторичные кварциты, кварц-гематитовые метасоматиты. Околорудные изменения заключаются в окварцевании, серицитизации, карбонатизации, реже хлоритизации, адуляризации и каолинизации.

Минералообразование происходило в несколько стадий: 1) кварц-пирит-халькопиритовую, 2) кварц-гематитовую, 3) барит-флюорит-галенит-сфалеритовую, 4) послерудную кварц-карбонатную. Руды формировались в интервале температур 300-100°С. Занальность оруденения проявлена в смене пирит-халькопириовой ассоциации халькопирит-сфалеритовой и затем галенит-сфалеритовой от глубоких к верхним горизонтам месторождения и от центральных его частей к флангам. Глубина и условия образования субвулканические – от первых сотен метров до 1000 м, интервал оруденения – первые сотни метров.

Цинк - примеси Cd, In, Ga, Ge, Pb - примеси Ag, Bi, Sb

Платина и металлы ее группы встречаются в природе в рассеянном состоянии. Платиноиды являются типичными продуктами базальтовой магмы и накапливаются в процессе ликвации и кристаллизационной дифференциации ультраосновных и основных магм. Изредка встречаются постмагматические скарновые и гидротермальные месторождения платиноидов. В экзогенных условиях платиноиды устойчивы к химическому выветриванию и, как правило, образуют россыпи, среди которых основное значение имеют аллювиальные.

Месторождения разделяются на собственно платиноносные и платиносодержащие.

Среди платиноносных месторождений выделяются раннемагматические типа рифа Меренского в Бушвельдском массиве (платина-хромит-медноникелевая формация) и позднемагматические типа Нижне-Тагильского месторождения (хромит-платиновая формация).

Месторождения, содержащие платиноиды в качестве попутных компонентов, относятся к следующим группам:

1.ликвационные медно-никелевые и сульфидные никелевые норильского типа (медь-никель-платиновая формация)

2.хромитовые с платиноидами кордильерского типа

3.комплексные медно и молибден-меднопорфировые месторождения.

Билет №6

Вопрос 1.Осадочно-метаморфогенные месторождения железистых кварцитов.

I - геолого-промышленный тип:

Месторождения железистых кварцитов в железисто-кремнистых формациях докембрия

На долю этого ГГП приходится до 60-70% мировых ресурсов Fe.

Их объединяет согласное и многоярусное залегание среди метаморфизованных осадочных и вулканогенно-осадочных толщ докембрия в форме устойчивых пластов и пластообразных тел железистых кварцитов, тонкополосчатая текстура руд, простота минерального состава. Характерны концентрации запасов в крупных и уникальных месторождениях (0,8 – 10,5 млрд. т), высокое качество и легкая обогатимость руд, компактное расположение месторождений в виде крупных районов и гигантских железорудных бассейнов.

К этому типу относятся месторождения Украины (Криворожско-Кременчугский железорудный бассейн), КМА - Курской магнитной аномалии (Лебединское, Михайловское, Стойленское, Осколецкое) -, Кольского полуострова и Карелии (Оленегорское, Костомукшское и др.), Южной Якутии (Чаро-Токинское), Малого Хингана и др.

За рубежом они распространены в Канаде (железорудный пояс Лабрадора), США (район оз. Верхнее), Бразилии (штат Минас-Жерайс), Западной Австралии (бассейн Хамерсли), Индии (Бихар), Южной Африки, Китая (Аньшаньская группа) и др.

Площади рудных бассейнов огромны: 100-200 х 350-600 км.

Месторождения железистых кварцитов распространены на всех докембрийских щитах древних платформ, где они связаны с метаморфическими железисто-кремнистыми формациями. Последние представляют собой комплексы пород, в которых хемогенные железисто-кремнистые отложения (железистые кварциты) чередуются с терригенно-туфогенными и вулканогенными образованиями.

В докембрии устанавливается 5 эпох железооруденения, отвечающих стратиграфическим уровням:

раннеархейскому (более 3 млрд. лет) – Гренландия, толщи Свазиленд в Южной Африке;

позднеархейскому (2,6 млрд. лет) – Тараташский комплекс Урала, Индия, Китай;

нижнепротерозойскому (2,0 – 2,6 млрд. лет) – Кривой Рог, КМА, бассейн Хамерсли (Австралия), оз. Верхнее (США), Минас-Жерайс (Бразилия);

среднепротерозойскому (2,0 – 1,8 млрд. лет) – КМА, Канадский щит;

верхнепротерозойскому (рифейскому 1,8 – 0,6 млрд. лет) – Малый Хинган.

В архейских месторождениях заключено 6% запасов, нижнепротерозойских – 92%, рифейских – 2%.

Крупными структурными элементами, контролирующими размещение важнейших железорудных бассейнов метаморфогенного типа, являются узкие, вытянутые на десятки и сотни километров синклинории, сложенные породами железоносного комплекса. Эти линейные структуры четко проявляются также в магнитном поле в виде положительных высокоинтенсивных локальных аномалий.

Так, общая структура крупнейшего Криворожского железорудного бассейна большинством исследователей рассматривается как крупный синклинорий, осложненный складками более высоких порядков.

По другим представлениям, структура Криворожья интерпретируется как моноклиналь, усложненная флексурообразной зоной смятия (структура Южного рудного поля) и блоковыми перемещениями по основным разломам.

Структура Курской металлогенической провинции определяется крупными синклинорными зонами, протягивающимися в северо-западном направлении более чем на 550 км при ширине полос 250-1000 м. Именно с этими зонами связаны значительные запасы железистых кварцитов (месторождения: Михайловское, Лебединское, Коробковское, Яковлевское, Гостищевское и др.). Зоны разделены центральным антиклинорием КМА, сложенным нижнеархейским гранито-гнейсовым комплексом.

Среди промышленных месторождений железных руд, связанных с докембрийскими железисто-кремнистыми формациями, выделяются две группы: 1) месторождения железистых кварцитов (бедных сингенетических руд) и 2) месторождения богатых руд, связанных с железистыми кварцитами (эпигенетические месторождения).

Месторождения железистых кварцитов. Они заключают подавляющую часть общих запасов и дают половину мировой добычи товарной железной руды и их роль со временем возрастает по мере совершенствования технологии обогащения. Месторождения резко выделяются огромными запасами железных руд. Прогнозные ресурсы легкообогатимых железистых кварцитов в каждом бассейне составляют 100-500 млрд. т, а иногда первые триллионы тонн (КМА, Хамерсли).

Железоносные толщи бассейнов имеют сложное строение и состоят из пластов железистых кварцитов, ритмично чередующихся с пластами сланцев, сложенных биотитом, хлоритом, кварцем, амфиболом. Железистые кварциты составляют 25-55%, иногда до 75% мощности. Обычно наблюдается один или несколько (7-9) пластов железистых кварцитов. Так, в составе саксаганской свиты Кривого Рога выделяются 7 железистых и 7 сланцевых горизонтов. Мощность отдельных горизонтов от нескольких метров до 300 м.

Железистые кварциты – полосчатые руды с ритмичным чередованием существенно рудных и кварцевых (иногда силикатных) полосок мощностью от 2 до 10 мм при содержании Fe от 25 до 45%. Рудные прослои на 70% сложены магнетитом, гематитом и на 30% кварцем, нередко пронизанным мельчайшими пластинками гематита. Нерудные прослои состоят на 80-90% из кварца, также содержащего гематит, и на 10-20% из магнетита и гематита. Из силикатов наблюдаются куммингтонит, рибекит, актинолит, хлорит и др. Соотношения между главными компонентами могут быть различными. Текстура железистых кварцитов от тонкополосчатой (ширина полос 1-3 мм) до грубополосчатой (более 10 мм) с более тонкой внутренней слоистостью, чем сильнее метаморфизованы руды, тем грубее полосчатость, появляются плойчатые текстуры.

Из ответов:

Кривой Рог (КР). Геологическое строение КР руд­ной зоны: субмеридионально на 100 км, ширина 6—7 км. Ее продолжением на севере служат желе­зорудные месторождения Кременчуга, далее железистые породы в основании Днепровско-Донецкой впадины и, наконец, аналогичные породы Курской магнитной аномалии; на юге она прослеживается по магнитным аномалиям Причерноморской впадины. Железорудная полоса КР- сложная складчатая синклинальная зона, которая рассматривается как реликт древней геосинклинали.В составе криворожской серии выделяются три свиты — нижняя(переслаивание амфиболитов, амфиболовых сланцев, песчаников, кварцитов и сланцев серицитового, хлорит-серицитового, слюдяного и гранатового состава), средняя продуктивная (переслаивание магнетит-мартитовых роговиков, джеспилитов, хлоритовых, хлорит-биотитовых и амфиболовых сланцев; в ее полном разрезе насчитываются семь железистых и семь сланцевых горизонтов) и верхняя(доломиты, песчаники, конгломераты и сланцы углисто-серицитовые, слюдистые, амфиболовые).

Возраст. Территорию КР района слагают породы протерозойской КР серии(1700—1900 млн лет) и образующие сложноскладчатую полосу метаморфических сланцев и железистых роговиков, западнее и восточнее которой распространены кристаллические сланцы, гнейсы и мигматиты архея.

Состав. Рудные тела КР- бедные и бога­тые. К бедным: серии пластов железистых квар­цитов, вытянутые на 10-ки километров при мощности в сотни метров. Они состоят из тонко чередующихся прослойков кварца, минералов железа (магнетит, гематит, мартит) и силикатов (хлорит, биотит). Содержание железа: 25—43%. Богатые руды: железа 50% и более залегают среди железистых кварцитов и приурочены к тектоническим осложнениям пластов последних — флексурам, шарнирам складок, сбросам и зонам интенсивной трещиноватости. По форме среди них отмечаются пластовые, линзо- и лентовидные и столбовые залежи различных размеров.

КМА. Структура КМА –определяется крупными синклинорными зонами. Распространены 2 пром.типа: осадочно-метаморфизованные жел.кварциты и богатые железные руды коры выветретривания жел.кварцитов.

Жел.кварциты учавствуют в строении крист.фундамента. Обладают повыш.магнитностью и плотностью. Приурочены к 2-м железорудным поясам.

Жел.кварциты: магнетитовые, гематит магнетитовые, гематитовые. Это тонкослоистые, мелко-тонкозерн.породы. Гл.рудн.мин.-магнетит, гематит, кварц.

Вопрос 2. Стратиформные месторождения свинца и цинка. Особенности геологического строения, характера рудной минерализации, структурного и фациально-литологического контроля оруденения. Полигенность стратиформных месторождений.

СТРАТИФОРМНЫЕ МЕСТОРОЖДЕ­НИЯ, залежи ПИ, сосредоточенные в пределах 1-го или неск. стратиграфич. горизонтов вулканогенно-осадочных и осадочных слоистых толщ горных пород. Приурочены к опред. стратигр.горизонтам мощных толщ известняков и доломитов преимущественно палеозойского, реже мезозойского возраста в чехлах древних платформ, в областях завершенной складчатости, в срединных массивах. Обычно в районах их развития отсутствуют магматические породы, с которыми можно связать оруденение.

Наиболее характерны в толшах карбонатных пород («месторождения типа долины Миссури» в США, а также аналогичные м-я СССР, Канады, Польши, Австрии, стран Сев. Африки и др.)

В С. м. преобладают пластовые тела, залегающие согласно с вмещающими их горными породами; они отличаются про­стым минеральным составом руд, опре­деляемым вкрапленностью сульфидов меди, цинка, свинца и сопутствующих им минералов в одном или неск. пластах рудоносных пород. Как правило, С. м. обладают большими размерами и широ­ким площадным развитием, формируя обширные рудные районы и провинции (напр., Миссисипский долины свинцово-цинковые месторождения). Рудные тела имеют форму пластов или несколько стратиграфических горизонтов. М-я характеризуются незначит. оруденением на глубину, но большой протяженностью по простиранию. Руда- карб. породы, содержащие вкрапленность, гнезда, и тонкие прожилки судьфидов. Руда- в основном сфалерит и галенит, сульфиды железа и меди-подчиненное значение.

М-я: Миргалимсай(казахстан), Сардана, Барвинское(Россия), Миссисипи-Миссури(США)

Из лекций:

Дата добавления: 2015-03-29