Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геологическое строение и вещественный состав полиметаллических руд Чедерского месторождения

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Геологическое строение и вещественный состав полиметаллических руд Чедерского месторождения"

Бесплатно

АЗЭРБАЛЧАН ССР ХАЛГ ТЭЬсиЛИ НАЗИРЛИ.Ш БАКЫ Д6ВЛЭТ УНИВЕРСИТЕТИ

Эл]°азмасы Иугугунда

КУЖЛ МЭЬЭММЭД МААРУФ

ЧЕДЕР ПОЛ И МЕТАЛ ФИЛИЗИ МТАРЫНЫН КЕОЛОЖИ ГУРУЛУШУ ВЭ МАДДИ ТЭРКИБИ (Б0JYK ГАФГАЗ)

Ихтисас 04- 00- 11—Филиз вэ ге^ри-филиз ]атагларынын кеолоки]асы, ахтарышы вэ кэшфодаты; металлокешца

Ксоломф-мниералокн^а слмлэри намизэди алимлик дэрэчэси алмаг учун тэгдим едилмиш диссертаси]анын

АВТОРЕФЕРАТЫ

БАКЫ— 19Р0

Типография БГУ. Заказ 557. Тираж 100

МИНИСТЕРСТВО НАРОДНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ ССР БАКИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КУЖА МУХАММЕД МААРУФ

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД ЧЕДЕРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Специальность: 04.00.11 — Геология, поиски

и разведка рудных и нерудных месторождений; металлогения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата I соло! о-минералсн ическнх наук

Баку —

19 9 0

Работа выполнена на кафедре полезных ископаемых Бакинского государственного университета.

Научный руководитель:

— доктор геолого-минералогических наук, профессор А. И. Махмудов.

Официальные оппоненты:

— доктор геолого-минералогических наук Г. В. Мустафаев

— кандидат геолого-минералогических наук Ш. Д. Мусаев (ПО «Азербайджангеология»),

Ведущая организация: Южный отдел ЦНИГРИ МГ

Защита состоится «19» декабря 1990 года в «13.00» часов на заседании специализированного совета К 054.03.07 при Бакинском государственном университете (Баку-370073, ул. П. Лумумбы, 23, геологс-географическин факультет).

Отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим выслать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бакинского государственного университета.

Автореферат разослан Л}. » ¿¿¿¿¿ЫУ^

1990 года.

(ИГ АН Ах ССР) ;

СССР.

Ученый секретарь специализированного совета, к. г.-м. н.

В. Г. Рамазанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Шиый склон Большого Кавказа является одной из перспективных колчеданных провинций. Локализованные здесь в черноеланцевой толще нижней-средней юры многочисленнне месторождения превратили эту область в объект серьезных исследований. Работами многочисленных исследователей были установлены геолого-структурные позиции большинства месторождений, сложный конвергентный >драктер оруденения, выделены полигенные унаследованно-стратиформные колчеданно-полиметаллические месторождения, а также медно-пирротиновые, кварц-кальцит-полиметаллические руда жильного и прожилково-вкрзпленного типа.

В настоящее время' для выявления новых промышленных месторождений упомянутых типов очень важно обладать надежными критериями прогнозирования,' способствующими определить генетический тип оруденения и промышленную его ценность. Эта задача может быть решена не только путем детального изучения reoлого-структурной позиции конкретного месторождения, но и вещественного состава руд, локализованного в его пределах. В ртом' плане всестороннее изучение руд Чедерского полиметаллического месторождения, в частности состава и структуры минералов, их парагенетических ассоциаций, различных физических свойств, элементов-примесей и т.п., может дать определенчуго генетическую информацию и этим способствовать прогнозированию залежей с целью их промышленной оценки. Восполнению указанного пробела посвящена настоящая диссертационная работа.

Цель и задачи работы:- Основной целью диссертационной работы являлось детальное изучение геологического строения и вещественного состава руд Чедерского месторождения.

Для достижения этой цели автором поставлены и решены следующие задачи:

I. Изучение геологической позиции месторождения, его складчатых и разрывных структур, выявление рудоподводящих и рудолокали-зупцих структур; 2, Выявление морфологических особенностей ручных .тел; 3. Изучение вещественного и минерального состава руд и последовательность их формирования с помощью комплекса минералогических методов; 4. Изучение элементов-примесей руд и вмещающих пород; 5. Уточнение представлений о генезисе месторождения.

Фактический уатегжал, В основу диссертации положены материа-лг,, собранные автором в период прохождения аспирантуры в Бакинском Государственном Университете (1987-1990 гг.).

Полевые исследования проводились совместно с А.И.Махмудовым и сотрудниками Гдавнокавказской ГРЭ ПО "Азербайджанге-ология". В результате была составлена геолого-структурная корта Чедерского месторождения 1:1000 масштаба.

При камеральной обработке :латориала исследовано бо;.ее 2CiO ан-шлийов, 50 прессованных шлифов и 20 пришлифовок, 100 аншлифов проанализированы на микрезонде ms-46 "Камека", более 100 образцов изучены рентгеновским, спектральным, термическими ИКС анализами, определены микротвердости и плотности минералов 10 образцов для изучения параметров грс (гемма-резонансных спектров).

Методика исследований. Исследования выполнялись на кафедре полезных ископаемых БГУ, в различных лабораториях геофака МГУ,

игам, геохи, цнигри.

• Вещественный состав руд изучался комплексом современных минералогических методов с применением микроскопического, спектрального, рентгенофазового, изотопного, термомзгнитного анализов, ИКС, измерения шкротвердости, ГЭДС, электронно-микроскопических исследований, ГРС и др.

Научная новизна. Впервые детально изучена геологическая по-зищ:я и вещественный состав руд Чедерского месторождения. Установлен целый ряд рудообразугацих минералов, среди которых весьма редкие. Даны условия нахождения каждого минерала, парагенезис, морфологические особенности, структура, физические свойства и химические их анализы (с помощью микрозонда MS-46 "Камека"). Выделены главные типы руд, их состав, текстурные и структурные особенности. Установлена парагенетическая ассоциация и стадийность формирования минералов; показаны их генетические различия и установлены условия образования. Изучены характер распределения элементов-примесей в рудах и породах месторождения. Разработаны рекомендации по прогнозированию руд на флангах и глубоких горизонтах месторождения.

Практическое значение работы. На основе изучения геологической позиции месторождения и локализованного в его пределах рудных тел высказаны соображения о расширении параметров залежей на : флангах и глубоких горизонтах. Детальное исследование вещественного состава позволило установить комплексный состав руд, что существенно расширяет.перспективы местороздения на целый ряд полезных компонентов - цинк, свинец, медь, селен, теллур, Еисмут, серебро и др.

Результаты исследований-полиметаллических pj/д Чедерского

месторождения позволяют обосновать в аналогичных площадях южного склона Большого Кавказа крупномасштабные прогнозные и поисковые работы.

Основные защищаемые положения. I. Чедерское свинцово-цинко-

вое месторождение локализовано среди черносланцевой толщи Еерхнего аалена. Формирование руд происходило продолжительное время и является результатом сопряжения гидротермально-осадочного я гидро-термально-метвсоматического этапов рудообразования. Соответственно с эта-' образовались рудные тела различных морфогенетических типов,

2. Главными рудообразущими минералами месторождения являются галенит, сфалерит,. пирит; менее халькопирит и пирротин. Количественные соотношения упомянутых сульфидов привели к образованию нескольких типов руд, а именно: свинцово-цинковых, колчеданно-по-лиметаллических, медно-пирротиповых, ква£ц-халькопиритовых.

В рудах обнаружены целый ряд второстепенных и редко встречающихся минералов, многие из которых установлены впервые - селенистый, серебристый и висмутистый галенит, железистый и кадмистый сфалерит, кобэльтпирит, самородные золото и серебро и др.

3. Отложение руд происходило в" течение четырех стадий минерализации, которое обусловило появление нескольких парагенетичес-ких ассоциаций минералов.

4. Руда характеризуются целым набором элементов-примесей, которые наряду с главными компонентами могут проливать достаточный свет на физико-химическую природу формирования месторождения.

5. Руда характеризуются прожилковыми, прожилково-вкралленны-ми, пятнисто-вкрапленными, пояосачатыми, прожилково-бренчиевид-ными текстурами и гилидиоморфнозернистыми, аллотриоморфнозернистыми, метазернистыми?, зонально-скелетными, ксеноморфными, реликтовыми и раскрашенными структурами, каждая из которых образовалась е конкретной геологической обстановке.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работа доложены на ежегодных конференциях аспирантов Бакинского Государственного Университета, научных семинарах кафедры полезных ископаемых, а также на объединенном заседании кафедры полезных ископаемых, исторической геологии, общей геологии и гидрогеологии геолого-географического факультета БГУ при участии сотрудников ПО "Азербайдкангеология" и Института геологии АН Азербайджанской ССР.

По теме диссертаций опубликованы две работа, три принято к

печати.

Объем и структура работы. Диссертация объемом страниц машинописного текста состоит из введения, секи глав, -заключения, содержат 33 таблиц, сопровождается списком литературы из 79 наименований, иллюстрирована схематическими картами, графиками и микрофотографиями. Диссертация выполнена в Бакинском Государственном Университете на кафедре полезных ископаемых под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора А.И.Махмудова, которому автор приносит глубокую благодарность за постоянную помощь.

Автор выражает также большую признательность за ценные советы, во многом улучшившие настоящую работу профессорам, докторам геолого-минералогических наук С.А.Бекташи и Ф.А.Ахундову, а также всему коллективу кафедры полезных ископаемых.

' ГЛАВА I. Особенности геологического строения Белокано-Зака-тзльского ручного района. Белоканэ-Закагальский рудный район расположен на северо-западной час-ж Белокано-Шекинской металлогени-ческой зоны и характеризуется сложным геологическим строением, что сказывается I закономерностях размещения колчеданно-полиметалли-ческих, полиметаллических и медно-пирротиновых месторождений в пространстве и во времени. Эти закономерности тесно связаны с разрывными нарушениями и их сочетанием- со складчатыми структурами. В тектоническом отношении рудный район входит в систем: Калалской ступени (или Белокано-Шекинской зоны) (Э.Ш.Шихалибейли, 1968; Б.М.Исаев, 1972), опущенной относительно Главнокавказской ступени

Белокано-Шетзшская зона с севера на юг разбивается на Дки-хих-Кчзылдаринскую, Филизчай-Агтагайскую и Катех-Гюмбулчайскую подзоны, границы которых проходят по линии глубинных разломов: Еанпнского, Малхамудского, Гамзагорского, Кехнамеданского, Чу-гак-Еихихского и ГлаЕнокавказского. Интересущее нас Чедерское месторождение вместе с Катехским и рядом проявлений, входит в Кэ-тех-Гюмбулчайскую подзону, ограниченной с юга Зангинским и с севе^ Налкаадским глубинными разломами.

В пространственном распределении месторождений южного склона наблюдается определенная закономерность. По даннш Н.К.Курбанова (19В0, 1986), Б.Н.Исаева (1972), Г.И.Алиева (1У72, 1980) и др., холчеданно-полиматаллические и полиметаллические руды являются более древними образованиями, чем медно-пирротиновые и от Дзшхих-Кызыддаринской.подзоны и Катёх-Гюмбулчайской отмечается фациаль-нья сменяемость вещественного оостава площадей рудной минеряли-

* . л

зации.

В геологическом строении Белокэно-Закатальского рудного района принимают участие в основном мезозойские отложения - от нижнеюрского периода до антропогена включительно. Нижняя к средняя юре: рудного района выражена отложениями терригённых г вулканогенных формаций. В.Б.Агаев (1990) возраст вулканитов обосновывает стратиграфическим положением и сходством с аналогичными образованиями смежных разрезов Грузии, содержащих батскую фауну. По данным этого исследователя наиболее древними образования:® Южного склона являются геттангские.

В пределах рудного района прослеживаются фрагменты Иранского антиклинория, Закатала-Коб датского синклинория, Дуруджинского шовного антиклинория и Вандгмского антиклинория. Иранский аитиклкно-рий является наиболее древней складчатой структурой Ккного склона. Его регионально гофрированное и опрокинутое на юг ядро заложено в юрское время. Шарнир антиклинория воздымается в северо-западном направлении, благодаря чему обнажаются отложения тоара с пластовыми интрузиями габбро-диабазовой формации и промышленными рудными концентрациями колчеданно-полиметаллической и медно-пирротиновой формаций. Закатала-КоЕдагскнй синклинорий, расположенный южнее, Тфанского антиклинория, представляет собой крупную зону прогибания, выполненную в основном мелошми образованиями. Дурудаинский шовный ан1лклинорий напоминает покровную пластину, сложена отложениями аалена и'поздней юры, которые надвинуты на меловые образования Вандамского антиклинория. Он сложен отложениями тоара-ааленэ, погружающимися в восточном направлении и сменяемые вулканогенным байосом, реже образованиями поздней юры, верхнемеловым карбонатным флишем, а еще восточнее - третичными отложениями.

Все разломные структуры рудного района главным образом имеют нэдвиговую или Езбросо-сдвиговую природу,по которым происходят блоковые смещения с севера на юг.

Магматические пор оды занимают незначительный объем среди терригенного флшаа юры и представлены трещинными излияниями наиболее ранних недифференцированных афировых базальтов, спилитов и спилитиаированных диабазов, а также относительно поздним комплексом даек и жил диабазов, диабазовых порфиритов и т.д.

ГЛАВА П. Геолого-етруктурная обстановка формирования Чедер-ского месторождения. На южном склоне азербайджанской части Большого Кавказа и сопредельной территории Дагестана еще с конца прошлого столетия были известны среди тёрригенных образований юры

появления медно-пгрротияоЕЫХ и сеинцоео-цянковых руд. Начиная с 50-х годов нынешнего столетия благодаря планомерные геологическим исследованиям (э.ш.Шйхэлибейли, В.Е.Хаин, Б.М.Исаев, М.П.Елчиев и др.) стало возможным открытие уникального еилизчайскох-о кэлчедан-но-полимзталлического местороздения (Э.А.Еганов, Т.М.Камедов), вслед за которым последовало обнаружение целого ряда месторождений и проявлений колчеданно-полиметаллических, полиметаллических и медно-пирротинсвых руд - Кзцдагского, Натехскего, Чедерского, Еихихского, Сомзлитского и др.; в Дагестане - Кызылдаринского и др., превратившие эту область в крупную колчеданную провинцию страны. Все эти месторождения локализованы в отложениях нижней и средней юры, которые простираются в восток-юго-восточном направлении полосой более чем на 300 км при ширине 35-40 км.

Анализ характера даслоцировэняости, изменения состава и мощности пород нижнего структурного яруса позволили выделить следующие продольные литологические подзоны: I) Катех-Гюабулчайская, 2) Зилизчай-Аттагайская, 3) 1„хих-Тенросская и 4) Гудурдаг-Кызыл-даринская. . . ■

Площадь Чедерского месторождения входит в состав Катех-Гюм-булчайской рудоносной зоны. Последняя охватывает одну из наиболее сложных продольных тектонических ступеней Южного крыла меганта-клинория Большого Кавказа, прослеживаясь в общекавказском направлении, начиная от меридиана р.Мазымчай (на западе) до меридиана р.Курпухчай (на востоке) около 50 км, где рудовмещаадие порода средней юры перекрываются отложениями терригенного и карбонатного флишд верхней юры и мела Зякатала-Ковдагского синклинория. С севера и юга она отделена от сопредельных тектонических ступеней мегантиклинория взбросо-на.двиговыми нарушениями глубокого -за--ложония, в частности Гамзагорским на севере и Малкамудским на иге, которые вмещают дайки габбро-диабазового комплекса, а в целом представляет собрЙ самостоятельную структурно-формационную подзону. . • '

Исследованная площадь охватывает восток-юго-восточную часть указанной лрдзоны, в пределах' которой обнажаются отложения исключительно верхнескдеритовой свигы верхнего аалена. Отложения верхнего аалена в районе месторождения отчетливо подразделяются на четыре постедовательно сменяющие друг-друга толщи, отличающиеся литологическим составом слагающих их пород (снизу влерх): I) фли-шоидная толща; 2) конкреционная толща; 3) лесчано-сланцевая тол-п,а; 4) сланцевая толща.

'Несмотря на небольшую площадь, занимаемой Чедерским месторождением (около 5 км^), последнее характеризуется сложным геологическим строением, обусловленное наличием локальных складс", ограниченных и срезанных по бортам сбросай:, взбросами, сняиггзми к др. Как известно, в разрезе кзс.'орсжденгя принимав? учсстее породы с различными физико-г/еханическиш свойствам. В сил,? этого, они по-разному отвечают на тектоническкз напряжения, которые испытывают эти порода в течении геологического времени. Так, если глинистые сланцы подвергаются пластическим и упругт деформациям с образование!; послойного и приразломного кливажа, то промежуточные песчанистые пласта более склонны к хрупким деформациям с образованием будинажа, особенно в замковых частях складок. Наиболее значительными складками отмечающимися в районе месторождения являются Кара-чайская, Цилтыкчайская, Центральная антиклинали и крупная сгнкли-наль, разделяющая первые две структуры. . .

На площади месторождения развиты многочисленные разрывные нарушения. Наиболее крупной из них является Мэлкамудский на^виг, фрагменты которого прослежены в юго-восточной части исследованной площади. Предпологается, что надвиг и оперяющие его разрывные и трещинные системы дорудные. Дорудные разрывные нарушения северовосточного и блнзширотного простирэнияг зафиксированы главным образом в восточной части Чедерского месторождения, развиваясь параллельно рудным залежам. Два крупных сброса северо-восточного простирания отмечено" в восточной-части месторождения. Рудные тела приурочены к их лежачим зальбандам..

Широким развитием в районе месторождения пользуются пострудные разломы запад-северо-западного и северо-западного простирания с различными углами падения смести те ля. Некоторые из них в пространстве сближаются, а с глубиной, до данным подземных горных выработок, сливаясь создают зоны линеаментных структур.

Морфология и характеристика рудных тел

В районе Чедерского месторождения геолого-разведочными работами прослежены две рудные залежи пластообразной формы с линьо-видными обособлениями на западе и востоке. На характер размещения оруденения существенное влияние оказывает характер пострудной тектоники и литологическая среда выещаицих пород. Первая обуславливает расщепление рудной залежи на несколько частей, появление участками прожилково-вкрапленной (штокверковой) минерализации и языковых ответвлений секущих рудных тел, а вторая - т.е. литологическая среда, на характер рудной минерализации. В частности, •

прожялково-вкрапленная минерализация чаще развивается среди пес-чано-сланцевых образований верхнесидеритовой свиты ш. контакте -с массивными песчаниками Хиналугской свиты.

В пределах Чедерского месторождения выделяются следующие рудные зоны: Чедерская, Мессегорская, Юкно-Чедерская, Западно-Че-дерпкая.

Чедерская рудная зона приурочена к северному крылу Карачай-ской антиклинали и простирается в субширотном направлении. Падает на север-сеЕеро-восток под углом 30-45°. Зона представлена гидротермально переработанными по зоне межпластового тектонического нарушения песчано-сланцевыми образованиями с интенсивной сульфидной минерализацией в виде небольших жил, продалок, гнезд и Екрап-ленников галенита, сфалерита, реже пирита и халькопирита.

В зависимости от синрудной тектоники и гидротермальной переработки рудовмещающих пород, сульфидные прож:ш;и внутри залежи ориентируются в различных направлениях, образуя обособленные участки штокверкового оруденения. При этом хорошо видны взаимоотношения рудных прожилков с кливажем, сланцеватостью и слоистостью Б"ещающах пород.

Поверхностными горными выработками и по естественным обнажениям Чедерская рудоносная зона прослежена по простиранию на 850 м при изменчивой мощности от 2-3 до 9-Ю м. Зона по всей мощности опробована бороздовым способом и характеризуется довольно высокими содержаниями свинца и цинка. Так в центральной части рудной зоны при длине 420 м и средней мощности 5 м среднее содержание сьинца составляет 3,23$, цинка - 1,42£, меди - 0,03$. Работающими здеоь геологами в целях изучения зоны ш глубину 30-35 м от дневной поверхности (45-50 м по падению зоны) на горизонте 911 м пройдена штольня № 14 с глубиной 107 м, которая в интервале 60,2 м вскрыла Чедерскул зону. Здесь на 31,2 м мощности среднее содержание меда - 0,02/2, цинка - 1,3$, свинца - 0,5.$. В пределах указанной мощности выделяется интервал 877-88,5 м, где отмечено сгущение рудных жил, прожилок и вкрапленников и соответственно увзлкчение среднего содеркан*'я цинка доходит до 3,8£, свинца - 4,8^.'

Г.'ессегорская, Юж'но-Чедерская и Западно-Чедерская рудные зоны имей? аналогичную с Чедерским месторождением геологическую позицию. "

ГЛАВА Ш. Вещественный состав- пуд.-Руды Чедерского месторождения по. составу и текстурно-структурннм 'особенностям проявляют большое сходство б-' таковыми сЕинцсвб-цштйрих г?с5:.орокдений раз-'

личных регионов мира. Это сходство заключается в существенно сульфидном составе руд при подчиненной роли жильных минералов, количество которых в зависимости от текстурно-структурных сюбенностей пул колеблется от 3-5 до ЗС$ и более. Преобладающими среди сульфидов являются галенит и сфалерит, менее халькопирит в соотношении 1:1:0,Г. В зависимости от содержания в руде упомянутых минералов, а также пирита, встречаются руды от существенно сеинцоео-цинкош»:: до колчеданно-полиметаллических. При большом сходстве с аналогичными мес:/рождениями, Чедерское месторождение в то же время отличается своеобразием, выражающимся в многостадийном процессе мине-ралообразования, протекавшего продолжительное время в различно,"! геолого-структурной и физико-химической обстановке, что обусловило появление большого числа минералов, отличных по составу, свойствам и условия.; формирования. Комплексом современных методоЕ исследований в рудах Чедерского месторождения впервые удалось установить целый ряд новых минералов (табл.1).

Ниже приведено краткое описание главных рудообразуюсьх и редко встречающихся минералов, опустив характеристику остальных, перечень которых приведена в таблице I и которые достаточно подробно охарактеризованы в диссертации. При этом даны условия нахождения каждого из них, парагенезис, морфологические особенности, структура, физические свойства (цвет в отраженном свете, отражательная способность, твердость, плотность и др.), результаты рентгенометрических исследований спектральных и химических анализов, гамма-резонансных спектров и др.

Пирит к кобальтсодержущий пирит. Пирит встречается с примесями мышьяка и никеля, а кобальтсодержащий пирит содержит кобальт от 0,05 до 1,0$, никель - от 0,01 до 1,2$. На Чедерском месторождении кобальтпирит обнаружен впервые. .Взаимоотношения пирита с .другими минералами указывают на три его генерации. Этотмминерал встречается в самых различных морфологических видах: тонкозернистые агрегаты, хорошо выраженные кристаллы, метакристаллы, непрайь-ные обособления, глобули и т.д. Пирит и кобальтпирит находятся в тесной ассоциации с галенитом, сфалеритом, халькопиритом, блеклой рудой, кварцем, карбонатами.и др. Для пирита и кобальтпирита постоянными примесями являются медь, кобальт, никель, цинк, мыиь-як; присутствуют также золото, серебро, галлий, индий и др.

Халькопирит ассоциирует с пиритом, сфалеритом, галенитом, пирротином, блеклой рудой, кварцем и др. Выявлено несколько генераций халькопирита. По отношению к пириту I, галениту I, сфалериту I он ксеномсрфен. Сйяако образогание с последним минералом

Таблица I

Минеральный состав руд Чедерского месторождения

Группа _

минера- тлныв лов рудные

Гипогеннне

нерудные

Гипергенные

Главные (Малеоит

Железистый и кадмистнй сфалерит

Галенит „

Селенистый галенит х Серебристый галенит^ Пирит V

Кобальтсодеркащий пирлт

¡.'лшьяксеистый пирит

Халкопирит „

Шшьяковистый халькопирит^

Кварц

Кальодт

Сидерит

Хлорит

Серицит

Гидроокислы

железа ^

Халькозин

Ковеллин

Малахит

Азуритх

Борнит

Втооо- !.'арказит сте. " ные

степен- Ассенопиритх у

Коба льтсодержащий арсенопирит

Тетраэдрит*" Те н на н тит

Никельсодержащий пирит Кобальтпирит^

|Т)г»о ^ Л а птпч ггг*

Фрайбергит'

Магнетит у

Мушкетовит^

Ге:.;г тит\

Бурнонит£

Ильменит^

Рутил

Доломит,.

Анкерит*

Халцедог

Актинолит

Биотит

Арагонит*

Церрусит Англезит „ Сыитсонит „ '.'.ельниковит ¡.!едь самородная у Тенорит у Халькантит£ Иелантеритг Мансфельдит^

Редкие Кубани^

Висмута) „

Селенистый висмутин

Самородный висмут^

Пиоротан „

Коба льтсодержащий^пирротин*-

Самородное золото

Сам.серебро

Электоум у

Теллуровисмутиг

ВаллериитГу

Тетрадими-г-

Гессиг1"

Галотррит* Ярозит* у Скород"т\. Галлуазит^

^•/инералы, впервые обнаруженные автором.

взаимных границ свидетельствует о близости времени их отложения, халькопирит местами образует ритмичные срастания со сфалеритом. Тонкие полосонидные выделения халькопирита залечивают трещинки агрегата пирита I, или корродирует л окаймляет его зерна, а таете зерна других ранш:: сульфидов. Структура халькопиритовых агрегатов аллотриоморфнозернистая. Обычно зерна состоят из полисинтетических шзойников. В халькопирите обнаружены такие элементы-примеси как никель, кобальт, серебро, селен, теллур, висмут, мышьяк, галенит и др.

Пирротин встречается в ассоциации с галенитом, сфалеритом, пиритом, халькопиритом, бурнонитом, блеклой рудой и др. В рудах и во вмещающих породах Чедерского месторождения пирротин образует агрегата разнообразной формы - вкрапленники, слабо удлиненные зерна с закругленными гранями и т.д. Установлены три модификации пирротина: троилит, гексагональный пирротин и моноклинный пирротин. Параметры ГРС пирротина в виде таблицы и рисунков приведены в диссертации.

СсБалеоит (железистый и кадмистай) является широко распрост- . раненным, одним из главных рудообразующих минералов в различных типах руд, местами составляя 30-35$ и более их объема. В частности он образует собственно сфалеритовне, галенит-сфалерятовые и халькопиритовые, сфалерит-галенитовые прожилковые, прогилково-вкрапленные и массивные руды. Имеет различные формы выделений, часто образует прожилхообразные агрегата. Установлены несколько генераций сфалерита. • ;

В отраженном свете сфалерит на фоне халькопирита серый с голубоватым оттенком, железосодержащая его разновидность характеризуется слабо красноватым оттенком, а кадмийсодержащий-слабо розоватым оттенком. Отражательная способность ниже, чем у галенита. Изотропен. Замеры микротвердости показали Нср = 152-270 кГс/мм2.

Химический состав железистого и кадмийстого сфалерита изучен на микрозонде MS-46 "Камека" и приведен в табл.2. С помощью микрозонда получены фотографии участков сканирования сфалерите, кривые распределения цинка, железа,, меди, кадмия.и серы по профилю, проходящему через сфалерит, которые приведены в диссертации. В работе также в виде таблшда и рисунков приведены параметры гамма-резонансных спектров железистого сфалерита, согласно которым изученные минералы имеют сложные ГРС е состоят из двух и трех порциальных ГРС. •

Галенит (селенистый, серебристой и висмутистай) является од-

Химический состав сфалерита

Таблица 2

ЛУё Обр.

Содержание, вес

Коэффициенты в формуле

анал. 1п Ре Мп Со СЬ Си Б Сумма 2п Ре . Мп Со Ы Си 5

I 60,09 6,07 0,23 _ 0,17 0,08 33,30 99,94 о 0,89 0,105 0,001 - 0,001 0,003 1,00

2 60,11 6,08 0,24 - 0,18 0,08 33,31 100,00 0,89 0,104 0,001 - 0,001 0,004 1,00

3 59,20 7,02 0,13 0,08 0,08 33,20 99,70 0,89 0,105 0,001 - 0,001 0,002 1,00

4 59,30 7,00 0,14 - 0,10 0,08 33,38 КЮ,00 0,89 0,106 0,001 - 0,00Г 0,002 1,00

5 .60,00 6,07 0,24 - 0,18 0,08 33,43 100,00 0,89 0,103 0,001 - 0,002 0,004 1,00

6 66,80 0,30 - - 0,10 - 32,80 100,00 0,98 0,01 - - 0,01 - 1,00

7 65,40 0,80 - 0,20 33,60 100,00 0,98 0,01 - 0,01 - 1,00

8 65,10 1,80 0,03 0,40 0,20 - 32,4? 100,00 0,96 0,03 0,0010,01 0,02 - 1,00

9 . 66,94 0,70 - - 0,44. - 32,42 100,12 0,99 0,012 - • - 0,004 - 0,99

10 66,90 0,49 0,03 0,49 - 33,42 100,12 1,00 0,009 0,001 - 0,02 -.• 0,99

89-15

■р» 1

Примечание. А^лизы выполнены на микроанализато<ре 1.13-46 "Намека" е лаборатории ИГ0Л АН СССР

гнм из главных рудообразующих шнералов месторождения и встречает-:я в парагенетической ассоциации со сфалеритом, халькопиритом, ¡притом, блеклой рудой, оурнонитом, селеновисмутином и др. Гале-1ит встречается в различных типах руд (сфалерит-галенитовых, сфале-зит-халькопирит-галенитовых, пирит-халькопиритовых и др.) в Еиде .рокилкообразных, червеобразных выделений, а также в кварц-карбо-изтных жилах и во вмещающих породах в виде мелкокристаллических экрап ленников размером 1-2 мм. Количество галенита во вмещающих юродах составляет десятые и сотые доли процента, а в раз;тчных галах руд до 20-ЗС$ и более.

Установлены три генерации галенита. В одном случае он оора-)ует мелкие ксечоморфные выделения, занимая межзерновые пространна в сфалератовых агрегатах, либо в халькопирите и блеклой ру-^е, в другом - встречается в виде ритмичных срастаний с пиритом I карбонатами и, по всей вероятности, является результатом Еыде-тения из коллоидных растворов, наконец, в третьем - галенит сред-1езер тс тай образует обособленные .мономинера льные агрегаты. В га-генитах Чедерского месторождения установлены такие элементы-приме-:и, кг с 5е , Те , В'| , Ад , ба . В отраженном свете цвет галенита бе-зый, кремово-белый. Отрзптельная способность выше, чем у сфалегата. Слабо изотропен. Уякротвердасть этого минерала Н„ = 76 еГс/ м .

Результаты микрозондового химического анализа селенистого, ;еребристого и Еисмутистого галенита приведены в.таблице 3.

СеленоЕиомутин был обнаружен в сеинцово-цинковых рудах Чешского месторождения. Редкий минерал. Находится в парагенети-1еской ассоциации с селенистым и серебристым галенитом, самородным висмутом, самородным серебром, золотом, теллуровисмутитом и тр. Зерна селеновисмутина неправильной червеобразной формы размером от 0,01 до'0,2 мм. В отраженном свете крема-во-белый с желтоватым оттенком.

Гессит ассоциирует с саморсд1ШМ серебром, висмутином, гале-мтом и др., отмечаясь в тесном срастании с названными минералага.

Химический состав минерала, установленный микрозондом М5-46 'Камека", и фотографии участков сканирования гессита е характеристическом рентгеновском изучении, а также кривые распределения Ад ,Те и Б по профили, проходящему через гессит подтверж-

дая достоверность его определения. Все эти данные приведены в дассертации. ~ ■

■ '. Таблцца 3 Химический состав галенита

ЛИ об- .ЛК . ^ ! Содержащее, вес.% Л . •■{ 1 ____________[ Коэффициенты в формуле 1 -I

разц.. анал. рь Ад; 61 5Ь 5в 5 Суша РЪ ы . эь 5е й

82-41 I ; 85 ДО - 2,30 11,80 99,20 1,00 - - 0,08 0,92

2 85,,70 ~ 1,85 12,60 .100*15. 1,00 - - 0,06 0,94

3 86 ,.00 - >- " - 0,89 13,20 100.09 1*00 - - 0,03 0,97

4 85,20 2,50 12,17 99.87, 1,00 - -. 0,08 0,92

89-42 5 85,80 - 2,00 12,50 100.30 1*00 - . - ' - 0,06 0,94

6 85 ,.80 - 1,30 12,80 99,90 1,00 - - - -г 0,04 0,96

89-43 7 84,20 - - - '• - 5,50 10,80 100,60 1.00 - - . - • - 0,04 0,83

а 84^60 - ' Л. -"' — _ 4.50 11,20 100,30 1,00 - - - - 0,17 0,86

89-44 9 84,40 .- • ' ' - 5,00 11,10 100,50 1.00 - 0,14 0,84

89-55 10 86.00 - 0,10 2,35 12,30 100,75 1,00 0,02 - 0,16 0,93

II 83,70 - 0.25'1.05 0,04 3,37-11,50 100.27 0.98 - 0,01 0,01 0,010,07 0,88

89-60 12 83.40 0.42 0.21 1.17 3.40 11.40 100.00 0.97 0.010,01 0,01 - 0,12 0,88

89-61 ' 13 83.89 - 0.24 1.17 0,04 3,60 11,60 100,54 0.97 - 0,01 0,01 0,010,12 0,88

89-62 89-63 89-64 14 83,50 - 0,26 1,04 0,04 3,72 11,50 100.05 0.98 - 0,01 0,01 0,010,12 0,88

15 83-й) - 0,26 1,12 0,04 3,60 11,60 100,50 0.98 - 0,01 0,01 0,010,12 0,88

Примечание. Анализы выполнены на микроанализаторе М5-46 "Намека" в КГЕ." АН СССР. Анализы 1-9 соответствуют селенистому галениту, 10-15 серебро-* и висмутсодержащему (за-исключением анализа № 10; селенистому галениту.

Теллуровисмутит встречается в ассоциации с самородным висму-)м, висмутином, гесситом, тетрздимитом и др. Отмечается в виде ;льчайших выделений (0,002-0,03 мм) и неравномернозернистых аг-¡гатных скоплений с упомянутыми минералами. В'отрахенном свете (лый с розсватым чттенксм, анизотропон.

Химический состав теллуровисмутита по тром образцам (всего ) анализов) приводится в диссертации.

Золото и серебро образуют тонкорассеянные включения в селе-:стом галените, сфалерите, селеновисмутине, халькопирите, квар-, иногда е пирите.

Обычно золото и серебро встречаются либо в тесном срастании главным рудообразующими минералами в сплошных, ¿еже во вкрап-нных рудах, либо же в более поздних секущих кварцевых жилах.

В сфалерите, галеиите, халькопирите, пирите, кобальтаирите, ннантите и в кварце выделения самородного золота и серебра наб-даются в виде зерен разнообразных счертаний.

Самородный висмут в рудах наблюдается в срастании с висмути-« и с е лен о вис.чу тин ом и приурочен к халькопириту, пириту и галету. Форма выделений самородного висмута грушевидные, каплевид-э, червеобразные; размер выделений 0,02-0,03 мм.

ГЛАВА 1У. Текстусно-отруктурные особенности руд. Руды Чедер-эго месторождения отличаются разнообразием текстур и структур, з обусловлено изменением геологических и физико-химических ус-злй в процессе рудообразования с одной стороны, и последующими мнениями руд, о другой. Наиболее часто встречаются прожилковые, жилково-Екралленные, вкрапленные, массивные, пятнистые, полсс-гне, брекчиевые текстуры. и

Полиметаллическим и колчеданно-полиметаллическим рудам свой-■енны все перечисленные текстурные типы руд, которые простран-¡енно тесно ассоциируются друг с .другом, часто локализуются в их и тех же рудных зонах и контролируются разломами, огранивающими тектонический клин.

На Чедерском месторождении из структур отложения наиболее актерны гипидиоморфнозернистая и аллотриоморфнозернистая, ко-ые обычно присущи кристаллически-зернистым агрегатам пирита иболее ранней генерации), сфалерита, галенита и халькопирита, акже структуры интеротициальные. В этом случае межэерновые странства пиритового агрегата залеживаются галенитом, сфелери-, халькопиритом, блеклой рудой и.др. Также часто встречаются уктуры взаимны-: границ порфиробластовыеконцентрически зо- ■

нальные, которые состоят из 2-3-х зон различного состава, представленных сфалеритом, галенитом, халькопиритом, пиритом.

Структуры замещения (скелетные и др.) возникают при развитии гипергенных минералов по первичным сульфидам. Для сфалерита и хал: копирита характерны гранобластовые структуры, а округлые включения халькопирита и пирротина в сфалеритах по-видимому, является результатом распада твердых растворов. Нгтонец, отмечаются структуры распада твердого раствора - эмульсионная, крестообразная (звездчатая) и др.

Еыделяются две парагенетических ассоциаций минералов: I) пер вичная - сфалерит-железистый сфалерит-галенит-селенистый галенит-серебристай галенит-с^леновисмутин-висмутин и 2) вторичная - бор-нит-куприт-ковеллин-галлуазит, гетерогекит.

Получены фактические данные последовательности минералообра-зования руд месторождения, укладывающиеся в четыре стадии: I) пре рудная, 2) магнетит-ге^титовая, 3) кварц-карбонат-пиритовая, 4) полисульфидная. . .

ГЛАВА У. Геохимия элементов-примесей руд и вмещающих пород. В минералах, породах и рудах обнаружены цинк, свинец, медь, железо, кобальт, никель, марганец, титан, хром, серебро, золото, висмут, селен, теллур, кадмий, мышьяк, сурьма, галлий, гер--маний, цирконий, барий, скандий, ниобий, тантал, рений, церий, Иттрий и лантан. Во вмещающих породах, как правило, преобладают примеси ли тофильных элементов, при подчиненной роли халькофильных элементоЕ

Цинк, в рудных месторождениях входит в состав сфалерита, галенита, смитсонита, блеклой руда, бурнонита и других минералов. . Он установлен в рудах в количестве 0,07-4,45$. Среднее содержание цинка в рудах составляет от 1,83$.во вкрапленных рудах до 2,55% I сплошных; ср.сод.цинка е рудах нижнего участка- составляет 1,43$, верхнего -4,45$.

Свинец входит в состав галенита, бурнонита, блеклой руды и др. Содержание его в рудах нижнего участка от следов до 0,77$.

Медь является постоянным спутником полиметалличеегшх руд. В изученных рудах он входит в состав халькопирита, борнита, халькозина, блеклой руды, ковеллина и др. В незначительных количествах он установлен в пирите (до 0,21$), пирротине, сфалерите и галените.

Кроме упомянутых главных рудообразукцих элементов наиболее характерными элементами-примесями для руд Чедерского месторождения являются селен, теллур, кадмий, висмут, в, меньшей степени

аллий, таллий, германий.

Концентрация цинка в глинистых сланцах 0,34$, в лрожижовом альните - 0,¿5, в жильном кварце - 0,08$. Концентрация сЕинпа в линиотых сланцах - от 0,04 до 0,42$. Отношение цинка к свинцу в тих породах составляет 2 и показывает преобладание цинка. Эти же ороды в разлиннгх зонах содержат несколько повышенные концентрами цинка (1,25$) и свинца (2,3$).

ГЛАВА У1. Генезис месторождения. Генезис колчеданных меето-ождений южного склона Большого Кавказа, куда относится рассмат-иваемое наш Чедерское месторождение," является одним из принципа льных вопросов, до последнего времени дебатирующимся в геоло-ической литературе. По-существу, впервые В.И.Смирновым (1962) ыдвигается, на наш взгляд, наиболее удачная гипотеза длительного олигенного образования котчеданных месторождений, в процессе кб-■орого серноколчеданные руды формировались гидротерма льно-осадоч-ым путем, на которые накладывалось более позднее гидротермально-1етасоматическое медно-свинцово-цннковое оруденение. Аналогичной ■очки зрения придерживаются другие исследователи колче, энных руд ясного склона Б.Кавказа (Г.А.Твалчрелидзе, В.И.Буадзе, 1972). ¡опрос генезиса колчеданных месторождений, локализующихся в мио-■еосинклинальных областях, впервые рассматривался на примере юж-:ого склона Большого Кавказа, конкретно - Филизчайского месторож-!ния, которое расположено в рассланцованных песчано-глинистых 'олщах аалена. Именно это месторождение, а в дальнейшем и другие, юдобные ему на южном склоне, по данным большинства исследовате-юй (М.Б.Бородаевская, 1966; Н.К.Курбанов, 1969; А.Г.Злотник-Хат-;евич, 1970; С.Б.Зульфугаров, 1969; Д.М.Ахмедов, 1969; Т.Г.Гад-иев, 1975 и др.) обнаруживают большое сходство как с месторожде-[иями, характерными вулканогенным областям, так и с месторождениями, формирующимся в миогеосинкл. налях. Автор настоящей диссертации для подтверждения выдвинутой акад.В.И.Смирновым, в частности Чедерского, акцентрировгл свое внимание на минеральные ассо-шации,. слагающие Чедерские руда, их смену во времени и в прост->анстве, изучении вопросов околорудного метасоматизма и др.

Большое внимание было уделено также вопросам взаимосвязи >рудекекия со складчатыми и разрывным; нарушениями, которые в шачительной мере определеяют условия (формирования месторождения. гчет всех этих фактов показывает, что в полное соответствии с от-юченными медно-пирротиковые и колчеданно-полиметаллические мес-горождения южного склона Большого Кагказа относятся к сложным

- ¿и -

полигенным и полихронным образованиям, формирующихся комбиниро-7 ванным путем.

ОСНОВНЫЕ шзода И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Чедерское свинцово-цинковое месторождение залегает в чер-- носланцевой толще средней юры (верхний аален). В тектоническом.

отношении оно входит в Катех-Гюмбулчайскую рудоносную зону, сложенную из ряда антиклинальной (Карабчайск^я, Цилтыкчайская, Центральная) и синклинальной структур. В районе месторождения развиты продольные и поперечные разломы, которые придают рассматриваемой территории вид плитовидных блоков.

Формированию месторождения предшествовало диагенетическое преобразование вмещающих пород, после чего, в дальнейшем, в результате локальных преобразований происходило переотложение рудного вещества. Этим путем возникли стратиформные залежи месторождения. Другими словами,,возникновение согласного морфологического типа есть результат сопряжения гидротермально-осадочного и гидротерма льно-метасоматического рудообразования, отчетливо контролирующегося раз ломными зонами. Встречаются также жильные и жилооб-разные тела, приуроченные к разрывным структурам.

Месторождение сформировано на средних и малых глубинах при температуре 150-250°С.

2. В рудах Чедерского месторождения обнаружен целый ряд новых минеральных видов и их разновидностей, к числу которых относятся селенистай, те ллурис тый, висмутис тый и серебристой галенит, кадмистай и железистый сфалерит, кобзльтпирит, селеновисмутин, висмутин, гессит, тетраэдрит, теннантит и др. Все обнаруженные минералы детально исследованы с применением комплекса современных минералогических методов, изучены физические и химические их свойства.

3. Руда месторождения является комплексными, что объясняется содержанием в НИХ оейена, теллура, висмута, кобальта, кадмия, серебра, золота и др. ГйаВйыМи концентраторами перечисленных при-ыесей являютсй гадена*, сфалерит, халькопирит, блеклые руды, пирит. Высокие содержания золота и серебра установлены в халькопирите, серебра в галените. 3 обеих случаях они присутствуют в основ ном в форме изоморфной примеси, встречаются также макроскопические включения электрума, тесно .ассоциирующего с халькопиритом, галенитом и сфалеритом.

Перспективы Чедерского месторождения существенно усиливаются в связи с перспективой комплексной переработки руд, как новых

точников селена, теллура, висмута, золота, серебра и др. эле-нтор, В птпм свете лолянн быть ревизипованы псе объекта акало-ч::лго р^доосрязошгая шяогс суздпэ Ь'ольдаого Ьпш'гк:;;.

Гозультаад исследований Чедерского. свиицоьс-вдикового глесто-жденил позволяют сделать следующие практические реко« кдоше.

При предварительной я деталькой разведке ¿юстсрожвсная в :ю-:с будущей рациональной эксплуатации руд необходимо составить хнологические карты рудных тел с учетом различных количествен« х соотношений главных к! второстепенных полезных компонентов.

Использование селену висмуту теллурт серебрссодержащих руд др., как нового источника получения этих металлов намного рас-рит сырьевую базу цветных, редкихии благородных металлов а ербайджанской ССР.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Геолого-структурные особенности Чедерского месторождения ольшой Кавказ). Тематический сборник научных трудов/ БГУ: тругтура, геохимия и минералогия рудных и нерудных местороаде-й Азербайджана". Баку, БГУ, 1989 (соавтор П.Н.Багирова).

2. К условиям образования полиметаллических руд Чедерсксго сторожденпя. Тематический сборник научных трудов БГУ: "Геоло-я и генезис месторождений твердых полезных ископаемых Азербай-ана". Баку, БГУ, 1990.

3. Ноше данные о вещественном и минеральном составе полита л лических руд Чедерского месторождения (на арабском языка) ринято к печати в САР).

Решением ВАК СССР й 065620/27-1135 от 05.II. 1987 г. иностран-м гражданам разрешено провести рассмотрение диссертации с рас-т лкой автореферата менее чем месяц до защиты.