Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геология, минеральный состав и закономерности размещения типов руд на стратиформном медно-свинцово-цинковом месторождении колькихирка (Перу)

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

Автореферат диссертации по теме "Геология, минеральный состав и закономерности размещения типов руд на стратиформном медно-свинцово-цинковом месторождении колькихирка (Перу)"

российский университет друш народов

На правах рукописи

"тш ЧАПЛ ипслито

удк 55в.277:553.412'43'44(85)

гюлогия, минеральный состав и закономерностй'размщения

типов руд'на стратиформюм медно-свинцово-цинновоы

местороздений колькйхирка (перу)

Специальность 04.00.11 - Геолог :я, поиски и разведка рудных и нерудных-ыестороадений; металлогения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-мшералогических наук

Москва - 1992 г.

Работа выполнена на кафедре месторождений полезных ископаемых и их разведки Российского университета дружбы народов.

Научный руководитель -

докгор геолого-минералогических наук, профессор А .В.Друаинин.

Официальные оппоненты:

докмр геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник А.А.Гариаш;

кандидат геолого-иинералогических наук, старший научный с оз: рудник а.Г .Добровольская.

Ведущая организация - ВШМ "Зарубежгеология". Защига сосА-оигся "АЬ" _Х992 г,

«-V - -

в часов на заседании специализированного совета

К' 053.22.06 в Российском университете дружбы народов. Адрес: И7302, ¡»¡осква, ул. Орджоникидзе, д. 3.

С диссертацией мокно ознакомился в научной библиотеке Российского универсичега друкбы народов (117X98, Москва, ул. Миклухо-Ыэклэя, д. .6).

Авюрефера» разослан

. /X « рС'/^и'Мг 1992 г.

Ученый секретарь

специализированного совета

кандидах геолого-иинералогических наук,

доцент / _ С .М .ТРУШИН

Актуальность темы. Необходимость расширения ыинерально-¡р&евой базы медно-свинцово-цинкового месторождения Кольки-[рка ''возможна только при условии научно обоснованного прог->за поисков полезных ископаемых. В связи о этим большое шчение приобретаю! минералогические и геохимические методы жсков слепого оруденения.

Цель работы. Изучение геологического строения района и. ¡сторождения, его геологической структуры, морфологии рудных ¡л и зон минерализации, минерального состава руд с выделением шовных минеральных ассоциаций, выявление закономерностей ¡определения химических элементов в рудных телах и выяснение [зико-химических условий образования месторождения.

Методика исследований. В решении поставленных задач ши использованы следующие методы исследований: I) геологи-¡ское картирование месторождения (включая легальную документик» карьера, подземных горных выработон и буровых скважин); петрографический при изучении состава вмещающих пород; иинераграфический при изучении минерального состава руд; спектральный, термический, рентгено-струк-^урный анализы, магничзнносхь и плотность горных пород, руд и минералов, такие определение температуры мияералооСразования методом ¡крепитации; 5) кластерный и трецд-аналиаы.

Фактический материал. В основу работы положен материал, »лученный автором за 1985-1983 гг. при заполнении исследова-;й на местороядении Колькихирка. За эгоя период с мспользова-ieu материалов геологов Эль Брокаль, йегзрд, йнгеммет и дан-IX дешифрования аэрофотоснимков составлены геологические ¡рты района и месторождения в масштабах 1:5000 и 1:100000. [документировано свыше 5 тыс. nor. м. керна скважин, уступов Фьеров; проведено литохимическое опробование (20000 проб), |учено 100 прозрачных и 150 полированных шлифов; обработано Ю спектральных анализов вмещающих пород, интерпретированы 1нные рентгено-структурного (10 проб), термографического (10) рентгенолшинесцзнЕНОГО (20) намагниченности (250 проб), ютности (¿50 проб) анализов, а также литохимических резульнов обработанных на ЭВ'Л методом кластерного и тренд анализов.

Научная новизна работы. Уточнены геологические карты 1йонз, месторождения и литолого-стратигра^ический разрез,

.установлен структурный контроле оруденения, составлена схема последовательности и определена температурные условия шнералообразовашя, выделены типы руд, выявлена минералогическая и геохимическая зональность руд, изучен широкий комплекс элементов, определяющих сосаав рудных тел ( рь, йп, си, Ав ), а также элеыенюв широкого рассеяния ( со, N1, И,У,Сг,1»,0Ь,В1,Аа,111в,Са,Са,у,Р,81',Ба, в.,. . ). Определен копала ко элементов-индикаторов медно-свинцово-цинковогс оруденения. На основе корреляции стратиграфических и палео-вулканических элементов установлена пространственная связь оруденения с проявлением вулканизиа и зональность в размещении минеральных ассоциации. Эхо явилось основой для оптимизации поисковых критериев и признаков оруденешя.

Практическое значение. Полученные результаты позволили выявить основные закономерности образования и размещения иед-но-свинцово-цинкового оруденения, чю, несомненно, позволит значительно повысив эффективность в проведении поисковых и разведочных работ на данном месторождении.

Апробация иаботы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ХУП научной конференции молодых ученых МГУ, на ХШ и ХХУШ научных конференциях профессорско-преподавательского состава инженерного факультета Российского университета дружбы народов и на заседаниях геологического департамента Национального университета Пиура - Перу.

Обьем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 163 страницы, рисунка и 18 таблиц; список литературы включает 129 наименований.

Геология района и месторождения

Наиболее древними породами района являются никне-средне-палеозойские фаллиты, сланцы, мелкозернистые кварциты и углистые слайда с небольшим количеством прослоев известняков и кварцитов группы Вкцельсиор. На них несогласно залегают породы среднего карбона группы Тарма (песчаники, алевролиты, аргиллиты и известняки), распространенные в юго-восточной части района. Континентальные молласовые толщи серых и красных песчаников, кварцитов, конглоиерииов пераи, выделяемые в группу

Мигу, закартированы на востоке районе и в северной и северозападной частях карьера месюрокдешя Нолышхирка.

Мезозойские отлокения начинаются с горизонта чередующихся пластов известняков, доломитовых известняков <;^прослоями серых и черных лютитов и доломиюа, относящихся к ^ г 3<\ (группа Уляачин-Пэрия). Нижний игл приставлен породами группы Гояяризкиггэ (песчаники и кварциты) и формацией Ыачаи (известняки, мергели и лютихы, чередующее» с базальтами). В составе взрхнемеловых озеленений выделяют породы формации Ху-маиа (известняки), залегающие несогласно на породах формации Мачан. Далее вверх по разрезу следуют породы группы Каса-палка и фсриации Уачуакаха, относящиеся к верхнему мелу -палеогену. Группа Касапалка представлена конгломератами, известняками, лавами и красными толщами глинистых сланцев, песчаников и аргиллитов, которые имеют широкое распространение в районе. Конгломераты извес£няков, халцедона и лютиты, песчаники и конгломерат кирпичного цвета составляют формацию Уачуакаха. На них несогласно залегают конгломераты серого цвета формации Чуко, которые меняются формацией Калера, представленной тремя пачками (снизу вверх): аианай (известняки и доломиты), средней (тонкое чередование разнообразных известняков, лютитов я хонко-мелкооблоаочных туфов) и верхней (известняки, доломиты, сидеритовые мергели с креинистьки модулями). Отложения формации Чуко и Калера имеют палеоценовый возраст.

Магматические породы района представлены интрузивными и эффузивными комплексами от небольших даек а силлов до штоков и херловых тел (Серро де Паско) и встречаются в пределах рудных полей и отдельных месторождений района. Формирование эффузивных образований, туфов и брекчий да цитового состава, а также игшшбритов, по-видимому, мокно связать с эоценовым периодом тектоно-магматической активизации. Их образование происходило в подводных условиях (гуфы чередуются с отложениями формации Уачуакаха, Чуко и Калера). Эти вулканические породы, по-видимому, являются продуктами первой $азы магматизма, развивавшейся в течение трех подфаз (снизу вверх): I) окварцовашше вулканические брекчии, содержащие вкрапленность и линзы сульфидов РЪ, 55а| Аз и Си - формация Сан

Грагорио ^ Ъг )? 2) вулкано-кластическне воризонты -

фораация Ушц И, Ш ); 3) лавы и туфы дацитового

состава - формация Маркапукта (У и ). Ко второй фазе

относятся интрузивные образования, сформированные в ¡сечение неогена. Ош имею! довольно широкое распространение в районе. Среда них выделяются дациты, андезит, квэрц-монцошпгц 'и кварц-ыонцошт-порфиры. К ним просарансавенно тяготеют все известные рудные месторождения района (Колышхирка, Уарон, Серро де Паско, Мильпо и Атакоча).

Описываемый район расположен в пределах плаго центральной час ей с 1'рани, в тектонической отношении представляли сложно построенный иегаашиклинорий, В геологическом строении района выделяются четыре структурных этажа: нижне-среднепалеозойс-кий, среднекаленноугольно-перцский, верхнежриасово-эоцзновый и олигоцзн-плиоцэновый.

Нюсне-средаепаюзозойский этан имеет типичное блоковое строение, обусловленное развитием в породах группы Экцельсиор (иа севере и северо-востоке района) субмеридионалъных и диагональных разломов глубинного залокения. Породи в этих текхонических блоках имеют моноклинальное залегание с частными осложнениями и прорываются немногочисленными интрузиями кислого состава.

Среднекаменноугокьно-перыский этан, сложенный породами группы 1'араа и Миту, характеризуется развитием интенсивно расславдованных пород, разбитых разломами различного направления.

Породы, елагадае верхнз гриа с о во-э о де но вый этак, занимают самую большую площадь района (75$). Они смяты в антиклинальные и синклинальные складки СЗ направления, обязанные проявлениям альбекой (слабо) перуанской (сантонской) и инской (верхний эоцзн) фаз складчатости. Позаому условно можно разделать данный структурный-этаж на два подэтажа, соответствующие перуанской и инской фазам, на границе которых происходило образование континентальных молласовых красных толщ.

Олягоцен-плаоценовый структурный этаж слагают породы 8ндезит-дацитового, дацитового состава и игниибриты.

Разрывные нарушения района представлены трем я главными' системами: I) С-СЗ направления, образующие зоны длительно

развивающихся разрывных нарушений. Они осложняют крылья ангинлиналей и синклиналей. Величина вертикального перемещения по ним колеблется 01 долей до нескольких сотен петров.

2) Попзречные внутриблоковые разрывные нарушения с простиранием 60-90°; по отношению к нарушениям С-СЗ простирания являются более молодыми и менее протяженными (до 300-500 м).

3) Диагональные разломы с простиранием 30-45° широко'развита в районе;'они пересекают складчатые структуры, сиеадют продольные разломы.

Характерной особенностью разломов является широкая приуроченность к ним разновозрастных (от верхнепалеозойских до кайнозойских) интрузивных образований различного состава.

В описываемой районе известны крупные медно-свинцово-цинково-серебряные ыестороядения Серро де Пасно, Мильпо, Ахакоча, Уарон и Колькихирка!

Участок месторождения сложен породами формации Уачуакаха, Чу ко и Калера, а также эффузивными породами среднепалеогено-плиоценового возраста, оЗраэущиаи аа поверхности небольшие купола.

Породы смяты в серию антиклинальных и синклинальных складок северо-западного проси/ракя со слабым погружением шарниров складок на юг. Падение крыльев 13-30°.

' В пределах месторождения просиегевамся несколько разрывных нарушений СЗ и СБ направления,

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Тезис I. Месторождение Колькихирка располагается в грабенообразном тектоническом блоке интенсивно -дислоцированных вулканогенно-осадочных пород верхнемелового-миоие нового возраста.

Наиболее благоприятной для локализации продуктивного промышленного оруденения месторождение Колькихирка является средняя под£ораация формации* Калера, характеризующаяся анизотропией их физико-механических свойств, обусловленных переслаиванием кремнистых, сидзритизировзнных и доломилизи-рованных известняков о тонкосхрати^яцирозашшии лютитами и юнкоаелкооо'ломочнымя гу&аыи.

ГрабенооОрззный тектонический блок, к которому тяготеет месторождение, ограничивается региональными разломами субмеридионального простирания. Проолеживансь за пределы месторои-дешя, он контролируех положение вулканических сооружений Иаркаяунта и Кондоркаян, сложенных породами дациюриолитового состава, прорванных дайками квэрц-мояцонитпорфиров. Между этими вулканическими соорукениями, по-видимому, существовала впадина, в которой происходило вулканогенно-осадочвое рудо-образозание синхронно с накоплением разнообразных известняков и тонкомелкообломочнах тууов дацитового состава.

Средняя подформация (Колькихиркаформации Калара, к которой приурочено оруденение, представляет собой горизонт тонкого переслаивания минерализованных кремнистых, сидерити-зиронанных н доломитизированных известняков, местами слабо минерализованных лотиюв и туфов,'накапливающихся в озерной обстановке.

Рудный горизонт по составу выедающих пород и типу преобладающей минерализации подразделяется на 3 части:

Нижняя - самая значительная по мощности, состоит из 13 слоев кремнистых известняков модностью от 6 до 30,0 м, переслаивающихся с лютиаами и туфами. Здесь преимущественно развита медная минерализация.

Средняя - сложена четырьмя слоями доломитизированных и сидеритизированных известняков мощностью от 8 до 20,0 м, чередующихся с лютигали и глинистыми мергелями. В этой части -разреза проявлена весьма интенсивно РЬ-гп минерализация.

Верхняя - представлена слоями сидеритизированных и мергелистых известняков, переслаивающихся с глинистыми мергелями и лютитами. Оруденение здесь свлнцово-цинковое с повышенными содержанииии серебра.

По мере удаления от вулканического центра кремнистые известняки постепенно переходя! в сидеритазированные и доло-митизирсванше известняки, а последние в мергелистые известняки. Рудный горизонт средней мощностью 40 м вместе с подстилающими и перекрывающими массивными известняками и доломитами смяты в пологие широкие синклинальные и более узкие (сжатые) антиклинальные складен. Имеются все основания считать, что формирование структуры месторождения к моменту проявления гидротермально-;,5е28соаатаческого этапа происходило в обста-6

новка вертикального сжатия и горизонтального растяжения. Горизонт ритмичного чередования известняков и шиитов имел ваиболее благоприятные условия для развития разрывных де$ор~ ¿аций и процесса рудоотложенмя.

Характерной особенностью пластообразаой рудной залежи является то, что она подстилается окварцованньми вулкани-1ескими брекчиями дацитового состава с вкрапленностью сульфидов си, РЬ я гп

При измерении плотности и намагниче^ости горных пород, )уд и минералов было у ста ловле но, что магнитная восприимчи-юсть и плотность являемся наиболее контрастнши параметрами [ изменяются от О до 700 х Ю""5 ед.си редко 2800-3200 х .0 ^ ед. си а еце реке достигают Л080 х 10 ед. си (в крем-шстых известняках и брекчиях). Повышенная магнитная воспра-щчивость наблюдается ъ кремнистых известняках и аиверализо-шнных брекчиях и объясняется присутствием в этих породах онкой вкрапленности магнетита. Выделенные нами четыре типа >уд имеют характерные для каждого из них значения магнитной осприимчивости: кварц-пиритовая руда ох 6 х Ю-5 до ООО х Ю-** ед. са, кварц-халькопирит-знаргитовая от х Ю"5 до 20 х Ю-5 ед. си, кварц-галенит-сфалерисовая т 0 до б х Ю""1 ед. си и кварц-карбонатная, 0,0 ед. си. Эти анные с учетом литострэтиграфических, геолого-структурных, инераяого-текстурках особенностей, условий локализации зале-ей и метаморфизма руд позволяет разработать достаточно на-ежные пекрофизическае критерии поисков и оценки иестороаде-ий на Си-РЪ-Яп-Ав орудедание в района.

По мере приближения к зоне развития медной минерализации массивных пириюз увеличивается магнитная восприимчивость руденения.

В целом для месторождения Колькихирка характерны низкиа начения магнитной восприимчивости руд, пород и метасоматитов, оторые обычно нз превосходят 40 х 10 ,ед. си. Значения похиоот высокие, меняются в пределах от 3 до 7,5 г/сц3 в авасимооти от состава нород.

Тезис П. йестороадеше Колькихирка представлено аонаыи ¡шералиэавашшх брекчий и пронилково-внрапленаой сульфидном парализации з различных разновидностях известняков. Процесс

оруденения происходил в два этапа: вулканогенно-осадочный и гидротермэльно-мехасомагический.

Оруденение Колькихирка представлено плистообразными залежами, включающими более маломощные рудные прослои среди мергелей, известняков (кремнистые, аидзритизировашше и доло-мигизированные), лютигов и тонко- и мелкообломочных туфов. Мощность последних уменьшается от вулканического центра к периферии месторождения. Рудная залежь подстилается горизонтами известняков и минерализованных брекчий.-'

Площадь минерализации достигает О км в длину и 0,7 км в ширину. В целой мощность рудоносного горизонта колеблется ох 8 к до 40 и. К рудному телу также можно включить зоны брекчий. -

Характерными текстурами руд Колькихирского местороаде-ния являются прожилкообразиая, вкрапленная, брекчиевидная, пассивная и редко полосчатая.

Минеральный состав руд месторождения сравнительно простой. Главными рудными минералами являются пирит, халькопирит, анэргии, сфалерит, галенит, значительно ре из встречаются арсенопирит, магизм», теннанхиг, марказит, самородное серебро и очень редко самородный висмут. Жильные минералы представлены кварцем, кальцитом, сидеритом, долшитш, баритом, хлоритом, серицита!.

Структуры руд мелкозернистые, замещения, пересечения, коррозионные, реже зональные.

На основе минералогических исследований выделены Ч типа минеральных комплексов или ассоциаций:

а) Кварц-пиритовый: кварц, пирит,.арсенопирит и магнетит; температура образования 160 - ЮО°С. Пирит в основном массивный и в виде вкрапленности. Этот тип оруденения проявляется вблизи вулканического центра Царкапункта в кремнистых известняках и брекчиях. По трещинам иногда наблюдается геаати-зация и кимонихизаций." " ■

б) Кварц-халькопирит-внзргитовый комплекс характеризуется развитием эпаргита, халькопирита, пирита и кварца; в метших количествах встречаются сфалерит, галенит, тенцзнтит, очень редко самородное серебро, барит, Оруденение развивается в кремнистых известняках и брекчиях. По данным декрешшции

газово-жвдких включений в пирите, энаргите я галените установлено, что оглокение минералов этого комплекса происходило в интервале 4СО - 170°С. С этим типом минерализации связано интенсивное окварцёвание, аргиллизация и значительно слабее серицитизация и хлорйтиэация.

в) Кварц-галанит-сфалеритовый комплекс проявляется в породах в гиде прожилков и вкрапленности к северу от площади развития кварц-хакькопирит-энаргитовой минерализации. Среди главных рудных минералов встречаются сфалерит и галенит (с большим содержанием серебра}, в меньших количествах - халькопирит, пирит, марказит. Среди нерудных присутствуют. - барит, сидерит, доломит, кварц, кальцит. Для эюй ассоциации характерны интенсивная сидеритизация № доломитизация и более слабая каолинизацяя, аргиллизация, окварцеваиие. По результатам декрешгаацаи галенита и барита устанавливается, что эта ассоциация образовалась при 320 - 250°С.

г) Карбонат - халцедоновый. Предегавлен кальцитом, сидеритом, доломитом, халцедоном. Они оСрозу-ш: прожилки, секущие кварц-гэленит-срлеритовые руда. По данным дзкрепитации халцедона эта заключительная стадия образовалась при 150 -70°С.

Изменения вмещающих пород в различных участках месторождения неодинаковые и отличаются различной степенью интенсивности. В минерализованных пластах преобладает оквардзвание, доломитизация и сидеригизация, аргидл-мцая проявлена слабо. В минерализованных брекчиях наблюдается сильное окварцевание, каолинизация, слабая сидеригизация и серьгщтизация, а местами хлоритизация. .

Происхождение оруденения Колькихкрского месторождения является спорным: у Исследователей по этому вопросу не сложилось единого мнении. Альфельд (193^),Линдгрен (1935) 1 ¡¿ак-Кинстри (1936), а также Нобле (1981), Видаль, ¡Лайта 1 йак-Кее (i.98^),считают, что месторождение имеет гидротер-!Эльное происхождение* При этом каналами для восходящих . 1Ишралйзованных растворов, которые далее распространялись здоль плоскостей напластования осадочных пород служили кон-:акты поруириювых тел. Райнер-Лено (1980) относит его к ¡ингенетическил и, возможно, эаогаляционньш образованиям ;ипа Куроко. .

Ряд пряцых и косвенных данных, полученных в результате детальной разведки, позволяв»-автору прийти к выводу, что стратифорлное месторождение связано с центром проявления третичного вулканизма дацитового состава и рассматривается как продукт восходящих минерализованных газогидротераакьных потоков, генерированных глубинными иагаатическими очагами. Оно образовано в течение длительного времени, в два последовательных этапа - вулканогенно-осадочный и гидротераэльно-метасома-тический. Осадочное накопление известняков в локальной впадине периодически чередовалось с осадками террагенно-гли-нисзсого материала и продуктами вулканической деятельности. В это время происходило и отлонение рудных минералов (пирита, а рсенопирита, магнетита), позднее в течение двух стадий (гидротераально-метасоматический этап) были сформированы промышленные руды.

Процесс формирования месторождения начинался с образования горизонта ту фо брекчий, заве« происходило отложение вулкано-кластичоских пород и известняков с одновременны« осаждением рудных минералов и завершался этот процесс измене-, наем лав, и туфов дацитового состава.

• Стратифорцное месторождение Колькихирка характеризуется сингенетическими и эпигенетическими особенностями, свидетельствующими о с погнои и длительном его формировании.

Признаками вулканогённо-осадочного формирования страти-форлного ыедко-сванцово-циикового оруденения (первая стадия иинералообразовэния) по отношению к шедьющи породам являются:

1) Текстуры руд - ритмично-слоистые и брекчиевые,

2) Елэстообразнэя форма рудных залежей (согласная со слоистостью змвщащих пород) 4

3) Присутствие эффузивов г строении рудоносного горизонта и пр остра кот венная связь о вулканически« центром. Мощность прослоев туфов уменьшается с удалением от этого центра .

4) Горизонтальная зональность (минералогическая и геохимическая) относительно вулканического центра.

5) Низкая 1* (1б0-Ю0°С) образования первой кварц-пиритовой стадии ыинералообразованая.

6) Ранее выделившее я минералы занимают более низкое положение а вблизи вулканического центра, а более поздние -получили развитие в верхних частях и на флангах.

Ю

Зторой этап гидрохермально-аетасоматическиИ. В этот этап [роиоходило активное воздействие, гидротермальных растворов ш ранее образовавшиеся вулнаногенно-освдочные руды, сопровождавшиеся формированием эндогенных ореолов с обоих боков )удной залежи. Следует отметить, что на проникновение наложных газогидротери, приведших к образованию ыедно-свинцово-щнковых руд гидротермального прошЛсонденая служили более юздние трещины и трещиноватые зоны оседания, хорошо нзблю->аемые в зоне карьера. .

О гидротермальном метасоматическом происхождении рудных :ел могут свидетельствовать следующие данные;

1) Развитие иетасоаачигов - окреаиенных, сйдеритизиро-5аиных н до лом авизированных известняков,

2) Наличие реликтов первичных известняков в кремнистых ¡идеритизированных и долоыитизированных известняках.

3) Проявление зональности в распределении метасоматитов. ¡плотные колчеданные руды, встречавшиеся в да датах, сопровок-1аится аргиллизацией и пропилишзацией; для вкрапленных и фожилкообразных руд, залегающих в известняках, характерны [роцессы окреанания, доломитизации, сндериткзации и хлорити-)эциа. Обогащенные участки сопровождаются аргиллизацией >эолишг с серицяюа, хлоритш и ггаарцэн).

' 4) Неравномерное распределена в ру.злой залежи минералов си, РЬ й гп о образованием обогащенных участков.

5) Интенсивные проявления пр'оцесоог замещения и коррозии )удных и нерудных либералов. Развтк структуры: реликтовая, :аеыочная, метазернистая, норрозиозшзя и т.д.

6) Развитие в рудах холлоыорфных текстур свидетельствует )б участии в формировании месторождения коллоидных растворов.

Руды месторождения Колькихирка испытали метаморфизм, ) чем свидетельствуют развитие структур кэтаклэза, дробление с'рупких минералов пирита и кварца и преобразование пирита в шрказит.

1'езис 111. На месторождении выявлена вертикальная и гори-¡онтзльная (латеральная) минералого-геохимическая зональность ) тноситедьно вулканического центра. Ранее выделившиеся иине-)алы (пирит, арсенолярит, магкетш, ха^копнриж, знаргит, .•еннантиз: с повышенным содержанием во выедающих породах ¡0, П1,Т1,7,Сг,\т,5Ь,Б1,Аз,Зп,Се,Зг, Си занимают более

низков положение около вулканического центра, более поздние (сфалерит, галенит с высокими концентрациями Мп,гг,РЪ,2п,1п, Са , Ва и Б) отмечались в верхних частях и на флангах рудной залежи (фиг. 1).

Кроле традиционных методов - петрографических, минералогических и геохимических исследований руд производился анализ распределения главных и второстепенных химических элементов в рудах и вмещающих породах (фиг. 1). Как видно из графика, построенного по данным спектрального анализа, содержания га, Си , Т1, Ав, £Ь, Бп, В1 возрастает от брекчий и достигает максимальных значений в кремнистых известняках, а затем оно резко падает в доломитизированных и сидеритизированных известняках. Наоборот в последних отмечаются наиболее высокие содержания йп , ГЪ и В . Отмечается только устойчивое возрастание концентрации Ма в рудоносном горизонте снизу вверх, достигающей максимума в мергелях. Нами также была проведена обработка многомерной геохиыичесхшй информации (кластеризация и тренд анализ). В качестве признакового пространства использовали 8217 химических анализов, отобранных проб из горных выработок, и керна буровых скзаяин группы

УЫ, Ш!, Ш и РЭ .

Выделение отдельных элементных, ассоциаций по ведущим' компонентам: медная,иедно-цинковая с серебром,аедно-свинцово-цинковая,цинковая,цанково-свинцовая и цинково-свинцовая с серебром ,вероятно,служит отражением зональности отложения минералов сульфидной стадии.

В распределении минералов, минеральных и геохлинческих ассоциации или элементных ассоциаций (кластер) на месторождении установлена латеральная и. вертикальная зональности.

ларзктерной особенностью с гра тигриного месторождения Колькихирка. является также и проявление менее отчетливой симметричной или лульсациоиной зональности, выраненноИ в наложении новых минеральных пирагенезисов на'уже сортировавшиеся рудные минеральные ассоциации.

Геохимические ассоциации, отвечающие различным типам руд сформировались в следующем порядке: Си - Ае, Си - гп - Ае, Си - 7,п - ТЪ - Аз, 7,п - РЪ - Ае, Яп - А^, РЪ - Ае.Р'о - - Д р

Этот порядок характерен не только для латеральное, но и для вертикальной зональности. Бое'они выстраивается в единую

04 -X.

с* л

3 - 9 -

2 - -

1 -

0.5

7 - 7

- 5

? > 9 -

- 5

- 1

7 -

и 1

Распределение химических элементов в породах и рудах месторокдения Колькихирка

тц

вГЧ

\ у .X \ \ --------. УЖ/ \ \ \

,М«

ДЧ

АпЧчй

_

ПАРАГЕН£ТИ'4ЕС-КАЯ МИНЕРАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ ПИРИТ -АРС£нопиритоьА<а ЭНАРГИТ-ТЕННАМТИТОВАв СЯРАЯеРИТ - ХАЛЬКОПИРИТОЬАЯ ГАЛЕНИТ-САМОРОДНОЕ Ад СФАЛеРИТ -ХАЛЬКОПИРИТОВАЯ МАРПАЬИТ -КАЛЬЦИТОВ*1»» стллерит-ДШЮМИТОЪЛЙ

ГОРИЗОКГАШ*АЯ ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭЛЕМЕНТНАЯ АССОЦИАЦИЯ Cu.Cu.-A9, Ou.-Zn.-Ag Си-2п-РЬ-Ад Чп-РЬ-А<),га-Ад, РЬ-А^ РЬ-2п-А5

»■И м ТИПЫ РУД сащЕСТВЕННО-МЕДНЫЕ МЕДНО-СОИП-1105О-ЦИН-ПО&Ы'Е СВИНЦОВО-ЦИНКОВАЯ С СЕРЕБРОМ

йМЕЩА.Ю1ЦИ£ ПОРОДЫ БРЕКЧИЯ КРЕМНИСТЫЕ известняки СИДЕРИТИ5ИРОБАН-НЫЕ ИЗВЕСТНЯКИ ДСШОМИТИЗИРО ВАННЫЕ ИЬЬЕСТНБКИ МЕРГЕЛИ И ГЛИНИСТЫЕ МЕРГЕЛИ

3

3

эволюционную линию дифференциации и характеризуются обогащением Za - Ag и, по мере дифференциации, увеличением содержания свинца^ Иесташ наблюдается обогащение руд Ag,Pb

ИЛИ .

Латеральная зональность объясняется тем, что продукты ранней стадии минерализации (пирит, арсенопирит, магнетит, энергис, халькопирит, теннанзж) получили наибольшее распространение в зонах Маркапунта-Смелые р вблизи вулканического центра, а более поздняя стадия (сфалерит,-галенит) проявлена на (рангах месторождения (в южной и северной гонах), т.е. в удалении от этого центра. Соответственно вмещающие породы вблизи вулканического сооружения (кремнистые известняки содернат в повшенных количествах AB,KL,Co,Bi,Sn,Ge,sr,sb, Ag, въ , а в удалении ох него (сидеритизированные и до-ломитизированные известняки) обогащены и®» Sr» AS> са> 1а». Ga, Ба, В.

Сравнивая оба типа зональности (минеральную и геохимическую) нетрудно заметить их тесную связь.

£ наибольшей удалении от вулканического центра отлагались минералы F® и .

По преобладающей (огносихедьной) роли элементов, учитывая их абсолютные содержания с нормировкой по столбцу, кластеры (классы или злеменгньа ассоциации) разделяются на (от вулканического центра с юга на север): 1) медный (74 точки); 2) ыедно-серебряшЩ (13 точек); 3) медно-синковый с серебром (I точка); 4) недно-цинковый-свинцовый с серебром (4 точки);' 5) цянковоЧвинцовый с серебром (31 точка); б) цинково-серебряшй (10 точек); 7) серебряно-цинковый (14 точек); 8) свинцово-цинковый с серебром (I точка) (рис.'1).

Проявление горизонтальной зональности, по-видиаоыу, объясняется стадийностью формирования месторождения, падение! температуры и изменениями состава и концентрами минерализованных растворов по мере удаления от вулканического центра -рудоподводящего канала:

Вертикальная зональность. Наиболее четко проявляется в • рудных телах, удаленных от вулканического центра (участки ■ЮкныИ, Северный) и выражается ,в преимущественном накоплении различных элементов на определенных горизонтах месторождения

в зависимости от состава вмещающих пород и заключается в смене .(сверху вниз) свинцово-цинковых руд с повышенным содержанием серебра существенно медными.

Анализ распределения элементов в плоскости рудоносного горизонта методом многомерного анализа (кластерный анализ) позволил выделить следующую группу элементов коррелируемых между собой Си,РЬ,гв и Ае ; в пределах этой группы более тесно связаны цинк-серебро, цинк-свинец и свинец-серебро. Сверху вниз эти элементы в пределах, рудного горизонта образуют четыро типа руд: серебро-свинец-цинковые, серебро-цинковые, серебро-цинк-иедные и медные, приуроченные соответственно к доломитизированным, сидеритизированным и кремнистым известнякам. Этот не ряд наблюдается и по простиранию пластового-оруденения в северном направлении'от вулканического центра.

Вертикальная зональность несколько осложняется развитием в подстилающих толщах рудоносные г^окззрков и зон вкрапленности, которые с верхней сгретифоршой частью залежи составляит генетически единое целоз,.

Выделение кластеров, характеризующихся низкими содержаниями свинца и высокими, содержаниям серебра (кластер № I ) при общей корреляционной связи этех элементов дает возможность предположить наличие серебра в виде собственных минералов' (по-видимому, в самородной форме), а такхе з виде изоморфной примеси в галените.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ! И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В результате проведенных исследований можно прийти к следующим научным выводам и практическим рекомендациям.

1. Месторождение Колькихирка расположено в зоне разрывных нарушений, определяющих блоковое строение района и относится к одной металлогенической провинции - Серро де Паско -Кильпо-Атакоча-Уарон-Колькихирка, характеризующейся широким развитием интрузивного и эффузивного магматизма.

2. Стратиформное месторождение образовалось в два этапа: зулканогенно-осадочный и гидрогермально-метасоматичсский. В первый из них происходило отлокение в основном кварца, пирита и ароенопирита при температуре Г60-1СС°С. Второй этап разви-

вался в три стадии: кварц-халькопирит-энаргитовую (т°400-170°С), кварц-галенито-сфалеритовую (320-250°С) и карбонат-халцедоновую (150 - ?ОсС).

3. На месторождении установлена прямая вертикальная минералогическая зональность отлоеения, выраненная рядом (снизу вверх): пирит, арсенопирит, магнетит-знаргит, теннан-тит-сфалерит, галенит-марказит/ кальцит. Горизонтальная минералогическая зональность выражена рядом (от вулканического центра) сульфиды меди - сульфиды свинца и цинка - сульфиды свинца, цинка с большим количеством серебра.

В пространственном распределении главнейших минеральных ассоциаций устанавливается, что ранее выделивииеся минералы занимают более низков положение около вулканического центра,' а более поздние отлагались в верхних частях и на флангах месторождения.

4. Зональность в распределении промышленных рудных компонентов Си» РЪ» 211 и Ag и их элементных ассоциаций является отражением шшзралогической зональности.

5. Особенность распределения элементов в рудных залежах, которые по характеру их поведения в пространстве можно подразделять на 3 группы: I) элементы, непосредственно сопровождающие рудные тела по всему их падению и простиранию и практически исчезающие вместе с выклиниванием рудных тел (медь, свинец, цинк, серебро, марганец, титан, ванадий, хром, олово, бор и барий); 2) элементы, развитые вблизи вулканического центра (кобальт, никель, титан, ванадий, хром, вольфрам, сурьма, висмут, мышьяк, олово, германий, стронций, медь и золото); 3) элементы, развитые на периферии вулканического центра (марганец, цирконий, свинец, цинк, индий, кадмий, таллий).

6. На основе проведенных исследований мокно говорить, что наиболее перспективными участками для обнаружения слепого свинцово-цинкового оруденения с серебром являются северо-западный и северо-восточный фланги месторождения, для медного западная часть южной зоны. В качестве поискового признака может быть использована повышенная магнитная восприимчивость сульфидных руд.

7. Месторождение является комплексный. Помимо главных

компонентов Си, 2п, РЪ и Ле , практический интерес могут представлять элементы-примеси ( са., Хп, Аи, Бе, Те ).

- Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Геология, минеральный состав и зональность страти-формного медно-с£инцово-цанкового месторождения Колькихирка (Перу). // материалы ХУП научной конференции молодых ученых геологического факультета МГУ. 'Хез. докл.- й., 1990 г. -С.Ьб-63. Деп. в ВИШ1ТМ 12.06.90, (й 3337.