Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минералого-геохимические особенности медных месторождений Панагюрско-Етропольского рудного района (Республика Болгария)

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

Автореферат диссертации по теме "Минералого-геохимические особенности медных месторождений Панагюрско-Етропольского рудного района (Республика Болгария)"

I 4 к; А?

На правах рукописи

ТОКМАКЧИЕВА Маргарита Теньова

МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕДШХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПАНАГЮРСКО-ЕТРОПОЛЬСКОГО РУДНОГО РАЙОНА (РЕСПУБЛИКА БОЛГАРИЯ)

Специальность 04.00.11 - геология, поиски и разведка

рудных и нерудных месторождений, металлогения

Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук в форме научного доклада

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук Б.В.Попов, доктор геолого-минералогических наук.проф.В.П.Федорчук, доктор геолого-минералогических наук В.М.Роговой

Ведущая организация - геологический факультет МГУ.

Защита состоится Ц 1997 г. на заседании диссерта-

ционного совета Д 071.09.01 при Институте минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) по адресу - 121357, Москва, Вересаева, 15. Начало в 14-00 час.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке ИМГРЭ.

Диссертация в виде научного доклада разослана II- г-

Ученый секретарь диссертационного совета

ОУЬ--vv^/Легейдо В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Панагюрско-Етропольский район известен не только в Болгарки, но и в России и в других странах. Медные руды эксплуатируются здесь более 60 лет. Минеральные ресурсы этого рудного района далеко еще не исчерпаны. Актуальность изучения их минерального состава, геохимических особенностей и генезиса обусловлена исключительным значением выявленных месторождений в мед— ном н редкометалльвом сырьевом потенциале Болгарии.Это будет способствовать выяснению общих теоретических аспектов формирования месторождений данного типа и повышенив эффективности прогнозно-поисковых критериев. По известным всем критериям (масштабу проявления, степени генетического родства, сходству закономерностей размещения рудных объектов) кы используем следупяий иерархический ряд: рудное тело - месторождение - рудное поле - рудный узел - рудный район (узел) - метаялогеническая область (пояс) - металлоге-ническая провинция.

Изучению минерального состава, геохимии, закономерностей образования и размещения меднорудных месторождений, строения рудных полей и узлов н др. посвящены многочисленные исследования и опубликованы многие работы. Больной вклад в развитие этого направления внесли В.И.Смирнов, И.Г.Магакьян, Л.Н.Овчиияков, Г.А.Твалчрелидзе, А.И.Крявцов, М.Б.Бородаевская, В.И.Старостин, С.В.Григорян,Д.П.Григорьев, С.Токунуш, А;Розе, П.Гуилу, Р.Роув, Р.Силлитоу, М.П.Исае-нко, Г.С.Дзоцзекидзе, В.В.Иванов, В.Н.Котляр, Н.Н.Наковник.Э.Н.Бараков, с.н.Столяров, Г.Ф.Яковлев, Т.Я.Гончарова, С.С.Смирнов, А.Е. Ферсман, А.Н.Заварицклй, Е.Т.Шаталов, Д.С.Коржинский, Ф.И.Вольфсон, Е.И.Филатов, В.Л.Афанасьева и многие другие. Некоторые из этих исследователе! участвовали в разработке этих проблем в Панагюрско-Етропольском районе. Петрографические, минералогические, геохимические, структурно-тектонические и металлогеничные исследования в районе проводили Г.Бончев, Г.Златарскн, Ц.Димитров, Т.Радонова.Ст. Чяпчакова, Ив.Костов, Б.Богданов, Г.Терзиев, С.Страниетров.В.Кова-чеа, Ат.Атанасов, Д.Цонев, Т.Тодоров, С.Куйкин, В.Коваленкер.Р.Пе-трунов, П.Драгов, В.Бресковска, А.Усев, Р.Арнаудова, В.Велчев. П. Попов, Е.Бокчев, Ст.Кояджяев, Ст.Зафнров, Кр.Ангелков, Й.Йовчев.

В минералогических и геохимических исследованиях ведущими были описания минеральных видов, последовательности минералообразо— вапия, топогеохиния, топонинералогия, определение закономерностей развития минеральных ассоциаций и парагенезис. Эти достижения определили переход к новому этапу изучена ' взаимосвязи меаду мине-

ралш и процесс он минералообразованяя, к раскрытию типоморфных особенностей минералов, минеральных ассоциаций и парагенезиса. На этом зтапе приобрели актуальность проблемы, имеющие существенное прогностическое значение, такие как оцределение минералогических и геохимических критериев для генетической и геолого-промышленной классификации месторождений и создание геолого-геохимической модели формирования главных типов и подтипов месторождений меди в районе. Это способствует развитию методов прогнозирования и оценки комплексности минерального сырья в современных условиях рыночной асвомики.

Цели и задачи исследований. Исходя из особенностей современного этапа изучения медного оруденения района, главной целью исследований являлось изучение зависимости между минеральным составом, особенностями минералов, геохимическими ореолами и условиями минералообразования, а также выявление основных тенденций функционирования рудоконцентрирующей системы и разработка геолого-геохимических моделей формирования главных типов и подтипов медных месторождений района. Достижение поставленной цели выполнялось решением следующих задач:

1. Выявить основные особенности характерных минералов в составе месторождений (габитус, химический состав, элементы-примеси , минеральные агрегаты, изотопный состав серы, температура образования, неоднородность и др.).

2. Установить геохимическую характеристику типов оруденения -геохимическое родство минерализации с магматическими породами,диффузионное и нвфильтрационное рассеивание элементов в ореолах,смена состава рудообразуюцих растворов, пульсационяое и фациальное распределение минералообразующих компонентов, типоморфные элементы иф

3. Определить основные закономерности размещения и условия образования медных месторожденяй и поведение химических элементов.

4. Выявить основные критерии прогнозирования, поисков и оценки главных типов медных месторождений района.

5. Изучить характер изменения руд в зоне гипергвнеза.

6. Разработать конкретные предложения по комплексному использованию руд медных месторождений.

Предметом исследований служили месторождения медноколчедан-ного типа: Елшща, Радка, Красен, Челопеч, Воздол и медно-порфиро-вого типа: Влайков връх, Цар Асен, Петелово, Асарел, Медет, Ела-ците, Попово дере. На этих месторождениях автор проводила детальные многолетние исследования. Изучены минералого-геохимические особенности эндогенного оруденения и зон гипергенеза, что создает необходимую основу для разработки геолого-геохимических моделей формирования медных месторождений и критериев их поисков и оценки. 4

Фактическая основа работа. Исходный материал и .логгрый вклад автора в ревете проблемы. В основу работа пологены результата тридцатилетних исследований автора по минералогии и геохимии медных месторождений Панагврско-Етропольского района. Больвая часть этих исследований проведена самостоятельно. В эти годы автор участвовал в разработке 12 научно-методических договорных тем, посвященных детальному изучению и оценке перечисленных выше конкретных месторождений. Кроме того был проанализирован и обобщен большой фактологический материал - проанализированы работа по структуре, геологии, петрографии, геофизике, минералогии и металлогении района, которые были опубликованы в более 400 статьях и докладах 56 авторов. Для сравнения были привлечены литературные данные по медным месторождениям России и мира (более 550 книг и статей на русском, английском и немецком языках). Основные научные выводы автора, содержащиеся в опубликованных им работах, сконцентрированы в последней его монографии, изданной в 1994 г., поэтому в предлагаемом докладе ссылки на ранее выведшие статьи не дается.

Методы исследования. В докладе минералы рассмотрены как реальные продукты геологических процессов во время формирования месторождений разных генетических типов. Они изучались всесторонне как источник богатой генетической информации. Исследованы их состав и свойства, млкровнлючения и распространение элементов, изоморфизм примесей, форма присутствия элементов-примесей в минералах. Геохимические исследования даяк автору возможность изучить распределение элементов в ореолах я в рудных телах н определить типокорфные микропарагенезясы'н позедекие химических элементов в мияералосбра-зукцем процессе. Получена богатая генетическая информация, которая была использована для решения конкретных генетических и геологических задач. Процессы образования медных месторовденнй в районе очень сложные и не могут быть воспроизведены экспериментальным путем. Поэтому единственный подход для рзсшфровкя генезиса - это многообразные исследования с покощ>а современных методик, интерпретация богатой шшералого-геохгзятческой информации в тесной связи с результатами современных геологических, структурных, петрографических, минералогических, геофизических и металлогенвческях исследований других авторов, труды которых опубликованы.

Для исследования минералов в составе медных месторождений в районе использованы: полевые наблвденжя - изучение фориы агрегатов, характера текстур и распределения минералов среди рудных тел и вмевалцих пород; исследование структурных особенностей; химические анализы (более 1850 силикатных я 52550 - на отдельные элементы) ;

спектральные анализы (более 865 мономинеральных проб и 32365 проб пород, руд и минеральных агрегатов); микрозондовне анализы (1260); исследованы более 1350 аншяфов и 550 шлифов; рентгенометрия с фотографической регистрацией и двфрактограммаии (1700); инфракрасная спектроскопия (65); термические анализы (263); электронная микроскопия (860); лтаинесценция (15); химические анализы на благородные металлы 1,365); изотопный состав серы (48); абсолютный возраст - к-аг-метод (6); температура образования и состав растворов криометрические исследования флюидных включений (145) и др. С помощью этих методов были изучены изменение состава и свойств минералов различных генераций. Цри геохимических исследованиях опробованы по профилям вмещающие породы и рудные тела. Изучены эндогенные ореолы и распространение элементов в зовах гипергенеза. Спектральные, химические и нейтронно-активанионные анализы осуществлены на следующие элементы: си,г,п,Аз,2ао,£о, з,в«,т1, V,Сг.ип.со, щ, Яе, Са,Се.ЗЬ.Бг,2г,А^,Са,1п,3п,3е,Те,Ви, *,Аи,Не,Ти,РА,Ни.Ыц,Са,31, О, и ,А1,С1,и ,н, Р, и,ть,ы,кь,Бс,Ли,ьа, Сделаны контро—

льные анализы в разных лабораториях Болгарии, России и Германии. Для обработки богатой информации использованы методы математической статистики, вариационно-статистической обработки, корреляционные зависимости, графические изображения при помощи компьютерных программ. Основу интерполяции минералого-геохимических исследований составили банк информации и статистический анализ определения параметров значения признаков и их взаимоотношений, выделение однородных групп элементов и площадей их распространения и сравнение параметров значений признаков.

При интерпретации полученных результатов минералогических и геохимических исследований автор руководствовался следующими принципами. Б первую очередь внимание уделялось признакам и параметрам, подчеркивающим сходство и общность особенностей минералов, минерального состава месторождений и геохимических ореолов, так как только по таким признакам и параметрам можно установить общие закономерности минералообразупщх процессов и размещения рудных объектов, выявить минералого-геохимические особенности,,указывающие на различие медных месторождений. Минералообразупцие процессы использовались для выявления более частных закономерностей.

Научная новизна. В работе представлены результаты минералого-геохимических исследований, выполненных для Панагюрско-Етропольс— кого района. Результаты впервые проведенного комплексного минера— лого-геохимического анализа сопоставлены со структурной,вещественной, металогенетической и геофизической информацией. Это дало во-

зможность автору выявить закономерности, не кмеюяие аналогов в других геолопгческих исследованиях района. Обоснована общая кокце-гашя образования медных месторождений, как продукта уникальной эндогенной рудокоитролнрущей геохимической системы, и установлены исключительно продуктивные редкометалльные и благороднометалль пи е минерализация среди них.

На примере Панагюрско-Етропольского района продемонстрирована фундаментальная мянералого-геохимическая последовательность в развитии процесса рудообразовання. Установлена связь между минералогическими и геохимическими особенностями типов медных оруденений в соответствии с изменением физико-химических условий минералообра— зования и выявлены характерные типоморфные их особенности. Обоснованы минералого-геохимические критерии прогнозирования н оценки медных месторождений района.

Основные зашиваемые положения

1. В соответствии с единым тектоно-магматическим циклом в рамках субмеркдиональной зоны, которая контролируется глубинным разломом, медные месторождения Панагрюско-Ктропольского района являются продуктом вулканогенного и интрузивно-субвулканогенного каль-циево-щелочного и субщелочного малиатизма. Панагюрско-Етролольскяй район - уникальный пример совмещения ыедноколчеданных и медно-пор-фировнх месторождений. Для них характерны близкие мшералого-гео— химические особенности, а различия соответствуют конкретным закономерностям их образования.

2. С подводным вулканизмом парагенетически связаны меднокол— чеданные месторождения. Подводный вулканизм развивался на сильно тектонически обработанной палеозойской основе, что создало возможность для прямого контакта магматических очагов с вулканическими постройками. Вулканиты широко дропилитнзированы.

Компактное пиритовое оруденение расположено внутри вулканических построек, на местах пересечения глубинных магмокоятролирухщих разломов с тектонически обработанными зонами, или на контактах разнородных вулканических пород, среди которых осуществлялась циркуляция вадозных вод. Большинство пз них образованы в результате импульсного проникновения сероводородных газов и фяшдов и их соприкосновения с вадозяыми водами. Вокруг них вмеезшяе породы сильно пиритизирэвада, окварцованы и серннитнзированы.

Медные оруденения образовались в результате взаимодействия гидротермальных растворов с пиритовым орудепением при замещении пирита. Близко к поверхности образовались медно-пиритно-полиметалли-ческяе залежи, вмещающие их породы серииитязированы, окварцованы и каолинятизированы.

Прожилково-вкрапленное жильное орудененне привязано к сильно тектонически обработанным зонам, или к контактам разнородных пород, где осуществлялась активная циркуляция гидротермальных растворов.

3. Медно-порфяровые месторождения связаны парагенетически с субвулканичесюшн и квтрузивно-субвулканическинн породами, которые сильно тектонически обработаны. Дорудные изменения представлены калиевой фельдшлатизацяей, пропклэтизацхей, альбитизацией. Гидро-теркальные раствора проникали па зонам иЕфильграции и диффузии. Ру-довмецающие породы окварцованы, серяцитизироваш, алунигиаированы и аргЕллазированы. На основе иивералого-геохимических особенностей этого типа месторождений установлены два их подтипа: медно-порфа— ровые и медяо-молнбдено-порфировые, которые образовались в разных температурных и глубинных условиях.

4. Необычайно высокая продуктивность медных месторождений этого района - результат проявления эффективных рудоконцентрирую— внх механизмов, в основе которых лежит мантийное происхождение флюидов, дифференциальная подвижность (миграционная способность) компонентов среди разнообразных тектонически обработанных руд а пород и процессы автолиза. Минералого-геохюгаческая разнородность рассматриваемых рудных месторождений, проявляющаяся в разнообразии генетических типов и подтипов, есть следствие изменения физико-химических условий рудо образ ованжя и миграционных свойств компонентов в различных эндогенных обстановках. В связи с этим неодинаковая продуктивность разных типов и подтипов медных месторождений определяется различными геохимическими процессами выноса подвижных компонентов, их проникающей способностью и химизмом вмещающей среды и переотложением элементов в последующих эндогенных обстановках . Именно так формировались редкометаллыше концентрации изучавшихся месторождений района.

5. В соответствии с мииералого-геохимическим составом различных типов месторождений и с геохимическим процессом выноса подвижных компонентов и остаточного накопления инертных компонентов в зонах гипергенеза медных месторождений установлены типоморфные минеральные составы этих зон.

6. Основные положения предложенных геолого-геохимических моделей формирования генетических типов и подтипов медных месторождений в районе обеспечивают оптимальный комплекс критериев прогнозирования, поисков и оценки комплексности минеральных ресурсов.

Практическое значение работы определяется возможностью использования ее в исследованиях при проведении изысканий на различных этапах геологоразведочных работ. Методика минералога-геохими—

ческого изучения медноколчедашшх я медио-порфировнх месторождений может использоваться при кеталлогенических исследованиях не только в Яавагюрско-Етрополъском районе, но и в других районах Болгария и мира. Установленные закономерности позволяют уточнить из-вестнъе и выявлять новые данные о процессах рудообразования. Практическая ценность мииералого-геохгагаческлх исследований заключается в предлагаемых на их основе прогнозно-поисковых критериях, которые вытекают из геолого-геохишгческих моделей формирования медных месторождений и их тзтоморфннх особенностей. Выявленные генетические факторы разнообразия минерального состава типов месторождений дакт возможность предложить критерии оценки и переоценки медных месторождений района и определения комплексности минеральных ресурсов, что имеет исключительное значение в условиях рыночной экономики.

Апробация работа. Результаты исследования докладывались автором на многочисленных международных, национальных, университетских и региональных конференциях и саипозкумах. в их числе: Мездуаарод-кый симпозиум в Торонто, 1970; Международный геохимический конгресс, Москва, 1971; 1АС0С, 1982; научные сессии: "Достижения и задачи Болгарской минералогии и петрографии", София, 1992; "Развитие болгарской минералогия", София, 1993; "Металлогения Болгарки", СофЕЯ, 1995; "Благородные металлы и их месторождения в Болгарии", Асеповград, 1996; Международные конференции в Варне, 1971, 1978 ; Юбилейные сессии Горно-геологического университета. Смоляк,1978; София, 1971; 1973; 1981; 1993; региональные совещания о перспективах Пакагюрско-Етропольского района, 1977; 1980; 1985.

Основные положения и методические разработки автора проши апрсбацкв при проведении геологоразведочных работ на месторождениях Пакагюрско-Етролольского района, в которых азтор пришагала непосредственное участие. Результаты исследований использованы при составлении проектов геологоразведочных работ в районе.

В горные предприятия АЛ "Асарел-йздзтн", 00Д "Елвцитемзд", ЕСЮД "Панагюрскн мини", в Комитет геологгз Болгарии автором перо— давы рекомендации для проведения пснскозо-опэночгжх работ, аерзо— цепки и по поеиеопию эффективности разработки ¡(генеральных ресурсов в районе.

Публикации. По теме работы опублкковакы монография, 50 статей и тезисов докладов и ряд методических рекомендаций л обзорных работ. Отдельные результаты минералогических исследований отражены в двух опубликованных учебнзках по минералогия для студентов Горногеологического университета Софии.

Благодарности. На различных этапах работы автор пользовалась содействием и поддержкой со стороны специалистов ряда производственных объединений, ДИЦ Геологическое предприятие лабораторных исследований Комитета геологии Болгарии. Геологического института БАН, которым автор благодарен. Больпую помощь при проведении ряда анализов автору оказала В.Ковалеикер, Д.Бегнзов, В.Гурвич (Росси4 В.Буадзе (Грузия), М.Таркяян (Германия). Исследование не было бы выполнено в полно* объеме без содействия проведение работ и без ценных советов и конструктивных замечаний многих болгарских и русских геологов, минералогов и геохимиков.

Ряд исследований проводились совместно с В.Ковалеккером,В.Бе -газовом, £.Афанасьевой, М.Исаенко, критические замечания были высказаны В.Смирновым, И.Малаховым, Т.Шадлун, Г.Твалчрелидзе, м. Добровольской и др. Автор высоко ценит плодотворное сотрудничество с указанными специалистами, принявшими участие в обсуждении некоторых положений настолщей работы.

На формирование научных взглядов автора большое вляяияе оказали обсуждение научных работ на кафедрах Горно-геологического университета Болгарки и его редакционных советах, а также рекоменда— ции и советы, высказанные рецензентами отчетов автора: из Болгарии акад.Ив.Костов, проф. Ц.Димитров, проф. Б.Богданов, проф. Б. Брес-ковска, проф. М.Желязкова, проф. М.Стойнова, ст.н.с. I ст. П. Дра-гов, геолог В.Милев; из Армении акад. И.Магакьян; из России проф. М.Исаенко, дроф. Д.Минеев, доц. Е.Афанасьева; из Германии проф. М.Таркиян. Автор выражает свою искренни) признательность всем перечисленным выше лицам. Он горячо благодарит своих коллег, оказавших поыоась в ревении ряда научных и организационных вопросов. Автор благодарен своей семье за помощь и терпение.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОТЕНИЙ

Прежде чем переходить к рассмотрению научно-методических положений, выдвигаемых к защите, коротко охарактеризуем особенности геологи* Панагтрско-Етропольсяого рудного района - основного объекта наоих исследований.

ОСПОВШЕ ЧЕРШ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ПАНАПРСКО-ЕТРОПОЛЬСКОГО PAÎOHA

Панагюрско-Етропольский рудный район входит в состав Средне-горской структурпо-металлогенической зоны и представляет собой еы-тянутую в направлении 170° рудоносную площадь (рис.1). Геологическое строение района изучалось в течение более 100 лет (Г.Златарскн, 1894; Г.Бончез,1906; Е.Левиен, 1933; Ив.Костов я Ц.Димитров,1948 ; Т.Радонова, 1962; Ст.Чнпчакова, 1970; Ст.Боядяиев, 1961; Ст. Зафя-ров, 1963; А.Увев, 1958; Ив.Вутев, I9S2; Й.Йовчев, 1965; Б.Богданов, 1972; Кр.Ангелов, 1967; Ек.Бончев, 1970; К.Цветков, 1970 з др.).

Средногорская зона - мобильная яинеажеитно-геосинкхинальа а я позднеалыпйская постройка, которая расположена на гетерогенной основе (Ек.Боичев, 1970). Она гранячнт с двумя стабильными континентальными кегаблскетя: северным - йизвйская плита и южным - Родоп-ский массив, что охазало влияние на мобилизацию глубинных участков земной коры, верхней кантни и часть базальтового слоя (Б.Богданов, 1987). В строения рудного района пришагают участие доалызийский фундамент из докембрийскжх метаиорфитов (530-550 млн.лет), прорванных каледоно-герцинскЕаи гранит ондшлжт плутонами (400 млн.лет). В соответствня с териохронной моделью П.Лилова (1990 г.), каякево-аргоновын датирование?,! регистрируется проявление верхнемелового (80 wш.лет) регионального тектоно-терзгнческого метаморфязка в ус-ловкях высокого теринческого воздействия и формирования единого вулкакогегаю-плутоютческого верхнекелового комплекса. В составе альпийского комплекса верхнеаеловых вулкаяогеняо-осадочнкх и янт-рузквннх пород участвует авдезатовые н дадитоЕые вулкакятн (аплз-зиты, дацнта), их агломераты, пнрокластичше брекчии, лавы я туфы, субвулканячзскяе я приповерхностные интрузивные тела и дайкя (рко-дацпты, диориты, гранодноряты, кварпдиорятовне порфпрпты, кварцевые кокцоднсреты). В конце верхнекелового иавиатизма в районе нз-ливалгсь трахиты, трахнандезнты, андезктобазальты. В составе третьего комплекса участвуют осадочные порода Маастрихта и неозся (известковые мергели, плиоценовые пескя, палеогеновые конгломераты), молодые речные отлокеюш.

% -Ь 1» "2 •« Ь.

^ г О

5

16

Р и с.1. Геологическая схема Пакагюрско-Егропольского рудного района (по Б.Богданову, 1987)

I - гнейсы (докембрий); 2 - филлиты и диабазы (палеозой); 3 - среднегорские и 4 - староплакинские гранитоиды (палезозой); 5 - известняки и песчаники (триас); 6 - андезиты и 7 - дацита и их агломераты к туфы (верхний мел); 8 - гранодиориты и другие интрузивные и субвулканические породы (верхний мел); 9 - флииоиднне породы (Маастрихт); 10 - конгломераты (верхний эоцен); II - плиоценовые и четвертичные отложения; 12 - медно-порфировые месторождения и 13 - рудопроявлешш; 14 - медно-шгриткые месторождения; 15 - разломы; 16 - гранит Панаггорской глубинной разломной зоны 12

-1 * 2

• « о в , :0

-• - - 1

* з

ПЕРВОЕ ЗАШИШАЕЯОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

В соответствии с единым тектоно-кагматическим циклом,проявив-Еимся в формировании субмеридиональной метадлогенической зоны, медные месторождения Панагюрско-Етропольского района являются продуктом вулканогенного и интрузивно-субвулканогекного магматизма.

Распространение медно колчеданных и медно-порфировых месторождений в районе контролируется региональными и локальными структурами, магматическими факторами и физико-химическими свойствами пород. Панапзрская рудокентроляруюсая структура является главной она представляет собой разломную зону с субмеридиональной (170°) ориентацией в Среднегорской структурно-металлогенической зоне (Ц.Цветков, 1978). Зона контролирует распространение верхнемеловых вулканогенно-осадочных отложений и интрузивных тел, к которым приурочены меднеколчеданные и медно-порфировые месторождения. Близкие петрохжмическиё характеристики верхнемеловых вулканических и интрузивных пород дают основание автору высказать мнение о кснаг-матичностя вулканитов и плутовитов и о наличии в Панагюрско-Етро— польском районе единого вулкансьинтрузивного комплекса. В верхнемеловом тектоно-ыагматическом цикле орудеиешге формировалось в условиях интенсивных блоковых движений, сопровождаемых складчатыми и разрывными деформациями (Б.Богданов, IS87). В местах крупных диз£-юнктивов происходила многократная разрядка тектонических нап— ряжений и поэтому разломяые зоны служили каналами для поднятия магмы и циркуляции гждротерм. Исследования автора подтвердили, что для локализации орудеяеняя в кэстороядеякях обоих генетичяых типов существенную роль играли и локальные рудоконтролирувеще факторы - структурные и кагматкческие. а таказ лятологэтеский состав вмевагетх пород, гидротермальные изменения,фззико-хжяческле свойства пород, эрозжонный срез, которые являются специфичными для каждого отдельного местороздекия.

Мздноколчеданные рудные тела локализуется в сенонских вулканогенных и вулканогенно-осадочных породах - андезитах, даштах, их агломератовых туфах, брекчиях и туффитах. Медно-порфзровые месторождения приурочены к интрузиям гранодиорвтовых и диоритовых пор-фиритов, залеганшш на близповерхностном уровне, в пределах гра-бен-сикклиналей и в геосинкливальной раме. Они делятся на два типа: месторождения, связанные с субвулкаюгческой деятельностью, и месторождения, ассоциирующие с треютнными ктрузиями.

Сравнительно хоровая обнаженность пород района дала возможность опробования разных типов пород (табл.1) и месторождекий(рис. 2,3).

Таблияа1

Ряд относительной частоты встречаемости химических элементов с содержанием более кларка

Породы и месторождения

Частота встречаемости элементов

Высокая

Низкая

Палеозойские гракитоиды

а.Медет

б.Елащте

Андезитовые вулканиты

а.Елшца

б.Челопеч

Дацитовые вулканиты "Елнишки" граниты гранодиорит "Иедет" "Елацкте" Риодациты - Радка Гранодиориты - Ц.Асен Трахиавдезиты Известковые мергели Конгломераты Песчаники

Си7%57С Си*2

54

Си

,90

Ч^О^СГ3 У10Мо30и3Сг3

¿п г1 Ая ал Мо20^иСоЬ

аа^со*

.:с32ыЭ0ь«.А4гъ10 Ко3^пгвВ128

¡¿о1'К*'

На рис.2 и 3 видно, что для медяоколчеданных месторождений характерны элементы си, б, Аи, а«;, йе, те, гъ, ав, ы, ое, 1п, с<1, йь, а ДЛЯ медно-порфировых - Си, Б, „ч ай, Мо. Со, п. 1-е, Не, Бе, Те. Между двумя типами месторождений есть близость элементного состава, но наблюдаются различия в содержаниях отдельных элементов.Табл.1 подтверждает относительную частоту встречаемости элементов с надклар-ковыми содержаниями (частота более 50) для ряда пород: андезитовые вулканиты - дацитовые вулканиты - си.л^.дх.^п; ри-

одациты - „ъ; гранодиориты среди палеозойских гранитоидов - си.мц ; гранодиориты среди вулканогенно-осадочных пород - Си; трахиан-дезиты - нет; осадочные породы - V. Порода фундамента (палеозойские гракитояды, сланцы ) не содержат надкларковых концентраций ос-

Р и с.2. Гистограммы содержания элементов в рудах медноколчедаяных месторождений

а - компактные пиритовые; 6 - компактные халькопирит-пиритовые; в - компактные медно-пиритно-полиметалльнне; г - кмпрегнационные

Р и с.З. Гистограммы содержания элементов в рудах медно-порфировых месторождений

Подтип: а - ме дно-порфировый; б - медно-молибденово-порфировый; в - компактный борнит-халькопирит-магнетитовый

новных рудных элементов. Породы верхнемелового комплекса имеет близкие геохимические особенности, но в них тоже наблюдаются отдельные различия. Установлено геохимическое родство дацитовых вулканитов с кедноколчеданнымн мвстороадениями; гранитоидов среди вуд-каногенно-седиментогенных пород - с медно-порфировыми кестороаде— киями и гранодиоритов среди палеозойских гранатоидов - с медно-ыо-либдено-порфаровыми местороздениями^

Обобщение результатов геохимических исследований медных месторождений и вмецажязнх их пород и их сопоставление с данными геологического строения района приводит к следующим основным выводам.

Близкие геохимические особенности подтверждают, что ыеднокол-чеданные и медно-порфировае месторождения образовались в течение одного общего тектоио-магаатического цикла развития единой структурной зоны.

Различия в геохимической характеристике обоих основных гене-тпчных типов месторождений являются результатом их образования на различных структурно-магматических этапах развития единого вулкане- плутонического комплекса, в различных геологических условиях и в парагенетической связи с различными типами магматизма.

ВТОРОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ГОЛСКЕНИЕ

Медноколчеданше месторождения иарагекеттескж связаны с подводным вулканизмом. Большинство из них сформированы в результате импульсного проникновения сероводородных газов и рудоносных фяшдов и их соприкосновения с грунтовыми водами. Медное орудевение формировалось! при взаимодействии гидротермальных растворов с колчеданными залежами с замещением пирита.фо-жджово-вкрапленное и жильное оруденение привязано к зонам активной циркуляции растворов,- заполняв гаях трещины и замещавших пиритовые вкрапленники и фемическже породообразующие минералы.

Формировании медноколчеданных руд способствовали сложные до-рудные, иитрарудные и пострудные тектонические движения. Благоприятными для рудоотложеняя оказались гоны контакта между блоками разнородных пород - андезитов и дацитов, агломератов и туффитов. Большое значение имел и лит алогический состав пород. Подводящими каналами для рудоносных растворов служили тектонически сильно ослабленные зоны. Медноколчеданные месторождения расположены среди

пропилнтизираванызс вулканических пород. В районе установлены три

!

типа пропилитизации. Первый тип наиболее широко распространен на месторождениях Елзшха и Радка (см.рис.I). Црошшгтжзацюг охватывает вулканиты, причем на периферии вулканических тел ее интенсивность уменьшается. В глубину она распространена более чем на 1000 м от современной поверхности - в центральных участках вулканогенных тед а на их периферии - до 600 м. Породообразующее минералы подверглись следующим изменениям: плагиоклаз (андезин *=30) - замещается альбитом и реже олигоклазом (£=7 и №=12), амфиболы, авгит и биотит сильно хлоритизкровавы (петшн по биотиту) и зпидотизнрованы (зпидот по авгиту и амфиболам, реже по биотиту). Основная масса раскрксталлизована и превращена в альбит-хлоритовые и эшщот-аль— битовые агрегаты. Наблюдается пирит кубического абитуса. Минерала образовались в следующей последовательности: I - зпидот + хлорит ; 2 - альбит; 3 - пирит. Химическими анализами установлены привнес в невысоких количествах о,Ыцо,сао,ка2о,н2о и г, а также ряда микроэлементов - Си ,£Ъ ,В1.

Второй тип пропилитов широко распространен на северном участке района (месторождение Челопеч). В нем установлены адуляр, который замещает плагиоклаз (андезин); хлорит и карбонаты развиваются по амфиболам и биотиту. Среди основной массы наблюдаются адуляр-кварцевые прожилки и мелкие гнезда этих минералов в ассоциации с анкеритом и цеолитами. Типоморфные минералы: адуляр, хлорит, анкерит и пирит, редкие - кальцит, кварц, самородная сера. Характерен привнос и20,с02 и И23.

Третий тип пропилитов широко распространен среди андезято-ба-зальтовых вулканитов в центральных и на юго-восточных участках района. Подтверждается привнос н2о и со2. Типоморфные минералы: хлорит, альбит и кальцит. Среди пропилнтизированвнх вулканитов широко распространены цеолиты (с кальциевым составом н высокими содержаниями воды) - ломонтит, гейландит, стильбнт, морденит и табазит, выделившиеся после завершения процесса пропилитизации. Они за— мекают альбит и основную массу. Это дало основание автору высказать мнение, что цеолиты формировались в результате воздействия вадозных вод на вулканокластиты. Повсеместная цеолитизация более основных по составу вулканитов осуществлена под воздействием н.,о, в условиях низких температур.

Все пропллиты в районе имеют площадное распространение. Флш-ды привносили в основной ^о.н^.сс^. Они проникали во вмещающие породы диффузионно. Изменение породообразухщих минералов протекало в соответствии с химической активностью компонентов пород и изменением рН растворов от 7 до 10 (Коржинский,1968). Выделены два ти-

па пропилитов. Первый - среднетемпературной, его типоморфкые минералы: эпидот, хлорит, альбит. Оки отлагались из ¿¡лендов, связанных с глубинными источниками. С этш типом пропилгтов ассоцявруются медноколчеданвые месторождения Елшща и Радка, для которых характерны в основном пиритовые в халькопирит-пиритовые парагенезисы. Второй тип пропилитов - низкотемпературный; его тнпонорфвые мзне-ралы: хлорит, адуляр, анкерит (кальцит), пирит и сера. Он формировался под воздействием нязкотемпературннх растворов, в-состав которых входило большое количество вадозных вод. Црошшггы этого типа характерны для близповерхностных условий; рН среды от 7 до 8, цривнос ^о.к^о.Н-^ и со2. Они вмещают кедноколчеданное месторождение Челопеч с богатым недно-пиритно-шышметалличесшю оруденени-еы.

В трахиандезнтовых вулканитах, где развита мощная цеолнтаза-ция, медные месторождения не установлены.

Все медноколчеданнне месторождения имеют близкий минеральный состав. В их составе участвуют следующие типы руд: компа-

ктные пиритовые, халькопирит-пиритовые, медно-шфнтно-шдаметаллн-ческие (прожилково-вкрапленные и жильные).

Компактные пиритовые руды слагают стопообразные тела значи— тельных размеров. Они приурочены к местам пересечения глубинных разломов с тектонически ослабленными зонами в центральных участках развития вулканитов. Для них характерны массивная, брекчжевкдная, слоистая, реликтово-порфировая и псевдокластическая текстуры. Руды сложены плотной мелкозернистой однородной массой пирита. Структура пирита катакластичеекая или адлотриоморфно-зернистая, с частичной перекристаллизацией. Б.Богданов (1987) описывает в них блоки рудо-кластов. С помощью структурной коррозии с нно3 + саР2 (1:3) в микроскопе наблюдается ясная зональность пирита. Ока развивается вокруг центров зарождения. Зоны неравномерны, что показывает неодинаковую скорость роста. Установлена следующая последовательность образования форм кристаллов: куб-кубо-пентагондодекаэдр-пентагондо— декаэдр-пентагондодекаэдр с октаэдром или дидодекаэдром-октаедрами. В составе компактных пиритовых тел преобладает первые трифорщчто говорит об образовании пирита при высокой рудонасыщенности среды (Н.Евзикова,1984). Октаэдрическая форма пиритовых кристаллов характерна для промшеово-вкрапленных пиритовых руд, которые располо— жены вокруг компактных. Это подтверждает эволюцию форм рудных тел в соответствии с рудонасыщенностью среды.

Для месторождения Челопеч и близповерхностных участков месторождений Радка и Елшица характерно большое количество коляоморфно-

го пирита; наблюдается гранулоподобное строение руд и радиально-концентрическое расположение в них мелких кристаллов пирита, в которых видка ясная зональность, проявленная по следам пульсации границ роста. Коллогорфный пирит образовав в результате отложения сернистого железа вокруг ранее выделившиеся пиритовых кристаллов в условиях резкого снижения температуры и давления.

В скоплениях кристаллического и коллшорфного пирита наблюдаются трещины, заполненные пиритом, халькопиритом, теннантитом,гипсом и другими минералами. Они развивались в ходе динамоиетаморфиз-ма рудных тел. Пирит не только катажлазярован, но и местами уничтожены зоны его роста.

Химические, микрозондовы® и лазерные микроспектральные анализы показывают вариации элементного состава компактного пирита месторождений Елшща я Радка и его отличия от пирита месторождения Челопеч. Последний содержит более высокие количества Аи^, ав, зе. Те,си (табл.2).

Таблица 2

Результата ннкрозондового акалкза мелкозернистого пирита

Месторождение Se,г/т Те,г/т Cu, % Аа Л Au,r/T Ag.r/т

Елница 48,64 50,05 20 20 0,3 _ 0,9 8,3

Радка 46,80 53,06 60 70 - - 0,8 7,2

Челопеч 44,% 52,47 250 300 1,08 0,20 1.6 10,3

Самородные золото и медь содержатся в пирите в форме мелких включений, а остальные элементы образуют изоморфные примеси.

Температура образования пирита 350 - 2S0°C. Вокруг компактных пиритовых руд формируются ареалы прожилково-вхрапленной пиритизации, интенсивной серидитизацин я окварцевакая вкеп»1щих пород. На периферии количество пирита сильно уменызается, но при этом отмечается более интенсивная хлорвтнзацпя. В зонах изменения вокруг компактных пиритовых РУД происходит привяое Ре2Су, S.SiO^.K^O.AljjÜ,, а в более удаленных зонах - Ка2о,сао,а5й,Уво (рис.4). Установлена связь между размерами рудных тел п сопровождал^ их зон изменения. В последних наблюдаются наданомалыше содержания s,Ue,ia п редко в1,ио,со. Первичные ореолы имеют диффузионный характер. Изотопный состав серы (табл.3) показывает эндогенное происхождение флюидов.

Описанные muse кияералого-геохшнческне особенности кемпакт-

Р я с.4. Гидротермальное изменение пород I - свежие дациты; 2 - пропилитизированвае; 3 - хлорит-серицитизированные; 4 - кварц-серицитовая зона изменения; 5 - серищгт-кварцеаая зона изменения; 6 - рудное тело

Минералого-геохиыяческая и генетическая характеристика меднорудных месторождений Шнагюрско-Егролольского района

Характерные особенности

Пропилитизнро- ! Компактные пиритовые! ванные вулканиты) руды

Минералкацвя

I

медно-пиритовая дно-пирит-полиметаллическая

Компактная

Прожллксво-Екрап-

ленные медво-пиритные руды

Жильные руды

Медно-порфи- ;Медно-молибде-ровые руды ¡новые руды

I .Количество

2.Форма

аттегата

3.Текстура, структура

4.Реликтовые минералы

5,Лйнералы -микровключения

6.Характер срастаний

о, Я _

кристаллы

Вкрапленная.' идиоморфная

{ШО}

900

7.Элементы - На опр. примеси с повышенным содержанием

8. Микротвердость в кг/ил2

9.Температура., образования^ Ю.Изотопннй

состав,32а»34,

з/^зг»

& 3гв*о

22,262

-0,188

80-90?

Компактные .мелкозернистые, редко типо-морфные а рудоклас-тачные

Массивная,брекчие-ван,слоистая,реллх-тово-порфировая, псевдокластичная рудокластичнвя адо-триоиорфо-зернистая Бобовидный кварц, серщкт, касситерит, рутил, титано-магне-тит

Самородное золото

¡ьоо) ¡ьхо! редко гранулы

50-60* Компактная

Se.Te.Tl

1000

350-400 22,175*22,249

-О,13+0,204

Массивная,брекчиевая я слоястая

1-2*

Вкрапления и прожилки

¡Прохшшово- и Iпсевдо-морфно-!порфировая I реликтовая

Серицит

Самородное золото, халькошр-рит

1Ш,) — <Ькс> -»<1111

Se.Te.is, lCu.Bi.Tl,Же

¡1 200 350

22,211+22,233 -0,063+0,04

си.ръ.гв,

Bi.Ae.Tl

1240

зоо

22,243 -0,101

Серицит

Самородное золота, халькопирит , галенит,сфалерит

<ьоо} — {ШсО} -(ЛИ

1200

250-300 22,184+22,211

-0,04+0,161

'0.5? Кристаллы

Вкрапленная и порфировая

Кварц г другие

породообразующие

минералы

{111} и метакрнст.

Си,В1

1% 1« Вкрапления и прожилки

Щюшлково-вкрапленная и порфировая; прожилков о-вкраш! е нная 4 порфирная,идиоморфная

Спекулярит Спекулярит

Самородное эол от о

13»,Те,

|Аа,В1

I

1250 200

22,180-22,281 1-0,275+0,18

хна

Co.Nl

1220

250-400 22,132+22,294

1X111

1200

400

22,199+22,294

-0,42+0,399 -0,42+0,095

них пиритовых руд дали основание автору высказать мнение о том,что они образованы в результате импульсного проникновения сероводородных флюидов, поднимавшихся по открытым каналам в центральных участках вулканических построек. Рудоотложениг происходило при соприкосновении этих флюидов с метеорными (вадозными) водами в местах пересечения подводящих глубинных разломов с приповерхностными зонами дробления пород. Рудообразование стимулировалось активными тектоническими процессами, которые особенно интенсивными были в самом аппарате вулканов (П.Лилов,1990). В условиях высокого гидролиза произошли гидротермальные изменения вмещающих пород - серици-тизация и окварцевание, а также пропилитизация. В блиэповерхност-

ных условиях активную роль при переносе серы играли коллоидные растворы.

Компактные халькопирит-пиритовые и медно-пиритно-полиметалль-ные руды характерны для жилообразных и линзообразных тел. Их размеры значительно меньше по сравнению с собственно пиритовыми залежами. В них развиты массивная, брекчиевая и полосчатая текстуры . Массивная текстура обязана тесному взаимному прорастанию рудных сульфидов. Чаще всего она унаследована при замещении компактного пирита, который был тектонически обработан. Брекчиевидная текстура является результатом замещения раздробленного пирита. Полосчатая текстура образовалась в итоге избирательного метасоматического замещения слоистых туфов рудными минералами и их перераспределения при послерудном локальном динамометаморфизме. Минералографические исследования показывают при травлении шлифов структуры замещения-эмульсионную, пересечения, реликтовую, идиоморфную,цементационную, сетчатую, субграфическую, пластинчатую и пойкилитовую.

Из табл.2 видно, что медно-пиритно-полиметалльнне руды более богаты минералами, чем халькопирит-пиритовые. Медные, свинцовые , цинковые, мышьяковые и другие сульфиды и сульфосоли замещают ранее образовавшийся и тектонически обработанный пирит. При этом образуется новая генерация пирита, для которой характерен пентагондоде— каэдричный и пентагондодекаэдричный с октаэдром или с дидодекаэдром габитус. В составе медно-пиритно-полиметаллических руд установлен марказит. Халькопирит содержит принеси и1, 1п, ...I, (.ла,«, л, которые в значительно более высоких количествах концентрируются в халькопирите медио-шгритно-полиметаллических руд (табл. 4). Изотопный состав серы меняется в небольших границах. Подтверждается эндогенное происхождение гидротермальных растворов. При образовании медно-пиритно-полиметалличес— ких руд повышается роль окислительно-восстановительного потенцна-

.1 б Л ¡1 ц н 4

Хклгтст'Лй состав халькопирит? из медных место^окдекий ¡аЗоьп. ъ %

Элемент Медно-пиритные компактные и прочиигкояо-ркрягь.енние РУДЫ Минера л из а ц и я

медно-пирч» полгслетал- лическпя мядно-гхрфировая меано-молмбденовая

Си 33,65 34.58 34,60 34,60 ¿Л, 6»

м. 31,40 30,45, 30,45 30,50 30,40

о 34,85 34,9() 34,95 3; '1 34,22

км /{?/и 3 0,4 5 с.ь [

Ав /«/1/ В 2 12 2 5

Не 0.01 0.001 и, 01 0.01 : (¡,0' Т

Те Г 1,002 о.оог о/тл

1и 0,001 - 0,1 - -

Z Г1 0,001 0,01 .

.(» :\01 о.с.1 >:,0.01 -

:.,со: 0,001 о,сои Ч ,001 -

чп.^Ь, <1 ,Аз 0,0001 О.СОЛ 0,0001 1 .ОС С I 0,КД1

Но, За 0,0001 О.СООХ с. осп С), ОС 01 0.3001

Сл.+0,0001 Сл.+0,0001 Сл. +0.ШГ I 0,001 о.сог

Средняя кик- 205 176 ¡64 200 192

р'отвердость.

кг/мм^

Температура 235 205 220 240 20С

дйразованм,

Изотопный 22,21Т 22,213 22,223 ^2,132 22 2{ "

состав.

0,04 0,030 -С, С14 0,399 0,04

Отражаг. зль- 46,80 47,20 40,95 47,00 47,50

нал слое ос-

ность,

Генерации 4 3 •1 [ + 2 1+2

халькопирита

¡¡аракетры элементарней 1а0=Ь.264В 3^5,2440 я =-»,276 а0=5,2372 а0=5,281

ячейкл 1с0-¡0,30334 г;- 10,38512 о0=10,402

ла и содержания "легкого" изотопа серы (табл.4.). Средняя температура образования 235°С для халькопирит-пиритовых и 220°С - для медво-пирЕтно-псяиыеталлических руд. Для последних установлена неоднородность внутреннего строения кристаллов халькопирита, в которых яаблвдахггся большие количества минеральных микровключений. В составе медво-пиритно-полиметаялических руд отмечаются высокие количества теннантита, лгаоюгга, энаргита, фвматинита,содержатся также галенит, сфалерит в другие более редкие минералы. Для сфалерита характерна температура образования 245-295°С (табл,5), для кварца

Таблица 5

Сфалерит из медных месторождений района

! Радка ! Челопеч ! Асарел

Элемент, % !(темно-ксрич,))(светло-корнч.)) (светло-корич.)

_|_|_|_

2д 67,00 67,05 67,10

Ре 0,25 0,05 0,01

Б 32,80 32,90 32,90

Си 0,0100 0,001 0,001

С<1 0,0010 0,01 0,01

Ми 0,0100 0.01 0,001

1п 0,0010 0,001 __

Оа 0,0010 0,01

Се 0,0010 0,01

И 0,0001 0,001 _

А« 0,001 0,0001 _

Со _ _ 0,001

_ 0,001

Аи Параметры элементарной ячейки 5,40&*/-0,004 0.0001 5,407+/-0,003 5,40б4/-0,002

Температура дбразованяя, 265-295 245-265 230-235

Ср. микротвердость, кг/м*г 190 195 200

Отражательная способность,% 18,00 17,5 17,0

халькопирит-пиритовых руд - 240-300°С, медно-пиритно-полиметалли— ческих - 2Ю°С. Приведенные в таблице 7 данные показывают изме— нение состава медно-пиритно-полиметаллических руд от глубины к поверхности.

Вокруг халькопирит-пиритовых и медно-пиритно-полиметалличес— ких рудных тел происходила дополнительная перекристаллизация кварц-сернцитовых метасоматитов, сформированных ранее вокруг пиритовых руд. В результате перекристаллизации под воздействием гидротермальных растворов формируются более крупнозернистые серицит-кварце— вые агрегаты, часто с каолинитом.

Гидротермально измененные породы контролируются линейно вытянутыми тектонически обработанными зонами небольшой мощности. В результате перераспределения компонентов во внешних их частях увеличивается содержание уеи.иаО.сао.ла^о, а во внутренних - к^о, ¡^о^, (з),^1й2 и (рис.4). На основании этой закономерности уста-

новлен коэффициент зональности распространения глазных петрогенных элементов, определяемый формулой:

к3 =

Кг0 + ¿Юг + + А12°З

Н»20 + оао + Уео

Статистические данные показывают, что самыми благоприятными для отложения халькопирит-пиритовых и медно-пирятно-полиметаллжче-ских руд с«ли скопления ранее сформированных компактных пиритовых руд. Вследствие гидротермального изменения вмещаювих пород их физико-химические свойства изменяются (табл.6). Для серицит-кварце— вых метасоматитов, развитых вокруг компактных пиритовых тел,характерны высокая открытая пористость и проницаемость и низкое сопротивление давлению (за исключением окварцованных зон). Во время внутрирудных тектонических подвижек открытая пористость и проницаемость этих зон увеличивались, что делало их доступными для проникновения гвдротеркальных растворов. Физико-химические свойства ру-довмгщающих пород играли большую роль при развитии рудообразуюяих процессов. На основе данных 2005 анализов вычислен коэффициент минерализации: для андезитов - 0,17, андезитовых туфов - 0,60, суб-вулкаккческих ряодацатов - 0,17, дапжтов - 0,62, дацитовых туффа-тов - 0,30. Это объясняется различными значениями пористости и проницаемости пород.

Вокруг компактных халькопирят-тгрятовых и медно-пиритно-полиметаллических тел развиты первичные ореолы (табл.7) шириной от 10 до 50 м, а в надрудных участках - до ТОО м. Характерные элементы-ивдикаторы: си,но,^.п, о,«.о, оо.ай, л,ла, а,».п, и менее ха-

рактерные - ив.ол, 1а, .в. Некоторые элементы - мп, сг,й1,у

образуют отрицательные ореолы (рис.5). Вследствие того, что элементы рассеиваются вдоль благоприятных оруденелых тектонически разд-

Физико-иехавические свойства вулканических пород и гидр от ермальных нетасонатитов (среднеарифметическое по 91 образ.)

Порода

!Объе*-!Эффект.!Открыт,1Прокицае- !Удель~!Соироти-'ный 'порис- 'порис- !мость Тц о!ный 'влбние •вес !тость, !тость, !I,2'I0AV4Bec,o »стаи*. I I % I % |фшдлидарси)|г/cir \KC/at3

Í-1-г..............1 ' ¡-'-

Неизмененные породы

Андезит 2,72 0,73 7 2х10"6 2,92 388

Андезитовый туф 2,80 1,82 7 7х10~6 2,78 370

Дацит 2,61 1,96 6 5XI00"6 2,77 364

Дацитовый туф 2,51 2,11 5 ЭхЮ"6 2,71 320

Дацитовый туфит 2,60 - 4,5 2x10"® 2,70 311

Субвулкаяический 2,48 2,35 4 3x10"® 2,84 452

риодацит

Дацит

Дацитовый туф Дацитовый туфит

Дацит

Дацитовый туф

Кварц-серицитовые метасоли™

2,70 2,68 2,60

6,34 2,68 2,16

3

3,4 3,7

3x10" 1,3x10' 2x10"®

,-6

Серицит-кварцевые метасоматиты 2,60 - 5 ¡8x10"®

262 - 9,7 liaxIO"6

Альбит-хлорит- -серицитизироваяные зоны

Андезитовый туф 2.80 2,10 7 6хЮ~° 2,79 313

Дацит 2,64 4,62 5 5x1О"6 2,80 337

Дацитовый туф 2.14 3 9 96 5 - 2,80 387

Субвулкавическжй 2,62 2,19 4 4,2хЮ~® 2,71 420

риодацит

2,81 2,78 2,70

2,88 2,96

308 314 301

214 255

робленных зон, ореолы имеют прерывистый характер и линзообразную форму. Они относятся х смешанному и«фильтрационному типу.Характерна вертикальная зональность: в надрудной части на расстоянии от 80 до 100 м распространены Ва, zn, Rt>, cu,Ae, в околорудных участках Cu, 2а,Rb, Si,Ав,Ag, Sn, Те, со, а в подсудных, на расстоянии от 50 до 150 м - Со,Ко, Bi, Bi, Cu. Горизонтальная зональность элементов: до , 100 м от рудного тела - Ag, cu, рь, zn, со, w, s, до 50 м - ва.ыо, лв, Bi и до 10-20 м - Са, Ce, Sb, Su.

Параметры эндогенных геохимических ореолов медных месторождений Панагврско-Етропольского района

Эле- ¡Фоновое ¡Аиомальное'.Стандар. !Коэф. 'Среднее 'Среднее ! мент !содержакие'содержа1Иб!0ТКЛ.0Т !вариа-!содерж. !содерж.в!-

! ! ¡фонов. !ции !в вулкан.!субвулк.!вулк.!суб.

содерж.

¡интр.

I

!Коэф$и--¡циеит

медно-¡медно-¡медно-¡медно-(корреля-!вулк.!пир. ¡пор. -¡порф. ¡мол,- ции Си |интр.| |пол. | (порф.

Коэффициент концентрации в ореолах

Т

Си гь

Хп

Я1 «

Са Сг Цо V

Ва Со В1 Бп Ае

,006 ,001 ,004 ,0006 ,00015 ,001 ,001 ,0007 ,004 ,03 .0007 ,00045 ,0002 ,00015 ,000005

0,11 0,01 0,01 0,005 0,00045 0,003 0,003 0,002 0,012 0,10 0,004 0,0012 0,002 0,00045 •0,000015

0,004 0,0003 0,0018 0,0002 0,0006 С ,0005 0,0005 0,0002 0,0009 0,03 0,0001 0,0004 0,0002

70 30 44 30 40 50 50 30 300 100 14 88 100

006 001

004 0006 0002 001 001 0007

005 03 0007

0002 00024

0,005 0.001 0,006 0,001 0,0002

0,0016

0,001

0,007

0,0014

0,00015

3

0,5 0,7 0,7

0,4 I 1.2 0,4 1,4

0,7 1,6

1,4 0,6 0,8 I

0,4 7

0,7 1.8

0,6

145 35 8 2 13 I Г,5 10 I

1,4

3000 7 266 100

150 40 10 1,2

0.5 10 0,8 I

1.3 3500 7,2 1000 120

69 0,2 -0,3 2,06

1.5 15 1,4

4

0,2

70

0,2 0,2 3

1,5 40 1,5

4,2

0,4 10

0,5 С,48 0,07(-) 0,16(-)

О,12(~)

0,40

0,38

0,22(~)

0,9

0,47

0,36

0,35

0,57

юз

/

Ж, ШШ

■ ■ ///У)

\ рл

з ст. ЕЗ

гт< [ТП

Р и с.5. Схема элементного состава эндогенных геохимических ореолов медноколчеданных месторождений

а - компактное пиритовое тело; б - компактное мед-во-полиметаллическое тело; в - импрегаационное рудное тело; I - компактная руда; 2 - прожилково-вкрапленная руда; 3-12 - ореолы рассеяния элементов: 3 - молибден, 4 - барий, 5 - кобальт, 6 - медь, 7 - никель и олово, 8 - висмут и таллий, 9 - мышьяк, 10 - храп, галлий,германий я сурьма, II - серебро,медь,свинец и цинк, 12 -селен и теллур; 13 - тектонический разлом

Минералогические и геохимические особенности двух подтипов компактных медных руд подтверждал? раз юту в количественном соотношении минералов и интенсивности эндогенных ореолов (рис.6). Эти различия обусловлены глубиной образовшия, режимами окислительно-восстановительных реакций, составом и температурой растворов. МедЕо-пирнтно-полиыеталлыше руды образованы в близ— поверхностных условиях, при низких значениях температуры и давления.

Основной компонент - медь локализуется в тектонически обработанных зовах среди вулканических построек и на границе пород с разными ({изико-химическими свойствами. Гидротермальные растворы парагеиетически связаны с верхнемеловыми вулканитами. Они привносили -и ,рь , ¿а 5 и ряд других элементов. Минералообразование протекало на разных глубинах в условиях понижения температуры и 28

Эндогенные ореслы

медно-пор-.:-ирсвчх меогороьдениР

мвдно-молибдено-порфировых месторождений

Р я с.6. Типы эндогенных ореолов медно-порфировых и медно-нолибдено - порфировых месторождений района.

I - рудное тело; 2 - зоны интенсивного гидротермального изменения пород; 3 - эндогенные ореолы

давления. При этом парциальное давление Н2з уменьшалось. Перенос меди осуществлялся в форме простых и комплексных ионов, вероятнее всего тио комплексов. В кислых растворах - высокая ионизация пар з-м, в результате чего нарастала концентрация М2+. Для растворов, насыщенных сульфидами, можно записать (Ф.Смит,1968):

Кс - константа комплексообразования, зависящая от температуры и давления. Ее величину можно рассчитать по экспериментальным данным - растворимости при изменении концентрации н25 . Кристаллизация сульфидов меди осуществлялась при большем температурном диапазоне. С уменьшением температуры а давления наблюдается смена богатых серой сульфидов сульфоарсенидами и сульфосолями, которые находятся в устойчивом равновесии с полиметаллами. С глубины к поверхности наблюдается зональное распределение с.«-»лз->2.»-»кь . Медь содержится не только в форме своих собственных минералов, но и в виде изоморфной примеси, замещая г* , В среде, бедной серой, обра-

зуются соединения?.; с Аи ил£ . Сульфиды Си и^о находятся в устойчивом равновесии с теллуридамили иа;_:.

Как было сказано выше, халькопирит образуется раньше некоторых другах сульфидов. Он замешает пирит, который взаимодействует с поступающими растворами и переходит в халькопирит. Замещение одного минерала другим характерно для описываемого процесса минерало-образования. Это доказывает, что между сульфидными минералами име-

Кс= [н2з* з

где:

ли место многочисленные химические реакции, что подтверждается наличием реликтов разнообразных минералов среди халькопирита, образованием метастабильных промежуточных соединений и др. Сульфи-ные реакции протекали с более низкой интенсивностью. Многообразны ХшшГгсСКзе реакции соединввгя, рзгкзгг простого % слоеного Сикгяа к реакции сульввдягцнн г восстановления (В.Щербина,1980).В бли-зповерхностных условиях под воздействием многосернистого водорода (н^) на ранее образованные сульфиды выделяются богатые серой соединения, например, теннантит и внаргит. Поведение меди в разлзгч— ной сульфиджзированной среде примерно таково: пирит-пирит+халько— тфит-борнит+пирит+халькопиржт-ковеллин+хадькозин+1шрит-ковеллин+ ашишт.

йюгрегнационше медные руды расположены в виде ареала вокруг компактных руд, внутри тектонически обработанных зон,или обособлены как самостоятельные тела. Переход к безрудным участкам постепенный. Ддя них характерны прокилково-вкрапленная н псевдопорфнровая текстуры. По сравнению с компактными рудами они имеют более простой минеральный состав: преимущественно пирит и халькопирит,в умеренном количестве сфалерит ж галенит. Рудные минералы заполняют трецкны, иыпрегнируга основную массу в замечают пирит и фемические породообразующие минералы в виде вкрапленности ели прожклок.Структура руд порфировая. Их более простому минеральному составу соответствую значительно Солее низкое содержание и более бедная ассоциация элементов-прваесей - РЬ,те,2п,зе,ва,ыо,Аи,Ав,зь - по сравнению с компактными рудами. Оконтуренные на основании данных опробования рудные тела этого типа щ>иурочены к компактным или развиты самостоятельно в дацгговых в андезитовнх вулканитах и дацит-риода-цитовых дайкообразных телах (коэффициент минерализации = 0,17Главную рудоконтролнруюцух) роль играли структурные и лптологжческие факторы. Первичные ореолы с характерными злементами-идцикаторшн -си,ап,ва,(а к,гв,(ио,со),Зе,1в,РЬ - развиты в тектоничес-

ки раздробленных зонах и образовались преимущественно няфидьтраЦЕ-онным путем. Изотопный состав пирита ж халькопирита указывает на эндогенное происхождение серы, при возрастающей роли окислительно-восстановительных реакций. Для пирита характерны метакристадлы и октаадрический габитус. Он содержит Бе,тв,Ав,си,В1. Температура образования 250°С.

Одновременно с рудообразованием вмещающие порода . подвергались окварцеваюпз или каолинитизадии. Два эти типа изменений не совмещаются. Окварцевание приурочивается обычно к тектонически обработанным зонам, где содержание зю2 от 83 до 92%. Каолинитизадия

развивается вокруг компактных рудных тел. Порода этих зон содержат от 18 до 23% А12о3.

Изучено изменение отношений ньДп, а^Дп, сиДп, которые нарастай- с глубиной (более I км). Это дало основание автору предположить, что гндротермы проникали по тектоническим разлокш и тектонически обработанным зонам с глубоких очагов. Возраст минерало-образовашя на основе К-Аг метода определен в 70-78 миллионов лет.

Механизм образования шпрегнационного типа иедных руд неодинаков. В тех, которые расположены вокруг компактных тел, халькопирит закеадет в основном прожилки и вкрапления пирита, а для халь-копирит-имзрегнационных руд, расположенных самостоятельно, характерно замещение халькопиритом железосодержаидх породообразующих минералов и основной кассы. Их отличает более низкое содержание меди, серы и других компонентов, что подтверждает возможность их извлечения из ранее образованных минералов. Шнералообразование протекало в условиях низких концентраций н2б и уменьшения температуры. Перенос меди осуществлялся в форме тиожомплексов ми гидросульфидов. В этих условиях образовались более бедные медные руды, которые приурочены к тектонически обработанным зонам, способствую-дим продвижению гадротерм.

Пострудные жилы имеют разнообразный минеральный состав:кварц-сульфидные, ангидрит-гипс-сульфидные, баритовые. Они распространены по-разному. Ангидрит-гипс-сульфидные жилы пересекают гнпогенно-нзменеинне рудовмещаюдие породы и рудные тела. Ангидрит встречается на глубине более 800 м от современной поверхности, на низких горизонтах рудных тел. Он узко привязан к кварц-серицитовым мета-ссиатитам с интенсивной пиритизацией. В блжзповерхностных участках ангидрит переходит в гипс. Кварц-сульфидине аилы пересекают медно-нолчеданные рунные тела и гидротермально-измененные порода, в т.ч. пропзлнтизированные. В их составе установлены кварц, пирит, халькопирит, арсенопирит, самородное золото и другие минералы. Баритовые зилы приурочены к близповерхнвстнны участкам (Челопеч,Кавана). Содержание микроэлементов показано на рис.2. Главные рудные минералы - пирит и халькопирит содержат Бе.те,Аи^,Ае,в1. Ангидрит содержит 1а ,Се ,Бш,Еи,ТЬ,Ои,КЬ,Ьи, 11,Си^,РЬ,Ва. Количество при-кесеЗ оказывает влияние ва изменение параметров элементарной ячейки и цвет минерала (голубой, зеленый, серый, бесцветный).

Для пирита характерны крупнокристаллические фораы. Ив.Костов описывает 19 простых его фора. Болышнство кристаллов имеют октаэдр ический габитус. Температура образования - около 200°С. Изотопный состав показывает значительное количество "легкого" изотопа -

б'325(табл.з.рис.7). Исследования подтверждают, что основная масса пирита была образована в результате выноса компонентов нз вмещающей среда. Растворы были низкотемпературными (кварц - 150-180°С),с участием в их составе вадозных вод.

•у ¿S <:.

е,гя BfC

о.зг Ц.Г5

с, ко

ми

0

-сга a,so

-ira 0,43

. 32.ГТЗ

- е^о . U/KJ

-а:» . a.1»

л I

5 S7» Э0П12 0УС*П14 3^Л

—'2 k

í__!2

Р и с.7. Изотопный состав серы ипритных, халькопирит- пиритовых, ме дно- пиритно-полиметалльных , медно-порфировых и медно-мслибдено - порфировых месторождений района

ТРЕТЬЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЖЖЕНМЕ

Медно-порфировые месторождения района связаны парагеветичесг® с субвулканическими и йнтрузквно-субвулкашиескюо породами. Установлены два их подтипа: медно-порфировые и медно-молибде-но-порфировые, которые образовались при разных температурных и в различных глубинных условиях.

Медно-порфировые месторождения приурочены к интрузивам грано-диоритовых и диоритовых порфиритов, залегающих на близповерхност— ном уровне в пределах грабен-синклиналей в в геосинклинальной раме, вни делятся на две группы: связанные с субвулканической деятель— ностью (Цар Асен, Асарел) и ассоциирующие с трещинными интрузиями (Медет, Кладите). Отсюда следует, что рассматриваемые месторождения образовались в различных структурно-тектонических условиях.

Для медно-порфяровых иестороадений характерна штокообразная форма. Они локализованы в раздробленных интрузивных телах граноди-орит-диоритового состава, залегавших на близноверхностнсм уровне. Благопрнятной вкедасзей средой являются порода с наибольшей аффективной пористостью и трещиноватостью. Для этих месторождений характерна дорудная калиевая фельдппатизация. Рудные минералы заполняют секуязае трещина, выделяясь в виде прожилков и рассеянной вкрапленности. Очень редко наблюдаются небольшие по размерам ком— пактные линзообразные н жилообразные рудные тела.Характерными текстурами являются прожилково-вкралленная и порфировая.Главными рудники минералами являются пирит я халькопирит, второстепенными иолибденят а магнетит. Установлен я ряд более редких минералов.Основные рудные минералы отложились в следуювдй последовательности : магнетит-пирнт-халькопзрит-молибденнт. Характерны прожилково-вкрапленная порфировая, адиоаорфная а эмульсионная структуры, а также структуры пересечения и замещения.

В состав рудных минералов в качестве основных элементов-при— месей входят Ti,Co,t£o1Bi,Ag,Se,Te,A.u,Pb,Zn,Ae, (табл.8, 9,10)» Их содержание намного вике, чем з соответствующих минералах медноколчеданных месторождении. Для медзопорфяровнх месторождений характерны более высокие концентрации Со г т. особенно для тех, что приурочены к теоантиклинальной раме (Медет, EJ^S™*®; рис.3).

Для пирита медно-порфаровых иестороадений характерны релзктн спекулярнта, октаэдрнческий габитус, содержание Со и »i и температура образования 290-400°С. Изотопный состав серы доказывает эндогенное происхождение растворов. Халькопирит замещает пирит нлв железосодержащие рудообразущие минералы. Магнетит встречается в большом количестве в месторождениях Медет и Елаците. Он обычно содержит тю2 (ульвонпияель). Наличие в нем Ре2о3 объясняется развитием мартита п иаггемита по магнетиту. Их количества особенно высокие в месторождениях Цар Асен и Асарел, залегащих среди грано-диоритовых знтрузий, внедрившихся в порода вулканогенно-осадочного комплекса. В их рудах - высокое содержание гематита.

Молибденит встречается в значительном количестве в составе руд месторождений Медет и Елаците. Фиксируется в форме мелкозернистых агрегатов, налетов, мелких вкрапленников и редко прожилков. Содержит пршесь Pb.Cu.zn. Наиболее характерная примесь - Re. Содержание этого элемента в молибдените из месторождения Медет-3 56 до 388 г/т, на месторождении Елаците - 200 и на месторождении Цар Асен - 100 г/т. Рентгенометрические исследования подтвердили неоднородность состава молибденита.Характерные срастания - два полити-

Минералы редких элементов в медных месторождениях Панагюрско-Етропольского района

Эле-! Елшица ! Челопеч мент! Радка ! ! Красен !

Асарел Цар Асеи

Медет Елаците

Ли

А«

а

Р<1

5е

Те

В1

Самородное

золото,

электрум

Самородное серебро, Нг-серебро, аргентопирит

Теллур,суль-ванит,тетра-дкшт.аатаит, Те-висмутит, (голдфильдит)

Висмут.бее-герит.витти-хунит.тетра-димит

Самородное золото, элект-РУм

Самородное золото, нагиагит, костовит.суль-ванит

Самородное серебро, эвкайрит, сульвакит, шр-мерит

Платина

Клаусталит

Теллур,судьваниц, Те-вясмутит,тет-радимит, коллора-доит, алтадт ,ком о вит (годпфильдит)

Висмут,айкянит, Айкинит.вит-висицутинит,витти- тихенит хенит,тетрадимит, ширмерит

Ое Германит фань- реньерит] |ерит), бри-¡артит, "дружбаит"

N1

Со

Сульванит

Миллерит

Кобальтин, линнеит

Самородное золото, электрум

Богдановичит,науманнит, гессит,эвкайрит

Пдатина

Меренскиит,пал адо-арсенит, рй -раммельс-бергит

Науманнит.богдановичит, эвкайрит,клаусталит

Теллур,вайсит,гессит, меренскиит

Меренскиит,висмут, богдановичит

Монтрозеит

-пирит,раммельс-бергит

Карролит,Со-пирит, линнеит

' а б л и ц л 9

Смгер^ние элементов в медно-пиритно-г,оллметаллъкых рудах

Элемент

М и и е р а л ь н к е

| сфалерит-галенитовые

халькопкрит-теннантлтовье ! дЕцонкт-онаргнтовие

1,4) Й 5 1 1*7*1 й 1 Г

пиргт-боркитовме

к

[Тп"

юс юск, бос , - шскх; .ШО ю-ТОО э-

Ке

Уа.БЬ

Ш 7

СО И1

'; ТОО I юи а 25 78 100 90 82 60 27 52

35 5

1000-7000 ШОи-ЮОСО 0.1-10 10-100 1-100 10-50 10-100 1-10 10-100 " "' 1-10

I- га 0,1

3000 4000

го

15

16 в

"го

5

юо ,шо 112

163 100 72 15 50 ;' 100 100 10В 66 32 ЭД 95 30

23 25

Й-100 10-100 О.Г-1 1-10 15-КО 1-10 10-100 1-10

6000-36000*

10-200 10-100 10-100 Ъ-100 10-1000 0.1-1

1-10 1-5

50 40 0,3 3 28 5 12 5

100000

55 30 16 600 0.2

10-СО СО-100 0.1-0,1

0,1-Ю ГО-100

0.1-1

3300-27000"

0,1-1 0,1-1 1-50

1-ю

Ю-100 1-10

25

го

0,04

3 15

0,3 50000

0,5

0.5

15

3

70

3

10-60 10-КС

0,1-1 1000-12000х 10-100 1-100 0,1-1 1-Ю 0,1-Ю 10-100 I- ГС

_ - 100 щюо-зоооих 30000 г::ипоо-;:;>ипг Тоо ~ 200(10-50 »0* 30000 100 2ЬОООО-4?ОООх 301 х

- - - 56 Т-5 68 1-5 ' 3 1« 1-10 5

_ _ _ 45 1-5 ,62 Г-5 2 1С 1-10 5

- - 15 0,1-С.З 0,15 26 0,1-0,5 0,3 13 0. Т-Г1.5 0,3 "30 о; 1-ю 5

_ - _ - 2 0,1-0,5 0,2 ;з 0.1-0,5 0,2 4 0,1-Т

- _ - - 3 1-5 2 - - 5 1-5 ел

_ _ _ - - - - 1 1 - - - I 0,1 0,1

_ _ _ _ _ - - - I 0,1 0,1

- - - - . - - - >1 0.1 0.1 I 0,1 0.1

3 И ¡: И

[: а

Г н

и

X

аа

3

Пояснения к таблице: » - минимальное содержание данного элемента, в - максимальное его содержание, х - среднее оодаржание; г квадратиках - типе косные элементы, окобками выделены микропаратенеэвсы, двойными линиями разграничены области развития разнотемпературной минерализации

Содержание редких элементов в составе рудных минералов ряда месторождений

Элемент 1 Минерал 1 | Елиица, 1 Челопеч, ! Цар Асен, I Медет,

( Радка ! Красен 1 Асарел ! Кладите

I ! 2 ! 3 ! 4 ! 5 1 6

Золото, Пирит 0,4 - 3 1-5 Сл. - 0,8 Сл. - I

г/т Халькопирит 0,4 - 3 ■ I - 5 Сл. - I Сл. - 9

Борнит 1-50 5-50 - I - 20

Теннантит 1-5 5-20 - -

Серебро, Пирит 2,4 4 8,3 5 4 20 Сл. 4 I Сл. + 10

г/т Халькопирит 2 4 3 I 4 ¡2 Сл. 4 5 Сл. 4 30

Борнит I 4 100 ю 4 1Ю - I 4 100

Энаргит 16 + 19 I? 4 19 - -

Теннантит 2 4 10 5 4 18 - -

Галенит 100 + 1000 1000 4 5000 - -

Сфалерит 10 + 100 Сл. 4 I СЛ. 4 I Сл. 4 I

Халькозин I 4 10 I 4 10 I 4 10 I 4 10

КовеЛлин I 4 10 I 4 10 I 4 10 I ♦ 10

Джурлеит 100 + 1000 100 4 1000 100 4 1000 КО + 1000

Висмут, Халькопирит Сл. 4 0,01 сл. 4 а,01 Сл. + 0,0001 Сл. + 0,001

% Пирит 0,01 4 0,1 0,01 4 0,1 Сл. + 0,001 Сл. + 0,001

Борнит 0,0001 4 0,01 0,001 4 0,1 - -

Фаиатинит - Сл. + 0,1 - -

Энаргит Сл. + 0,001 Сл. + 0,001 - -

Теннантит 0,1 + 0,96 0,1 + 0,9 - -

Тетраэдрит 0 + 0,17 - . - -

Галенит Сл. + 0,1 Сл. + 0,1 - -

Ковелтан 0,0001+0,0001 0,00014) ,001 Сл.+0,0001, -

Халькозин Сл. 4 0,001 Сл. + 0,0001 - -

Платина, Халькопирит - 0,1+1 - 0,01 + з

Палладий, г/т Халькопирит - 0,01+ 3 - 0,01 + I

Селен, Пирит 20 + 300 ГО 4 250 Сл. 4 10 Сл. + 10

г/т Халькопирит 10 4 100 10+100 Сл. 4 10 Сл. 4 10

Энаргит 1000 + 5000 1000 + 2000 - -

Теннантит Не откр.4 100 1100 + 2600 - -

Тетраэдрит 2300 4 10200 Не опер.^10700 -

Лвдонит Сл. 4 800 1700 + 12200 - -

Галенит Сл. 4 1000 Сл. + 100 - -

Борнит 10 4 100 100 4 120 - -

Халькозин Сл. 4 I Сл. 4 I Сл. 4 I Сл. 4 I

Ковеллин Сл. 4 X Сл. 4 I СЛ. 4 I Сл. 4 I

Теллур, Пирит 10 4 69 10 4 100 I 4 10 Г + 10

г/т Халькопирит 10 4 20 10 + 2400 Сл. + 10 Сл. 4 10

Галенит 10 4 300 10 4 1000 - -

Борнит I 4 10 100 4 120 - -

Сфалерит Сл. 4' I Сл. + I - -

Теннантит Сл. 4 I ■ СЛ. 4 10 - -

Молибденит - - - г + 10

Халькозин Сл. 4 10 Сл. + 10 СЛ. 4 I Сл. + I

Ковеллин Сл. 4 10 Сл. 4 10 Сл. 4 I Сл. 4 Г

Окоччаига табл.10

Рений, г/т

Та|Л2й,

Кобальт, 2

УЬ^Л,

Ртуть,

Ге^мак

Галлий,

Иридяй,

! 2 ! 3 ! 4 ! 5 ! 6

Борнит _ 0,1 4 0,5 _ _

Халькопирит - - - Не откр,+

Молибденит - - 10 4 100 200 4 388

Сфалерит Не откр.+0,0001 На откр.40,0001 - -

Халькопирит Не откр.40,001 Не откр.40,001 Не откр.40,001 Не откр.40,0001

Пирит Сл. •» 0,001 Сл. 4 0,001 Сл. 4 0,0001 Сл. 4 0,0001

Борнит 0,000140,001 0,000140,001

Халькопирит Сл. + 0,0001 Сл. 4 0,0001 0,000140,001 0,000140,001

Пирит Сл. 4 0,0001 Сл. 4 0,0001 0,00240.05 0,01 4 0,1

Сфалерит - - Сл. 4 0,0001 -

Галенит 0,001 4 0,03 0,001 4 0,01 - _

Халькопирит Сл. ■» 0,001 Сл. 4 0,0001 Не откр.40,001 Не откр.40,001

Сфалерит сл. + 0,001 Сл. 4 0,001 - -

Борнит 0,0001+0,01 0,000140,01 - -

Халькопирит Сл. 4 0,0001 Сл. 4 0,001 Сл. 4 0,0001 Сл. 4 0,0001

Эиаргит 0,0001 4 0,001 0,0001 4 0,001 - -

Фаыатинит - Сл. 4 0,001 - -

Сфалерят - Сл. 4 0,0001 - -

Марказит

Колом, пирит - Сл. 4 0,0003 - -

Серебро Сл. 4 0,01 - - -

Золото - Сл. 4 0,0006 - Сл. 4 0,0006

Галенит 0,001 4 0,03 Сл. 4 0,001 - -

Сфалерит Не отхр.40,001 Не откр,40,01 - -

Халькопирит 0,000140,001 Сл.400001 Сл.4 0,001 Сл. 4 0,001

Энаргит Сл. 4 0,001 0,001 4 0,01 - -

Фаматинит - Сл. 4 0,001 - -

Борнит 0,0001 4 0.01 0,00005 4 0,05 - -

Сфалерит 0,001 4 0,57 0,01 4 I о,оо1 4 0,01 0,0001 4 0,1

Борнит 0,0001 4 0,01 0,0001 4 0,01 - -

Халькопирит 0,001 4 0,01 0,0001 4 0,001 0,0001 4 0,001 0,0001 4 0,02

Тевнантит 0,001 4 0,01 0,001 4 0,01 - -

Галенит 0,001 4 0,1 0,001 4 0,1 0,001 4 о.о! 0,001 4 0,02

Халькозин 0,000 1 4 0,001 0,0001 4 0,001 0,0001 4 0,001 0,0001 4 0,001

Сфалерит Сл. 4 0.001 0,0001 4 0,01 - -

Халькопирит Сл. 4 0,0001 Сл. 4 0,0001 Сл. 4 0,0001 Сл. 4 0,0001

Борнит 0,0001 4 0,01 0.0001 4 0,01 - -

Теннантит Сл. 4 0,0001 Сл. 4 0,0001 - -

Энаргит 0,0001 4 0,001 0,0001 4 0,001 - -

Халькопирит - - 0,0001 4 0,001 0,0001 4 0,001

Пирит Сл. 4 0,0001 Сл. 4 0,0001 0,0015 4 0,015 0,001 4 0,01

Сфалерит - - Сл. 4 0,001 -

Магнетит - - 0,0001 4 0,0003 0,0001 4 0,0003

Пирит - Сл. 4 ОД - Сл. 4 ОД

I

па: 22Н и Зй; последний присутствует в более высоких концентрациях в составе молибденита из месторождения Цар Асен, что характерно для низкотемпературных условий минералообразования (до глубины 350-460 м от поверхности). Изотопный состав серы показывает эндогенное происхождение гидротерм. В молибдените из месторождений Елаците и Медет часто встречается политип 2Н, который характерен для минерализации, образовавшейся в условиях медленного охлаждения рудных растворов. Это типично для больших по размерам интрузивов и для гидротермальных процессов, которые протекали на небольшой глубине в условиях обогащения их минерализаторами (Ф.Чухров.1968).

Вокруг медно-порфировых месторождений формируются широкие эндогенные ореолы рассеяния. Для месторождений, залегающих среди гра-нодиоритовых интрузий, внедрившихся в вулканогенно-осадочный комплекс (месторождения Цар Асен, Асарел), ореолы имеют инфильтрацион-

ный характер - в порядке эволюции: ?в—*Си-»мо—*(аь—»-2п) -»

(Аи—Для месторождений, приуроченных к геосияклинальной раме (месторождения Медет, Елаците), характерны ореолы с диффузионным типом образования. Для них обычным является микропарагенезис ?е-Н1 -со-си-ыо. Элементы-индикаторы эндогенных ореолов: си,ко, со, га, не характерны РЬ.вх.Ав, ».

Для выделенных двух подтипов месторождений наблюдается разница в составе зон гидротермальных изменений рудовмещаадих пород. В таблице И показан состав зон изменения для медно-порфировых месторождений в вулканогенно-осадочном комплексе.

Установлены следующие типы изменения: прошышты, вторичные кварциты, калиево-фельдшпатргговые метасоматиты и аргиллизиты,сформированные во время поствулканогенного и постинтрузивного этапа гидротермального дорудного метасоматизма (месторождения Асарел,Цар Асен). Диаспоровые и алунитовые кварциты сформированы под воздействием гидротермальных растворов с привносом ы2о и зо2 среди сильно раздробленных зон. Наличие маггемита, картита и гематита, адуляра, большое количество гидрослхщы, каолинита, монтмориллонита, халцедона, опала и других минералов, характер изменения вмещающих пород и температура гомогенизации газов о-жидких включений в кварце

(200-250°С), высокие содержания "легкого" изотопа 323 в изотопном составе серы свидетельствуют о средних и низких температурах минералообразования. Алунит выделился на малой глубине из сильно кислых растворов (рН = 4,7). Вероятно участие вадоэных вод в составе гидротерм.

В месторождениях, приуроченных к геосинклинальной раме (Медет, Елаците), рудовмещающие породы сильно окварцованы и серицитизиро—

Изменение состава вмещающих пород медно-порфировых месторождений

Оксиды Исходная порода - Рудоносные породы

андезиты охварцованные ¡алунитизи- !андезиты!граноди-гранодиориты !рованные ! |ориты |Гранодиориты|

31С2 60,97 78,650 70,80 61,36 53,20 63,50 69,06

ТЮ2 0,76 0,670 0,79 0,77 0,35 1,68 1,01

А12с3 6,27 15,200 15,20 20,62 24,31 17,85 18,34

ге2о3 1,70 0,330 0,80 1,93 0,23 1,60 0,66

»еО 4,12 0,100 0,24 1,38 0,20 1,36 0,08

ИаО 0,43 0,005 0,03 0,26 0,09 0,50 0,04

м 50 5,34 0,400 1,33 1,94 2,66 3,50 0,10

СаО 4,35 1,020 1.17 1,60 1,70 3,85 1,26

На20 3,95 0,180 0,29 1,15 0,59 1,80 0,46

К20 1,90 0,200 0,14 2,35 3,71 3,30 5,11

Р2о5 0,25 0,015 0,06 0,20 0,18 0,10 0,04

и^о 0,39 3,460 9,08 6,30 8,30 1,50 2,32

302 - - - - 4,40 100", 54 " 2,50

Суша 100,43 100,250 99,93 99,86 ' 92,92" ' 100,98

вакы. Минералогические и геохимические особенности этих месторождений следующие: наличие ульвошшиеля - указатель высокой температуры (400°С); присутствие политипов молибденита, которые указывают на медленное понижение температуры; диффузионный характер ореолов; повышенные содержания Со и Н1; изотопный состав серн; гидротермальные изменения вмещаащих пород с привносом зю2 и к2о - подтверждают, что формирование месторождений происходило в условиях более высокой температуры, при активной межрудной тектонике, из среднекислых растворов глубинного происхождения.

Все это дало основание автору выделить два подтипа месторождений: медно-порфировые и медно-молибдено-порфировые. Жильная минерализация представлена: кварцевыми, цеолит-кальцитовымя, кальци-товыми, ангидритовыми и флюоритовыми жилами. Флюорит характерен для месторождения Елаците. Он содержит саше высокие в сравнении с флюоритом из других месторождений в Болгарии количества: La.ce.Sa, на, Ей,ть.хъ,ьи, и,ть.,Ег, что служит указателем глубинного (мантийного) источника растворов (Колер ,1984). Цеолиты характерны для

месторождения Медет. Представлены натролитом, аналыщмом, томсони-том, сколецитом, эдингтонитом, ломонтитом, шабазитом, гейландитом, стильбитом, морденитом (рис.8 ), которые распространены зо-

нально в контуре рудного тела. Зональная локализация цеолитов происходит в соответствии с понижением температуры - от центра к периферии штока. Ангидритовые жилы характерны для месторождения Цар Асен, а кварцевые и кальцитовые встречаются во всех месторождениях.

\г

1 • Г 1 .

ЦО 5Ю по 150 ¡Ю 75»

1

V }

V 1 (/

УК

аоо «со и» тя до изо

Р и с.8. Термограммы цеолитов месторождения Медвг

Слева - ДГА; справа - ИЧС: I - стильбит; 2 - гейландит; 3 - шабазит; 4 - ломонтит; 5 -эдингтонит; 6 - томсонит; 7 - сколецит; 8 - кат-ролит; 9 - анальцим

ЧЕТВЕРТОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Необычайно высокая насыщенность медных месторождений района благородными металлами и редкими и рассеянными элементами является результатом проявления эффективного рудоконтролируще-го механизма, в основе которого лежит концепция о мантийном происхождении фгаидов и миграции компонентов в ходе процесса автолиза.

В составе руд медных месторождений Панагюрско-Етропольского района содержатся ряд редких элементов и благородных металлов. Все месторождения были опробованы на 46 элементах. Выделено четыре их группы. Первая группа элементов - си, 3, а;з, рь, '¿.п. дь, ио входит в

сш

состав главных п второстепенных рудах минералов. Элементы второй группы - Ач , Рг, Р<1, В1, Бп, Са, Се, Зе, Те, Ва, 51, Со, V, са, Бг, Ие, 1гъ Т1. Нз встречаются в собственных минеральных формах в составе редких минералов и образуют изоморфные примеси в минерала^-концентратсрах. Третья группа элементов: 1, »,2с, и,тьд.о установлена лишь в отдельных пробах, причем с низким содержанием. Четвертая группа элементов - Зх.а^нп,са.^.ка, к.сг.и, гг, б характерна для вглещаищах пород.

Распределение элементов второй группы неравномерное. Они чаще всего встречается как примеси в составе главных и второстепенных минералов. Форма нахождения редких элементов в рудах представлена в табл.'8,, Редкие минералы распределены весьма неравномерно.

Золото встречается во всех месторождениях (рис.9). Оно входит в состав главных эндогенных рудных минералов (рис.10), накапливается в зонах окисления и в россыпях. Дробность золота различна.Золото добывалось в Панагюрско-Етропольском районе с глубокой древности. Б реках найдены остатки ювелирной переработки золота,их состав близок к составу "речного" золота. В этом районе добывается основная часть золота Болгарии. Месторождение Челопеч имеет самое высокое содержание золота в Европе. Исследование минералогии, геохимии, генезиса и количественного распространения золота в месторождениях района дало основание автору выделить восемь генетических его типов.

Первый генеючеоюй тип установлен в составе компактных пиритовых тел. Содержание золота в нем варьирует от 0,6 до 1,7 г/т. Золото тонкодисперсное и наблвдается в пирите только с помощью электронного микроскопа. Более крупные образования возникали в результате перераспределения золота при раскристаллизации и перекристаллизации мелкозернистого пирита. Второй генетический тип золота характерен для компактных халькопирит-пиритовых руд. Золото установлено в пирите и халькопирите, где с помощью электронного микроскопа оно наблюдается среди главных сульфидных минералов (размер -0,01 мм)Лрети8 ганетвческий тип золота содержится в составе медно-пиритно-ползыеталлических руд. Оно здесь встречается как мелкодисперсное в составе сульфидов. Редко наблюдается видимое золото в виде прожилков длиной и шириной до 0,5 см; отдельные его выделения расположены в межзерновом пространстве сульфидных минералов. Золото высокопробное. Наблюдаются кристаллы до I мм и сростки ЦП} и 5110). Борнит замещает золото, халькопирит и теннантит. Золото неоднородное: в межзерновых пространствах расположено низкопробное золото зональной структуры. Диффузионное распределение серебра свя-

'к

1

Р и с.9. Содержания золота в медных месторождениях Панагюрско-Етропольского района

Месторождения: 1-Елшица; 2-Сво(5ода; З-Чер-вена могила; 4-Челопеч; 5-Долна Каменица; 6-Ка-палу; 7-Негырщица; 8-Свещи пласт; 9-Влайков врых; ТС-Цар Асен; П--Асарел; 12-Медет; 13-Еладите; а) проякдково-вкрапленнне, б)компактные оруде-нс!!ия; типн руд: 1-компактнне пиритовые; П-мед-но-пиритовые; Ш-медно-пиритово-полиметаллыше; 1У-проюшково-вкрапленнне; У-кильные; У1-медно-порфировие; УП-медно-молибдеяово-порфировые

Р и с.10. Содержание золота в главных рудных минералах медных месторождений района

Месторождения: 1-Елшица; 2-Радка; З-Красен; 4-Челопеч; 5-Цар Асен; 6-Асарел; 7-Медет; 8-Ела-ците; 9-Негырщица

зано с изменением окислительных условий рудообразования (Н.В. Петровская, 1973) и с перекристаллизационными процессами. Золото месторождения Челопеч содержит iig(2,26$), cu(I,39$) и Ag(3,93$), а месторождение Радка - Au(84%) и Ag(I6$),

Четвертый гешттеский тип золота установлен в составе главных рудных минералов медно-порфировых месторождений. Оно мелкодисперсное и может быть обнаружено только с помощью электронного микроскопа.

Пятый генетический тип золота развит в составе руд медно-молиб-дено-порфировых месторождений. Золото мелкодисперсное, выделяется в пирите и халькопирите. "Видимое" золото установлено в составе компактных борнит-магнетит-халькопиритовых линзообразных тел, расположенных близ зон тектонических разломов. Оно встречается в парагенезисе с теллурщщми Au,Ag,Pd и другими минералами (табл.2). В составе золота месторождения Елаците установлены: Au =19,75-97,50%, Aç = 2-68,50$; ag до 2,10%, eu до 0,52$. Эти элементы распределены неравномерно в разных участках отдельных золотин. Для центральных их зон характерно высокое содержание серебра и ртути, а в периферийных зонах - более высокие содержания золота (табл.хз).

Соотношение Au:Ag варьирует от 1:1 до 1:4 (в центральных участках) и от 30:1 до 49:1 (в периферийных зонах).Содержание других элементов уменьшается во внешних зонах. В отличие от ртути медь встречается только во внешних зонах отдельных золотин.

Растровые изображения в рентгеновских лучах хорошо показывают неравномерное распределение серебра в самородном золоте. Переход между отдельными гонками диффузионный. Криометрические исследования флюидных включений в кварце, связанном с парагенезисами с высоким содержанием золота, показывают температуру от 280 до 350° С. Самородное золото в составе медных месторождений ассоциирует с основным продуктивным этапом минерализации. Во всей истории формирования оруденения высоко серебристое золото подвергалось термическим и динамическим воздействиям, вызванным более поздними растворами и тектоническими внутрирудными и пострудными движениями.

Шестой генетический тип золота приурочен к жильным проявлениям. Оно связано с борнит-сульфидными и кварц-сульфидными жилами и включено в пирите (с более низкими содержаниями).

В соответствии с первым защищаемым положением (медные месторождения района - продукт единого тектоно-магматического цикла) исследования показывают, что золото и серебро содержались в силикатном расплаве, который формировал верхнемеловой магматизм в Па-

Таблица 12

Химический состав самородного золота, %

Месторождение¡Зона 1 Г*ГР ¡Золото ¡Серебро¡Ртуть ¡Медь- Сумма

центра! ;

зерна I

Елаците а ¡19,75 78,50 1,25 0,00 99,50

I б ¡37,00 62,50 1,00 ¡0,00 100,50

в 65,50 34,25 0,40 '¡0,00 100,15

г ! 96,50 3,25 0,00 |0,50 100,25

а :37,00 62,50 1,00 ¡0,00 100,50

2 б 65,50 1 » 34,25 0,40 10,00 100,15

в •96,50 3,25 0,00 |0,50 100,25

а '33,50 65,75 0,30 ;0.00 99,55

3 б !74,00 ¡26,00 0,20 !0,00 100,20

в ; 96,50 : 3,25 •0,00 ¡0,37 100,12

а ;40,00 58,50 1,50 ¡0,00 100,00

4 б ! 76,75 22,50 0,15 (0.14 99,54

в '96,25 3,25 0,00 ¡0,52 100,02

а ,44,75 ;53,25 2,10 0,00 100,10

5 б ;63,75 ¡35,00 0,70 ¡0,20 99,65

в ¡96,50 : 3,75 0,00 ;0,49 ( 100,24

а :48,50 149,75 1,20 1 '0,00 99,45

6 б ¡68,50 29,35 0,40 ¡0,22 98,87

в :97,50 ! 2,00 0,00 .0,35 99,85

Петелово а 38,50 59,75 0,75 ! 0., 00 99,00

б •76,35 22,50 0,00 0,00 99,75

I в : 87,00 ¡12,50 0,00 0,10 99,60

г ; 96,50 ! 3,25 0,00 ¡0,40 100,15

Цар Асен а 87,00 ¡12,50 0,00 ¡0,25 99,73

I б I 96,50 1 3,00 0,00 ¡0,40 99,90

нагюрско-Етропольсхга районе и связанные с ним гидротермальные растворы. Самые высокие содержания Аи и ак установлены в месторождениях меда, ассоциирующих парагенетически с вулканогенными породами. Во время более позднего субвулканического и интрузивного магматизма наступило уменьшение Аи я ig в источнике, в результате чего связанные с шел гидротермальные растворы характеризовались более низкими содержаниями этих элементов.

Для ГЕанагюрско-Етропольского района установлены самые высокие содержания Аи в месторождениях (Челопеч, Кладите), которые расположены на северном его фланге. Исследования шшералого-ге©химических особенностей этих месторовдений и тектоно-структурноЗ их позиции (Б.Богданов, 1987; П.Попов,1990) подтверждают, что это связано с глубинным подкоровым источником гидротермальных растворов.

Остальные редкие элементы (вторая группа) находятся в составе всех медных месторовдений (рис.2). Более высокие содержания Ag, Bi,3n,ca,Ge,se,та,Ea,cd,ln,*KL,Hg установлены в составе ивдноко-чеданных месторождений, a ai,Co, v,Re - в рудах медно-молибдено-порфировых месторовдений. Эти элементы выделяются как примеси в составе основных рудных минералов. Они привнесены из тех не гидротермальных растворов, пз которых образовались сами месторождения . Исследования температуры гомогенизации, солености и состава газо-во-еядкпх включений показывают широкий диапазон параметров флюидной системы.

Для иедноколчэданных месторождений содержания редких элементов наращиваются в последовательности: пиритовые халькопирит-пи-ритовые-«- медно-пиритно-полиметаллические компактные руды. Для им-прегнационных руд они более низкие. В этой последовательности установлено: уменьшение температуры образования: 300 250 2Ю°С ; увеличение содержания калия и солености растворов (до 4,5% Saci ).

В медно-порфировых месторождениях содержания этих элементов низкие. Более высокие содержания Со и »i. Это установлено с помощью лазерного макроспектрального анализа пирита и халькопирита . Характерны более высокие содержания Sr в зонах аргиллизации (месторождение Асарел). Для медно-молибдено-порфировых месторождений установлены более высокие содержания Со, Mi (в пирите и халькопи— рите); Ее (в молибдените); Та(в магнетите); Au,Ag,Se и Те (в пирите и халькопирите).

В медных месторождениях установлены зоны, в которых содержания редких элементов высокие. Обычно они расположены близ тектонических разломов и сильно раздробленных зон. Основной минерал в них - борнит, который заменяет халькопирит, теннантит и редко пирит .

Борнит-халькопиритовые срастания - результат укрупнения халькопирита при 250°С, в результате одновременной кристаллизации и распада халькопирита во время медленного уменьшения температуры при метаморфизме (Ив.Костов,1984). Наблюдается мелкокристаллический кварц, который тесно связан с рудными минералами. На месторождении Елацк-те вместе с этими минералами присутствует большое количество биотита и калиевого полевого шпата (адуляр). Содержание в последнем KgO = 18,77/6. Криометрические исследования флюидных включений показывают температуру 250°С, более низкую соленость растворов и высокие содержания калия. Рудоносные зоны расположены близ поверхности (до 300 м от современной поверхности). Это дало основание автору определить, что редкометалльная минерализация отлагалась из низкотемпературных растворов с низкой концентрацией солей, образованных в результате смешивания постмагаатических и вадозных вод. В результате этого резко уменьшается температура и соленость растворов. Это вполне возможный процесс в соответствии с активной межрудной тектоникой, во время которой медные руды были сильно катак-лазированы (П.Драгов, 1994; Б.Богданов, 1987). йЕнералообрадование протекало в вироко открытой системе, в результате чего осуществлялось переотложение вещества под воздействием флюидов. Особенно активно оно протекало среди компактных руд, где и содержания редких элементов и сульфидов высокие. В межзерновом пространстве

суаафадов в микроскопе наблюдаются мелкие включения золота, гес-сита, меренскиита, а также ликазит, карролит, клаусталит, науман— нет, эвкайрит, богдановнчит, вайсит, муйченернт, самородные теллур и висмут. Для некоторых ткровклтенкй характерны сильные фазовые вариации в микросоставе, которые подтверждают отсутствие равновесия в ходе процесса минералоотлохения. Растворы имели непостояк— кый состав. Эти данше дали основание автору сделать следующие выводы.

Редкие элементы и блатородные металлы были привнесет в составе постмагматкческих флюидов с высокой солевой концентрацией и щелочностью. Они отложились в собственной минеральной форме и в составе сульфидных минералов (в основном хелезосодерзшцих) в условиях высокой и средней температуры и калиеносности. Их концентра— ция - в прямой зависимости от концентрации сульфидов. Во время межрудной тектоники рудные минералы были катаклазированы и перекристаллизованы. При этш были созданы условия для активного воздействия на них растворов с низкой солевой концентрацией и температу— рой, которые образовались в результате смешивания глубинных флюидов с вадозными водами. В условиях открытости системы этот процесс

ч

особенно активен близ поверхности в компактных рудах, локализованных в раздробленных зонах. Миграция редких элементов вместе с сульфидами стала не только возможна, но и неизбежна. Движение на близкие расстояния привело к переотложению в условиях повышенного потенциала теллура и халйя и понижения активности серы и кислорода. Осуществляется переотложение вещества с образованием борнита и адуляра. Наступает самоочищение сульфидов (автолиз). Редкие элементы концентрируются по микротрещинам, зонам дислокации и в межзерновых пространствах. Так формировалась редксметалльная минерализация в составе руд медных месторождений.

ПЯТОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

I Установлен типоморфный минеральный состав зон гипергенеза ме-

I дных месторождений района.

Зоны гипергенеза медных месторождений района имеют близкий, но существенно отличный минеральный состав. Различие зак-

лючается главным образом в количествах накопления гицергенных минералов. Известно, что главными физико-химическими параметрами, с изменением которых связано разнообразие гипергекных обстановок и формирование различных по составу зон гипергенеза, являются уровень кислотности, окислительно-восстановительный потенциал растворов, их состав, климат, подвижность компонентов. Минеральный состав зон гипергенеза медных месторождений изучавшегося района является продуктом этих физико-химических параметров. Видна связь между минеральным составом зон гипергенеза с минеральным составом эндогенных руд. Для медноколчеданного типа месторождений характерно большое количество лимонита, гематита, ярозита, гало— трихита, мелантерита ; в медно-порфировых месторождениях преобладают каолинит, монтмориллонит, гидрогематит, гидрогетит, халькан-тит, галлуазит; в медно-молибдено-порфировых - гидрогематит, гидрогетит, молибдит, клаудетит, спанголит и др. В зонах окисления последних (месторождение Елаците) установлен ювелирный малахит — единственный объект этого типа в Болгар™. В составе сильно лимо-нитизированннх пород присутствует золото (Елшица, Петелово). Дм медно-порфировых месторождений (Асарел, Пар Асен) характерно широкое развитие зон вторичного сульфидного обогащения.

Минеральный состав зон гипергенеза, присутствие в них характерных минералов и количество отдельных минералов, определяют их ¡гипоморфизм. Для каждого типа медных месторождений характерен определенный типоморфный состав зон гипергенеза.

ШЕСТОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Основные положения геолого-геохимических моделей формирования генетических типов и подтипов медных месторождений района обеспечивают оптимальней набор критериев прогнозирования, поисков и оценки масштабов и комплексности их минеральных ресурсов.

Медные месторождения района - продукт единого тектоно-матма— тического цикла в рамках субмеридиональной зоны, которая контролируется глубинным разломом. Медноюлчеданныв месторождения параге-нетически связаны с подводным вулканизмом, который развивался вдали от разломов, что создавало возможности для прочного контакта между магматическими очагами и: вулканическими постройками п предопределяло высокую степень эксплозивности. Формирование вулканогенного комплекса сопровождалось пропилитизацией. Минеральный состав пропилитов - важный прогнозно-поисковый признак.. Среднетекпе-ратурная пропилитизация (альбит-эпидот-хлоритовая) характерна дяя средних глубин. В зонах среднетемпературных пропилитов локализуются медные месторождения, которые преимущественно представлена пиритовым и халькопирит-пиритовым оруденением (Елшица.Радка). Низкотемпературная пропилитизация (адуляр-хлорит-карбонатная) - показатель близповерхностных и низкотемпературных условий. Среди низкотемпературных пропилитов располагаются мэдноколчеданкно месторождения, в состав руд которых в основном входят ыедно-пиритно-поли— металлические ассоциации. Последовательность формирования медно— колчеданных месторождений: компактные пиритовые халькопприт-пн— риговые медно-пиритно-полиметаллические -■■>- импрегнадконкые руды -редхометалльная минерализация - килыше проявления. Компактные пиритовые руды и импрегкационше вокруг них приурочены к вулканическим постройкам на местах пересечения глубинных машохонтролирупзих разломов с раздробленными зонами. Критерии их прогнозирования : кварц-серицитовые метасшатиты, коэффициенты зональности распределения ¿х02,А12о3,к2о,Ка20,язО,РеО, а также эндогенные ореолы с типоморфными элементами - Бе, те.

Компактные халькопирит-пиритовые и медно-пиритно-полиметалли-ческие руды образовались при замещении пирита под воздействием гидротермальных растворов. Критерии их прогнозирования: серицят-ква-рцевые метасоматиты (на небольших площадях), при обогащении к, ах, и эндогенные ореолы с типоморфными элементами: си.Аз .Бе ,те ,ы, ас, ае, йа, т1, рь, ¿1е, аз, зь, ва (от глубины к поверхности). Импрег-

национиые руды формировалась в сильно дробленных зонах и на границе разных пород, при замещении пирита, породообразующих минералов и заполнении трещин. Для нехарактерны низкие содержания си , 3 , РЪ, 2п,Ва,Л8.

Медно-псрфаровый подтип медных месторождений (Цар Асен.Асарел) локализуется в гранодиоритовых субвулканнческих телах (внедрены в толци вулканитов). Дорудное изменение вмесдапцнх пород смешанное : калиевая фельдшпатизания, прошиштизация и альбитизация. Рудовме-щаэдпе породы сильно раздроблены, серицитизированы, окварцованы , алунитизированы и аргиллизированы.о повышенными содержаниями К,А1, Характерны инфальтрационные ореолы: Си.ио, з.ап.Ад.РЬ. Их концентрация наиболее высока вдоль узких зон дробления, раскры — тость штокверковых систем способствовала циркуляции вадозных вод, в результате чего в околорудных.ареалах широко распространены мар-тит и маггешт.

Медно-молибдено-порфзфовый подтип месторождений дет,Кладите) характерен для палеозойских пород, интрудированных приповерхностными телами гранодиоритового состава. До рудоотложения вмеца-юсще порода претерпели калиевую фельдшпатизацию и окварцевание с магнетитом. Во время рудообразования формировались ореолы си, э, ыо,Со,Еп,дв,рь и 2а. Вкевзаювдге породы серицитизированы и окварцованы, отличаются высокими содержаниями к,За и А1.

Для зон гипергенеза разнотипных медных месторождений характерен специфический типоморфный минеральный состав. Гематит,лимонит, ярозит - показатель для медноколчеданкого типа месторождений: каолинит, другие глинистые минералы, гздрогематит, халькантит - для медно-порфирового; спекулярит, гэдрогетит, молибдит, гематит - для медяо-молибдено-порфирового типа.

Минерадого-геохимические особенности медных месторождений Па-нагюрско-Етропольского района определяют следующие критерии их оценки:

- пиритовые рудн - промышленный источник серн, селена и теллура; отличаются низкими содержаниями меди, золота, серебра;

- компактные халькопирит-пиритовые руды - источник Си, 3,Аи, £1,ае и Те;

- компактные медно-пиритно-полиметаллические руды содержат высокие концентрации СиДе.Те.Аа, Б,Аи,Ag.pt> и гп, а также В1, аа ,Се ,Ва ,СЙ ,Т1,1п И ЗЬ;

- редкометалльные (с борнитом) руды имеют самке высокие концентрации Сп.Аи.А^,3е,Т1 и Б, а также содержат Pb.Za.Ge, Ьа,Сй,Те ^ т иНв(Аа);

- прожилково-вкраплекнне (импрегнационные) руды отличаются низкими содержаниями Cu, S.Au, Ag;

- жильные месторождения являются источником Cu, s,Au и Ag;

- медно-порфировый подтип месторождений - источник Си,Ко, S, Ве ,Аи и Ag и иногда Se и Те ;

- зоны гидротермального изменения вмещающих пород могут разрабатываться на каолин; арпшмзиты - пригодны для изготовления огнеупоров и уплотнителей; алуниты - могут использоваться для получения глинозема, цемента, в строительстве, в керамической и химической промышленности; окварцованные породы - для строительства и как материал для дорог, а монокварциты - для огнеупоров и кварца для плавления и синтеза; альбитизированные породы - в керамичной промышленности; цеолитовые породы можно использовать для добычи цеолитов;

- зоны гипергенеза являются источником cu.Au.Ag, 3, каолина, глин, а также ювелирного малахита; речные террасы содержат россыпное золото, а также могут использоваться для получения строительных материалов. Кроме того в Панагюрско-Етропольском районе сформирован ряд техногенных месторождений - в "хвостах" обогащения накапливаются cu.au, Ag, силикатные продукты и их можно рассмат— ривать как источник этих компонентов. После металлургической переработки флотационных концентратов в огарках накапливаются cu, ее, Аи и др.

Основной вывод: медные месторождения района должны оцениваться в зависимости от типов и подтипов оруденения; добыча разнотипных руд должна осуществляться селективно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение минералого-геохимических особенностей медных месторождений Панагюрско-Етропольского района дало следующие результаты:

1). Медные месторождения района имеют богатый минеральный и химический элементный состав. В их составе установлено более 250 минералов, в том числе автор описал 23 новых минерала для района, 21 - новых для Болгарии и 3 - новых минеральных вида.

2). Изучены изменения минералого-геохимических особенностей месторождений в ходе эволкщги рудообразуюеюх процессов, на осно— вании чего создана оригинальная геолого-генетическая их модель.

3). Раскрыты минералогические и геохимические закономерности в развичии минералообразования.

4). На примере медных месторождений Панагюрско-Етропольского района демонстрируется фундаментальная минералого-геохимическая последовательность в развитии процессов рудообразования.

5). Установлена связь между минералогическими и геохимическими особенностями типов и подтипов медных месторождений,обусловленная изменением физико-химических условий минералообразования, в результате чего выявлены характерные типоморфные особенности изучавшихся объектов.

6). Создана генетическая и технологическая классификация медных руд района, определены природные типы и подтипы их месторождений.

7). Выделенные минералого-геохимические факторы влияют на эффективность использования медных руд изучавшегося района; сделаны соответствующие рекомендации.

8). Определены критерии прогнозирования, поисков и оценки медных месторождений в этом перспективном районе.

9). Сформулированы критерии оценки оруденения для комплексного использования руд и вмещающих пород в условиях рыночной экономики.

10). Установленные закономерности могут быть использованы при изучении других меднорудных районов аналогичного типа,связанные с вужаноструктурами (Восток Р$, Закавказье, Юго-Восток Азии и др.).

Публикации по теме диссертации.

По теме работы, представленной в вице научного доклада, автором опубликовано более 50 работ. Основные из них приведены ниже.

Монография "Минеральный состав, геохимические особенности и генезис медных минерализаций Панагюрско-Етропольского района" (София, .1994; на болгарском языке). Ее разделы:

1. Сведения о геологическом строении района.

2. Результаты минералогических исследований.

3. Данные геохимического изучения гидротермальных медных месторождений района.

4. Генезис эндогенных медных месторождений района (классификация и их типоморфные особенности).

5. Критерии поисков и разведки медных месторождений района и рекомендации для эффективного использования руд и вмещающих пород как источника рудных и нерудных минеральных ресурсов.

Статьи и тезиса докладов (на болгарской яаккэ)

1. Эндогенные геохимические ореолы рудных тел медно-пиритового местсроадения Радка и его перспектива. Автореферат кандидатской диссертации. София, ВИГИ, 1973, с,1-38.

2. О физико-механических свойствах рудовкещающах пород Радюз-Еского рудного поля. София, "Рудодобив", кн.7-10, 1975, с.7-10.

3. Использование эндогенных геохимических ореолов при прогнозировании "слепых" рудных тел. София, "Рудодобив",кн.3,1975 (совместно с Н.Чодаковой и А.Петровым).

4. Использование метода геомагризации для усовершенствованна контроля за качеством руда. София, "Рудодобив",кн.11, 1975, с. 3-7.

5. Использование геохимических методов для определения генезиса рудных месторождений. София, Бюллетень "НИПРОРУДА", кн.4,1975, с.19-25.

6. О распределении эдеме ят ов-пргке сей в вулканических и осадочных породах Панагюрского рудного района. София, Ежегодник ВМГй, вып.П, т.21, 1977, сЛ17-133.

7. Эндогенные геохимические ореолы рудных тел Панагюрского рудного района и их использование при поисках месторождений полезных ископаемых. София, Бюллетень "НИПРОРУДА", кн. I, 1977,с.15-21 (совместно с Н.Чодаковой в А.Петровым).

8. О неоднородности главных рудных мкнвралов гегасгеиного комплекса недво-порфировых месторождений Панагирского рудного района. София. Балязтень "НИПРОРУДА", кн.З, 1977, с.9-14 (совместно с Н.Чолаковой).

9. Самородное золото кедно-пиритовых месторождений Ванагюрс— кого рудного района. Сефшг, БЦЦ, кн.З, 1978, с.261-268 ( совместно с В.

10. Минеральный состав месторождения Цвр Асен (йшагюрсЕЕ£ рудный район). София, Ежегодник ВМГЙ, 1976-1977, 1977, с.181-200.

11. Джерлвхт г двгеяхт медяо-порфнровнх кссторогдагагй Пакагкр-ского рудного ревона. София, "Рудодобив", кн.9, 1978, с.1-4.

12. Ыинералого-геохимические особенности месторождения Цар Асен. София, "Рудодобив", кн.8, 1978, с.7-П.

13. Типы самородного золота медно-щфитных месторождений Панагюрского рудного района. Варна, Сб. "Юбилейная конференция "25 лет ВИГИ", 1978, с.33-40.

14. Распространение элементов-пржаесей в третичных магматжтах Лнкинского рудного района. Варна, тот же сборник,с.72-79 (совместно с С.Стойновым н И.Стойновой).

52

15. Использование кзтода геометризация при изучении химического состава медпо-пзрзтовых н кедно-порфлровых месторождений Папаггрсг.ого рудного района. Варна, Сборник докладов 1У Маркшейдерской конференции, 1973, с.19-24.

16. Статистическая обработка результатов геохимических исследований, направленных на выяснение генезиса рудных месторождений. Варна, тот же сборник, 1978, с.25-30.

17. Сравнительная мянералого-геохпмическая характеристика медно-колчеданннх и медзо-порфяровых месторождений Павагирской рудной зоны. София, Сборник "Геология Балкан", кн.З, 1979, с.35-46.

18. Геохимическое поведение петрогвнных элементов вокруг мед-но-ппритовых рудных тел. София, Бшлетень "НИПРОРУДА", кн.З, 1979, с.12-19.

19. Пирит медно-пиритовых и медно-порфировых месторождений Болгарии. София, Бшлетень "НИПРОРУДА". кн.4, 1979, с.8-12.

20. О природе окраски ангидрита медно-пиритовых месторождений Панагюрского рудного района. София, Ежегодник ВМГИ за 1978-1979гг., 1979, с.193-207.

21. Исследование закономерностей распределения элементов-примесей в пирита и халькопирите месторождений Панагюрского рудного района с помодью лазерного микроспектрального анализа. Софи, "Ру-додобив", кн.4, 1979, с.4-7 (совместно с Л.Петковой).

22. О минералогических особенностях халькопирита медно-пири— товых месторождений Панагюрского рудного района. София,"Рудодобив? кн.4. 1980, с.1-5.

23. Скрытно-зональноэ распределение элементов на медно-пи-ритовых и медно-пиритоБых месторождениях Панагюрского рудного района. София, Ежегодник ВМГИ, 1980, с.97-107 (совместно с Н.Пет-ковой).

24. Новые данные о супергенных минералах месторождений Елаци-те. Варна, Сборник "Юбилейная сессия "20-летие НИС при ВМГИ",1981, с .199-205.

25. Новые данные о формах выделения золота в пирите и халь— копирите месторождения Елаците. София, "Рудодобив", кн.2, 1982, с. 1-3.

26. О минералогии зоны окисления месторождения Цар Асен. София, "Рудодобив", кн.З, 1982, с.2-7 (совместно с Д.Драгановым).

27. Использование метода инфракрасной спектроскопии при изучении минералов месторождений Болгарии. София,"Рудодобив", кн. 5, 1983, с.12-16 (совместно с В.Велчевой).

28. О количественном распределении супергенных минералов зоны окисления медно-порфировых месторождений Панагюрско-Етропольского рудного района. София, "Рудодобив", кн.Ю, 1983, с.6-11.

29. Пирит из медноколчеданных месторождений Панагюрского рудного района. М."Известия высших учебных заведений" - "Геология и разведка", * 9, 1984, с.52.

30. Некоторые особенности внутреннего строения кристаллов пирита медноколчеданных месторождений НРБ. Там. же, с.9.

31. Минеральный состав зоны окисления медно-порфировых месторождений Панагюрско-Етропольского рудного района (НР Болгария).Там же, с.24.

32. Сравнительная характеристика колчеданных месторождений Малохавказского типа (Малый Кавказ, СССР в НРБ). М."Известия выс-шх учебных заведений" -"Геология и разведка", * 10, 1984, с.55-62 (совместно с Е.Афанасьевой).

33. Первая находка малахита ювелирного сорта в Болгарии.София. Доклады БАН, кн.2, 1985, с.207-269 (совместно с Д.Драгановым).

34. Цеолитовая минерализация на медно-порфировых месторождениях Панагюрско-Етропольского рудного района. София, Доклады БАН, * 3. 1985, с.349.

35. О минералогии зоны окисления месторождения Елаците.София, "Рудодобив", кн.З, 1985, с.24-27 (совместно с Д.Драгановым).

36. Новые данные о химическом составе эндогенных рудных минералов медно-пиритовых месторождений Панагюрского рудного района.София, "Рудодобив", * 8, 1985.

37. Состав самородного золота медно-порфирового месторождения Елаците. София, Доклады БАН, кн.12, 1985.

38. Современное минералообразование при открытой разработке медных руд. София, Ежегодник ВМГИ, ХХХ1У, сер.1, 1988.

39. Сравнительная минералогическая характеристика кедно-пор— фировых месторождений Панагюрско-Етропольского рудного района. София, Ежегодник ИГУ, сер. "Геология", 1992.

40. Сравнительная минералого-геохимическая характеристика медно-порфировых месторождений Панагюрско-Етропольского района. София, Труды научной сессии "Достижения и задачи болгарской минералогии и геохимии", 1992, с.28.

41. Новые данные о налички благородных металлов и редких элементов в рудных месторождениях Панагюрско -Етропольского района.София, Ежегодник МПГ, т.39, сер.Т, 1993, с.33-38.

42. Поведение золота и серебра в рудообразуюцем процессе в Панагюрско-Етропольском районе. София, Труды научной сессии " Развитие болгарское минералогии". 1993.

43. Теллуриды серебра и палладия в рудах медно-мояибденово-пррфирового месторождения Елаците. София, Ежегодник МГУ,1994 (совместно с Р. Паздеровыи) .

44. Медная минерализация Панагюрско-Етропольского района. София, "Ыинно дело и геология", 1995, с.16-20.

45. Минеральный парагенезис месторождения Елаците. София,"Геология и минеральные ресурсы", А 5, 1995, с.16-20 (совместно с Р. Паздеровыы.

46. Золоторудный потенциал Панагюрско-Етропольского района.София, Труды П национального симпозиума "Металлогении Болгарии",1995, с.97-99.

47. Золото Панагюрско-Етропольского района. София, "Геология и минеральные ресурсы", Л 9-10, 1995, с.7-Н,

48. Минералогия и петрография. (Учебное пособие). София,ВИН,

1995, с.1-350 (совместно с Т.Мариновым и А.Султановым).

49. Систематика и распространение минералов в Панагюрско-Ет— ропольском районе. София, "Геология и минеральные ресурсы", кн.4 ,

1996, с.10-13.

50. Золото в зоне окисления сульфидных месторождений. Труды Второй национальной конференции "Благородные металлы и их месторождения в Болгарии". Асеновград ,1996, с.87-89.

Подписано к печати 5 февраля 1997 г. Тираж 100. Заказ 1-97.

Ротапринт ИМГРЭ