Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Первичная рудная зональность западного участка месторождения меди Айнак (Афганистан)

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

Автореферат диссертации по теме "Первичная рудная зональность западного участка месторождения меди Айнак (Афганистан)"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛШТЕТ Г10 ДЕЛАМ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ЛЮСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ И.МЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ (МГРИ)

На правах рукописи УДК 553.43 (581)

ЛБДУЛ КАХЕР АХМАДИ

ПЕРВИЧНАЯ РУДНАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ ЗАПАДНОГО УЧАСТКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ МЕДИ АЙНАК

(Афганистан)

Специальность: 04.00.11—геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минсралогических наук

Москва 1992

Работа выполнена на кафедре геологии месторождений полезных ископаемых Московского ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочного института имени Серго Орджоникидзе (МГРИ).

Н а у ч п ы и р у к о в о д и т е л ь

доктор геолого-минералогических наук, профессор

А. И. Кривцов;

О ф и цп а л ьн ы е оппоненты:

доктор гсолого-мнпералогических наук, профессор

Авдонин В. В. (МГУ);

кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Малютин С. А. (МГРИ).

Ведущая организация: ВНИИ Зарубежгеология.

Защита состоится 10 декабря 1992 г. в 15 часов в аудитории № 513 на заседании специализированного совета К.063.55.06 в Московском геологоразведочном институте им. С. Орджоникидзе (адрес: 117485, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 23).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГРИ.

Автореферат разослан « . . . » октября 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат геолого-минералогических

наук И. В. Егорова

"' 'Л'~ 3

ОБЩ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность твботы. Обнаружение з последико года кругашх скоплений цветшее металлов в седимонтогошшх обстановка/, свидетельствует о значительном потенциале рудоносностп осадочных образований, включая п нобио типы месторождений.

Айнакское меднорудное месторождение уникально по своим масштабам, условия,1 локализации,- мощностям рудных тел, составу и качеству руд. Выявление зональности рудных тел этого меоторождо-шш как качественными, так н холичествошплли методами, что весьма актуально для геолого-генетичоогасс построений, прогноза л поисков тз]скх объектов, а также для эксплуатации уяе выявленных рудных тол.

Основная целт, дисоуртацчощгой работы - выявление рудной зональности Основной галс™ Западного участка иесторэздонля Айнак па осково сбора, анализа и цаленаправлишого обобщения геологических, литлого-фациалышх, минералогических материалов, а таило данных опробования.

Основные задачи исследования. Для достижения поставлешюй цата автором были определены следующие задачи:

- выявление положешш Основной рудной залежи (ОРЗ) в разрезе и общей структуре Западного участка месторождения Аннах;

- расшифровка морфологии ОРЗ на базе анализа распределения ее мощностей;

- изучение веществешюго состава руд о обобщением ранее выполненных исследований;

- анализ распределения основных рудообразувдих минералов по минерализовашшм и рудоносным пачкам;

- построение качественной схемы минеральной зональности ОРЗ;

- анализ концентрационной (по меди) зональности ОРЗ;

- количественный анализ рудной зональности методами грэди-ентно-векторного анализа с оценкой интенсивности изменчивости содержаний меди, мощностей и метропроцентов по осям ОРЗ.

фактический материал методики исследований

В основу диссертационной работы положены.материалы изучения Кабульского меднорудного района и детальных исследований Западного участка месторождения меди Айнак, проводившихся автором в 1976-1992 гг»

йио задокументировано около 1000 пог.м горных выработок, более 2500 м3 канав, свыше 20000 пог.м керна разведоч1Шх скважин, что послужило основой для составления геологических карт, планов и разрезов. Изучено 128 прозрачных и 166 полированных шлифов. С целью изучения распределения главных рудоносных и породообразующих олементов обработаны результаты около 3500 химических и 2500 спектральных анализов руд (данные департамента геологоразведочных работ и Айнакской геологоразведочной партии Афганистана). На этой основе автором выполнены оригинальные графические построения для анализа зональности'Основной залом.

При подготовке диссертации автором использованы геологические карты месторождения к'.да Айнак масштабов I : 50000, I : 10000 I г 5000, I г 2000; разведочные разрозы масштаба I г 2000; продольные проекции в масштабе I г 2000; паспорта скваяэш; отчет о детальной разведке Центрального уча с пи Айнакского маотороздешш меди (С.Б.Ящинин и др<) и отчет о результатах предварительной разведи! Западного участка Айнакского месторождения меда с сод-счетом запасов по состоянию на 01.07.1987 г. (В.Н.Зайцев, А.Е.ЗВо резий и др., 1988 г. Айнакская геологоразведочная партия, Афганистан) .

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлена приуроченность ОРЗ Западного участка мосторсда дения Айнак к конседиментационной депрессии, выраженной в мощностях и фациях рудоносных пачек;

- показано, что распределение главных рудообразуодлх минералов обнаруживает зависимость от фатального состава рудоносных пачек и в целом подчинено 1а напластованию;

- доказано, что минеральная зональность ОРЗ определяется двух-трехкраткой сменой по мощности (снизу вверх) халькопирито-вых зон халькопирит-борнитовшли;

установлено, что распределение концентраций меди в ОРЗ подчинено напластованию рудоносных пачек и прямо зависит от мощности пород, выполняющих рудовмещающую депрессию, чем определяется двустороннесимметричная концентрационная зональность.

На этой основе, с учетом результатов предшествующих исследований в формировании ОРЗ выделяются этапы: сингенетичного (консе-диментационного) рудонакопления, метаморфизма руд (с прогрессивной и регрессивной стадиями) и слабо проявленной регенерации руд в связи о процессами тег.тоно-магматической активизации. Вместе с том, все вида изменений не вызвали значительной миграции рудного вещества и ОРЗ обладает всеми признаками стратифор.шости, что показано предшествующими исследователями и подтверждается материалами работы.

Практическая ценность работы определяется тем, что рассмотренные в работе условия локализации ОРЗ и выявленная ее зональность (в качественном и количественном выражении) могут быть попользованы при прогнозе и поисках в соответствующих геологических обстановках, а также при эксплуатационных работах на месторождении Айнак.

Апробзюш работы.Публикации. По теме диссертации были сделаны доклады на XI научной конференции Кабульского политехнического института в 1983 г. и на трех научных конференциях Кабульского университета.

По теме диссертации автором опубликована одна научная статья и одна находится в печати. ,

Объем и структура работа. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, общим объемом 171 страниц машинописного текста, 4 таблиц, 41 рисунка и списка литературы из 119 наименований.

Во введении обосновывается актуальность проблемы, намечены цели и основные задачи исследований и охарактеризована методика их решений.

В главе I приведены сведения о геологическом строении района месторождения Айнак и его стратиграфии; дано описание интрузивных образований, тектоники и истории развития района; изложены основные закономерности размещения месторождений полезных ископаемых.

В главе 2 рассмотрено геологическое строение Западного участка месторождения меда Айнак и его структура; проанализированы 'по'зицшх, морфология к внутреннее строение ОРЗ, дана литолого-стратиграфическая характеристика разреза, а также распределение мощностей и фациалышй состав рудоносных пачек.

В главе 3 дано описание текстурно-структурных особенностей первичных руд; проанализировано распределение рудообрззующкх минералов в рудоносных и минерализованных пачках, проведен минералогический анализ рудной зональности Западного участка месторожг-дения Айнаг

В главе 4 излокепы результаты количественного анализа зональности ОРЗ на основе изучения распределения содержаний меди в разрезах и на пресс-проекции рудного тола, методам градиент-но-векторного анализа.

В заключении излагается основные быводы к рекомендации.

Автор выражает искреннюю благодарность за постоянную помоги, и цешше советы своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору А.И.Кривцову, Департаменту геологии Г,ГД и ПИРА за представленные материалы и помощь, своим коллегам по КПП, сотрудникам кафедры полезных ископаемых МГРИ за консультации и цешше советы, профессору Григорьеву В.М., доценту Шшшенко Г.II., профессору Исаенко М.П., Доценту Оникион-ко Л.Д., доценту Яковлеву П.Д., профессору Романовичу И.О.

Месторождения мзда Айнак находятся в 30 юл к юго-востоку ст Г.Кабула, в Логарской провинции.

Западг~:й участок месторождения меди Айнак расположен да се-вс э-западном криле и западном замыкании Айнакской антиклинали, осложенной системой разломов и пряразломних линейных складок субши] .шюго простирания.

В его геологическом строении принимают участие рифейская свита Билайяти, сложенная гранат-содержащилш кристаллически?.® • сланцами и амфиболитами; карбонатно-терригешшк толща продуктивной свиты глхвап >т вулканогенно-оездочная свита гульхамид вендского возраста, „ также неогеновые/и четвертичше торригошшо образования. Магматические породы/ представлены ортоамфиболитамн рифея и рядом мелких субвулканическкх тел габбро-амфиболитов, альбитофиров и плагаогранит-но^фиров позднего докембрия.

Основная рудная залежь (ОРЗ) Западного участка приурочена к пачкам 3, 4 и 5 свиты лойхвар. Она залегает согласно с вмени- -ющими породами, надает к северо-востоку под углами 60-80°. Длинная ось ОРЗ ориентирована по палению - вкрест простирания вглеща-щих пород. Большинством предшествующих исследователей месторождение отнесено к стратиформнш (тип медистых песчаников); отдоль-ные последователи считают его-гидротермальным.

ОСНОВНЫЕ ЗЩЩЛБМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

Первое тезисное подожшто. Основная рудная залежь Западного участка месторождения Айнак приурочена к конседиментащгогаюй депрессии, контролирующей размещение обломочных и-г карбонатных фаций главных рудоносных пачек и их мощностей.

Материал, обосновывающий это положение, содержится в главе 2 (разделы 2,2 и 2.3).

Основная рудная залежь охватывает четыре рудоносных лачки 3И, 3м, 4'и 5.

Пачка 3 на Западном участке неоднородна а делится на две части. Нижняя часть (З1""4) существенно ,сланцевая, верхняя (3^)-карбонатиая.

Пачка З*""4 вмещает нижнюю .часть .Основной рудной заложи. Контакт ее с мраморами нижележащей дачки 2 согласный, резкий. Нижняя часть пачки сложена сланцами карбовдтно-йиотитовыми, карбона тно-двуелвдяными и биотит-карбонатным, мелкозернистыми, брекчиевидно-полосчатыми. Ее средняя часть сложена мраморами доломитовыми, с частым присутствием гнезд кварца размерами от 2x3 до 5x15 см. Верхняя часть этой пачки представлена сланцами углисто-кварцевыми о маломощными прослоями мраморов. Мощность пачки варьирует от 4 до 58 ы.. Пачка З^-^ существенно карбонатная; контакт с нижнележащими отложениями согласный. Нижняя часть пачки сложена преимущественно мраморами с маломощными "-прослоями и линзами углисто-кварцевых сланцев. В средней части дачки преобладают мраморы, постепенно переходящие в породы доломит-кварц-полевошпатового состава, реже - в кварциты. Верхняя часть пачки сложена преимущественно .мраморами с прослоями сланцев углисто-кварцевых. Мощность лачки варьирует от 7 до 80 м, составляя обычно 40 м.

Пачка 4 сланцевая, согласно залегают на мраморах пачки Пачка 4 сложена сланцами биотит-карбонзт-углисто-кварцевыми, которые по простиранию и падению переходят в сланцы биотит-кварц-карбонатные, биотит-углисто-карбонатные, углисто-кварцевые, реже карбонат-биотитовые к углистые; В сланцах отмечается до трех пластов мраморов мощностью до 16 м. Мощность пачки 4 варьирует от 40 до 100 м.

Пачка 5 вмещает основной объем руд Западного участка; контакт с подстилающими сланцами лачки 4 согласный, отмечаются признаки локального размыва. Пачка 5 фациально неоднородна, она представлена чередованием мраморов (с примесью кварца, полевого шпата, биотита), пород доломит-кварц-полевошпатовых и кварцитов, связанных постепенными взаимопероходами при невыдержанности по простиранию и падению. В разных частях разреза пачки 5 отмечаются горизонты сланцев углисто-кварцевых, биотит-углксто-карбонат-•ных и биотит-ух'лнето-карбонатно-кварцевых. Кварциты пользуются ограниченным распространением в двух горизонтах мощностью до 20 м невыдержанных по простиранию и тяготеэднх к нижней и ерэдией частям. пачки 5. Мощность пачки вариьируе-гся от 25 до 170 м.

При реконструкции первичного состава пород в пределах пачки 5 можно выделить от 2 до 5 (скв.29', разведочный профиль 1У) седи-ментационных трансгрессивных,ритмов, независимо от мощности пачки. Полный седиментацкошый ритм в общем виде 1£ачинаетея конгломератами (скв.329а и 285), на которых залегают песчанистые доломиты и доломитовые песчаники. Завершают ритм г.варцевые песчаники или утлкото-глинистые отлокекия.

• В разрезах ОРЗ устанавливается, что рудоносные пачки 3 - и 5 слагают' тело, обладающее изогнуты:.! основание-.-! при выравненной кровле (в первичном залегании - субгоризонтальной). При построении плана изомоашостей ОРЗ устанавливается генеральное совпадение ориентировок изопахит и границ рудного тела по простиранию, т.е. подчиненность распределения мощностей длинной оси ОРЗ. В целом, рудоносная часть разреза в контурах ОРЗ выглядит как част корытообразного прогиба со сложна; рельефов основания.

Градиектно-векторныо построения позволили установить в основании этого прогиба дае главных извилистых оси (тальвега), сл£ дующие субпараллельно границам ОРЗ. Соответственно, вектор/ убы-

вания мощности ориентированы преимущественно по нормали к указанным осям, что видно как на розе-диаграмме, так и на сводной, линейной диаграмме ориентировки векторов. Градиенты мощностей, в целом отвечающие уклонам основания прогиба, колеблются от 1,0 до 5,0 м на 50 м при максимальных значениях на участках ослохленнл рельефа основания.

Карты распределения мощностей и векторов убывания мощности ОРЗ на ого пресс-проекции позволит выделить три ого основные части, раграничешше своеобразными "водоразделами" - границами тола. Эти разграничивающие линии отвечают выдерхаишдл экстремумам мощностей и безградиентным участкам, из которых в обе стороны происходит убыванио мощностей о различной интенсивностью. Наи-большиэ значения градиентов характерны для восточного фланга рудного тола. Сводная картгаа распределения векторов на розе-диаграмме отражает их подчиненность короткой оси рудного тела - преимущественную ориентировку векторов по нормали к длшшой оси рудного тела н к упомянутым каю продольным разграничительным линиям. В целом в распределении мощностей устанавливается двусторонняя симметричная зональность относительно длинной оси рудного тола.

В итоге проведенного анализа установлено, что рудоносные пачки и промышленная рудная минерализация контролируется консе-диментациогаюй допрессионной структурой, в пределах которой ¡алело место ритмичное накопление отложении. Для главной рудоносной пачки 5 установлено 5 ритмов, каждый из которых начинается конгломератами и чорез песчанистые доломиты переходит в завершающие кварцевые песчаники. Указанные ритмы, вероятно, отражают порио-дичкооть конседиментационного прогибания области осадконакодле-ния и воздолания прилежащих областей сноса.

Таким образом, в результате проведенного анализа выявлены принципиальные детали фациального и палеофациалыюго контроля оруденения, весьма важные для расшифровки ого зональности.

Второе тезисное положение. Распределение главных рудообра-зующих минералов - пирита, пирротина, халькопирита, борнита и халькозина обнаруживает завнсгаость от фациального состава пород и в целом подчинено их напластованию.

Обоснованию данного тезиса посвящена глава 3 тэабота (раздел

3.4).

1 При всей сложности вещественного состава руд месторождения основными минералами, определяющими промышленную ценность и закономерности распределения оруденения являются три минерала - борнит , халькопирит и халькозин. Из других рудных минералов, присутствующих в рудах в заметных количествах, отмечаются сульфиды -пирит и пирротин и оксида - ильменит, магнетит и гематит. Остальные многочисленные рудные минералы развиты в рудах и участках медной минерализации в незначительных количествах. В их число -кобальтин, герсдорфит, сфалерит, молибденит, марказит, дигенит, карролит, лшшеит, шальтин, пенгландат, галенит, маккинавит, блеклая руда, бравоит, энаргит. С редкой тонкой вкрапленностью этих минералов связаны отмечающиеся на месторождении несколько повышенные содержания таких элементов, как Со, »л,2п, /В, Бй, А}, основные нерудные минералы - карбонаты, кварц, плагиоклазы, биотит, серицит, хлорит и др. В отличие от многих других стратиформ-1шх медных месторождений руда Айнакского месторождения, практически монометалыше - медни.

Основу строония руд, определяющую условия залегания и морфолог к' рудных тол месторождения, составляет стратифоршшй харак-' тор орудненения, с ним связаны соответствующие структурные к текстурные типы руд.

Основной особенностью структурного облика руд месторождения является характерный для кристаллический зернистый и часто метазернистый тип структур и широкое развитие в них структур распада твердых растворов.

Глаг -щи текстурами руд Айнакского месторождения и его За. -дного участка являются слоистая, вкрапленные, линзовидная, полосчатая текстуры при достаточно широком распространении прожнл-ково- вкрапленной, прожилковой, брс ;чиевидной и массивной текстур, а также реликтовая микротекстура. Закономерности проявления перечисленных типов текстур в преимущественной степени связаны б составом и строением вмещающих пород.

Стру стуры -чуд участка характеризуются большим разнообразием. По форме' зерен резко преобладающей является аллотриоморфнозерни-стая структура с резко,неправильными по форме кристаллическими зернами, характерная для большинства рудных минералов, в том числе обычно и для всех промышленных минералов меди. Гипидиоморфно-

зернистая структура отмечается лишь иногда в основном у зерен магнетита, пирита, а такие кобальтина и некоторых более редких минералов. Она характеризуется правильной кристаллографической' формой зерен этих минералов. Морфологические виды метазернистых структур; аллотриоиорфнометазершютая и др.

Дяя значительной части выделений основных минералов меди-борнита, халькозина и в меньшей степени халькопирита, образовавшихся в результате распада твердого раствора, характерны структуры распада - плзстинчатая, решетчатая, графическая, эмульсионная и др., относящиеся к бластическому генетическому типу струк-. тур. Эти структуры характеризуются тонким и тончайшим срастанием и взаимопрорастанием этих минералов, выделяющихся при распаде твердых растворов. •!

По размерам зерен минералов на месторождении Айнак резко преобладают структуры тонкозернистые (0,02-0,2 мм). и весьма тон-, коаернистые (0,02-0,002 мм). Реже отмечаются руды мелкозернистые <0,2-2 мм) и еще реже - крупнозернистые (более 2 мм). Последние чаще наблюдаются на участках развития богатых борнитовых руд в мраморах пачки 5, образующих ОРЗ и на участках развития прожил-ковых и брекчиеввдных текстурных типов руд. Тонкозернистыми и весьма тонкозернистыми структурами характеризуется значительная часть послойно-вкрапленных руд месторождения. Эти же структуры характерны почти для всех минералов, образовавшихся в результате распада твердых растворов, и реликтовых минералов замещения.

По соотношению совместно присутствующих в руде зерен минералов разной крупности на месторождении Айнак отмечаются руды как неравномернозернистые, так и равномернозернистые.

По типам срастания минералов на месторождении Айнак преобладают структуры простого соприкосновения (взаимных границ) минералов, а также более сложные - структуры прорастания минералами друг друга и включения одним минералом в другие. Последние структуры особенно типичны для структур распада твердых растворов (структуры прораотания борнита и халькозина, борнита и халькопирита и включения их друг в друга). Также характерны коррозионные структуры замещения одних минералов другими: пирита - халькопиритом, хлорита - халькопиритом, доломита - борнитом и др.

Распределение рудообразундих минералов в рудоносных и минерализованных пачках выглядит следущим образом.

Основная рудная залежь представляет собой согласное и субсогласное с напластованием мощное пласторбразноо тело, осложншь ное раздувами к пережимами. Основная часть его локализуется в кварц-полевошпатсодержацих доломитовых мраморах и доломит-кварц-полевошлатовых породах пачек и 5, биотит-карбонат-углисто-кварцовых сланцах пачки 4. Для та характерны следующие минералы - халькопирит, борнит, халькозин, халькопирит-борнит и в меньшей степени пирит, пирротин.

Минерализованные пачки перекрывают ОРЗ (6,7) и подстилают ее (1,2). Пачка I к 6 - слгищовая и карбонатно-сланцовая. Пачка 2 сложена доломитовыми мраморами, пачка 7 - доломитовыми мраморами. и сланцами. Для минерализованных пачек характерно развитие пирита, пирротина и халькопирита.

Проведенное сопоставление распределена! рудообразующих минералов в рудоносных и минерализованных пачках показывает, что последние отличаются, главным образом, по отсутствию в них борнита и халькозина, малой распространенности халькопирита и по широкому развитию пирита.

Распределение рудообразующих минералов обнаруживает зависимость от фациального состава пород, вследствие чего вертикальная рудная зональность увязывается с щпигично-ритмкчиым строони-,ем и фациальной изменчиваостыо рудоамещаюцой породы и относится к седиментащ10Ш10-диагене?ичес2к>му типу. Установлена приуроченность наиболее богатых борнитовых к борнит-халькопиритовых руд к карбонатно-псаммитовым осадкам, к фациалкя-'Ы разновидностям пород, отличающихся повышенной карбонатностью и включениями первиносгрубообломочного материала. При ото:.«, концентрации борнита зависят в большей мере от количества первичнообломочных включений в породах и в меньшей мерс - от карбонатности пород. Это хорошо проявлено на флангах рудной залежи, где отмечается закономерное уменьшение концентраций борнита на' фоне возрастания карбонатности рудолокализуюцих пород за счет уменьшения в них кластогенного материала. В'терригенных (особенно в тонкозернистых) разностях пород интенсивность оруденения снижается и борнит уступает место халькопириту.

ЛГ5

Халькопиритовые руды локализовались преимущественно в тонко зернистых осадочных породах, т.е. в углисто-карбонатно-алевро- " литошх с понижешюй карбонатностью, пирит-пирротиновие руда приурочены к углистым микросланцам.

Третье тезисное положение. Минеральная зональность ОРЗ выражается в двух-трохкратной смене по .мощности снизу вверх халько- • пиритовых зон халькопкрит-борнитоЕыми. Эта зональность ослонняот-ся погашением на глубоких горизонтах (по длинной оси рудного-тела) борнитовых, халькозиновых и халыгазин-борнитовых руд с увеличением их доли при одновременном уменьшении доли халькопирите- • вта руд. Материал, обосновывающий это полоне;з:о, содержится в главе 3 (раздел 3.4).

Общая характеристика минерального состава руД и анализ распределения основных рудообразующих шшералов в рудоносных и ми-, нерадизовашшх пачках свидетельствуют о том, что рудная зональность ОГЗ определяется размещешюм пирита, пирротина, халькопирита, борнктз и халькозина. Детальное изучение кернового материала по профилю XI! позволило выделить минеральные зош следующего' состава: I. пирит-лнрротиновая, 2. халькошфпт-плрит-пирротиковая, 3. пирит-хзлькопиритовая, 4. пирит-халькогшрит-борнитовая, 5. халькопиритовая, о. халькопиркт-борнитовая, 7. борнитовая, • 8. хплькопирит-халькозин-борнитовая, 9. борнит-халькозиновая.

Зоны 1,2,3 располагаются преимущественно в кровле и подошве ОРЗ, основную часть которой образуют зош 5,6,7,8 и 9. В распре-долоши минеральных зон по мощности ОРЗ, по ее длинной и короткой осям устанавливаются определенные черты зональности (рис.).

Так, по скважине 335, вскрывающей наиболее глубокие части ОРЗ от подоасы к кровле характерна такая последовательность: халькопирит-борнит, пирит-борнит-халькопирит, халькопирит-борнит, борнит-халькопирит, халькопирит-борнит, халькозин-борнит, халько-пмрит-халькозин-борнит, борнит-халькопирит, халькопирит. За пределами рудной залежи устанавливается следующая последовательность • сульфидных минералов (снизу вверх: халькопирит-пирит, халт-копи-рит-пирротин-пирит).. Еыше по восстанию по данным скважины 307 ; в ОРЗ от подошвы к кровле минеральные зош чередуются следующим образом: халькопирит, халькопирит-борнит, халькопирит, борнит-халькопирит. За пределами рудной заложи развиваются халькопирит, пирит-пирротин. _

По данным скважины 265 в ОРЗ от подошвы к кровле происходит следующая смена: халькопирит-борнит, халькопирит, борнит-халькс-пирит, халькопирит, халькопирит-борнит, халькопирит, борннт-халь-копирит, халькопирит. За пределами рудной залежи располагаются зоны: халькопирит-пирит, пирит-пирротин.

По скважине 247, крайней по восстанию ОРЗ, имеет место следующая последовательность зон от подошвы к крозле: халькопирит-борнит, халькопирит, борнит, халькопирит-борнит, халькопирит, борт:т-халькозин-халькопирит, халькопирит. За пределами рудного тела развиты зоны: пирит-халькопирит, халькопирит-борнит, халькопирит.

В целом по мощности ОРЗ снизу вверх тлеет место двух-трех-нратная смена пары сопряженных минеральных зон: халькояирптовой и халькопирит-борнйтовой. Эта зональность осложняется наличием невыдержанных борнитовых, халькозин-борнитозкх и халькозинсодор-жащих зон по падению залежл. Вследствие этого, имеет место следующая последовательность зон: халькопирит, халькопирит-борнит, боржт, халькозин~борнит, хзлькогшрит-халькозин-борнит, борнит-халькопирит , халькопирит.

За продела:,5и ОРЗ з ее кроаю и подошве располагаются зоны: халькотгрит-пирит-пирротин, пирит-халькопирит и пирит-пирротин. В прпкровлевой зоне развития пирит-пирротиновой минерализацщт, приуроченной к подошве, пирротин преобладает над пиритом. В этих двух зонах наблкдаются примеси халькопирита в ассоциации с кобальтином .

По длинной оси ОРЗ (по падению) имеет место сокращение числа и мощности собственно халькошгритовых зон во всех трех рудоносных пачках при увеличении борнит-и халькозинсодержацкх.

В целом минеральная зональность ОРЗ удовлетворительно объясняется процессами седкментогенного накопления рудного вещества и ого•метаморфизма без существенного перераспределения.

Четвертое тезисное положение. Распределение концентраций меди в ОРЗ подчинено напластованию рудоносных пачек и обнаруживает прямую зависимость от мощности пород, выполняющих конседп-ментационную депрессию, чем определяются основные черты концентрационной зональности.

В формировании ОРЗ выделяются три этапа: сингенетичкого ру-донакоплеиия, метаморфизма руд (с прогрессивной и регрессивно;:

стадиями) и их регенерации в связи с тектоно-магматкческими процессами. Вместе с тем, все виды преобразований руд не вызвали •32-- жтелыюй миграции рудного вещества и рудное тело обладает всеми признаками стратифор-шостк.

Материал, обосновывающг.й это положение, изложен в главе 4 работы.

Анализ распределения содержаний мода в разрезе рудного тела показывает, что основное рудное тело охватывает четыре литологи-чески различных пачки, несущих рудную минерализацию, вследствие этого распределение содержаний меди на пресс-проекщт отражает обобщенную картину, нивелирующую возможные различия между пачками» Для выявления таких различий, в двух поперечных разрезах (ХП, УП), удалеюшх друг от друга на ООО м, построены векторы убывания концентраций меди в каждой из пачек.

Построение изоконцентрат меди в разрезах УП и Ш по датам опробования позволило установить общую подчиненность изоконцентрат границам пачек. В то же время выявилось взаимосокущео положение изоконцентрат и границ пачек (особенно в кроше и подошво рудного тела), что подтверждает первично сингенетичную природу ору,цонения - "автономность" рудонакопления в отдельных пачках.

Градиентно-векторные построения, выполненные по разрезу УП, позволили установить подчиненность размещения "безградиентных" точек напластованию пород и господство ориентировки векторов убывания содержаний меди по нормали либо под крутыми углами к напластованию. Особенно отчетливо-это видно на сводных розах-диаграммах для пачек 5 и

Такая же картина устанавливается и в разрезе ХП, где для всех пачек имеет место подчиненность распределения содержаний меда* оси мощности при слабо выраженных направлениях, подчине!ШЫх длинной оси рудного тела.

В разрезе УП максимальные содержания меди приурочены к рудо носной пачке 5, а наиболее низкие - к рудоносной пачке 4 и 3 . Пачка 5 в разрезе отличается ярковыраженной подчиненностью векторов осп мощн ;ти с убыванием содержаний меди к кровле и подошво в нескольких параллельных слоях.

Пачка 3^ отличается равномерным, практически безградаент-кым распределением содержаний, в ней преобладают векторы, ориен-

тированные вверх и В1шз по мощности. Во всех пачках доминируют векторы убывания содарнания меди, подчиненные оси мощности. При • этом имеет место снижение концентраций меди как к кровле,-так и к подошве при относительно большей интенсивности в последнем случае. По продольной оси рудного тела ориентирована существенно ■ меньшая доля векторов, и интенсивность изменения содержаний в ■ этом направлении в целом ниже, чем по мощности.

В разрезе ХП максимальное содержание меди приурочено.к рудоносной пачке 5 (по данным скв.247,221,265,365). Наиболее низкие содержания меди отмечается в рудоносных яачках"4, З*"4.

В рудоносной пачке 5 векторы содержаний меди имеют весьма изменчивую ориентировку при господстве двух',ría правлений - по мощности (к висячему и лежачему боку) и по длинной оси рудного тела.

Менее выражены диагональные направления с ориентировкой векторов к основанию лачки. При среднем значении градиентов содержа-1НЙ меди, равном на 100 м, по мощности они варьируют в пределах 4,5 до 7,5£ на 50 м, а но длинной оси рудного тела - от 3,5 до 4, ¡ji' на 50 м. Значительную часть пачки занимают безградиент- ' ' ; гшо участки - равных, либо близких содержаний мода (как максимальных, так и .минимальных). Для пачгл в целом характерна гак ■ восходящая, так н нисходящая зогшльность с элементами центробеж-пости. .

Пачка 4 в этом т разрезе характеризуется значительной долей безградиентных участков, векторы убывают содержаний меди в ней ориентированы преимущественно вхшз по мощности. Значения градиентов здссь в 1,5-2 раза нине, чем в пачке 5.

В пачке З*-4 при высокой доле безградиентных участков подавляющее большинство векторов направлено к кровле рудного тела под разными углами к оси мощности. По значениям градиентов эта пачка близка пачка 4.

В целом можно считать, что на распределение векторов и значений градиентов содержаний меди на дресо-проокции рудного тела определяющее значение оказывает пачка 5.

Значения градиентов по разрезу УП несколько ниже, 4e¡.. в разрезе ХП. По разрезу ХП из четырех рудоносных пачек только пачка Ь5-7 характеризуется безградиентными значениями, тогда как по разрезу УП пачки 4, З1"4 характеризуются безградаентными значениями.

Шта 5 по разрезу УП отличается ярко выраженной подчиненностью векторов оси мощности с убиванием содержаний меди к кровле и подоише в нескольких параллельных слоях.

• Таким образом, в поперечных разрезах .устанавливается господство вертикальной (по мощности) составляющей в распределении концентраций меди. Градиенты изменений концентраций меди в поперечных разрезах в 2-3 раза превышают значения этих характеристик, полученных на пресс-проекции. Отсюда следует вывод, что характер распределения меди в ОРЗ .отражает различля в изменении ее концентрации от разреза к разрезу и по мощности рудоносных пачек.

Для анализа распределения содержашгй меди по осям рудного тела были использованы планы изококцентрат меди и градиентно-векторше построения.

На плане изоконцентрат общая .лртина распределения содержаний меди подобна полученной для мощностей. Анализ ориентировки •векторов убывания концентраций меди в ОРЗ позволяет, как и в случае мощностей, выделить на пресс-проекции три основные части. Эти части разграничиваются двумя продольными линиями, которые фиксируют максимумы содержаний меди и близки к положению экстре' мумов мощностей. На периферии рудного тела векторы ориентированы почти по нормали к его ограничениям, а во внутренних частях нередко имеют встречную направленность. Значения градиентов содержания меди колеблются в широком диапазоне - от 0,2 до 1,6^ на 50 м и при средней величине на 50 м. Наибольшие значения градиентов тяготеют к флангам рудного тела, а также к локальным участкам с изменчивой ориентировкой векторов. Распределение векторов на розе-диаграмме иллюстрирует господство поперечного к длинной оси рудного тела направления при лока-.ышх максимумах диагональной ориентировки. Градиенты концентрации меди по короткой оси колеблются от 0,8 до 1,2$ на 50 м. Максимальные значения тяготеют к продольной оси и диагональным направления?.!, на долю которых приходится минимальное число векторов. В целом распределение содержаний меди отражает двустороннюю симметричную зональность относительно длинной сои рудного тела.

"Прессовка" векторов содержаний меди с определением их усредненных ориентировок и расчетом средних значений показала подчиненность этой характеристики короткой оси рудного тела с интенсивным убыванием от разделительных линий.

Зависимость распределения содержаний меди от мощюстей рудного тола, отмеченная в предшествующих разделах, особенно отчетливо выражается на сводных розах-диаграммах. Сравнепие распроде-ления мощностей рудного тела и содержаний меди показывает, что убывание обеих характеристик в целом подчинено поперечной (короткой) оси рудного тела (таблица).

Выше уже отмечалось, что во всех пачках доминируют векторы убывания содержания меди, подчиненные оси мощности. При этом нг.-.е-ет место снижение колэектраций меди как к кровле, так и к подошве пачек. По продольной оси рудного тела ориентирована существенно меньшая доля векторов, а интенсивность изменения содержаний в этом направлении в целом ниже, чем по мощности. Таким образом, в поперечных разрезах устанавливается господство вертикальной (по мощности) составляющей в распределении концентраций меди. Отсщда следует вывод, что характер распределения меди з ОРЗ отражает различия в изменениях ее концентраций от разреза к разрезу и по мощности рудоносных пачек.

Интенсивность изменешш содержаний меда в сечениях рудоносных пачек существенно выше, чем по длинной и короткой осям рудного тела, что кокет рассматриваться как свидетельство ведущей зоны седиментогенных процессов рудонакопления. Отсюда следуот, что рудная зональность Основной залежи определяется лре.-де всего распределением мощностей рудоносных пачек, в чем отражается и фациальный состав пород, влияющий на зональность. Изменения мощностей подчинены короткой оси рудного тела. При этом в его поперечных сечениях обнаруживается восходящая и нисходящая рудная зональность, что подтверждает ведущую роль лотолого-фагдальных факторов в накоплении меди, а с другой стороны свидетельствует о том,' что метаморфизм пород и руд не сопровождался перегруппировкой рудного вещества в значительных масштабах.

Результаты количественного анализа рудной зональности хорошо увязываются с данными по минеральной зональности. Подчиненность векторов убывания концентрации меда мощности рудоносных пластов отвечает описанным выше смена:/; халькопирит-баритовой и халькопиритовой зон. Ориентировка части таких векторов по дяин-ной оси рудного тела, в частности, по его восстании отра:л£ет смену господствуиаях на .глубине борнпт~п халы:ог:а-:-содет-:.-л^о:

Таблица

Средние значения градиентов по группам секторов роз-диаграмм для пресс-проекций и разрезов ОРЗ (в знаменатель - доля векторов в

&Ч ¡Сектош роз-пп ¡диаграмм

I i

Пресс-проекция т

; Разрезы

j Средние градиенты содержаний меди

мощность .'содержание {мегротшен; (£ на 50 м) _

м/на 50 м ¡£/ка 50 м }ты в м> на {разрез >11 ! разрез Xii ! средние

_•_'50 и_;_

градие!

* ans?

1 ! TL4 5

I 330 , 0 , 30 29 1.2 25 3,25 3.16 3.2

5 9 5 37,5 44,3 40,9

2 150, 180, 210 22 1.2 43 3.33 3.27 3.3

17 13 18 48,5 24,3 ' 36,4

3 60, 90, 120 23 .0.9 40 1.5 2.66 2.1

33 43 41 6 21,2 13,6

4 240, 270, 300 20 ла 43- 1.42 2.33 L1-

% * 45 35 36 8 10,2 9,1

Примечание: ось розы—диаграммы 0 •• 180 для пресс—яроекции отвечает длинной оси рудного тела, для разрезов - мощнс ти рудного тела.

зон - халькопиритовыми и халькопирит-содержащими. Двусторонне-снмметричные распределешш содержаний меди но короткой оси руд- • кого тела отвечает преобладающему развитию халькопиритов;« и халысонирит-содержащих зон на его флангах по простиранию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований автором получены следующие вывода.

1. Район месторождения меди Айнак, находящегося в 30 км к юго-востоку от Г.Кабула, сложен породами рифейской свиты вилай- -' яти (гранат-содержащие кристаллические сланцы и амфиболиты); продуктивной свиты лойхвар (карбонатно-терригенная трлща)и вулкано-генно-осадочными отложениями свиты гульхамид вендского возраста,

а также неогеновыми и четвертичными отложениями.

2. Западный участок месторождения Айнак расположен на северо-западном криле Ашткской антиклинали, осложненной системой разломов и приразломгшх линзйкых складок. ОРЗ Западного участка . • приурочена к пачкам 3, 4, 5 свиты ¿ойхвар, обладающим террлгшшо-кэрбонатннм и карбонатным составом. Это рудное тело.падает к со-зеро-востоку под углами 60-80°; ого длинная ось ориентирована

по падению.

ОРЗ Западного участка месторождения Айнак приурочена к кон-селнмонтациогаюй депрессии, контролирующей размещение обломочных и карбонатных фаций и их-мощноотсй-главшгх;.рудоносных, пачек свиты лоГшзар.

3. Распределегош главных рудообразующих минералов - пирита, пирротина, халькопирита, борнита и халькозтш обнаруживает зависимость от фациального состава пород и в целом подчинено их напластованию. На этой основе выделяются минерализованные и рудоносные пачки пород.

4. Главные рудообразугацие минералы образуют зоны различного состава - халькопиритовые, халькопирит-борнитовые и халькозин-борнитовые. Минеральная зональность ОРЗ выражается в дауг -трехкратной смене по мощности вверх халькопиритовых зон халькопирит-бошитовнми. Эта зональность осложняется появлением на глубоких горизонтах (по длинной оси рудного тела) борнитовых, халькозипо-

вих и халькозин-борнитовых руд с увеличением их доли при одновременном уменьшении доли халькопиритовых руд. В целом зональность шеи/ восходящий по мощности ритмичный характер, что совпадает с изменением фациалыюго состава рудоносных пачек,

5. Распределение концентраций меди в ОРЗ подчинено напластованию рудоносных пачек и обнаруживается прямая зависимость от ■ мощнооти пород, выполняющих конседаментациозшую депрессию, чем определяются основные черты концентрационной зональности.

Использование методов градиентно-векторного анализа для изучения распределения мощностей рудоносных пачек и содержаний меди в них позволило получить количественные характеристики рудной зо* налыюсти по осям ОРЗ.

6. В формировании ОРЗ выделят1 сл три этапа: сингенетичного (конседиментационного) рудонакошшшя, метаморфизма руд (о прогрессивной и регрессивной стадиями), слабо прокаленной регенерации руд ■ г .'. Вместе с тем, все виды изменений не вызвали значительной миграции рудного вещества и ОРЗ обладает все/ли признаками стратиформности.

Практическая ценность работы определяется тем, что рассмотренные в работе условия локализации ОРЗ и выявление ее зональности (в качественном и количественном выражении) могут быть использованы при прогнозе и поисках в соответствующих геологических обстановках, а также при эксплуатационных работах на месторождении Айнак.

Работы, опубликованные по теме диссертации

Метаморфизм пород, вмещающих стратифорлное медное орудене-ние Айнакского месторождения в Афганистане. Научн. журнал КПИ. № 18, хСабул, 1984.

Градиентно-векторные характеристики зональности Основной рудной залежи Западного участка месторождения Айнак в Афганистане. Сов.геология, 1992, & с.За .од.

¿'юятсано к печати 2й.]и.У2 г. Тираж 150, зак. 782 Типография МЮ РФ