Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Структура и зональность медноколчеданного месторождения Молодежное

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

Автореферат диссертации по теме "Структура и зональность медноколчеданного месторождения Молодежное"

' " Российская Академия наук

' Уральское отделение Институт геологии я геоязости км', акад. А.Н.Заварицхого

На правах рукописи

КОТЖШ СЕРГЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

УЦС 553.435:651.242:553.261 С470.5)

СТРУКТУРА И ЗОНАЛЬНОСТЬ ЫЗЗДтаОЛЦВДАННОГО МЕСТОРСЦЦШИЯ ШЛЗДШЕ

Специальность 04.00.11 - геология, поиски и разведка рудных и нерудных местЬроадений шзлезхаое'псвопаеиш:, мяталлогеннз

Автореферат . диссертация ira соискание ученой степени кандидата геолого-минералогичесюлс паук

Екатеринбург - 1992

Работа выполнена в Институте геология и геохимии им. академика А.Н.Заварицкого Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель:

доктор гаолого-минэралогкческкх наук, профессор Б.А.Пронин (ИГиГ УрО РАН)

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук В.Ф. фдаицкий (УТИ) кандидат геолого-мшералогичвских наук В.Ф.Рябинш (ИГкГ УрО РАН)

Ведущая организация:

Учалинский горно-обогатительный комбинат

Защита диссертации состоится "22" пай 1992 г. в ч. на заседании Специализированного совета Д 002.81.01 в Институте геологии и геохимии ш. акад. А.Н.Заваричхсго УрО РАН по адресу: 620219, Екатеринбург, ГСП-644, Почтовый переулок, 7._

С диссертацией могно ознакомиться в библиотеке. Института геологии и геохимии УрО РАН.

Автореферат разослан " /6" апреля 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

И.С.Чащухш

ОЭДАЯ ХАРА1СГЕРИСШСА РАБОТЫ.

Актуальность темы исследования определяется тем, что к настоящему времени на Урале фонд легко открываемых, неглубоко залегающих медаоколчеданных месторояде-кий исчерпан. Дча разработки дополнительных критериев поисков и разведай колчеданных рудных объектов, не выходящих на поверхность эрозионного среза, нуаяы детальные исследования геологической структуры и зональности известных рудшхх залежей. В связи с этим возникла необходимость всестороннего изучения типичного колчеданного местороздения уральского типа, отрабатываемого открытым способом. Только при систематических, долговременных наблюдениях в действующем карьере могут быть выявлены все детали строения рудных тел и выполнен необходимый объем исследований для уточнения их генезиса и новых поисковых критериев. Объектом исследогмзй было выбрано подготовленное к добыче открытым способом Молодежное месторождение. Исследования выполнялись в рамках темы, разрабатываемой лабораторий геологик рудкых месторождений, "рудао-геохимические системы меднохолчеданиых месторождений Урала,их эволюция и структурная позиция."

Задачами исследований явились: 1 - уточнение геологической структуры месторождения и морфологии рудных тел, 2 - изучение состава руд, минералогической и геохимической зональности рудных тел, 3 - выяснение истории формирования месторождения.

Методы исследования. Изучение месторождения проводилось методом геологического картирования бортов действующего карьера. В процессе работ выполнялись детальные зарисовки бортов карьера. Привязка пикетов и точек документации осуществлялась при помощи буссоли и мерной ленты к маркшейдерским точкам рудника. Геологическая съемка карьера 'сопровождалась отбором образцов для изготовления шлифов и анпотифов, проб иэ руд и вмещающих пород для различных видов анализов. Геологические зарисовки бортов на различных уступая увязывались мезщу собою. В камеральный период составлялись и увязывались мевду собою погориэонтные планы, разрезы. При изучении каменного материала применялось микроскопическое изучение илифов и анншифов .исследование различными методами вмездкадюс пород и руд месторождения. Химический состав редких рудных минералов изучался на рентгеновском ыихроанализаторе JXA-5. Аналитические

- г -

данные обрабатывались на компьютере 1Ш РС-ХТ с использованием прогреми DBASE-IV, FOXPRO. STATCRAFICS, SURFER, КРИСТАЛЛ.

Фактический материал. Геологические на-вледеяия на месторождения проводились с 1982 по 1991 г.г. Ори-гиналыьА аналитический материал, использованный в работе, включает следующие анализы пород я руд: 170 спектральных. 70 tvrоиио~абсорбционных, 70 реятгено-спектральнмс, SO пробирных. 25 нейтроико-активационных, ¿5 хюдпбо-спектралышх. с вше 50 минералогических исследований ял рентгеновской микроанализаторе iXA-5.

Научная но в я а в а. Решение поставленных задач позволило получить ноше данное: / - выявлена система разрывных нарушений субмеридконального и субпиротного направлений, разбивавшая месторождение на род блоков, шекщих свои особенности егроеняя;2 - расшифрована елояная истории формирования месторождения; 3 - обнаружены и изучены новые для данного рудао-го доля и мееторояйенг* мяпераяы: штрсмейерит, макюшстриит, ялгмят, холарадоит, эмпрессит, эяаргит; установлены винос

легких лантаноидов на аса охопорудяого метасоматоза и отлоаае-ние их на границе руда-морская вода, в кварц-гематитогьа отложениях, перекрнватарпс рудау» вале».

Оснозвыезещищаемые положения.

1. Современный облих месторождения определяется блоковой структурой, обусловленной разрывными нарушениями, проявившимися не юаиом склоне кислой субвулханжчесхой постройки (субширотные нарушения) и к западу от зоны Яшванского разлома (субмери-диональкые нарушения).

Z. На фоне обычной минералогической зональности руд .колчеданных месторождений (от лезачего к висячему боку - серный колчедан-медный колчедан-медно-цинковый колчедан) на местороадении установлено развитие борнитових руд с присущей им минерализацией: моуосониг, стаяновдит, германит, арсеносульванит, знаргит, датских, золото, «втромейерит, иаккикстриит.яппант, приуроченных к зонам рудоподводящих каналов и золотой минерализации, связанной с более поздними «трудными тектоническими нарушениями.

3. На основании расчета корреляционных связей выделено четыре группы химических элементов: «влеэно-серная, медная, медво -цинковая, полиметаллическая.которые контролируются минералогическим составом руд и располагаются последовательно от лежачего х висячему боку; максимумы концентраций Zxx, Ва, Pb. Bi, Те, Ga,

- з -

ге, 1п. приуроченные к еубширотяому разлому, характеризуют его ськ сгшрудигй; зоны рудовыводощих каналов характеризуются по виненными содержаниями рудообраэухщих элементов, наибольшей мащ-истью рудных тел, махеяыальяыи развитием серицит-кварцевых пород, наличием бориитовда руд.

4. Изучение распределении РЗЭ во вмещ&ицих породах и рудах кестороэдениг позволило установить вынос .легких лантаноидов из иетасоматически измененных пород и отложение их в гемагит—кварцевых, гематит-хлоритовых образованиях, перекрыв ахщих сульфидные залежи.

Практическое значение. Результаты работ били изложены в информационной записке "Структура и зональность колчеданного месторождения Молодежное", которая передана в Уча-шпгскиЯ ГОК и используется лри отработке ыестор >яяениг. Материалы ежегодных геологических исследований а карьере в веде карты фактического материала передавались геологической службе Мез»— верного рудника. Проведенные работы позволили уточнить поисковые критерии на скрытые колчеданные залежи. Наиболее важные из них приведены шеей.

1. Приуроченность колчеданных залеагй к тектонически нарушенный участкам сопряжения лалеовулканическях депрессий с экструзивными куполами кислых пород.

2. Наличие сульфидной ызшерализацни полиметаллического состава свидетельствует о возможном обнаружении на глубине колчеданной залежи.

5. Наличие в кварц-гематитовых отлояашгах высоких содерая-ний легких лантаноидов указывает на присутствие иа глубине зон околорудного метасоматоза и возмозшых колчеданных залежей.

4. Кварц-гёматитовые отлоавния могут содержать промызлеи-нив содержания золота и платиноидов.

Апробация работы. Результаты отдельных этапов работы' дскладавались на ряде конференций к совещаний: на конференции СГИ "Повышение эффсхтиэиосг:: горных и геологоразведочных работ..." (Свердловск, 1383>, па копференцтот СГИ "Сопер-векствование геологоразведочных работ..." (Свердловск, 1934), на конференциях молодых геологов н геофизиков "Геология и полезные ископаемые Урала" (Свердловск, 1989,1991), на региональной конференции по проблемам геология, мииерологки, геохимия полезных ископаемых Какого Урала и сопредельных территорий СУфа, 1989), на Всесоюзной тсоле молодох ученых и специалистов

по прикладной минералогии С Сочи, 1990"), ва ыеядународеом шшо-зиуие по поисковой геохимии (Прага, ЧОФР, Т990).

Публикация. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в той числе одна в зарубежной издательстве.

Объем и построение работы. Текст диссертации (Jli страниц) состоит иа введения, методики исследования, восьми глаз, заключения, списка опубликованной и .фондовой литературы (JC наименований), включает 30 рисунков, Щ таблиц.

Работа выполнена в лабораторий геологии рудных месторождений Института геологии и геохимии УрО РАН под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора В.А.Пронина, которому автор выразает глубокую благодарность. Автор признателен за обсуждение материалов работы и конструктивные замечания доктору геолого-минералогических наук Р.Г.Яаевой, доктору геолого-минералогических наук Ю.А.Полтавцу, кандидатам геолого-минералогических наук О.П.Буслаеву, В.П.Ыолошагу, В.В.Мурзину. З.И.Иолтовец, Г.Б.Мельниковой, В.В.Масленникову, В.В.Еачкареву, сотрудникам Института геологии и геохимии, аналитикам Т.Я.Гуляевой. В.Г.Гиыра, Г.В.Пальгуевой, З.Ы.Потаповой, Л.В.Яблонской, Г.И.Жигулевой, Ю.П.Яобимцевой, главному геологу ' Учалинского ГОКа П.И.Пирожку, главному геологу Меаозерного рудника Н.А.Ка-расеву, участковому геологу Ю.А.Нечкову за оказанное содействие в изучении местороядевиа. Особую благодарность автор выражает

A.С.Кобузову аа обучение к 'всемерную поддержку при освоении, компьютеров и обработке ва них геологических материалов.

Глава 1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ШГГОРСВДШИЯ.

Молодежное месторождение открыто в марте 1961 года Верхие-уральской рееяогоразведйшюй иаргаей Челябинского геологоразведочного Tpscia ара' ороведеяда поисковых работ. Проверка бурением одной т бра*иструк»ур йа ьоеточнаьг берегу оа.Чебачье по проекту работ на 1961 гед. еоегышенкому главным геологом

B.В.СмирноШм « старшим геологом П.Я.Лобаношм.пршзела к открытию месторолдекия, позднее наааашого "Молодеаным". Первое изучение петрографии вмещающих пород и вещественного состава руд месторождения было шаолнеао геологами Т.А./Ьбаиоаой. Г.В.Мель-южовой. Л.А.Меркурьевай. Анаша распределена^ редоагх и рассе-ядашс элементов в рудах а подсчет запасов проведен А.И.Журенво-»ой. Поаднее в районе и на МолоДезваом меетороэдешш проводила

геолого—структурные исследования геологическая партия ЦНИГРИ С Ы.Б.Бородаевская. А.И.Шмидт, Н.К.Нурбанов и др.). геохимические исследования - Центральная геохимическая экспедиция ИМГРЭ СЭ.Н.Баранов, В.М.Лазарев, Ю.Д.Фоштов) . В ?966-€7гг. сотрудниками института геологии Башкирского филиала АН СССР В.А.Прокипим и А.К.Тимергазиной изучена зональность околорудных метасо-матитов и подсчитан баланс вещества на Мополезном мееторозде-ним. В 198В-88 г.г. В.Н.Скуратов проводил изучение минерального состава и особенностей локализации благородных металлов в рудах и продуктах обогащения руд. С середины 80-х годов в карьере Молодежного местороядения проводят наблюдения сотрудники Миасско-го мк"^?алогического 'института В.В.Зайков, В.В.Масленников, О. С. Телеяков. Они сопоставляют Молодежное месторождение с современными сульфидными отлоажниями на дне океанов.

Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЩЯ РУДОГО ПОЛЯ.

Согласно схеме металлогенического районирования С Прокии В.А. , БогомолА.А.. Рудницкий В.Ф. , 19в5~) Узельгинское рудное поле принадлежит Верхнеуральскому рудному району и располагается в северо-западной его части. На площади Верхнеуральского рудного района преимущественным распространение пользуются вулканогенные и вулканогенно—осадочные порода девонского возраста. Низы геологического разреза района сложены натриевыми базальтами и углисто-кремнистыми сланцами полхковекого комплекса. Согласно последним определениям по коиодснтам Изаяоаа К. С. я Пучкова В.Н.^ возраст поляховсхого комплекса ордовяхский. Аналоги ирея-дохского комплекса (Г2е) распространены в Ахунояекой н Гумбей-ской зонах. На породах Ирендакского и поляковсвого комплексов залегают бимодально дифференцированные толеитоЕыа вулканогенные накопления, пзделяемнв в качестве карамалыташского хоыплекеа (ЗХЗзу). Комплекс слсаааи преимущественно вулканитами основного состава - сгтнгсг'.теиз!, диабазами, в меньпей маре - туфами натриевых дадатов и л:шаритов. На дифференцированных толеитовых пул-каютах залегав вулканогенные, туоогещто-осадочкые а осадочные отлоззания, слоаягшшй лавами, туфали и вулгсдоошххтошшя накоплении® центового, андааптового и аздезито-базальтового состава, выделяемые з качестве улутауского комплекса CD2gv2). Данные от-лоакшкг распространена в виде двух прерывистых полос а западной и восточной частях района. С перерывом к нередко с угловым ке—

- в -

согласием на отложениях караиалыташмсого и улутауского комплексов залегают аффузиш, сопоставляемые с холтубанской андеэито-базальтовой формацией (1Шг>. Порода колтубанского комплекса распространены в западной и северо-западной частях района. Также с несогласием на различных ниявлезащих толщах залегает эилаирс— кий комплекс (МГт-С/О. Отловекиа его распространены в западной части района — в осевых частях Верхнеуральской и Имангулов-ской депрессий. Геологический разрез завершается основными и кислыми вулканитами трахириолит-Йазальтовой формации, чередующимися с теригешшми отложениями. Этот комплекс аналогичен Се-резовскому ракааквмеикоугопькоиу из более южных районов Магнитогорской мегвэоны. Пологосклядч&тая структура района осложняется крупными девонскими вулканическими постройками: Александрийской, Урлядансхой, Узельгинской. В пределах Верхнеуральско— го района ввделяютея ряд оубмеридаоиальных и более мелких субширотных разломов: Магнитогорский, Бабарыхинский, Ялл&нсклй. А. Д.Шгейнберг С /569), Д.Н.Салихоич ?2??.г> выделяет в Верхнеуральском районе три интрузивных комплекса: 1 — Россыпшвдсхий диорит -плагкогранитный среднедевокский; 2 - Верхнеуральский гранит-сиеяитовый позднедевонский С Верхнеуральский и Кассельсккй массива) ; 3 -= Магнитогорский габбро-гранит-сиенитовый юокнекамен-ноугольный. Поздйапалеоссйскиа гранита представлены Ахуновскю* комплексом, включающим Ахуновский, Петропавловский и Красней-ский кассивы. ,.

Глава 3. СТРУКТУРА РУДООГО ПОГЯ.

Основные черты структуры рудного полз/определяются крупник Узельгинсккк стратовулкшюы, входящим в качестве составного эвена в субмеридиональный средаеполеозойскнй вулканический пояс островодузиого кота. Границами Узельгинской вулканической постройки на поверхности в юго-западном и с с н еро-а апздпом направлениях следует считать вулханомихтовые отлозжния, залегашцие на андезитовых порфиритах и их туфах. В качество ее границы принн-мают субиеридноналышй Ялшанский разлом. Границы Узепьгинского вулкана на юге и севере являются нечетигл вследствие частичного переслаивания продуктов его изверавкий с порыдает гу«аных Урладансхой и Учалииской вулканических построек. Протяжэнноеть рудаого поля с севера на юг составляет около 15 ш, а с запада на восток - около '13 км. Базальтовое основание вулканической

постройки по геофизическим денным имеет мощность пе менее 2000 м. Отдельные структурные элементы рудного лота — вулкано—тектонические возвышенности баэальтойдов.экструзивные вулкано-купола кислого состава, известняковые рифы, небольшие кальдерпые депрессии, разломы и др. описаны в работах Н.К.Курбанова С1967'), В.М.Седова, Ю.С.Емельянова ( 1953, 1979 ), К.А.Уразаева (1971), Г.В.Петрова и др. (.1971,1973,7975). Мелкомасштабные структурные схемы района составлены К.П.Ппюеникны (.1950, Е.П.Шираем, В. С. Требухиным С1979"),

Главными фадиальными типами кислых пород являются: 1 — экструзивные купола; 2 - согласные туфо-лааовые залеая; 3 — туфо-гезшо-оседочные горизонты. На площади рудного поля выделяется несколько экструзивных куполов лдаарито-дадитового состава (с юга на север): Чебачий, Молодежный, Бакеановски*, Александровский, Узельгипский, Юяяо-Озерный. Наряду с описанными экструзивными куполами, размеры которых в поперечнике (в плане) составляют 1~2 юл, на рудном поле широко распространены более мелкие, типа лакколитов, размерами десятки и первые сотни метров. По периферии экструзивных куполов развиты туфо-лавовые пластовые залеяя, мощность которых с удалением от куполов уменьшается.Для кислой толщи характерны нвсздеравнные по мощности горизонты ту-фогенно-осадочных пород. Роль их в геологическом разрезе увеличивается с удаленней от центров экструзивных куполов. Рифоген-ные известняки образуют яинэошдные а а лежи, приуроченные к базальтовым поднятиям и склонам экструзивных куполов.

Отрицательными структурными формами рудного поля являются межкупольные депрессии, заполненные вулканоииктовдаи отложения-1£И, а также ачдезитовьаш порфиритами и. их туфами. На площади рудного поля широко развиты разрывные нарушения. Наиболее круп— яьм из них является субмеридионалышй Ялшансяий разлом. На руд-ком поле сироко распространены дайки диабазов, диабазовых пор-£иритов, габбро-диабазов. Наиболее насыщены дейкаыи толщи базальтов и кислых вулканитов на колчеданных месторождениях.

Глава 4. ГЕОЛЭГИЧЕСКОЕ СТРОЗЖЕ НЕСТОРОадШИЯ.

В геологическом разрезе месторождения выделяются три толщи Эскизу вверх): базальтовая - верхняя часть карамалыташского :окплекса, андезит-дадитовая и туфогенно—осадочная - низы улу-■ауского комплекса. Восточную часть месторождения слагает суб-

- s -

вулканическое тело дацитов субмервдиояального простирания, крутого (60-70°) восточного падения.

Жильный комплекс пород на месторождении представлен дайками диабазов, габбро-диабазов, кварцевых диабазов, андезитов. Мощность даек, в среднем, 2-5 м.

Наличие севернее месторождения экструзивно-эффузивного да-цитового купола, и расположенной восточнее зоны Ялшанского разлома, обусловили на месторождении широкое развитие разрывных т-атонических иаруаеиий. По направлению нарушения депатсг на субмеридиональные ( север-северо-западные), северо-восточные, субширотные. По-отнопеякю к руде - дорудные, синрудные и пострудные. К дорудньы относятся нарушения субмеридионального простирания (.350-340 ) западного падения С50-30 ), которые явились рудоподводящжш каналами. Локальное обогащение зоны субширотного разлома С260-300°"). раслолозкенного в центре местороздения, элементами полиметаллической ассоциации дает основание считать его синрудаьв*. Падение нарушения северное (угла }0—45°). Наиболее ярко на кастороздении выраянна пострудная тектоника, проявившаяся в виде разрывных нарушений северо-западного направления с восточный падением (40-80°> и северо-восточного направления (.15-20°') с западным (угли 60-80 и восточным (.20-45°) падениями. Нами на месторождении выделены три крупных разрывных нарушений, обусловивших его .блоковое строение: западгшй субмеридиональный (355-5 с восточным падением (40-80d), восточный' субмеридиональный с восточным падением (60-70°), субширотный (.280-300°) с северным падением (40-60°). Сопряжение в пространстве вышеописанных нарушений позволило выделить на месторождении западней, восточный, кяяый и северный блоки. Каждый блок характеризуется присущим только ему строением.

Шный блок г охватывает центральную часть карьера. С востока он ограничен восточный субмеридиональкыи разломом, с запада - западшлг субмеридионалывм разломом, о севера - субшкрот-ным нарушением, с юга - серией мелких субширотных нарушений. В юаноаг блоке залегает первое рудное тело с подстилающими его ме-тасоматнчески измененными породами,которое перекрыто субвулка-ничесхим сиплом дацитов. форма рудного тела пластообразная, с постепенный шкливнванпем в юго-вочточном направлении и резким срезанным контуром на северо-западе. Оно падает яа восток под углом 60-70°. Мощность его. по падению довольно выдержанная я составляет 40-45 м. Протяженность тела по падению 250-300 м. по

простиранию - 250 м.

Северный блок с запада ограничен западный субмеридаональ-ным нарушением, с востока - восточным субиеридиональным нарушением, с юга - субширогным. В пределах этого блока залегает второе рудное тело, подстилающие его метасоматиты и перекрывающие андезиты. В иго-западной его части верх разреза сложен брекчией известняков, сцементированной дацитаыи. Андезиты и известняки разделены пулканогеино-осадочной пачкой. Падение слоев,обусловленных градационной сортировкой обломочного материала, восточное, углы падения 15-20". Форма второго рудного тела пластооб— разная с двумя трубообразнызш выступами в западной части. В плане тело изометрнчное, слегка вытянутое в северо-западном направлении, падение его пологое (75-20°} восточное, средняя мощность составляет 30 м. Протяженность рудного тела по простиранию 270-290 м. по падению 250 м. На юге. юго-востоке рудное тело срезается субпиротпнн тектсп^чссхкм нарушением, а северном, западном, восточном направлениях постепенно выклинивается.

Восточный блок ограничен с запада восточным субмеридио-нальньы тектоническим нарушением. Он слоган туфсгенно-осадочны-ми породами улутауского комплекса с падением слоистости на восток под углом 40°. В блоке аакартированы дайки андезитов мощностью 2-3 м, падакдие на восток под углом 40-50 ,

Западный блок ограничен с востока западным субмерпдяокаль-ным нарушением и отличается от всех вышеописанных пологим Ссуб-горизонтальным) зьлеганнем пород. Нюопщ часть его разреза сло-звна хлоритовыми метасоматптаыи, сформировавшимися по базальтам карамалытащского комплекса. Выше располагаются серицит—кварцевые порода с редкими прожилками и вкрапленностью сульфидов. Мезду мегасоматигами и выяелеаащгает слабо измененными андезитами расположено невыдержанное по мощности субгоризонтальное рудное тело, согласное с вмещвюц&ши породами, представленное массивными и вкрапланными рудами. Мощность рудного тела 1—5 и. Ил агщеэкгах залегают рифогенные известнаки или их брекчии. Обломки известняков цементируются как дацитами, так я туфогенно—осадочным материалом.

Наличие западного блока с пологолезащкми породами, восточного с крутым падением осадочных пород, северного — с промежуточным углом наклона слоистости осадаоз. крутое падение первого рудного тела и пологое залегание второго, присутствие разрывных тектонических нарушений, ограничивающее блоки, свидетельствуют

0 несомненных структурных изменениях, происшедших как в процессе формирования месторождения, так и в послерудное время.

Глава 5. ЗОНАЛЬНОСТЬ РУДНЫХ ТЕП.

На месторождении преобладают массивные колчеданные руде, в которых сосредоточены 2/3 запасов. В массивных рудах Молодежного местороэдеяир uosato выделить следуюцие минеральные типы:

1 - халькопирит-пиритовые с баритом; 2 - халькопирит—сфалерит-пиритовые; 3 - сфалерит-пиритовые; 4 - боряит-халькопирит-пири-товые; S — пирит-гематитовые. В прояилхсво-вкрапгсенных рудах выделяются следующие типы: 1 - пиритовые; 2 - халькопирит-пиритовые; 3 - сфалерит-пиритовые; 4 — халькопирит-сфалерит-пирито-ше. Кизняя часть сплошных руд сложена серным колчеданом. Средняя часть рудных теп характеризуется развитием халькопкрит-пи-ритовнх и хальхопирит-сфалерит-пиритовых руд. Висячий бок залета представлен сфалерит-пиритовыми рудами с баритом. На ьСлТи«— те массивных"руд с перекрывакщими отложениями располагаются пирит-гематитовые , гематят-хпоритоные руды. Борнит-халькопирит-пиритовый тип руд встречен в западной части второго, в северозападной и южной частях первого рудного тела. Прожилково—вкрапленные руды разспгь! только в лежачем боку залез«. Непосредственно к рудным телам примыкают вкрапленные пиритовые и халь- ~ копирит-пиритовые руды. Несколько ниже по разрезу встречаются' халькопират-сфалерит-пиритовые и сфалерит-пиритовые руда, переходящие в редковкрапленные пиритовые.

По латерапи тнпн руд распространены'следующим образом: южна а часть первого рудаого тела слоявена борнит-халькопирит-шри-товыми и халькопирит-пиритовыми рудами. Центральная и северная части первого, а такяае юаяаа и центральная части второго рудаого тела представлены халькопирит-сфалерит-пиритовыми и сфалерит -пиритовыми рудами с приыыкаюцимй к ним снизу проаилково-вкрап-леннымк рудами того яв состава; йапедаая И северная части второго тела сложены Сорнйт-хйяькопирит-пиритовыми и халькопирит-пиритовыми рудами.

Руда меегороадеиия характеризуются массивными, пятнистыми, прояилховыми текстурами. Пятна и проаилки, расположенные в центральных и Верхних частях рудных тел, представлены мономине— ральными выделениями сфалерита, халькопирита. Среди пиритовых агрегатов внутри рудных тел часто наблюдаются полосчатые тек-»

- И -

уры, расположенные параллельно контактам жильных тел, разрыв— х нарушений и обусловленные чередованием полосок сфалерита, рита, галенита, теннантита. В контакте массивных руд и пере-авахщих пород встречены полосчатые текстуры, обусловленные редованием полосок пирита и барита. В гематит-пиритовых и ге-гит-хлоритовых образованиях отмечаются слоистые текстуры, эйки образованы магяезиально-жглезистым хлоритом, гематитом, ритои. На распределении ыихротекстур внутри рудных тел сказа-:ь влияние тектонических нарушений, внедрившихся жильных тел. тектонически ненарушенных блоках основная масса пиритовых руд зязена тонкодисперсньми, колломорфньыи, фрамбсидальными образо-шями. В зонах дробления, вдоль тектонических нарушений, кон-стов аильных тел проявились поянокристалличесхие структуры, фобрекчирование зональных зерен пирита. Ле-ачий бок место-вдения характеризуется прожилхово-вкрапленными текстураии. вне к рудной залег;: а метасоматичесьм измененных породах наб-доотся реликтовые бреючиевидные текстуры. Обпоихопидные тек-гры отмечаются и в нижних частях рудных тел.

Минеральный состав руд типичен для колчеданных месторожде-1 Урала. Помимо главных рудообразухщих минералов - пирита, [ькопирита, сфалерита п рудах встречены второстепенные - тен-(гит, галенит, борнит, арсенопирит, гематит, магнетит, кевел-[, дигенит, рутил, марказит, пирротин, а также редкие минера- алтаит, теллзфовисмугит, гессит, холорадоит, эмпрессит, :ородное золото, моусеонат, станноидит, энаргит, арсеносуль-ит, штромейерит, маккинстриит,' ялпаит.

Такие минералы как холорадоит, гшпрессит, энаргит, арсено-ьванит, штромейерит, макхинстриит, ялпаит найдены и описаны рвые для месторождения я рудного поля.

На распределении минералов в рудных телах сказалось опре-енное влияние тектонических нарушений, рудоподводящих кана, жильных тел, субвулканического тела дацитов. В тектоничес-ненарушенных блоках в срастаниях с тонкодисперсшы пиритом ечается марказит. В зонах тектонических нарушений в проаил-халькопирит-теннантит-галешиового состава отмечаются вклк>-яя различных теллурядов и самородного золота. В зонах рудо-водящих каналов сформировались борнит-халькопирит-пиритовые а с присущей только данному типу ассоциацией минералов: ькопирит замещается борнитом и дигенитом, теннантит - энар-эм, кроме того отмечается ширакий набор редких минералов -

моуссонит, станноидат, арееносульвалит, энаргит, штромейерит, маккинстриит, ялпаит. Воздействие субвулканического тела д&ци-тов и аильных тел на руды выражается в развитии вдоль коитакто! магнетита по сфалериту; гематита по пириту, ковеллина и дигени-та по халькопириту. Определенный набор минералов характеризуе-отдельные минеральные типы руд. Так вкрапленные халькопирит-пиритовые руда лежачего бока аалеая содержат больдое количеств! крупных сростков теллуровясмутита и гессита. а вкрапленные сфалерит-пиритовые - алтаита и ампрессита.

Предполагается, что руда сформировались в гидротермально-осадочную и гидротермаягно-метасоматическую стадии, сначала - 1 виде комплексных тонких минечельяых срастаний пирит-кальксхшри -ефалеритового состава, в затем, согласно схеме стадий формиро вания и преобразования колчеданных залежей Урала (таблица), гидротермально-метасоматичесвую стадию происходил вынос меди цинка из руд лежачего «ока аплгяи и отлсвигние их в виде халько пирита и сфалерита в средних и верхних частях рудных тел. В эт

Таблица

Основные стадии формирования и преобразования колчеданных аалеащй Урала.

Стадии Под-стадии Главные и типоыорфные минералы Температура формировании РУД

Гидротермально-осадочная Пирит, марказнт, сфалерит, халькопирит 400° С

Гидротермально— ьсетасома-тическая Отложения Пирит, халькопирит, сфалерит <400° С

Пере-распре— деления Пирит, халькопирит.сфалерит, галенит, арсено-пирит, теннантит,теллу-рида, барит, золото 3000 С, в полиметалличес— ких прожилках яа выхликках рудных тел температура 160-130°, С

Гицротер-мально-метамор— фическая Корни— то-вая Борнит, барит, дигеяит, энаргтм, Х'ерманит, станноидат , моуссонит,арсе-носульванит,штромейерит маккинстриит, алпаит 300 - 100° С

! стада» формировались проишки полиметаллического состава с .мородныи золотом и различными геляурвдаип, происходило обогнете тсллурйдами нижней честя залежи. Формирование борнитопых •д произошло в гидротермально-метаморфическую, завершающую,для иного месторождения, стада».

ава в. ЗОНАЛЬНОСТЬ Пда>ГЕРШЛШО-4етАСОМАТИЧШ<ИХ ИЗМЕНЕНИЙ.

Типы метасоматкческих пород, их текстуры, зональность в не рудоотлозкяия изучались М.В.Бородаевской, Н.К.Курбановым 953"), В.А.Прокиным, А.К.Тимергазиной (.1969,1971,1979). Ореол тасоматически измененных пород распространен, в основном, в жачен боку залезм. Рудные тела подстилаются серицит-кварцеш-лородами, в массе которых выделяются. отделимте блоки вторич-х кварцитов розоватого даеуа. Максимальной мощности (.35-40 м) рютт-кварцевые породы достигают под первым рудаым телом в офилях 23 и 23а, под вторим - а профилях 25 и 25а. К выклин-* рудшх тел мощность серицит-кварцевых пород постепенно гнывается. Серидит-хлорит-яварцгзйй или хлорит-серицит-квар-зые породи распространены на месторождении незначительно и шит сг переходной зоной меяду серицит-кварцевыми и хлорит-крцевыми породами. В разрезе они располагаются под серицит-фцевыки метасоыатитамк. Наиболее иироко в ореоле метасомати-:ки измененных пород представлены кварц-хлоритовые и хлорит-фцевые метасоматиты. Данные порода распространены в наружной ¡ти измененных боковых пород. Ыетасоматически измененные по-(ы характеризуются определенным набором текстур. В кварцитах «издается реликтовая порфировая текстура, унаследованная от ¡итов. В серкцнт-кварцеЕьгх метассиатитах широко развиты слан-:атые текстуры. В измеленных породах часто наблюдаются облом-ддные или реликтовые обломочные текстуры, которые могли рмироваться при метасоматическоя замещении обломочных пород рубообломочкых туфов, тектониче'сеих брекчий. Хлср:!т-::~арце-порода обладают реликтовыми '.сдэдалекаиеннисг текстурами, актершда для базальтов. В висячем боку эалези метасомати-ки измененные порода не получили хшрокого развития. В над-Е^пс породах выделяются зоны частичной серицитизацки, гематк-ации, эптоотиэации. Характерными и широко распространенный» граламн ореола околорудных изменений являются серицит,хлорит »рбокаты. Серидат присутствует, в основном, в. ореоле изме-

ленных пород, частично - в нвдрудном и представлен тонкочешуйчатым, реже мелкочешуйчатш агрегатом. Он исследовался рентге— нофаэовьм анализом на дифрактометре ДРОН — 0,5 (операторы Г.В.Пальгуева, З.М.Потапова, Л.В.Яблонская) и относится к двухслойной моноклинной высокотемпературной структурной модификации 2Ш. Хлорит в различных количествах встречается во всех вмещающих породах местороздения, кроме серицит-кварцевых и кварцитов. Детально хлориты б^иш исследованы В.А.Прокиньм и А.К.Тймергази-ной С1969, 1971). Хлориты околорудного ореола относятся к про-хлориг-корундофиллитам,а из рудной залежи - к пенникам. По термическим характеристикам и данным химанализа большая их часть относится к группе магнезиально-жалезистых разностей. На месторождении довольно широко развиты карбонаты - кальцит, доломит, анкерит, родохрозит. Прожилки кальцита и доломите встречаются во всех вмещакщях породах и рудах месторождения. Анкерит наблюдается в яея&чеа боку рудной залежи -и внутри руд. Родохрозит установлен.вазоне гематитизированных пород.

Глава 7. ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

В основу данной главы легли результаты изучения распределения рудообразукщих элементов в рудах и вмёщакшнх породах месторождения. Обработка геохимических анализов осуществлялась яа компьютере IBM PC АТ-ХТ с применением программ STATGRAFICS," SURFER, FOXPRO. Для решения задачи по распределению элементов в плане и разрезе, вычисления корреляционных связей между элементами, выделения ассоциаций элементов создана единая база данных, которая впоследствии разделялась на выборки: на элементарной основе — по с о дерзанию серы, меда, цинка; на минералогической основе - по содержанию пирита, халькопирита, сфалерита. JJfiz каждой .выборки расчитаны средние значения содержаний элементов, стандартные отклонения, определены минимальные и максимальные значения и вычислены коэффициенты парной корреляции.

Сопоставление расчетных данных по различным выборкам позволило выделить несколько ассоциаций, состоящих из основных ру-дообразуюцих элементов Fe, Си, Zn, Ва, РЪ и элементов примесей, меаду которыми существует значимые (>50x5 положительные корреляционные связи. Массивные руда характеризуются следующими ассоциациями: ЖЕлезно-еерной - S-Fe-U-Th, медной - Cu-Au-Ag-Bi-Te -Se-Tl-Co, медао-цинковой - Cu-Zn-Au-Ag-Te-Cd-Ga-Se-Co, полные-

шличесхой - гп-Ва-РЬ-Аи-^-В 1-1 п-Са-Се-Т 1 -Аз-Со-Г. Ассоциации темектов, как и минералогические типы руд, увязываются со сталями формирования и преобразования колчеданных залеясей Урала. зивнос элементов первых трех ассоциаций произошел в гидотер-шьно-осадочную и гидротермально-метасоматическую стадии. Во эемя переотлоажния (подротермально-метасоматическая стадия) формировалась сохранившаяся до настоящего времени геохимичес— эя зональность рудных тел, завершившаяся поступлением и отлаже-нем элементов полиметаллической ассоциации. На конечном этапе удообразования сформировались борнитовые руда. Для них харак-ерны медная и полиметаллическая ассоциации элементов. Присут-твие в борпитовых рудах своеобразной минерализации дает осно-ание говорить об изменении физико-химических условий рудообра-ования - понижении температуры, повышении активности серы, что ривело к возникновению новых минеральных фаз: халькопирит ая-сцается борнитом,дагеиитом; теннантит — энаргитом; разлагаются еллурнды. Теллур, висмут и серебро концентрируются в блеклых удах. При этом образуются сульфида серебра - птромейерит, мак-инстриит, ялпаит. Формирование борнитовых руд, по нашему мне-йю, происходило за счет перераспределения элементов в уже су-ествовавших рудах.

С помощью программы ЗСШЛЗ? построены схемы распределения одержаний элементов в рудах вблизи висячего и леаачего боков удных тел (проекций на горизонтальную плоскость). На графиках, остроенных с использованием программы ЭТАТСКАПСЙ, показано аспределение элементов в разрезе рудного тела (от висячего к еаачему боку). Анализ распределения рудных компонентов а плане разрезе позволяет сделать следутсщие вывода.

/.На Молодежном месторождении установлена обычная для кол-еданных залеа-ей Урала геохимическая зональность: верхние части удных тел обогащены цизи: ом, свинцом, барием, золотом, серебром.

шелпге, вблизи лежачего бока, — медью,теллуром, висмутом. Эта опальность отражает градиентные кислотно-щелочные и окисли-ельно—восстановительные поля, существовавшие в гидротермально— :етасоматическую стадию рудообразования.

2. На схемах распределения элементов в зоне центрального убпгиротного разлома наблкиается локальное обогащение северной гасти первого рудного тела н ¡ого—восточной части второго тела [инком, барием, свинцом, серебром, висмутом, индием, галлием, ■ермаяием (элементами полиметаллической ассоциации). Это ука-

зывает на синрудное формирование разлома в гидротермально-меп соматическую стадию. После . смещения вдоль него рудных тел пр< долгалось отложение более подвижных рудных компонентов.

З.Зоны тектонических нарушений, по которым двигались по: дние порции растворов, характеризуются резко повышенными reoxi мическкки аномалиями золота.

4.Отсутствие околорудимх геохимических ореолов во вмещш щих породах висячего бока залежи лодтверэдает геологические Н! блвдения и вывода о пострудаом формировании пород перекрыва» цей толщи.

В процессе исследований проведено изучение распределен: редкоземельных элементов во вмещахадах породах и рудах меетороз дения. В мировой литературе имеются лишь единичные публикавд по данному вопросу (Joseph L.Graf,i977; Mac Lean "ff.Н. ,/95. 1991; Canpbel I .H., 1982, i9S4). Анализировались малоизменешв вулканиты — отлиты и дадиты карамалыташского комплекса, и типы метасоматически. измененных пород, все минералогичесю типы руд. По~сравненин> с малонзменекньши вулканитами руда и и тасоматиты характеризуются поишк-шыми значениями РЗЭ+-У, La/У суммаСе/суммаУ. Качественно иными характеристиками обладай кварц-гематитовые и хлорит-гематитовые отложения из верхн части рудвсых тел. Для данных образований характерно резкое об гащение легкими лантаноидами как по-отн<^ензде к рудам,так и п отношению к вмещающим породам. Поскольку суммы тяжелых лантан идов в малоизмененных породах, метасоматитах, рудах,кварц-гем титовых отлсивениях расходятся незначительно,напрашивается выв о. выносе иа зоны рудообразованая только легких лантаноидов накопление их в перекрывающих руда кварц-геиатитовых отлсда ниях.' В этих aas кварц-гематнтовых и хлорит-гематитовых образ ваниях отмечается Се минимум, характерный дпя отлоявний морск го даа и самой морской вода (De Baar Н. J.V., 198S-,Elderf tdld H 19B1; Piper D.Z.i9?4;Barrett,f3fla>, что является веским арг ментом, свидетельствукщим о формировании рудных тел в услови морского дна.

Глава Ö. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

Руда месторождения формировались на отлозениях харамол ташского комплекса: лавах спилитов и грубообломочяьпг туфах xii лого состава, Из реконструкции рудных тел можно заключить, ч

- 17 -

да отлагались как в депрессии, так и яа небольшом экструзиями выступе дацятов на дне моря гидротермально—осадотггт:.3£ слосо-м. Рудоотлояеяие на морском дне из горячих растворов, по мне-зо В.В.Зайкова и В.В.Масленникова (1387,1991), происходило по-бно современным сульфидным образованиям в океанах, что под-ерадается наличием слоистых пирит-гематитосых, гематит-хлори-еых, гематит-кварцевых руд в висячем боку рудных тел. На мором дне формировались руда комплексного состава (пирят-барито-е, пирит-халькопяриг-сфалеритовые) в вида тонких минеральных астаний. В гидротермально-метасоматичееку» стадию развития с то рождения произошло переотлогжние Си я 2п из шеших частей лезя в верхние, обогащение некоторых зон в рудных телах золо-м и сформировались борнитовые руды. Образование последних дольно растянуто в температурном режиме: 300 - 100 С. На заклю-телькой, борнитовой стадии рудообраэоЕапип, перекрывающие ддае тела андезиты подверглись частичной серицитизации. Они, к н борнитовые руда, характеризуются повышенными содержаниями ана.

На основании изучения химических составов сосуществующих алерита и золота,отобранных из различных участков рудных тел, эпичных типов руд, по методике, описанной в работе N.Shilcazo-С/935), расчитаны температуры формирования руд, в которых и-сутетвует парагенезис самородное золото - сфалерит. Соглас-проведенныы исследованиям, основная масса руд формировалась к температуре 400°С, Образование боркитовых руд проходило при ютерагурах 300 - 100° С. Hi гений предел температуры получен по рагенезису сульфидов серебра - штромейеркт-маккинстриит-ялпа-, которые, согласно работе Brian J.Skinner СISSS), существуют гсьхо при температурах 94-117° С. Полиметаллические прозкилки выклинках рудной залежи формировались при температуре 180-3°С.

Определенный отрезок времени згесторовдение находтстось а экойной вулканической и тектшютесксй обстановке на набольших рбинах. В ото время произошло накопление перемытых алеприто-к туфогешю-осадочнш: пород, образование рифовых карбонатных зтроек. Излияние кислых лав севернее месторождения привело к э се Данию последнего и дроблению его на блоки. В это зге время зизошло внедрение субвуяканического силла дацитов по границе ЕДУ рудами И гуфогенно-осадочньаш породам!. После затухания фбяермаяьной Деятельности произошло внедрение даек диабазов,

- 1В - -

габбро-диабазов, кварцевых диабазов.

В процессе исследовательских работ К-Аг методом определялся возраст серицитов из различных участков месторождения. По имеющимся определениям построены две изохроны: с возрастами 390±2 млн.лег к 329±3 млн.лет. Первая изохрона, по нашему мнению, соответствует времени проявления околорудных метасомати-ческих процессов — средний девон, вторая - отражает возобновление тектонической деятельности на месторождении ранний карбон.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В результате детальных многолетних исследований на эксплуатируемом медноколчеданном месторождении Молодежное получены новые данные о его ¿троении и происхоадении.

1. Сложное блоковое строение, обусловленное сопряжением в пространстве субмеридкопальных и еубамроЯшх нарушений и проявлением сбросо-сдвиговых перемещений. Вдаль субмеридионалышх разломов произошло локальное проседание всей залежи, в результате чего южная часть опустилась,а северная приподнялась, Вдоль субширотного Яаруаейиа, появившегося в гидротермально-метасома-тическую стадию формирования местораждения,происходили подвижхи блоков по вертикали И латерали - северная часть южного блока оказалась приподнята относительно северного блока и сдвинута на

воете-.. <

На фоне обычной минералогической зональности, характерной доя руд колчеданных месторождений Урала .установлено развитие борнитовых руц с присущей им минерализацией — моусеонит, станноидят, энаргит, арсеносульванит, щтромейерит, маккинстри-ит, ялпаит, приуроченных к зонам рудоподводящжх каналов.

Л» Результаты минералогического я геохимического изучения руд привели к вадеаешйо яа месторождении зон тектонических нарушений. обогащениях золотом.

4. Обработка геохимических данных позволила выделит ь ассоциаций химических &лемен»ов, которые,как и минералогические типы руд, ш>гут быть связаны со стадиями формирования н преобразования йесторохДекия.

5. Установлена приуроченное!^ Zn, Ва, Bl, Pb.Ga.Ge, In С полиметаллическая ассоциация) к субшаротному раэяоыу.что Пйзволи-ло уточнить его положение в схеме формирования местороаденик.

6. Впервые даа уральских копчеданяых месторсздений показа-

ио поведение РЗЭ в метасоматическом процессе - вынос легких лантаноидов из зоны рудоотложвния и концентрация в кварц-гема-гитовых отложениях, перекрывающих руды.

7. Впервые для месторождения и рудного по ля выделены и описаны рудные минералы: колорадоит, эмпрессит, энаргит, арсе-носульваиит, штромейерит, маккинстриит, я/таит.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. О тектонике Молодежного медноколчедаяного месторождения // Повышение эффективности горных и геологоразведочных работ на Урале. Тезисы докладов конференции. Свердловск: СГИ, 1983. С. 46. (Соавтор М.Ф.Крутакова). Z. Блоковое строение медноколчедаяного месторождения Колодеаг-ное // Совершенствование технологии и техники горных и геологоразведочных работ на Урале.Тезисы докладов конференции. Свердловск: СГИ, 1984. С. 50-51. (Соавтор М.Ф.Крутакова). 3. О субвулканической интрузии Молодежного месторождения''/ Ежегодник - 1983 / И№?т геологии и геохимии УНЦ АН СССР. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984-. С. 131-132. (Соавтор М.Ф.Крутакова) .

Разрывные нарушения на Молодежном медноколчеданном месторождении // Ежегодник-Í9S5 / Ин-т геологии и геохимии УрО АН СССР. Свердловск: УрО АН СССР, 193В. С.125-126. (Соавтор М.Ф.Крутакова).

>. Об изменении руд в первом рудном теле Молодежного иеднокол-чеданкого местороздення // Ежегодник-1987 / Ин-т геологии и геохимии УрО АН СССР. Свердловск: УрО АН СССР, 1988. С.111-112.

>. Молодежное месторозиение // Ыедаоколчеданныа местерояиения Урала. Геологическое строение. Свердловск: УрО АН СССР, 1988. С. 78-85. (Coasiöjai З.А.Проиш, В.А.'Попов, П.Я.Ярой, А.К.Тимергазина).

Некоторые особенности руд Молодегкаго медаокслт«»данного месторождения // Геология и полезные ископаемые Урала. Тезисы докладов Уральской конференции молодоэс геологов и геофизиков. Свердловск: УрО АН СССР, 1989, С.49. Второстепенные и редкие минералы руд Ыолодезиого меднокол-чеданного месторождения // Проблемы геологии, минералогии, геохимии, полезных ископаемых йшого Урала и сопредельных

территорий. Тезисы докладов научной конференции. Т.2. Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 1989. С. 20-21.

9. Редкие минералы Молодежного медноколчеданного местороаде-ниа // Ежегодник - 1989 / Ип-т геологии и геохимии УрО АН СССР. Свердловск: , УрОАНЪсСР. 1990. С. 78-80. (Соавтор В.Г.Гмыра).

10. Геохимическая зональность Молодезного колчеданного место-розденил /У Геология и полезные ископаемые Урала.Тезисы докладов Уральской конференции молодах геологов и геофизиков. Свердловск: УрО АН CCQP, 1991. С. 46-47.

11. РЗЭ во вмещаюцих породах и рудах Молодегяого месторождения // Е£ззгодщ1к-/897 / Ин-т геологии и геохимии УрО РАН, 1992. Екатеринбург: УрО РАН. 1992. (В печати).

12. Geochemical zonality of the Molodyoihny copper deposit (South Ural). Exploration geochemistry 1990. Proceeding of the third international joint synposium of the IAGG and the AEG. Prague, Czechoslovakia. 1990. Prague: 1991. P.134.

r.