CC BY
113
А.И. Трубачев
Читинский государственный технический университет
root@techuniv.ru
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СТРАТИФОРМНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ МЕДИ
Охарактеризованы 5 основных типов стратиформных месторождений меди: джезказганский, удоканский, мансфельдский, заир-замбийский, донецкий, имеющие свои параметры, особенности строения, условия образования, распространенность и практическую значимость.
Практически в любой отрасли знаний конечным итогом исследований является установление сходных и различительных признаков объектов изучения, выявление их иерархической соподчиненности и взаимосвязей как между собой, так и с объектами других наук, что находит отражение в создании классификационных схем.
В учении о стратиформных рудных формациях важнейшее место занимают месторождения медистых песчаников и сланцев (ММПС), характеризующиеся как признаками сходства, так и различия, и на основании которых строятся многочисленные варианты их классификаций.
Связь с красноцветами; приуроченность к отрицательным геоструктурам; низкотемпературный парагенезис рудных минералов и их зональное размещение в пространстве; единообразная морфология рудных тел; адекватность вторичных преобразований руд и вмещающих их пород; локализация оруденения в палеобереговых рудоносных поясах; многоэтапность формирования оруденения; стратиграфический и литолого-фациальный контроль оруде-нения; ритмичность-цикличность и многоярусность в распределении оруденения в разрезе осадочных толщ - это признаки, которые объединяют ММПС в единую группу.
К разделительным признакам ММПС относятся: геологический возраст, геотектоническая позиция и тектони-
ческий режим их формирования; неодинаковая степень вторичных преобразований; приуроченность к разным литологическим типам пород и фациям; разная металло-насыщенность рудных накоплений; различия в строении рудоносных толщ; резко отличные масштабы и экономическая значимость отдельных месторождений (Справочное..., 1990; Трубачев, 1997).
За длительную историю исследований ММПС предложено много вариантов их классификаций. В основу классификации различными авторами были предложены многие признаки и факторы: литология (Яговкин, 1932; Бердичевс-кая и Коперина, 1976); литолого-фациальные (Попов, 1965; Дружинин, 1973); типы осадочных формаций и их геотектоническое положение (Домарев, 1971); геотектонический режим развития бассейнов седиментации (Пустовалов и Лурье, 1968); тип рудоносных формаций и литолого-фаци-альные признаки рудовмещающих толщ (Богданов и др., 1973); литология, возраст и степень вторичных преобразований мест-ий (Карпунин, 1974); геотектоническая и структурная позиция мест-ий (Вольфсон и Архангельская, 1987); парагенетическая связь оруденения с битуминозными толщами и строение рудовмещающих толщ (Сюсюра, 1982); энергетика и динамика геол. процессов (Нуралин, 1986); геохимические барьеры в красноветах (Лурье, 1974; 1988); геотек-
Признаки Основные типы месторождений
Джезгазганский Удоканский Мансфельдский Донецкий Заир-Замбийский
1 2 3 4 5 6
Строение рудовмеща ющей толщи Ритмичное черед ование сероцветных оруденелых (г.о. песчаников) и красных безрудных (аргиллиты, алевролиты) пластов с примерно одинаковыми мощностями и количеством Ршмично чередующиеся песчаники, алевролиты, карбонатные породы слагают надрудный, рудоносный и подрудный горизонты и составляют рудовмещающую толщу. Рудовмещающая толща состоит из 2-х горизонтов: в основание-рудоносный, выше — надрудный карбонатного или сланцеводоломи-тового состава Среди общей красноцветной рудовмещающей песчаноглинисгой толщи на различных уровнях располагаются тонкие сероцветные рудоносные горизонты Ритмично переслаиваются цесчаНИКИ, гиини<;ну.тарй(дпитля) кремнистые породы, разделенные на подрудную и надрудную формации (пачки) и составляющие рудовмещающую толщу мощностью 200-350 м.
Характерно тика рудоносного горизонта По всей рудовмещающей толще установлено 9-10 рудоносных горизонтов песчаного состава мощностью 2-70 м, подстилаются и перекрываются красноцве-тными породами (алевролиты) мощностью 12-30 м, по просгиранию прослеживаются на первые десятки км, содержание меди от десятых долей до первых процентов В средней части рудовмещающей толщи расположен один мощный (80-490 м) рудоносный горизонт песчано глинистого и карбонатного состава, повсеместно минерализован с содержанием меди от сотых до первых процентов, по простиранию прослеживаются от несколько сотен м до первых км, редко -д есятков км. Один, местами раздвоенный, маломощный (от 0,5 до 6,25 м) рудоносный горизонт сланцево-карбонатного, реже песчаного состава всегда с повышенной органикой, протягивается на десятки-сотни км, залегает на красных или серых породах, содержание меди — 1-е % Несколько (от 2-3 до 10-30) маломощных (0,5-15 м) горизонтов песчано-конгломерат-алевролито-вого состава располагаются по разрезу рудовмещающей толщи друг от друга от 1030 до 100-150, реже 700-800 м, протягиваются на несколько км, содержание меди - сотые-десятые доли процента Один рудоносный горизонт мощностью 20-60 м располагается в средней части толщи, иногда от пего ответвляется второстепенный горизонт мощностью 5-15 м. В составе горизонтов преобладают глинисто-карбонатные или песчаные породы, протяженность горизонта - десятки км, рудных тел в горизонте от 1 до 3-х.
Форма и количество рудных тел Пластовая, плащеобразная, ленточная, иинчпиидния, изометричная, гнездовая, отчетливо связанные с фациями; мощность от первых до д есятков м, протяженность значительна, в однородном горизонте несколько (2-4) рудных тел Пластовая, ленточная и линзовидная значительных размеров: мощность несколько десятков м, протяженность от сотен м до км, отделены друг от друга слабо оруденелыми породами, число рудных теп 2-6 Тонкие (десятки см) или более мощные (первые м) пласты значительной длины, линзовидные и ленточные рудные тела, число их 1-3 Мелкие гнезда, нинчи, пучю пласты малой мощности (см м) небольшой протяженности (первые км, сотни-десятки м), содержание меде невысокое, иногда в гнездах от 3-10%, число теп в горизонте 1-3, изредка встречень рудные тела больших размеров: мощносги-м, дпина-км. Пластовые или линзовидные рудные тела протяженностью от сотен м до первых км, мощность от 1,2 до 13 (средняя 7-8 м), содержание меди от 1,5 до 10 %
Рудовмеща! щие фации Дельтовые, аллювиально-русловые, заливно-лагунные, сухой дельты Дельтовые, заливно-лагунные Мелководно-морские заливно-лагунные Заливно-лагунные, аллювиально-русловые, озерные, сабха Прибрежно-морские, заливно-лагунные, дельтовые
Табл. Характеристика основных типов стратиформных медных месторождений
ш , _ научно-технический журнал
Георесурсы 2 (14) 2003
тоника, лиголого-фациальные особенности и параметры ору-денения(Наркелюнидр., 1973,1983); связьсгеол. формаци-ямииихрядами^Кутырев, 1984); геол. обстановка нахожде-ниямест-й(Володин, 1987); вещественно-геодинамическая обстановка осадочных рудоносных бассейнов (Феоктистов, 1998); степень преобразования, геохимическая позиция ору-денения и зональность сульфидов (Габлина, 1994).
Нами, на основе обобщения материалов по взаимосвязи парагенезов пород и руд, количественным параметрам, строению и форме рудовмещающих толщ, рудоносных горизонтов, рудных тел и геологическим факторам размещения выделено 5 морфолого-генетических типов МПС: джезказганский, удоканский, мансфельдский, заир-замбийский и донецкий (табл., рис.). Каждый из них характеризуется своими параметрами, особенностями строения, условиями образования, распространенностью и практической значимостью. Следует отметить, что выделение ММПС по двум коэффициентам: рудоносности К (отношение мощ-
I
ности рудоносного горизонта к мощности рудовмещаю-щей толщи) и концентрации оруденения К (отношение мощности рудных тел к мощности рудоносного горизонта) ставит эту классификацию на количественную основу.
В концентрированном виде типы месторождений характеризуются: джезказганский - уникальными и высококачественными запасами, сосредоточенными в 9 рудоносных горизонтах средней мощности на компактной площади; удоканский - крупными и очень крупными запасами, концентрированными в одном мощном рудоносном горизонте на небольших площадях; мансфельдский - средними и крупными запасами, рассредоточенными на больших площадях в одном маломощном горизонте; заир-зам-бийский - крупными и очень крупными в одном горизонте средней мощности на сравнительно компактных площадях с высокими концентрациями металла; донецкий -мелкими, реже средними запасами низкого качества, рассредоточенными на очень больших площадях в пределах десятков маломощных рудоносных горизонтов.
Эти типы месторождений, с одной стороны, объективно отражают условия их формирования, а с другой - служат основой для промышленной оценки известных и вновь открываемых месторождений и проявлений. Намечается сходство джезказганского и донецкого типов по многоярусному расположению рудоносных горизонтов в рудовме-щающей толще; удоканского с заир-замбийским - по положению оруденения в разрезе рудовмещающей толщи - у них четко выделяются три горизонта: подрудный, рудный и надрудный. Параметры и практическая значимость выде-леных типов различны. По этим признакам все типы располагаются в следующий убывающий ряд: джезказганский -удоканский - заир-замбийский - мансфельдский - донецкий. По степени распространенности этот ряд будет обратным. Главная причина всех различий выделенных типов кроется в геологических условиях формирования (табл.).
Предложенная классификация не претендует на исчерпывающую полноту, но в ней, как нам представляется, заложены реально наблюдаемые геологические признаки и критерии, на основе которых можно оценивать вновь от
III
9« коя
Колонка s | л i» о о S я
//////
8
шЬ 115
18
Ш ш. 130
11
'/////, 23
////// —8~1 96
'А*. 30 86
Ш// у////, 104
4W, 4,5 120
Рудоносные горизонты Cu, %
VI 0,5-1,5 V 0,02-0,5
IVa 0,86 IV 0,02-3,04
III 0,02-1,3 II 0,02-1,4 I 0,02-1,16
IV
формации Колонка мощность ,м а В g
верра о □ о □ о
г г г
цехштейн 1 1 1 8 - 152 а а 2 а Ц S ю о
1 1 1
1 1 1
Tin--
V-L
II р
Красный лежень ПТ 0,5 - ,0
ш 0,2 - 15
Va
3^
6Q
90
1ü[K3nE312[ 13E9
es
Колонка
А
ш
шл
нижнее рудн.тело
Рис. 1. Основные типы месторождений медистых песчаников и сланцев: I - Джезказганский, II - Удо-канский, III-Донецкий, IV-Манс-фельдский, V - Заир (а) - Замбийский (б). Литология: 1 - серые известняки; 2 - серые безрудные песчаники, алевролиты; 3 -красноцветные алевролиты, аргиллиты, реже песчаники; 4 -рудоносные горизонты; 5-рудныетела; 6-рудный сланец; 7 -конгломераты; 8-ангидриты; 9-соли; 10-кремнистыепороды;
3F
40
60-90
3-20
15-35
3-10
7-25
2-10
5-15
0-25
Толща
в
й
2
й
<и £ к с
ч &
верхнее рудн.тело
V6
11 - доломиты; 12 - черные углистые сланцы и алевролиты; 13 - кварциты.
научно-технический журнал
2 (14) 2003 I еоресурсы
2
1
2
1
2
1
крываемые рудопроявления на самых первых стадиях их изучения, и тем самым экономить огромные средства, затрачиваемые на их разведку.
Литература
Бердичевская М.Е., Коперина В.В Осадочные месторождения меди и их типизация. Экзогенные полезные ископаемые. М. Наука. 1976. 141-170.
Богданов Ю.В. Главные типы стратиформных медных месторождений в осадочных породыах СССР. 27 МГК. Докл. т. 12: Металлогения и рудные месторождения. М. 1984. 217-224.
Богданов Ю.В., Бурьянова Б.З., Кутырев Н.С. и др. Стратифицированные месторождения меди СССР. Л. Недра, 1973.
Богданов Ю.В., Феоктистов В.П. Генетическая модель месторождений медистых песчаников удоканского типа. Докл. АН СССР. Т. 263. № 4. 1982.
Володин Р.Н. Медистые песчаники и сланцы. Принципы и методы прогноза скрытых м-ний меди, никеля и кобальта. М. Недра. 1987. 125-178.
Вольфсон Ф.И., Архангельская В.В. Стратиформные месторождения цветных металлов. М. Недра. 1987.
Габлина И.Ф. Метаморфизм и гипергенез медистых песчаников и сланцев. Авт. дисс. на соиск. уч. степ. д.г.-м.н. М. 1994.
Домарев В.С. Типы месторождений медистых песчаников. Литология и полезные ископаемые. № 1. 1971. 54-62.
Дружинин И.П. Литология карбоновых отложений Джезказганской впадины и генезис пластовых сульфидных руд. М. Наука. 1973.
Карпунин А.М. Стратиформные месторождения цветных металлов. Л. Недра. 1974.
Кутырев Э.И. Геология и прогнозирование согласных месторождений меди, свинца и цинка. Л. Недра. 1984.
Лурье А.М. Месторождения меди в морских осадках. Советская геология. № 1. 1974. 20-29.
Лурье А.М. Генезис медистых песчаников и сланцев. М. 1988.
Наркелюн Л.Ф., Безродных Ю.П., Трубачев А.И., Салихов В.С. О классификации медистых песчаников и сланцев. Геол. рудн. мест-й, 1973, № 4, 88-95.
Наркелюн Л.Ф., Салихов В.С., Трубачев А.И. Медистые песчаники и сланцы мира. М.: Недра, 1983.
Нуралин Н.Н. Стратиформные месторождения меди фанеро-зоя Казахстана (типы медистых песчаников). Авт. докт. дис., Алма-Ата, 1986.
Попов В.М. Медь. Металлы в осадочных толщах. Т.2 М.: Наука, 1965, 3-65.
Пустовалов Л.В., Лурье А.М. Главнейшие типы осадочных месторождений меди и свинца в пестроцветных формациях. Геохимия осадочн. пород и руд. М.: Наука, 1968, 344-355.
Справочное пособие по стратиформным месторождениям. Под ред. Л.Ф. Наркелюна и А.И. Трубачева. М.: Недра, 1990.
Сюсюра Б.Б. Принципы прогнозно-металлогенического анализа меденосных красноцветных формаций. Условия локализ. и законом. размещ. стратиформных свинцово-цинковых и медных месторожд. Алма-Ата: КазИМС, 1982, 126-128.
Трубачев А.И. К проблеме классификации стратиформных месторождений меди. Тр. конф.«Забайкалье на пути к устойчивому развитию». Чита, 1997, ч. II, 48-51.
Феоктистов В.П. Металлогения осадочных бассейнов (вещественно-геодинамический анализ). Дис. д.г.-м.н. С-Пб., 1998.
Яговкин И.С. Медистые песчаники и сланцы (мировые типы). Тр. Всесоюзн. геол.-разв. объедин. вып. 185, М., 1932.
Г kk
Алексей Иванович Трубачев д.г.-м.н., профессор ЧитГТУ, академик МАМР, Засл. геолог Читинской обл., автор 195 научных трудов. Научные интересы: геология стратиформных месторождений цветных металлов, обл ней, проблемы технологической мин рия геологических исследований За
ицовочных кам-ералогии, исто-байкалъя.
I— научно-технический журнал
48t Георесурсы 2 (14) 2003
