ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА В РУДНЫХ ТЕЛАХ нЕЖДАНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ ТИПОВ РУД Специальность 25.00.11 - Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения А в т о р е ф е р а т диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по земле

На правах рукописи

ВАХрУШЕВА Анна Павловна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА В РУДНЫХ ТЕЛАХ нЕЖДАНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ ТИПОВ РУД

Специальность 25.00.11 Ц Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальном минерально-сырьевом университете Горный.

Научный руководитель Ц

кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Сендек Сергей Вячеславович

Официальные оппоненты:

Волков Александр Владимирович

доктор геолого-минералогических наук, Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, заведующий сектором металлогении рудных районов

Петров Сергей Викторович

кандидат геолого-минералогических наук, доцент, Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра геологии месторождений полезных ископаемых, заведующий кафедрой

Ведущая организация Ц ФГУП ВНИИОкеангеология

Защита диссертации состоится 31 октября 2012 г. в 16ач. на заседании диссертационного совета Да212.224.01 при Национальном минерально-сырьевом университете Горный по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд. № 4312.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета Горный.

Автореферат разослан 28 сентября 2012аг.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета

к. г.-м. н. аКИРЬЯКОВА И.Г.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Золоторудные месторождения типа минерализованных зон дробления весьма сложны по геологическому строению, поскольку в процессе многостадийного рудообразования создаются различные по природе и по золотоносности типы руд. В диссертационной работе, на примере Нежданинского месторождения, выявляются закономерности распределения золота в различных по генезису типах руд, что позволяет еще в процессе поисково-оценочных работ оценивать качественно золотоносность руд подобных месторождений и по естественным геологическим границам надежно оконтуривать промышленные рудные тела.

Цель работы. Выявление закономерностей изменчивости золотой минерализации по формам нахождения золота, его содержанию в рудах и особенностям его распределения в природных типах руд и рудной зоне в целом.

Задачи исследования: выявить особенности рудной минерализации в выделенных типах руд, установить формы нахождения золота в каждом типе, выявить закономерности распределения золота и типов руд в минерализованной зоне.

Методы исследований. Систематизированы литературные материалы по геологии и типам руд золоторудных месторождений в черносланцевых толщах. На основе анализа геологической документации подземных разведочных горных выработок на пяти штольневых горизонтах выявлено распределение типов руд в пределах месторождения. Определены особенности преобразования минерального состава и структурно-текстурных особенностей руд по результатам их изучения в образцах, шлифах, аншлифах, протолочках, монофракциях минералов. Аналитические исследования проводились на современном оборудовании: растровом электронном микроскопе Vega TS 5130MM Tescan (Чехия), оснащенным автоматической системой микроанализа Spirit PGT (США), Mira3, растровом электронном микроскопе CamScan S4 (Великобритания) с EDS приставкой фирмы Oxford (ООО Институт Гипроникель), растровом электронном микроскопе SUPRA SSVP Zeiss c WDS приставкой INCA (Санкт-Петербургский государственный политехнический университет), растровом электронном микроскопе JSM-LV Jeol c EDS приставкой фирмы Oxford, оптическом эмиссионном спектрометре параллельного действия с индуктивно-связанной плазмой ICPE-9000 фирмы Shimadzu (Национальный минерально-сырьевой университет Горный).

На основе данных опробования руд (8492 пробы) были выполнены статистические расчеты распределения концентраций и массовой доли золота в рудах на всех штольневых горизонтах и в целом по рудной зоне №1.

Для изучения разных типов руд Нежданинского месторождения нами использовался графический и каменный материал, собранный коллективом геологов ЛГИ в 1962-1968 гг под руководством профессора Б.Б. Евангулова.

Научная новизна. Выявлены внутрирудные преобразования первичных прожилково-вкрапленных руд, обусловившие высвобождение золота из сульфидных минералов при сохранении массы золота в руде, что способствует повышению его извлекаемости. Выявлено закономерное возрастание доли такого типа руд с глубиной. Определены параметры золотоносности руд и закономерности их размещения в минерализованной зоне.

Защищаемые положения:

1. В главном рудном теле месторождения - рудная зона №1, где просматривается вся история формирования оруденения, выделяются по степени окварцованности оруденелых пород пять типов руд. Каждому из них присущи свои особенности золотоносности, определяющие различие их технологических свойств.

2. Многоформность золота в рудах создается не только за счет многостадийности привноса золота в рудную зону, но и за счет интрарудных метаморфических преобразований первичных прожилково-вкрапленных руд под действием динамических и гидротермальных процессов, и внедрения внутрирудных даек порфиритов.

3. Каждому природному типу руд присущи свои закономерности распределения массы золота. На 1-й и 2-й тип руд (с упорным золотом) приходится 15-20 %масс золота всего объема рудной зоны №1. Основная масса золота (80-85%) приурочена к 3-ему, 4-ому и 5-ому типу со свободным золотом, которые могут быть объединены в единый геолого-промышленный тип со средней концентрацией золота 3-4 г/т. Возрастание с глубиной доли золота, приходящейся на эти типы руд, позволяет положительно оценить перспективы нижних горизонтов рудной зоны №1.

Практическая значимость работы. Рекомендовано учитывать типизацию руд по интенсивности воздействия внутрирудного метаморфизма при геологическом оконтуривании промышленных рудных тел. Обоснована перспективность золотоносности глубоких горизонтов месторождения в связи с возрастанием доли руд со свободным золотом. Применительно к золоторудным месторождениям типа минерализованных зон предлагается аналитический подход к обработке данных рядового опробования для выявления закономерностей распределения золота в рудах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийской научно-практической конференции Самородное золото (2010, г. Москва, ИГЕМ РАН), международной конференции Современные проблемы геологии и разведки полезных ископаемых (2010, г. Томск, НИ ТПУ), международном научном симпозиуме Проблемы геологии и освоения недр (2012, г. Томск, НИ ТПУ).

Основные положения диссертации отражены в 8 научных публикациях, в том числе 3астатьи в изданиях, входящих в Перечень, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

ичный вклад автора:

- изучение и обобщение литературных данных по теме исследований;

- изучение вещественного состава каменного материала (шлифы, прозрачно-полированные шлифы, пробы протолочки) Нежданинского месторождения, выявление особенностей преобразования рудной минерализации вследствие внутрирудного метаморфизма;

- проведение лабораторных исследований, рентгеноспектральный микроанализ;

- статистические расчеты распределения массовых долей золота, средней концентрации золота, количества проб в разных типах руд Нежданинского месторождения по пяти штольневым горизонтам.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 114астраницах, включая введение, 5аглав, заключение, список литературы из 100 наименований, содержит 70арисунков, 5атаблиц и 1априложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой и второй главах диссертации проведен анализ и сопоставление современных представлений о закономерностях формирования и размещения промышленных руд месторождений типа минерализованных зон и штокверков в черносланцевых комплексах пород. Эти месторождения золота составляют существенную часть в мировом балансе промышленных запасов и добычи золота. Интерес к этим промышленным объектам связан, прежде всего, с тем, что среди них есть крупные и уникальные месторождения, которые занимают весьма значимое положение в мировой экономике.

Крупное Нежданинское месторождение, по работам Г.Н. Гамянина, М.К.Силичева, С.В.Сендека, В.М. Яновского, Н.С. Бортникова, В.В. Алпатова и др., относится к морфологическому типу минерализованных зон и принадлежит к золото-кварц-сульфидной формации. Рудное поле месторождения приурочено к узлу сочленения крупных линейных зон асимметричной складчатости, продольных сбросо- и взбрососдвигов с поперечными или диагональными сдвиговыми расколами фундамента. Сложное строение рудовмещающей структуры с различной степенью тектонической проработки по простиранию и падению определяет различную раскрытость рудолокализующих участков в процессе минералообразования.

Рудолокализующий блок Нежданинского рудного поля отличается повышенной дислоцированностью пород, проявившейся в результате развития кливажа и рассланцевания, межформационных срывов и смятия, и характеризуется значительной насыщенностью разрывными нарушениями и трещинами различных направлений. В условиях сложной геодинамической обстановки происходит рудообразование. Оно характеризуется многоактностью в связи с проявлением двух разновременных этапов продуктивных минеральных ассоциаций, разделенных внедрением даек диоритовых порфиритов, и внутрирудных преобразований. Как следствие, возникает неоднозначность внутреннего строения рудных зон.

Сложная картина рудообразования обусловила многообразие природных типов руд, в которых концентрации золота варьируют в широком диапазоне. Отсутствие закономерностей распределения золота в этих рудах не позволяют уверенно геологически выделять и картировать промышленные рудные тела в минерализованных зонах. Отсюда задачей диссертационной работы явилось исследование закономерностей распределения золота в рудных телах и выяснение особенностей генезиса руд.

В третьей главе перечислены выявленные природные типу руд и признаки их типизации, приводятся особенности форм нахождения золота в каждом типе, что обуславливает разные технологические свойства руд и дает основание для необходимости детального изучения минерального состава каждого типа. Глава посвящена обоснованию первого защищаемого положения.

В четвертой главе приведены признаки внутрирудного метаморфизма, изложены результаты исследований минерального состава природных типов руд, типоморфные характеристики золота и сопутствующих минеральных ассоциаций, свойственные различным природным типам руд. Впервые выявлены признаки преобразования первичных золотоносных руд под действием геодинамических и гидротермальных процессов, приводящих к образованию новых минеральных ассоциаций, растворению ранних золотоносных сульфидов и перераспределению золота. В главе приводится обоснование второго защищаемого положения.

В пятой главе рассмотрены закономерности распределения основных параметров природных руд: частоты проб, концентрации и массы золота. Приводится методика вероятностно-статистического анализа распределения основных параметров. Приведены примеры распределения как отражение генезиса руд и преобразования золота. Изучено распределение частоты проб, концентрации и массы золота для каждого природного типа руд. Анализируется соотношение руд по вертикали, общая зональность оруденения в рудной зоне №1, дан прогноз количества свободного золота, оценена перспективность оруденения на глубину. В этой главе дано обоснование третьего защищаемого положения.

Защищаемые научные положения:

1. В главном рудном теле месторождения Ц рудная зона №1, где просматривается вся история формирования оруденения, выделяются по степени окварцованности оруденелых пород пять типов руд. Каждому из них присущи свои особенности золотоносности, определяющие различие их технологических свойств.

Внутренне строение рудной зоны весьма дифференцировано, оно сложно не только по строению тектонических элементов катаклаза, но и связано с многостадийностью и этапностью процессов рудообразования (рис. 1). Основу главного рудного тела месторождения - рудной зоны №1 - составляют рассланцованные, местами брекчированные углеродистые алевролиты. В них отмечается очень тонкая по рассланцеванию вкрапленность пирита и арсенопирита, сопровождаемая иногда тонкими прожилками карбонат-кварцевого и альбит-кварцевого состава с редкими зернами пирита.

Последующие преобразования этих руд связаны с формирование прожилково-вкрапленных полиминеральных золотоносных ассоциаций. Их образование выражаются в развитии метасоматического окварцевания по трещиноватым и брекчированным рудоносным алевролитам с образованием тонкосетчатых кварцевых прожилков и стяжений неправильных конфигураций либо в относительно равномерном окварцевании, которое пропитывает массу брекчированной руды, придавая рудам более светлый оттенок.

Наиболее значительные изменения первичных руд сопровождаются почти полным структурно-вещественным преобразованием пелитоморфного вещества рудных алевролитов тонкой мозаикой ксеноморфных кварцевых зерен, придающих рудам роговиковый, а порой и кварцитоподобный облик, на фоне которого видны теневые включения первичных незамещенных кварцем рудных породных образований и минералов.

Выделение различных типов руд в данной ситуации представляет довольно сложную задачу, поскольку в процессе многостадийного рудообразования первично сформированные прожилково-вкрапленные руды подвергались внутрирудным метаморфическим преобразованиям без четко выделяемых геологических границ. По интенсивности метасоматического окварцевания, дислоцированности и рассланцованности первичных руд, новообразованиям рудных минералов выделено пять природных типов (рис. 2):

1. внешне неизмененные алевролиты с вкрапленностью мелких зерен золотоносных сульфидов;

2. слабоизмененные рассланцованные, дислоцированные алевролиты с кварц-карбонатным прожилкованием и вкрапленной пирит-арсенопиритовой минерализацией (окварцованность до 20 %об.);

3. метасоматически окварцованные и дислоцированные алевролиты с прожилково-вкрапленной кварц-карбонатно-сульфидной минерализацией (окварцованность 20 - 40 %об.);

4. интенсивно метасоматически окварцованные, сложнодислоцированные, катаклазированные алевролиты (окварцованность - более 40 %об.);

5. кварцево-жильные тела.

К 1-ому типу относятся внешне неизмененные алевролиты темно-серого (до черного) цвета. Текстура пород тонкосланцеватая, структура - от тонко- до мелкозернистой. Породы содержат тонкие прожилки карбонат-кварцевого состава мощностью до 0,3 мм. Сульфидная вкрапленность преимущественно тонкая рассеянная, редко наблюдаются гнезда, прожилки сульфидов (мощностью до 2 мм).

Рудная минерализация представлена пиритом и арсенопиритом.

Золото обнаружено в виде тонкодисперсных включений в пирите.

2-ой тип представляет собой слабоизмененные рассланцованные, дислоцированные и метасоматически преобразованные алевролиты. Для них свойственно тонкое прожилковое метасоматическое окварцевание и карбонатизация. Степень окварцованности до 20 % об. Кварц-карбонатные прожилки в основном имеют секущее положение по отношению к сланцеватости, развиты зоны сетчатого прожилкования, возникающие при выполнении кварцем разноориентированных трещин скола и отрыва.

Тонкая пирит арсенопиритовая вкрапленность относительно равномерная, ориентирована согласно сланцеватости пород. Отмечаются участки скопления рудных минералов вдоль кварцевых прожилков.

Золото присутствует в виде тонкодисперсных включений сульфидах.

К 3-ему типу относятся метасоматически окварцованные и дислоцированные алевролиты с прожилково-вкрапленной кварц-карбонатно-сульфидной минерализацией. Породы темно-серого - серого цвета, подвергшиеся интенсивному метасоматическому окварцеванию и сульфидизации. степень окварцевания - от 20 до 40%об. Текстура от реликтово-полосчатой до такситовой - пятнистой, видны следствия замещения кварцем алевролита. Отмечено сочетание темно-серого метасоматического кварца с жильным молочно-белым кварцем, содержащим теневые пятна окварцованных обломков алевролитов и реликты незамещенного первичного алевролита.

Рудная вкрапленность (5-8% об) относительно равномерна, размер сульфидных обособлений достигает 1,0-1,5 мм. Кристаллы ранних сульфидов (арсенопирита и пирита) довольно сильно раздроблены.

Вкрапленность новообразованных интраминерализованных минералов (галенит, сфалерит, блеклые руды) тяготеет к нитям углисто-глинистого вещества, цепочки метакристаллов и рудных минералов сопровождают и следуют вдоль плойчатости углисто-глинистого вещества. Кроме цепочек более крупных зерен присутствует рассеянная пылевидная вкрапленность в алевролитах.

Золото в этих рудах присутствует как тонкое и мелкое в ранних сульфидах, так в переотложенное - в кварце; либо в свободной форме, либо образуя срастания с поздними сульфидами - галенитом, сфалеритом, блеклыми рудами. Размер золотин во втором случае в среднем составляет 40-50 мкм (может достигать 80х100 мкм). Редко встречается в качестве цементирующей раздробленные зерна арсенопирита массы.

Породы 4-ого типа представляют собой интенсивно метасоматически окварцованные сложнодислоцированные, катаклазированные алевролиты. Здесь отмечено еще более позднее воздействие метасоматоза на первые три типа руд. Степень окварцевания - более 40 %об. Для данного типа пород характерны сложные совмещенные текстуры. Часто это сложнополосчатые тела, брекчии, содержащие обломки пород первых трех типов, наименее измененных, брекчиевидная, массивная, сложнополосчатая текстуры. В результате почти полного структурно-вещественного преобразования породы принимают кварцитоподобный облик с теневыми включениями рудных и породных минералов.

Редкая сульфидная вкрапленность представлена пиритом, арсенопиритом, встречается сфалерит, блеклые руды, бурнонит, буланжерит, джемсонит и галенит, единичные зерна пирротина. Сульфиды сильно раздроблены и затронуты процессом метасоматического растворения.

Золото присутствует в срастании с минералами полиметалльной рудной минерализации. Размер частиц в среднем составляет 50х60 мкм.

5-ый тип - это кварцево-жильные тела. Для них характерны пятнистые текстуры замещения, а так же жилы и прожилки раннего молочно-белого инъекционного кварца с массивной, брекчиевидной, реликтовой полосчатой текстурами., от сравнительно простых по строению до весьма сложных со структурами совмещения.

Рудная минерализация представлена в виде спорадической вкрапленности ранних сульфидов - арсенопирита, пирита, сфалерита, галенита, при резко подчиненной роли рудного прожилкования, проявлена весьма неравномерная вкрапленность новообразованных минералов серебряной минерализации (прустит, пирраргирит, фрейбергит).

Золото в кварцево-жильных телах присутствует во всех вышеперечисленных формах, весьма характерным является парагенезис золотин с фрейбергитом, сульфосолями серебра (прустит, пирраргирит) и свинца. Но, главным образом, оно встречается в виде свободных более крупных частиц в кварце.

Золото в выделенных типах руд разноформно: от упорного, связанного с ранней пирит-арсенопиритовой минерализацией во внешне неизменных алевролитах и слабоизмененных рассланцованных дислоцированных алевролитах до более крупного и легко извлекаемого - в кварцево-жильных телах, соответственно и технологические их свойства существенно разнятся.

Под многоформностью золота подразумевается разнообразие форм нахождения золота по размеру частиц, форме и характеру срастания с другими минералами.

Формирование различных по вещественному составу, текстурно-структурным особенностям типов руд обусловлено многократным тектоническим преобразованием рудовмещающих структур и внедрением даек, которое разделяет процесс оруденения на два этапа: додайковый и постдайковый, что еще более осложняет геологическую типизацию природных руд.

Первичные прожилково-вкрапленные породы с пирит-арсенопиритовой вкрапленностью (рис. 3) подвергаются геодинамическому воздействию, о чем свидетельствуют раздробленные зерна пирита и арсенопирита в породах 2-го, 3- го, 4-го типов (рис. 5, 6). Поступление гидротермальных растворов приводит к частичному растворению зерен минералов ранней стадии рудообразования (рис. 4, 5), отложению и наложению на ранние новых рудных ассоциаций. В результате тонкодисперсное золото, связанное с первичной пирит-арсенопиритовой минерализацией под влиянием дробления и растворения сульфидов постепенно высвобождается, наложенная полиметалльная минерализация концентрирует высвобожденное золото.


Рис. 3. Идиоморфные зерна пирита и арсенопирита в алевролите. 1-ый тип. Аншл.207. Штрек 5/7. Николи параллельны		Рис. 4. Подвергшийся растворению кристалл арсенопирита на пересечении двух кварцевых прожилков. 2-ой тип. Аншл.262. Штрек 5/7. Николи параллельны

Рис. 5. Раздробленные и подвергшиеся растворению зерна арсенопирита в кварц-карбонатных прожилках. 3-ий тип. Аншл.257. Штрек 5/7. Николи параллельны	Рис. 6. Интенсивно раздробленные зерна пирита и арсенопирита выполняют прожилки в кварц-карбонатной породе. 3-ий тип. Аншл.273. Штрек 5/7. Николи параллельны

Исследование минерального состава руд (методика аналитических исследований использовалась в работах [3], [7]) показывает, что однотипные минералы, образованные на разных этапах оруденения, разнятся по химическому составу (таблица №1). Для пород, в наименьшей степени подвергшихся внутрирудным преобразованиям, характерна сульфидная минерализация арсенопирита и пирита с примесью мышьяка, кобальта и никеля; именно в этих сульфидах обнаружено тонкодисперсное золото. С более метасоматически измененными породами связано минералообразование свинцовых, цинковых, сурьмянистых и серебросодержащих минералов, в срастании с которыми находятся частицы золота размером 40-50 мкм и более.

По данным, приведенным в таблице №1, видно, что для слабоизмененных алевролитов характерна мышьяковистая блеклая руда (теннантит), в породах дислоцированных и метасоматически окварцованных присутствует сурьмянистая блеклая руда (тетраэдрит), а в кварцево-жильных телах в парагенезисе с минералами сульфосолей серебра встречается фрейбергит.

Главные рудные минералы - пирит и арсенопирит представлены несколькими генерациями, которые отличаются как по морфологии зерен, так и по составу. В рудах, в меньшей степени преобразованных, пирит и арсенопирит присутствуют в виде крупных идиоморфных зерен с четкими ровными гранями, в слабо измененных и рассланцованных рудах зерна сульфидов трещиноватые с включениями пелитового вещества и минералов поздних стадий минерализации, встречаются сильно раздробленные и частично растворенные зерна. Этот пирит отличается высоким содержанием мышьяка и присутствием других примесей: никеля и кобальта (рис. 7). На этом фоне в дислоцированных метасоматически окварцованных породах и кварцевых жилах присутствует регенерированный арсенопирит и пирит, образуя агрегаты мелких идиоморфных кристаллов. Новообразованный пирит отличается химически чистым составом.

Разнообразие рудных парагенезисов, различие в химическом составе однотипных минералов объясняется тем, что на всем протяжении многостадийного развития месторождения происходило поступление рудных химически разнородных растворов.

Под воздействием геодинамических процессов и неоднократного поступления гидротермальных растворов происходит частичное растворение золотоносных сульфидов ранней стадии минерализации, высвобождение золота из раздробленных и растворенных сульфидов и его перегруппировка в более крупные свободные частицы. Процесс перекристаллизации золота прослежен по изменению форм нахождения золота в выделенных типах руд (рис. 8-11). Во внешне неизмененных сульфидизированных и слабо измененных рассланцованных алевролитах золото упорное, находится в дисперсных и тонких срастаниях с пиритом и арсенопиритом ранних продуктивных ассоциаций (рис.8). В рудах интенсивно метасоматически окварцованных дислоцированных золото присутствует в виде тонких и мелких зерен в полиметалльной минеральной массе (рис. 9) либо в виде цементирующей раздробленные зерна ранних сульфидов массы (рис. 10). В кварцево-жильных телах золото образует мелкие, редко средние зерна (рис. 11). При этом химический состав золота существенно не изменяется, содержание серебра варьирует от 19 до 24 %масс.

Анализ распределения концентраций и массы золота в рудах осуществлялся по данным разведочного бороздового опробования рудной зоны №1 на пяти штольневых горизонтах (№№ 1,2,3,5-9,6-6а ) с вертикальным охватом опробования зоны на 800 м, и линейной общей протяженностью опробования (длин проб) в 7768 м при общем количестве проб 8492.

Используя методику вероятностно-статистического анализа, которая изложена в диссертации, анализировались закономерности распределения основных параметров опробования: количество проб - n; длина пробы (метр) - m; концентрация золота (г/т) - c и массовая доля золота в пробе (м*г/т) - mc. Эти параметры систематизировались по типам руд на различных штольневых горизонтах и в целом по рудной зоне.

В качестве инструмента анализа распределения используется шкала классов концентраций золота в рудах. Классы концентраций золота распределены на единой градуированной шкале (в г/т): первому классу соответствуют значения менее 0,25; второму - 0.25-0.5; третьему - 0.5-1; четвертому - 1-2 и т.д. На этой шкале отстраивается кривая частотного распределения проб (число проб на каждый выбранный класс) - n и кривая или гистограмма количественных значений mc в каждом классе - распределение массы золота. Значения параметров m и mc приводятся в процентном отношении от общего количества. Эти данные заносятся в таблицу, в которой по каждому классу определяется сумма значений mc, сумма m, средние величины m и c. Анализ особенностей распределения полученных данных рассматривается в координатах: абсцисса - классы концентраций c в г/т; ордината - число проб n и сумма mc каждого класса в м*г/т. Все значения отображаются в процентном соотношении к общему числу проб и общей сумме mc. Как пример, на приведенной диаграмме (рис. 12) отображены распределения числа проб и массы золота по рудной зоне № 1 на уровне штольни 3.

Рис. 12. Диаграмма распределения числа (n) проб и массы золота (mC) по рудной зоне №1 (штольня 3).

На диаграмме выделяются два максимума массы золота, свойственные 5-ому типу - кварцево-жильным телам зоны (классы 8-10) и остальным природным типам. Показательно, что этот максимум асимметричен и его правосторонняя асимметрия (класс 6) образована за счёт перекристаллизации тонкого золота, его укрупнения, с одной стороны, и появления бедных и даже пустых по концентрации золота проб, что отображено на возросшей кривой распределения числа проб (классы 1-2) - с другой. Наиболее выраженные преобразования ранних прожилково-вкрапленных руд наблюдаются на флангах зон мощного метасоматического окварцевания, в зонах перехода от относительно слабо видоизмененных прожилково-вкрапленных руд к местам наложения более поздних, в том числе не только золоторудных, минеральных ассоциаций. Именно этому соответствует 2-ой тип. Распределение средних концентраций золота, массы золота и количества проб, приходящихся на различные типы природных руд во всём объёме зоны № 1 (рис.13), отчетливо фиксирует общее уменьшение числа проб и массы золота во 2-ом типе руд по сравнению с другими типами при сохранении первичного уровня концентрации золота в этой руде. Отсюда наблюдается возрастание массы золота в 3-ем и 4-ом типе и возросшее число проб в классах с очень низкими концентрациями.

Рис. 13. Диаграмма распределения средних концентраций золота, массы золота и числа проб в природных типах руд по всему объему рудной зоны №1.

По данным распределения массы золота в рудной зоне № 1 видно, что около 60 % приходится на 3-ий и 4-ый тип руды (рис.13) и более 20 % массы золота приурочено к 5-ому типу. Как отмечалось ранее, в этих рудах золото присутствует в виде мелких срастаний с сульфидами и свободных мелких зерен. Золото здесь, главным образом, свободное. Кроме того, в этих рудах резко снижается концентрация некарбонатного углерода, как возможного осадителя золота, затрудняющего его извлечение. Это способствует формированию единого геолого-промышленного типа, объединяющего 3-ий, 4-ый и 5-ый типы руд.

1-ый и 2-ой типы характеризуются относительно низкими концентрациями золота, в них подавляющая масса золота заключена в арсенопирите и пирите, что характеризует эти руды, как упорные, с трудно извлекаемым золотом. К тому же, в этих рудах содержится до 3 %об некарбонатного углерода. Этот факт должен учитываться при геологическом картировании рудоносной зоны и эти типы могут быть бортовым ограничением единой промышленной рудной зоны.

Главным реперным показателем золотого оруденения минерализованной зоны является 3-ий тип, с которым в изученной части рудной зоны связано до 37% массы золота. Поэтому очень важно оценить закономерности распространения этого типа руды в вертикальном разрезе рудной зоны. Выполненный нами анализ распределения этого типа от верхней штольни 6-6а до нижней 1 представлен на рис. 14.

Рис. 14. Диаграмма распределения массы золота, количества проб и средней концентрации золота в метасоматически окварцованных дислоцированных алевролитах (3-ий природный тип) по штольневым горизонтам 1, 2, 3, 5-9, 6-6а.

Выявленная закономерность распределения золота по 3-му природному типу свидетельствует, что современным эрозионным срезом вскрыта лишь верхняя часть оруденелой зоны, что позволяет перспективно оценивать промышленную минерализацию на глубину.

Заключение

Выполненные научные исследования позволили выделить по характеру золотоносности пять природных типов руд, отражающих результат формирования длительного и сложного золотого оруденения в минерализованных зонах Нежданинского месторождения

Каждый природный тип характеризуется интенсивностью воздействия динамических и гидротермальных преобразований исходных пород и руд, совмещением минеральных стадий, что приводит к формированию различных и сложных по минеральному составу и текстурно-структурным особенностям руд. Для каждого природного типа руд характерны свои особенности золотоносности, определяющие их технологические свойства.

Выявлены процессы внутрирудных преобразований прожилково-вкрапленных руд, приводящие к перераспределению золота по размерам (укрупнение зерен) и формам связи золота с минералами в более сложных и окварцованных рудах. По типоморфным особенностям и химическому составу главных рудных минералов - пирита и арсенопирита установлено, что под влиянием внутрирудных преобразований происходит деформирование золотоносных минеральных зерен и их частичное растворение. В результате тонкодисперсное золото высвобождается и, укрупняясь, переходит в свободную форму.

На основании выявленных закономерностей распределения параметров золотого оруденения для каждого типа руд приведены признаки внутрирудных метаморфических преобразований исходных руд с характерным перераспределением массы золота при сохранении первичных концентраций золота. Установлено, что в рудной зоне №1 Нежданинского месторождения до 80-85 % массы золота приходится на 3-ий, 4-ый, 5-ый типы руд, то есть на руды со значительным метасоматическим и прожилковым окварцеванием и на кварцевые жилы. В них золото свободное. Это основание рассматривать 3-ий, 4-ый и 5-ый типы руд как единый геолого-промышленный тип со средним содержанием золота 3-4 г/т. В 1-ом и 2-ом типах содержится 15-20% от общей массы золота рудной зоны №1, к тому же они являются упорными. При картировании их следует выделять, поскольку эти типы руд занижают общие показатели золотоносности рудной зоны.

Анализ распределения типов руд в рудной зоне №1 по вертикали свидетельствует, что на современном эрозионном срезе вскрыта только верхняя часть оруденелой зоны, которая перспективно оценивается на глубину.

Публикации по теме диссертации

В изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки России

1.аВахрушев.П., Сендек С.В. Внутрирудный метаморфизм и природные типы золотосодержащих руд // Записки Горного института Современные проблемы развития минерально-сырьевого комплекса: геология и экономика. СПб, 2011. Т.а194. С.а60-67.

2. Хашковская Т.Н., Лялинов Д.В., Вахрушева А.П. Прогнозирование теоретически достижимых показателей обогащения методом минералогического моделирования // Цветные металлы, Москва, 2009. С. 30-35

3. Лялинов Д.В., Лебедева А.А., Вахрушева А.П. Исследование вещественного состава сульфидных руд MMZ и PCMZ месторождения Нкомати (ЮАР) // Цветные металлы, Москва, 2011. С. 32-35

В других изданиях

4.аВахрушев.П., Сендек С.В. Особенности внутрирудного метаморфизма золотоносных руд месторождений типа минерализованных зон в черносланцевых породах // Материалы Всероссийской конференции: Самородное золото: типоморфизм минеральных ассоциаций, условия образования месторождений, задачи прикладных исследований, Москва, ИГЕМ РАН, 2010. Т.1. С.а97-99.

5.аВахрушев.П., Сендек С.В. Распределение массы золота в рудах месторождений типа минерализованных зон в черносланцевых комплексах пород вследствие внутрирудного метаморфизма // Материалы научно-практической конференции: Современные проблемы геологии и разведки полезных ископаемых, Томск, ТПУ, 2010. С.а156-159.

6.аВахрушев.П., Сендек С.В. Перераспределение золота в рудах месторождений типа линейных минерализованных зон и штокверков в углеродистых сланцевых комплексах в процессе длительного внутрирудного метаморфизма // Материалы научно-практической конференции: Геология, поиски и комплексная оценка месторождений твердых полезных ископаемых, Москва, ФГУП ВИМС, 2012. С.а90.

7.аКомарова М.З., Козырев С.М., Максимов В.И., Симонов О.Н., Снисар С.Г., Вахрушев.П., Пигарева П.В. и др. Благороднометалльная минерализация вкрапленных руд Норильского рудного узла / Сборник научных трудов Платина России. Красноярск, 2011. Т.а7. С.а330-341.

8. Вахрушев.П., Сендек С.В. Внутрирудный метаморфизм и природные типы золотосодержащих руд // Материалы международного научного симпозиума: Проблемы геологии и освоения недр, Томск, ТПУ, 2012. Т.2. С.а56-58.

Рис. 1. План опробования участка рудной зоны №1 по восстающему №2 из штольни №1

Таблица №1. Химический состав рудных минералов пяти типов руд

Минерал

Количество измерений

Химические элементы, %масс.

1. Внешне неизмененные сульфидизированные алевролиты

арсенопирит

20,9

34,7

45,1

пирит-1

53,1

45,4

0,2

0,1

1,6

сфалерит

34,0

5,8

59,5

халькопирит

34,3

30,6

33,8

тетраэдрит

25,2

12,9

21,5

1,9

1,8

15,3

19,6

теннантит

27,4

6,0

40,4

3,2

22,5

1,6

0,7

2. Слабоизмененные рассланцованные дислоцированные сульфидизированные алевролиты

арсенопирит

20,2

35,5

44,5

пирит-1

52,0

47,0

0,1

0,9

пирит-2

52,7

47,2

буланжерит

18,9

0,2

24,5

54,5

бурнонит

20,8

0,1

13,8

24,7

39,6

сфалерит

32,8

2,3

65,2

тетраэдрит

26,3

9,6

31,6

5,3

6,8

19,5

3. Метасоматически окварцованные и дислоцированные алевролиты

арсенопирит

19,2

34,4

46,5

пирит-1

51,1

47,0

1,8

пирит-2

52,2

47,9

тетраэдрит

25,5

5,0

35,0

5,1

6,6

22,8

сфалерит

32,4

1,9

65,7

галенит

13,1

0.2

86,7

4. Интенсивно метасоматически окварцованные и сложнодислоципрованные алевролиты

арсенопирит

19,7

34,5

46,0

пирит-1

52,4

46,6

1,1

пирит-2

53,2

46,8

0,1

бурнонит

20,4

0,1

13,6

1,9

24,4

41,1

сфалерит

32,5

1,5

66,5

теннантит

27,9

10,2

34,0

4,1

14,0

9,9

тетраэдрит

23,2

3,6

29,4

4,0

7,4

9,7

19,9

галенит

13,2

0,2

86,5

5. Кварцево-жильные тела

арсенопирит

21,6

34,3

44,9

пирит-1

51,8

46,5

1,7

пирит-2

53,1

45,3

фрейбергит

24,1

1,9

26,9

5,0

2,7

16,4

22,7

пираргирит

16,9

1,7

59,5

22,0

буланжерит

19,1

26,9

55,1

бурнонит

19,1

26,3

54,7

сфалерит

31,8

1,2

67,0

галенит

13,1

86,9

Рис. 2. Основные природные типы руд: а - 1-й тип - внешне неизмененные сульфидизированные алевролиты; б - 2-й тип - слабоизмененные рассланцованные, дислоцированные алевролиты, содержащие сетчато-ориентированные кварцевые прожилки; в - 3-й тип - метасоматически окварцованные и дислоцированные алевролиты; г - 4-й тип - интенсивно метасоматически окварцованные сложнодислоцированные алевролиты; д - 5-й тип - кварцево-жильные тела с гофрированно-полосчатой текстурой.


Рис. 7. Зональные зерна пирита. Более темные участки соответствуют более высокому содержанию примеси мышьяка, белые включения - зерна галенита. Изображение в режиме отраженных электронов.
	Рис. 8. Включение золота в пирите. Монофракция пирита первого и второго типов руд. Изображение в режиме отраженных электронов.
	Рис. 9. Золото-сфалерит-арсенопиритовые вкрапленники в кварцевом прожилке. Аншл. 243. Штр. 5/7. Третий природный тип руды. Николи параллельны.
	Рис. 10. Золото в качестве цементирующей раздробленные зерна арсенопирита массы. Штр. 5/7. Проба-протолочка 295. Третий природный тип руды. Николи параллельны.
	Рис. 11. Свободная частица золота. Проба-протолочка 205. Кварцево-жильные тела - пятый природный тип руды. Изображение в режиме отраженных электронов.

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по земле

Blog