ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.....................................................................2
1. Гипергенные процессы на уральских колчеданных месторождениях
1.1 Уральские колчеданные месторождения ..............................8
1.2 Очерк геологической истории района в постгерцинский этап развития............................................................10
1.3 Особенности химизма вод..........................................14
1.4 История изучения гииергенеза уральских колчеданных месторождений.......................................................16
1.4.1 Гипергенная зональность................................16
1.4.2 Минералогия зон окисления уральских колчеданных
месторождений ........................................19
1.4.3 Благородные металлы в зоне окисления уральских
колчеданных месторождений.............................19
2 Зоны гипергенеза Александринского и Западно-Озерного месторождений 24
2.1 Александрийское месторождение ...................................24
2.1.1 Обзор предыдущих исследований на месторождении 24
2.1.2 Геология и вещественный состав пород и руд ............26
2.1.3 Гнпергенный профиль Александринского
месторождения.........................................45
2.1.3.1 Локальные факторы гипергенеза на Александринском месторождении.........................45
2.1.3.2 Г ипергенная зональность Александринского месторождения.........................................46
2.1.3.4. Минералогия гипергенных образований..........57
2.1.3.5. Распределение золота и серебра в гииергенном профиле...............................................75
2.1.3.6. Изотопный состав серы окисленных образований Александринского месторождения.........................................76
2.2 Западно-Озерное месторождение....................................77
2.2.1 Обзор предыдущих исследований на месторождении 77
2.2.2 Геология и вещественный состав пород и руд ............77
2.2.3 Гипергенный профиль месторождения .....................90
2.2.4 Минералогия гипергенных образований....................97
2.2.5 Распределение содержаний золота и серебра в
минеральных ассоциациях зоны окисления Западно-Озерного месторождения...............................112
2.2.6 Изотопный состав серы в зоне окисления Западно-
Озерного месторождения...............................115
3. Особенности зон окисления слепых рудных тел.............................117
3.1 Морфология зон окисления, зональность...........................117
3.2 Минералогия гипергенных процессов...............................119
3.3 Химическая эволюция пород и руд в зоне гипергенеза..............123
3.4 Черты отличия зоны окисления от площадной коры выветривания 124
3.5 Модель формирования зоны окисления слепой рудной залежи.........125
Заключение.................................................................132
Библиография...............................................................134
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Первые систематические сведения о зонах континентального гипергенеза на уральских колчеданных месторождениях относятся к началу XX столетия. Практический ке интерес к этому объекту имеет значительно более древнюю историю. Еще Геродот, шисывая быт массагетов, населявших южноуральские степи в железном веке, отмечал 13обилие здесь меди и золота. Во II тысячелетии до нашей эры зоны окисления некоторых юлчеданных месторождений (месторождение Бакр-Узяк, Сибайский район) шрабатывались племенами синташтинской культуры (Черных, 1970). Затем, после длительного перерыва, малахитсодержащис продукты окисления извлекались для медеплавильного производства в XVIII в. и начале XIX в.
С развитием металлургических и горнодобывающих технологий интерес к зонам жисления не иссяк. Обусловлено это рядом причин. Во-первых, «железные шляпы» юлчеданных месторождений на продолжение уже трех тысячелетий остаются источником юлотой руды. В основном отрабатывались масштабные залежи апоколчеданных бурых келезняков, часто содержащих видимое золото. Извлечение золота достигалось путем равитационной сепарации и, позднее, амальгамации. Практический интерес к зонам жисления во второй половине XX столетия возобновился в связи с развитием технологии щанидного выщелачивания, позволяющей извлекать из оксидных и сульфатных тродуктов окисления очень высокодиснсрсное золото и, таким образом, повысить фодуктивность этого типа руд и вовлечь в эксплуатацию новые объекты. Во-вторых, ювестно, что так называемая зона цементации или вторичного медного обогащения шляст собой наиболее богатую, а зачастую и единственно ценную часть месторождения.
Актуальность работы определяется необходимостью углубленного изучения их еологического строения и минералогии. Закономерности геологического строения холжны учитываться при разведке и извлечении руд, минералогия - при экстракции юлота из руд. Немаловажным вопросом является определение минеральных форм, летающих металлургическому переделу, и токсичных элементов, которые могут высвобождаться в процессе переработки руд.
Цель работы и задачи
Основной целью работы являлось ретроспективное моделирование процессов формирования зон окисления нал слепыми колчеданными залежами. Задачи «следования:
- определение черт отличия зон окисления слепых залежей от выходящих на уровень современного эрозионного среза на примере Александрийского и Западно-Озерного колчеданных месторождений;
2
)зерных ванн. По растительным остаткам они датируются апт - альб - сеноманом. Эпоха элигоцеиа ознаменовалась новым этапом каолинового выветривания как палеозойских, гак и мезозойских пород. Наконец, с плиоцена возрастает роль физического выветривания Сигов, 1957).
Поверхность складчатого палеозойского фундамента в настоящее время наклонена за восток и северо-восток. Выделяются зоны субмеридионального направления с более интенсивным наклоном поверхности, чаще всего приуроченные к погружениям складча-гого фундамента, и с более спокойным наклоном, обычно отвечающие поднятиям фундамента. На фоне общего наклона выделяются небольшие выступы и впадины. Выступы >бычно на поднятиях фундамента палеозоя, впадины - на погружениях. Рельеф поверхно-гги находит отражение в мощности платформенных отложений (Умова и др., 1968).
В раннем триасе на завершающем этапе тектоногеиеза продолжались активные горообразовательные движения, обусловившие существование горного рельефа и формирование молассовых и эффузивно-осадочных формаций. В Магнитогорском прогибе нижне-гриасовая молассовая формация представлена слабо литифицированными полимиктовы-уш валунно-галечиыми конгломератами красных тонов камепноручейской свиты. Климат герритории не мог быть холоднее современно1Х) субтропического или тропического и характеризовался чередованием дождливых и засушливых сезонов. Высокие г орные хребты зокрывали хвойные и гинкговые леса. На предгорных равнинах произрастали густые вла-юлюбивые леса. Водоразделы были покрыты более разряженными лесами типа саванн Зиняхина, 1984). На существование засушливых перидов в климате раннего триаса указывают широкое распространение красноцветных пород, присутствие дисперсного гипса \ «пустынного загара» некоторых галек (Тужикова, 1981) Так как процессы горообразования еще имели место, выветривание на большей части территории сводилось к физиче-жой дезинтеграции пород. \
В среднем триасе в Тагило-Магнитогорском прогибе происходило образование мощной коры выветривания латеритного типа, климат был более жаркий и влажный, чем 1 раннем. Со среднезриасовой корой выветривания связаны месторождения лег ированных келезных руд (Халиловское, Новокиевское и др.), ферриаллитов, сиаллитов, бокситов.
В позднем триасе в Уральском регионе началось формирование нижнемезозойской /гленосной формации. В северной части Тагило-Магнитогорского прогиба в кариийский зек (Тз) формировались несгроцвстныс бокситоносные и угленосные образования (весе-ювекая и богословская свиты). В норийский и рэтскис века накапливались сероцветные /гленоспые отложения (волчанская и маповолианская свиты), характеризующиеся сидсри-гизацией, пиритизацией, содержащие конкреции фосфатизированных бокситов. На юге
12
Га шло-Магнитогорского прогиба (Таналык-Баймакская и Орская впадины) в начале юзднего триаса отлагались болотно-озерные пестроцветные бокситоносные осадки (мин-)ыбайская свита). Для них свойственно обогащение сидеритом, присутствие кристаллов зирита, примесь обугленного растительного детрита, каолиновый состав глинистых по-х>д. К нижнему горизонту этих образований приурочены линзовидные прослои глинистых пород с бобовинами гидрогематита, гидрогетита, гидраргиллита (бобово-оолитовая келезно-бокситовая руда). В конце позднего триаса в озерных и болотных условиях намаюсь накопление сероцветных угленосных отложений (кызылкаинская свита).
В позднем триасе изменяется характер выветривания на Урале. В конце позднего гриаса - начале юры (в рэт - лейасе) здесь шло формирование белого каолинитового элю-гия. Каолииитовое выветривание развивалось как на коренных породах, так и на красно-хветной коре выветривания латеритного типа. Климат позднего триаса - жаркий и влажный, о чем свидетельствуют материалы споро-пыльцевого анализа. К концу кейпера (Тз) фоисходило некоторое понижение температур и увеличение количества осадков (Зиняхи-ш, 1984). В то же время, рэт - лейасовая флора Челябинского угленосного бассейна указывает на сухой и теплый климат при наличии пустынь (Сигов, 1957).
К средней юре рельеф складчатого фундамента представлял собой предельно снивелированную поверхность, постепенно погружающуюся в северном направлении.
Восточный склон Урала в течение раннего и начала позднего мела характеризуется <онтинентапьными условиями. Сформированная кора выветривания в песчано-шевритовой части имела кварцевый состав, в пелитовой - гидрослюдисто -каолинитовый. Породы коры выветривания служили основным источником для платфор-уюнных и морских осадков. В меле произошло перерождение коры выветривания с выносом железа и алюминия и образованием железных рул и бокситов.
В Зауралье в валанжине и начале готерива (К]) существовали условия открытого моря, развитого на территории Западно-Сибирской низменности в верхнеюрское время. В 'отериве и баррсмс (КО произошло опреснение бассейна и сильное сокращение его акватории. В апте (КО район Зауралья представлял собой заболоченную равнину с рядом оп-эесненных водоемов. В альбе (КО произошло восстановление нормального морского бассейна, который вскоре вновь превращается в опресненный водоем. С турона (К2) до ниж-чего олигоцена восточная часть Зауралья была открытым морским бассейном, имевшим свободное сообщение с мировым океаном в северной и южной части (Умова и др., 1968). Экологический анализ фауны юрских и меловых морей указывает на теплый морской режим (Сигов, 1957).
13
- Київ+380960830922