Разведка месторождений хромита (по П.М. Татаринову)

02.06.2018
Под собирательным названием «хромит» подразумеваются различные хромшпинелиды, являющиеся единственными рудными минералами хрома. Для них характерна тесная генетическая и пространственная связь с ультраосновными породами (гипербазитами).

Главная масса промышленных месторождений хромита приурочена к перидотитам и дунитам, т. е. наиболее богатым магнезией разновидностям гипербазитов, а также к продуктам метаморфизма этих пород — серпентинитам и тальково-карбонатным породам. В массивах, где преобладающую роль играют породы группы габбро и пироксениты, хромиты не образуют значительных скоплений.

Наблюдается отчетливая связь между типом хромшпинелидов и петрографическим составом вмещающих пород. Месторождения, расположенные в перидотитах, представлены хромшпинелидами типа алюмохромита или хромпикогита, содержащими повышенное количество (до 25%) глинозема. Эти руды низко- или среднесортны. В дунитах некоторые хромитовые месторождения сложены магнохромитом и хромпикотитом, являющимися высокосортным сырьем.

Общей закономерности, в смысле приуроченности хромитовых месторождений к определенным частям массивов гипербазитов, например к периферии, к лежачему или к висячему боку, не наблюдается.

Для хромитовых руд в эпигенетических (позднемагматических) месторождениях характерны линзо- и жилообразные формы рудных тел, реже столбообразные тела, локализация которых подчиняется первичной магматической тектонике гипербазитового массива.

Дайки пород, родственных гипербазитам, нередко секут тела хромитов. Весьма характерна для хромитовых месторождений нарушенность их позднейшими весьма многочисленными разрывами самой разнообразной ориентировки и типа. Эти нарушения могут быть сдвигами, нормальными сбросами и взбросами. Наблюдаются также блоковые перемещения. Амплитуда нарушений различная: от нескольких сантиметров до 50—60 м. Преобладают небольшие смещения до 5 м, более редки смещения на 10—15 м (рис. 29, 30, 31).

Поисковая стадия работ на хромитовых месторождениях базируется на геологической съемке масштаба 1:50 000, обеспечивающей расчленение картируемой поверхности ультраосновной интрузии по петрографическому составу. Такое картирование позволяет оконтурить участки, благоприятные для организации детальных поисков на хромит, причем последние проводятся уже на основе съемки более крупного масштаба 1:5000—1:10 000.

Образование многих месторождений хромита на поздних стадиях остывания интрузий требует особенно внимательного изучения первичной тектоники ультраосновных тел, которая может контролировать расположение рудных залежей. Также необходимо картировать жильные свиты пород и следы постмагматической тектоники, нарушающей интрузивное тело, потому что эти же разрывы могут нарушать и месторождения.

В плохо обнаженных районах требуется проведение искусственных обнажений (расчисток, канав и шурфов) и магнитометрической геофизической съемки. Последняя не обнаруживает непосредственно хромитовых тел, но дает возможность выделить и оконтурить участки дунитов, тальковых и кварцево-карбонатных пород, габбро, мощные дайки жильных пород, ксенолиты пород кровли и тектонические зоны.

На участках развития малоглиноземистых разностей ультраосновных пород (дунитов, гарцбургитов), являющихся обычными вместителями хромитов, организуется геологическая съемка масштаба 1:5000—1:10 000, сопровождаемая детальными поисковыми и предварительными разведочными работами. При этом широко применяется проходка выработок и магнитная съемка.

При значительной мощности наносов организуется ручное бурение. Для непосредственных поисков хромитовых тел на участках, перекрытых не очень мощными наносами, применяется гравиметрия. Однако последняя не дает удачных результатов при расчлененном рельефе и малых размерах залежей. Залежи больших размеров при ровном рельефе хорошо обнаруживаются гравиметрией, даже при значительной мощности перекрывающих рыхлых отложений (до 10—15 м).

Канавы для вскрытия выходов задаются вкрест простирания рудоносной зоны через 40—50 м. Нередко встречающиеся пологие тектонические нарушения типа небольших надвигов превращают выходы хромитовых тел в слабо сцементированные развалы. В некоторых случаях такие развалы могут вызвать преувеличенные представления о мощности рудного тела, а в других — неправильное заключение о быстром выклинивании рудного тела на глубину.

Вслед за обнаружением рудного тела необходимо получить представление о химическом составе хромшпинелида, особенно для руд вкрапленного типа. Анализ зерен хромита, отделенных от вмещающей породы, должен быть произведен по крайней мере на Cr2O3, Fe2O3, Al2O3, FeO, MgO, SiO2, NiO, S и P.

Предварительная разведка производится при помощи дудок, пройденных в профилях канав со стороны висячего бока рудного тела. Расстояние между дудками 30—50 м. Из дудок на глубине около 10 м рудное тело вскрывается рассечками.

Детальная разведка базируется на детальной геологической съемке, выполняемой для всего месторождения на инструментальной основе в масштабе 1:500—1:2000. Для отдельных залежей составляются геологические планы поверхности (карьеров) и горизонтов горных выработок в масштабе 1:200—1:500. Контуры рудных тел на этих картах строятся на основе точных данных документации горных выработок и скважин, причем должны быть особо обозначены все контакты: нормальные, тектонические и неясные.

Наиболее рациональным способом разведки большинства месторождений хромита является применение горных выработок, пройденных до горизонта грунтовых вод. Только горные выработки могут дать полноценный материал о морфологии и тектонике рудных тел и о запасах руд по категории А2. Однако сравнительная медленность проходки выработок и приток рудничных вод заставляют широко применять колонковое бурение, которое с успехом выявляет запасы по категориям В и C1. Буровые скважины должны проходиться с таким расчетом, чтобы при пересечении рудного тела их диаметр был не меньше 85—100 мм, что особенно необходимо при изучении вкрапленных руд.

Расстояние между выработками определяется, главным образом, характером послерудной тектоники на месторождении. Некоторые правильные и мощные залежи разведываются выработками, располагающимися на расстояниях в 30—40 м. Большие тела или большие блоки, ограниченные тектоническими сместителями, разведываются шурфами, дудками или скважинами, задаваемыми через 20 м по простиранию, и подсекаются на глубине (квершлагами или скважинами) через 10 м по вертикали.

Наконец, месторождения, сильно нарушенные тектоническими сместителями, рудные тела которых представлены небольшими разобщенными блоками, приходится разведывать по сетке густотой до 10 м. Такие тела необходимо вскрывать преимущественно горными выработками, при помощи штреков, проходимых по простиранию рудного тела, и рассечек из этих штреков, прослеживающих наиболее крупные тектонические нарушения (см. рис. 29).

Для месторождений, разобщенных послерудной тектоникой на отдельные блоки незначительных размеров, рекомендуется разведка открытым карьером глубиной 3—5 м. Разведка таким способом дает возможность изучать тектонику месторождения, установить элементы залегания рудных тел и определить выход руды на единицу объема или веса пород.

Профили и отдельные выработки при разведке хромитовых месторождений, так же как и при разведке всех других месторождений, не должны располагаться слепо по однажды выбранной геометрической сетке. В каждом случае сетка может сгущаться или разрежаться в зависимости от местных условий залегания рудных тел.