Разведка скарновых месторождений вольфрама, молибдена и полиметаллов

Скарновые тела, обычно залегающие в зонах контактов осадочных и активных интрузивных пород, весьма разнообразны по морфологии и условиям залегания. Среди них можно выделить следующие типы:

а) пластообразные более или менее правильные залежи, располагающиеся непосредственно на контакте с активным интрузивным телом (характерными представителями этого типа могут служить многие полиметаллические и шеелитовые месторождения);

б) неправильные залежи сложной конфигурации в зонах контактов активных интрузивных тел;

в) скарновые залежи, приуроченные к зонам разломов на контактах и во внутренних частях активных интрузивных тел;

г) пластообразные залежи, располагающиеся в большем или меньшем удалении от контакта с активным интрузивным телом, приуроченные к благоприятным горизонтам или зонам во вмещающих породах (представителями являются шеелито-касситеритовые и шеелито-молибденитовые скарны в некоторых рудных районах);

д) неправильные трубообразные и столбообразные тела среди известняков, контролируемые трещинной тектоникой (к этому типу относятся некоторые полиметаллические месторождения).

Особенностью скарновых месторождений является большая изменчивость рудоносности, дополняемая в некоторых типах общей изменчивостью формы скарновых тел, вмещающих оруденение. Эти характерные черты связаны с двумя обстоятельствами. Во-первых, с метасоматическим характером рудного процесса, всегда обусловливающим сложную морфологию рудных тел. Во-вторых, с тем обстоятельством, что рудные минералы в скарновых месторождениях представлены двумя генерациями, из которых вторая, более поздняя и обычно наиболее богатая, присутствует далеко не во всех участках скарновых тел. Например, в большинстве шеелитовых скарновых месторождений можно наблюдать, что промышленное оруденение приурочено только к зонам дробления в скарновых телах и последние весьма неравномерно обогащены шеелитом, образующим отдельные гнезда, столбы или зоны. Все сульфиды отлагаются значительно позднее основной массы силикатных скарновых минералов, поэтому они также концентрируются неравномерно, обогащая только некоторые участки.

Все эти обстоятельства заставляют при разведке скарновых месторождений не только изучать морфологию скарновых тел, но и выяснять закономерности внутренней структуры залежей, определяющие локализацию рудных минералов. Такие задачи при структурном изучении месторождений будут рассмотрены ниже, при описании рудных столбов. Рудные столбы в жильных месторождениях также являются структурами в структурах, но там их форма, равно как и форма самих жил, менее разнообразна и проще, чем в скарновых месторождениях.

Наконец, кроме, скарновых залежей, заключающих в себе рудные минералы, встречаются совершенно безрудные скарновые тела, не имеющие никакого отношения к оруденению, часто относящиеся даже к другому геологическому циклу. Их присутствие на площади месторождения может вносить большую путаницу, вызывая неосновательные надежды на присутствие в них оруденения.

Некоторую ориентировку относительно возможной рудоносности скарнов может дать нахождение в них аномальных анизотропных гранатов; для пустых скарновых пород более характерны изотропные гранаты. Этот признак, однако, очень неточен. Часто в рудоносных скарнах также присутствуют изотропные гранаты, более ранние по возрасту и, с другой стороны, известны безрудные скарны с анизотропными, более поздними гранатами.

Сложность строения скарновых месторождений резко ограничивает возможность применения разведки бурением. Тем не менее довольно часто проводятся буровые работы с целью получения запасов категории C1 или даже только установления рудной минерализации на глубине. Для получения запасов категорий В и A2 в основном применимы только горные выработки, проведение которых чрезвычайно затрудняется большой крепостью скарнов.

Приведенное ниже описание методики разведочных работ на одном из месторождений может быть в равной степени применимо как для молибденитовых, так и для шеелитовых скарновых месторождений.

Одно из типичных месторождений приурочено к почти вертикальному контакту дайкообразной интрузии гранитов с известняками. Контакт имеет тектонический характер. Подвижки вдоль него возобновились сразу же вслед за затвердением периферических частей гранитов, но до стадии внедрения аплитовых жил. Об этом свидетельствует образование системы заполненных аплитом трещин типа оперенных, поперечных по отношению к контакту и явно сопряженных с ним (рис. 33).

Несколько позднее зона контакта была скарнирована с образованием гроссуляровых скарнов за счет гранитов и аплитов. Новые движения вдоль контакта обновили трещиноватость в узкой полосе соприкосновения гроссуляровых скарнов с известняками и одновременно вызвали образование внутри тела гроссуляровых скарнов дополнительной системы оперенных трещин, ориентированных так же, как и ранние аплитовые дайки. Вдоль подновленного контакта известняков с гроссуляровыми скарнами последующие магматические эманации образуют продольное тело андрадитовых скарнов, а внутри более древних гроссуляровых скарнов по трещинам оперения отлагаются разнообразные гранаты, создающие в этом скарновом теле участки поперечной полосчатости, падающие на восток.

Почти одновременно со стадией отложения андрадита или несколько позже, в трещинах и промежутках между минеральными зернами скарна происходит отложение рудного минерала 1-й генерации. Рудный минерал 1-й генерации играет главную роль в рудной минерализации на месторождении, и его локализация вдоль зон поперечной полосчатости могла в некоторых местах обусловить восточное склонение рудных столбов. Позднее подвижки вдоль контакта возобновились. Дробление полосы андрадитовых скарнов создало благоприятные условия для отложения минералов гидротермальной стадии (халькопирита, пирита, арсенопирита и антимонита) и тесно связанного с ними рудного минерала 2-й генерации.

Таким образом, образование скарновых тел и рудная минерализация на месторождениях подобного типа полностью контролируются тектоническими нарушениями. Там, где тектонические движения по каким-либо причинам отсутствуют, в зоне контакта нет ни скарнов, ни оруденения.

Границы оруденения, особенно промышленного, не совпадают с границами скарновых тел. Только в тех участках скарнов, где последующие тектонические движения создавали благоприятные условия для циркуляции рудоносных эманаций, скарны вмещают оруденение.

Разведка месторождения осуществляется системой штолен, проходимых по простиранию скарнового тела на расстоянии (по вертикали) 30—60 м. Штольни идут непосредственно по рудному телу, причем, когда мощность оруденения превышает ширину горной выработки, применяются рассечки (орты) не реже, чем через 15—20 м по простиранию. Последние пересекают всю мощность рудной зоны, от малоизмененных гранитов в одном боку до известняков в другом.

При изучении минералогического состава руд серьезное внимание следует обращать на выяснение степени окисления и границ распространения окисленных руд. Многие окисленные руды редких металлов, например, молибдена, либо совсем не обогащаются, либо обогащение их требует особых приемов. В этом случае окисленные руды должны быть изучены с особой тщательностью, а запасы их подсчитаны отдельно от сульфидных руд.

Степень окисления молибдена в верхней зоне и глубина самой зоны могут быть весьма различны. Так, например, на одном из месторождений, представленном штокверком кварцево-молибденитовых прожилков во вторичных кварцитах, в зоне окисления молибдит (МоО3) составляет 25% от всего содержащегося в руде молибдена, а в сильно раздробленных участках окисление молибденита распространяется до глубины 150 ж. В другом месторождении на поверхности рудного тела количество окисленного молибдена составляет 63%, на горизонте 20 м от поверхности — 57%, на горизонте 50 м — 22% и на горизонте 80 м — 1%. На третьем месторождении отношение сульфидного молибдена к окисленному составляет у поверхности 1:4, а на глубине 40 м повышается до 1:1.

Важным вопросом при разведке месторождений в скарнах является правильное определение объемного веса руд. Многие скарны обладают большой кавернозностью и пористостью, поэтому для них непригодно обычное пикнометрическое определение удельного веса.

В связи с большой крепостью пород трудно определить объемный вес путем выемки и взвешивания руды из специальных выработок точно замеренного сечения. Обычно приходится ограничиваться массовым определением объемного веса характерных штуфов, причем размеры штуфов должны быть максимальными. Штуфы предварительно покрываются тонким слоем парафина, чтобы вода, в которую погружается образец, не проникала в поры породы.