Разведка линзообразных месторождений колчеданных руд, меди, свинца и цинка

02.06.2018
Месторождения медистых колчеданов часто бывают приурочены к рассланцованным эффузивным и осадочным породам, которые в значительной мере превращены в хлоритовые и серицитовые сланцы. Рудные тела обычно имеют линзообразную форму, реже форму жил, и залегают более или менее согласно с крутопадающей сланцеватостью вмещающих пород. Размеры линз различны и изменяются от немногих десятков до сотен и даже в отдельных случаях до тысячи метров длины по простиранию и падению. Мощность таких линз измеряется метрами и десятками метров. Преобладающим рудным минералом является пирит, в значительных количествах встречаются халькопирит и сфалерит, более редки галенит и теннантит.

Важно отметить, что, кроме проявлений вторичной зональности, в рудах колчеданных месторождений наблюдаются изменения минералогического состава по простиранию и по падению. В связи с этим отдельные линзы одного и того же месторождения или даже участки в одной и той же линзе могут быть чисто ипритными, медно-пиритными или медно-цинковыми. Поэтому при разведочных работах совершенно необходимо производить оконтуривание разных сортов руд.

Характерными особенностями колчеданных залежей являются склонение, которое может быть весьма разнообразным, и присутствие «слепых» тел, не имеющих непосредственного выхода на дневную поверхность.

Зона окисления обычно представлена железными «шляпами», зона выщелачивания — рыхлыми, слабо сцементированными баритовыми и колчеданными сыпучками. Эти верхние горизонты колчеданных месторождений практически лишены меди и других цветных металлов, но часто являются промышленными месторождениями золота. Надежна их разведка горными выработками, применение которых обязательно при детальной разведке. Ho в первых стадиях разведки и опробования возможно применение ударно-канатного бурения с тщательным отбором проб по всей мощности зон окисления и выщелачивания.

Зоны сульфидного обогащения и первичных руд разведываются скважинами» и буровые работы являются главным видом разведки. Метраж колонкового бурения на месторождении даже среднего масштаба обычно измеряется десятками тысяч метров. Так, например, разведка бурением рудоносной линзы, имеющей длину по падению около 300 м, проводилась по разведочным линиям, отстоящим друг от друга по простиранию на 50—80 м и между горизонтами подсечения по вертикали — на 50 м (рис. 38). Разведка рудного тела другого месторождения осуществлялась наклонными скважинами с расстоянием между скважинами первого ряда 90—100 м. По падению рудного тела скважины располагались на интервалах, кратных 60 м. Третье месторождение разбуривалось наклонными скважинами с расстоянием между линиями 70—100 м. Первый ряд скважин подсекал рудное тело приблизительно на горизонте 100 м, скважины второго ряда задавались «в затылок» на 100 м ниже скважин первого ряда.

Применявшееся на некоторых месторождениях беспорядочное, не «в затылок», расположение скважин затрудняет геометризацию форм рудных тел. Строить по таким материалам вертикальные геологические разрезы и погоризонтные геологические планы весьма неудобно.

Несмотря на то, что глубокие скважины, заданные в одном профиле в затылок одна другой, в связи с азимутальным искривлением выходят из плоскости разреза, привязка всех данных к параллельным разрезам все же значительно удобнее при расположении устьев скважин в правильных профилях.

Буровая разведка позволяет подсчитать запасы колчеданных линз по категориям В и C1. Некоторые участки при надлежащей густоте сетки (50х50 м для тел больших размеров) и правильном строении рудного тела могут быть подсчитаны по категории A2. Однако дальнейшее сгущение сетки скважин и разведка всего месторождения до категории A2 только бурением нецелесообразна.

На многих колчеданных месторождениях наблюдаются тектонические нарушения. В таких случаях толкование формы двойных и тройных рудных тел, встречаемых в скважинах, может быть различным. Так, на одном из месторождений (рис. 39) все обнаруженные бурением двойные и тройные сближенные тела оказались одним телом, смещенным ступенчатыми взбросами. В таких случаях большое значение имеет эксплуатационная разведка, производимая горными выработками и скважинами подземного бурения, уточняющая морфологию рудных тел и распределение сортов руд.
Разведка линзообразных месторождений колчеданных руд, меди, свинца и цинка

Методика поисков и отчасти разведки колчеданных месторождений зависит от представлении об условиях их образования. До недавнего времени считалось, что колчеданные месторождения на Урале образовались путем метасоматического замещения метаморфизованных зеленокаменных сланцев гидротермальными растворами, генетически связанными с верхнепалеозойскими гранитами.

Академик А.Н. Заварицкий, на основании изучения одного из южноуральских колчеданных месторождений, залегающего в толще нерассланцованных эффузивов, высказал гипотезу, согласно которой все уральские колчеданные месторождения первоначально образовались в верхнем силуре и нижнем девоне приблизительно одновременно с крупнейшими излияниями средних магм, давших толщи спилитов и кератофиров. Основанием для такой гипотезы послужило сравнительное изучение рудной минералогии упомянутого месторождения и остальных колчеданных месторождений Урала. В первом месторождении, залегающем среди нерассланцованных эффузивов, сульфидные минералы представлены разновидностями, непосредственно выделившимися из коллоидных растворов, с характерными скорлуповатыми формами; в месторождениях, залегающих среди сланцев, пирит и другие сульфидные минералы подверглись полной перекристаллизации и коллоидные структуры там совершенно отсутствуют. Приведенные выше (и некоторые другие) факты дали основание А.Н. Заварицкому предполагать, что уральские колчеданные месторождения существовали задолго до того, как были подвергнуты воздействию тектонических сил в верхнепалеозойское время при образовании Уральских гор. При горообразовании эффузивы (спилиты и кератофиры) были рассланцованы, а колчеданные тела смяты в линзы.

Понятно, что гипотеза Заварицкого оказывает влияние на методы поисков и разведок колчеданных месторождений на Урале. Во-первых, в соответствии с его представлениями о генезисе колчеданных месторождений, их нужно искать не только среди рассланцованных пород, но и среди нерассланцованных эффузивных толщ. Во-вторых, тектонические структуры зеленокаменных пород, вмещающих месторождения, образовались после рудных тел и поэтому не определяют расположения (не контролируют) слепых и параллельных рудных тел, которые необходимо отыскивать при разведке. Следовательно, с этими поздними тектоническими структурами надо считаться постольку, поскольку они могут изменять форму уже существующих рудных тел.

Советские геологи, изучавшие генезис колчеданных линз, пришли к заключению, что история месторождений была длительной и возможно весьма сложной. Между тем, прежде месторождения изучались вне геологической истории и без выяснения влияния процессов, происходивших в окружающих породах. He всегда учитывалось, что в связи с воздействием разных геологических факторов первоначально отложенные руды во многих месторождениях должны существенно изменяться, и форма рудных тел при этом также может приобретать такие черты, которые ранее не были свойственны месторождению. В действительности же судить об условиях первичного отложения руд и о первоначальных особенностях месторождений в ряде случаев можно только отчасти, на основании изучения парагенезиса минералов и геологических особенностей метаморфизованного месторождения. Необходимо стремиться выяснить, каким было месторождение и его минералогический состав раньше, в момент образования, и какие изменения оно испытало после своего образования.