Разведка жильных месторождений цветных и редких металлов

02.06.2018
Характерной чертой гидротермальных месторождений этого типа является приуроченность к трещинам, пересекающим самые различные осадочные, метаморфические и магматические горные породы. Форма минеральных тел обычно плитообразная, хотя отдельные пережимы и раздувы встречаются у многих представителей этой группы.

Трещины, вмещающие минеральные тела, характеризуются большим разнообразием форм и генезиса, поэтому направление разведок на каждом конкретном месторождении может сильно изменяться, и единых стандартов здесь нет. На выбор способов разведки в значительной степени влияют морфология и генезис трещин, но решающее значение имеет изменчивость содержания полезных компонентов в минеральном теле. В жильном типе месторождений изменчивость формы, как правило, меньше изменчивости содержания. Исключением являются некоторые сильно нарушенные месторождения.

Коэффициент вариации по содержанию полезного компонента в жильных месторождениях цветных металлов обычно изменяется от 60 до 100, редко до 150, а в жилах малых и благородных металлов — от 100 до 250 и выше.

При выборе способа разведки имеет значение также размер жил, так как в случаях очень малых жил приходится сильно сгущать сетку разведочных выработок. В то же время на очень больших жилах с аналогичным коэффициентом вариации по содержанию возможно проведение разреженной системы выработок. Кроме того, для жил больших размеров широко применяется разведка бурением. По мере уменьшения величины отдельных тел все большее значение приобретают горные выработки в качестве главного способа разведки.

Существенной особенностью жило- и линзообразных тел, более редко проявляющейся у пластовых тел, является склонение, заключающееся в том, что жила или линза ограничена линиями выклинивания, не перпендикулярными к линии простирания (рис. 43).

Границы выклинивания жилы, определяющие ее склонение, могут иметь неодинаковый наклон и даже могут быть направлены в разные стороны; в этом случае длина жилы по мере углубления может изменяться, увеличиваться или уменьшаться. Если скважины, пройденные в одном из сечений, не встречают рудного тела на нижних горизонтах, в то время как в соседнем сечении на этой же глубине рудное тело обнаруживается, можно предполагать наличие склонения. В жильных телах нередко наблюдается столбообразное распределение богатых участков.

Очень часто столбы имеют крутое склонение и вытянуты по направлению склонения. Нередко встречаются также столбы с пологим склонением. Для некоторых жильных месторождений установлено, что рудные столбы образуются в местах сопряжения трещин разрывов, вмещающих жилы и имеющих различные элементы залегания, т. е. образование столбов зависит от трещинной тектоники рудного поля. При крутом склонении рудных столбов в жиле сетка разведочных выработок сгущается по простиранию и несколько разрежается по падению. Например, если по простиранию расстояние между скважинами при детальной разведке жилы составляет 40—50 м, то по падению может быть принят интервал в 60—80 м.

Жильные трещины, особенно крутопадающие, в некоторых случаях изменяют направление падения на обратное. С такой возможностью следует считаться при заложении разведочных скважин (рис. 44).

Группа жильных месторождений со сложным распределением компонентов объединяет многие сравнительно большие месторождения золота и малых металлов гидротермального генезиса; для них характерен коэффициент вариации, изменяющийся от 100 до 200. Главной особенностью этих месторождений является крайне неравномерное и нередко кустовое распределение компонентов. В связи с этим ценность подселения рудного тела единичной скважиной для целей опробования и определения среднего содержания очень мала, и даже 3—5 скважин обычно не могут дать достаточно определенных сведений о полезном ископаемом.

Необходимо отметить, что среди жильных месторождений малых металлов этого типа кварцевые жилы с молибденитовым оруденением с поверхности во многих случаях почти или совершенно безрудны в связи с механическим и, в какой-то мере, химическим удалением молибденита из приповерхностной зоны на глубину до 10 м. Поэтому поиски и разведка этих месторождений поверхностными выработками должны немедленно дополняться разведкой более глубоких частей.

В настоящем разделе рассматриваются также месторождения цветных металлов, очень сильно тектонически нарушенные или представленные малыми телами.- Эти месторождения менее изменчивы, чем месторождения золота и малых металлов, с которыми они объединяются. Te и другие месторождения разведывать бурением ненадежно, так как этот метод для обоих типов не позволяет получать запасы выше категории C1. Однако, несмотря на малую надежность, бурение здесь применяется довольно широко, потому что дает возможность быстро устанавливать факт присутствия минерального тела на нижних горизонтах, чего не могут дать в короткие сроки горные выработки.

Решающее значение для оценки месторождения имеют горные выработки — штольни или шахты, с системой соответствующих рассечек, которые проходятся на одном или на нескольких горизонтах. Такие выработки дают возможность изучить морфологию рудных тел и смещающие их тектонические нарушения, детально опробовать полезное ископаемое и выявить особенности распределения компонентов (гнезда и их расположение, морфологию и причины образования рудных столбов).

На крупных месторождениях, относящихся к рассмотренным ранее генетическим типам, разведочные горные выработки представляют меньший интерес для эксплуатации. Для транспортировки больших масс добываемых руд требуется коренная реконструкция выработок с целью использования их в качестве эксплуатационных. На всех же месторождениях, рассматриваемых в настоящем разделе, объем добычи значительно меньше, и к разведочным выработкам предъявляются более строгие требования в отношении их возможного использования при будущей эксплуатации.

Чтобы отвечать поставленным целям, горно-разведочные выработки должны иметь: 1) некоторое минимальное, но достаточное сечение, которое, не слишком отличаясь от принятых в разведке, позволяет использовать выработку в дальнейшем как эксплуатационную; 2) нормальный уклон и кривые достаточно большого радиуса (последнее, впрочем, не исключает основного требования к выработке как разведочной — выработка должна итти по руде); 3) нормальную высоту (или глубину) подселения между горизонтами, составляющую 30—40 м по вертикали.

При разведке пологопадающих жил, в зависимости от крепости боковых пород и других условий, этот интервал может несколько измениться, но обычно, за исключением случаев почти горизонтального залегания жил, не допускается проходка выработок на сближенных горизонтах, например, через 15—20 м. Опасна также проходка выработок сразу через горизонт, т. е. при расстоянии по вертикали более 60 м, так как рудное тело может так сильно измениться, что сравнение данных, полученных на обоих горизонтах, будет невозможно, или же рудное тело даже может быть совсем потеряно.

Для месторождений рассматриваемого типа часто применяется комплексная система разведки, при которой одновременно проходят горно-разведочные выработки для детального изучения верхних горизонтов и колонковые скважины для установления глубины и характера минерализации на нижних горизонтах. Если мощность и минералогический состав рудной жилы остаются неизмененными, а также сохраняется характер изменения вмещающих пород в зальбандах жилы, причем хотя бы в некоторых из скважин устанавливается обычное содержание полезного компонента, — все эти признаки по совокупности могут свидетельствовать о продолжении оруденения до глубин, достигнутых бурением. Если же минерализация резко изменяет свой характер, то к оценке глубоких горизонтов месторождения следует подходить с осторожностью.

Одно из типичных гидротермальных жильных золоторудных месторождений, разведку которого мы рассмотрим в качестве примера, представлено системой жил в диабазовых порфиритах и залежами сплошных сульфидов на контактах порфиритов с известняками. Большая часть жил простирается на северо-восток и падает на северо-запад под углами 40—60°, но имеются такие же жилы с обратным пологим падением на юго-восток (рис. 45). Протяжение жил по простиранию измеряется сотнями метров, мощность составляет от 0,2 до 1,5 м.

Жилы относятся к золото-мышьяковой формации и состоят главным образом из кварца, кальцита, арсенопирита, сфалерита, галенита и халькопирита.

Заполнение рудоносных трещин и формирование жил происходило в несколько стадий, сопровождавшихся брекчированием ранее отложенных минералов. После интенсивного дробления раннего кварца с мелким свободным золотом, в жилах отложились арсенопирит и пирит с эмульсионным золотом. Главная масса золота связана с позднейшими минералами — халькопиритом и галенитом. Распределение рудных минералов в жилах отличается большой неравномерностью. Участки, обогащенные рудными минералами, чередуются с участками бедными, образуя рудные столбы и кусты.

В качестве примера можно привести план распределения золота на небольшом участке жилы (рис. 46). Многие рудные столбы приурочены к местам изгибов по простиранию и падению и к местам пересечения жил северо-западного падения с мощной жилой, падающей на юго-восток. Отчетливо проявляется вертикальная зональность с изменением минерализации от верхних горизонтов к нижним (рис. 47).

Месторождение разведывается горными выработками. На верхних горизонтах, там, где позволяет рельеф, жилы вскрываются штольнями по простиранию. Нижние горизонты разведываются штреками из шахты.

При проходке горно-разведочных выработок по простиранию рудных тел жилы могут быть потеряны по следующим причинам; а) пережимы жил, часто сопровождающиеся распылением минерализации в мощной жильной зоне; б) пересечение жил дайками порфиритов, иногда со смещением боков, но чаще без всякого смещения; в) смещение жил многочисленными пострудными тектоническими нарушениями с амплитудой до 30 м.

В связи с нарушенностью жил, а также пологим падением некоторых из них горизонты горных выработок и сами выработки очень сближены. Например, на наиболее крупной из жил штреки в некоторых случаях проведены через 20 м по вертикали, а восстающие — через 25 м по простиранию жил.

Для нахождения смещенных частей жил, а также для контроля боков жилы для обнаружения кулисообразно расположенных рудных тел и сдвоенных рудных трещин проходятся рассечки — орты.

С целью проверки изменения минерализации на нижних горизонтах месторождения были пройдены глубокие буровые скважины, которые показали, что внизу некоторые рудные жилы заканчиваются слабо выраженными зонами раздробленных пород, пиритизированных и слегка обеленных. Трещиноватые зоны заполнены тонкими короткими прожилками безрудного кальцита и мелкозернистого кварца с пиритом.