Рудник «Трепча»

Свинцово-цинковое месторождение Трепча, или Стари-Трг, расположено в южной Сербии на расстоянии несколько более 200 км к югу от Белграда (фиг. 4.17). Рудный район изучали Форган, Шумахер и другие геологи.

В строении геологического разреза основную роль играет свита Стари-Трг, вероятно, ордовик-силурийского возраста, представленная кристаллическими сланцами, филлитами, кварцитами и мраморизованными известняками. В составе свиты известен один особенно мощный горизонт чистых перекристаллизованных известняков, так называемые известняки Мазик, представляющие собой главный минерализованный горизонт района. Свита Стари-Трг несогласно перекрыта и частично скрыта под андезитовым покровом и под туфами миоценового возраста (?), а также прорвана ассоциирующими с ними интрузивами, состав которых колеблется от монцонитовых порфиров до роговообманковых андезитов.

Более древние породы района подверглись интенсивной складчатости. Антиклинальная структура, вдоль которой ведется разработка руды, погружается к северо-западу приблизительно под углом 40°. Почти круглое трубчатое тело, сложенное дацитами и брекчиями, пересекает контакт известняков Мазик и других пород свиты Стари-Трг вдоль гребня антиклинали. Это трубчатое тело представляет собой жерловую фацию вулкана. На поверхности и на верхних горизонтах рудника в пределах трубчатого тела обнаружены глыбовые ядра дацита, окруженные брекчиевыми оболочками. Роль дацитов с глубиной уменьшается и на нижних горизонтах рудника их нет. Брекчия верхних горизонтов состоит из полуугловатых обломков вмещающих пород и округлых обломков дацита. На более глубоких горизонтах даже основная масса брекчий состоит из раздробленного осадочного материала.

Распределение руд определяется как структурными элементами, направлявшими движение гидротермальных растворов, так и характером вмещающих пород, часть которых была способна вступать в реакции с рудоносными растворами. Руды концентрировались в известняках Мазик близ брекчиевой трубки и вдоль контакта известняков и кристаллических сланцев; по мере удаления от трубчатого тела руды постепенно выклиниваются. Интрузивы и брекчиевое трубчатое тело преобразовали контакт известняков и кристаллических сланцев так, что в плане висячий контакт известняков приобрел форму буквы М. Трубчатое тело располагается в верхней впадине этой буквы (фиг. 4.18), а две верхние ее точки соответствуют положению наиболее вероятных рудоподводящих каналов; что же касается минерализации, то она охватила известняки, залегающие непосредственно ниже этих каналов, и распространилась преимущественно в горизонтальном направлении. На участках, соответствующих верхним выступам буквы М, известняки полностью замещены рудами — от брекчиевого трубчатого тела до кристаллических сланцев. Рудные тела также имеют трубчатую форму, и так же, как и брекчии, они погружаются на северо-запад (фиг. 4.19).

Все сколько-нибудь значительные деформации имеют дорудный возраст, что видно по взаимоотношению между рудными телами и брекчиями и по характеру минерализации во второстепенных складках волочения на контакте известняков и кристаллических сланцев. Дациты внедрялись вдоль зоны пониженного давления, а окружающие их брекчии частично образовались в процессе последующих взрывных явлений, т. е. это диатремовые брекчии взрыва. Рудоотложение способствовало консолидации брекчиевой трубки и относится к поздней фазе того же периода магматической активности; иными словами, минерализации подвергались благоприятные структуры — брекчии и контакт между известняками и кристаллическими сланцами. Известняки вступали в реакции с рудоносными растворами и поэтому были более благоприятной для замещения средой, чем кристаллические сланцы, брекчии и дациты.

Руды представляют собой массивную грубозернистую смесь сульфидов — серебросодержащего галенита, сфалерита с высоким содержанием железа (12—13%), пирита и пирротина; в небольшом количестве присутствуют также арсенопирит, джемсонит (Pb4FeSb6S14), буланжерит (Pb5Sb4S11), бурнонит (PbCuSbS3) и халькопирит. В галените (кроме серебра) содержится висмут в количестве, достаточном для разработки. Жильные минералы в большей части рудных тел играют второстепенную роль; они представлены кварцем и карбонатами — кальцитом, родохрозитом, сидеритом, мангансидеритом и доломитом. В отдельных участках рудника обнаружена минерализация скарнового типа, роль которой с глубиной, по-видимому, увеличивается. Главные скарновые минералы в этих участках — актинолит, геденбергит, ильваит [CaFe2(FeOH) (SiO4)2], гранат и магнетит. Гипс и в небольшом количестве вивианит обнаружены в пустотах совместно с джемсонитом.

Согласно данным Форгана и Шумахера, характер минерализации изменяется с глубиной. Количество галенита остается постоянным, а сфалерит более широко развит на верхних горизонтах, чем на нижних; кроме того, отмечено, что роль сфалерита быстро возрастает с увеличением расстояния от брекчиевой трубки. Содержание как серебра, так и висмута определенно возрастает с глубиной. Количество пирита и пирротина на верхних горизонтах примерно равное, но на глубине пирротин становится преобладающим минералом, особенно близ контакта с брекчиями. Распространение джемсонита ограничено главным образом верхними горизонтами, количество же родохрозита с глубиной уменьшается, а кварца — увеличивается. Скарны в выработках верхних горизонтов приурочены исключительно к контакту известняков с дацитами или брекчиями, а на глубине они пространственно тесно связаны с рудами. Для верхних горизонтов характерны грубозернистые структуры руд, а для нижних — мелко- и тонкозернистые. Следует, однако, отметить, что вдоль флангов антиклинальной структуры строение близповерхностных рудных участков отличается от строения глубинных весьма незначительно.

Изменения минерализации, симметричные относительно брекчиевого трубчатого тела, имеют большое значение для выяснения истории рудоотложения. Минерализующие растворы, очевидно, поднимались вдоль брекчиевой трубки, причем их состав по мере удаления от брекчиевого тела изменялся. На глубине, близ трубчатого тела, такие минералы, как пирротин и кварц, отлагались до того, как восходящие растворы достигали верхних горизонтов; позднее, или относительно позднее, из растворов отлагались сфалерит, джемсонит и родохрозит. Различные минеральные ассоциации, вероятно, отражают изменения условий: изменение со временем концентрации ионов металлов, падение температуры и давления, изменение значения pH, относительное увеличение парциального давления серы. Подобное развитие процесса рудоотложения типично, но месторождение Трепча особенно интересно в силу своих некоторых необычных черт. В большинстве случаев на свинцово-цинковых месторождениях величина отношения Zn/Pb с глубиной увеличивается; на Трепче оно уменьшается, тогда как величина отношения пирита к пирротину остается прежней. Пожалуй, к наиболее аномальным явлениям следует отнести приуроченность дацитов к верхней части брекчиевой трубки. Казалось бы, что интрузивным магматическим породам свойственно образовываться на глубине, однако никаких признаков дацитов в нижней части трубки Трепча нет.

Разработка руд на месторождении Трепча сложна, так как известняки сильно разбиты трещинами и насыщены водой. К рудам подходят по направлению падения относительно непроницаемых кристаллических сланцев. Все рабочие операции в породах, насыщенных водой, производятся под защитой изолирующих бетонных дамб. Кроме того, согласно данным Кристи, на глубоких горизонтах господствуют высокая температура и другие условия, осложняющие эксплуатационные работы. В 1950 г. сообщалось, что общие достоверные запасы руд составляют 3—4 млн. т с содержанием свинца и цинка в руде 6,9 и 4,2% соответственно, а серебра — 3,8 унции на тонну. Возможные запасы руды определяются примерно в 10 млн. т.