Пример химического контроля рудоотложения

10.07.2018
Свинцово-цинковые месторождения замещения в известняках района Пиоч, округ Линкольн, Невада (фиг. 4.29), представляют собой яркий пример химически контролируемого рудообразования. С начала добычи, т. е. с 1869 г., в районе получено руды приблизительно на 100 млн. долл. Главные рудные месторождения расположены в пределах хребта Пиоч-Хиллс северо-западного простирания; руды аналогичного состава добывались из небольших рудников, разбросанных вдоль хребта Хайленд-Бристоль, расположенного на западе района и протягивающегося в меридиональном направлении на 15—20 миль. Большая часть стратиграфического разреза в пределах этих горных хребтов приходится на долю нижне- и среднекембрийских пород; значительные площади во всех частях района перекрыты третичными лавами и туфами. В основании разреза кембрийских отложений залегают кластические породы, постепенно переходящие в верхних частях в карбонаты. Вдоль западного края центральная часть хребта Хайленд-Бристоль прорвана потоком кварцевых монцонитов, а близ участков добычи обнаружены многочисленные дайки гранит-порфиров и диабазов.

Горные хребты представляют собой типичные глыбовые структуры, сильно разбитые сбросами (фиг. 4.30), вдоль которых поднимались восходящие рудоносные растворы. Фактически большая часть высококачественной руды, добытой в начальный период разработки, получена из структурно контролируемых трещинных жил, секущих нижнекембрийские кварциты. Там, где минерализующие растворы попадали в перекрывающие кварциты известняки, происходило метасоматическое рудоотложение, обычно приуроченное к первому пересечению трещиной известняков. С 1924 г. почти вся продукция получена из месторождений, локализованных в известняках.

Главные рудоносные горизонты района залегают среди глинистых сланцев Пиоч, возраст которых колеблется от нижне- до среднекембрийского. Эта формация представлена несколькими маломощными горизонтами известняков, которые подверглись избирательному замещению рудными минералами. Карбонатные толщи, перекрывающие сланцы Пиоч, также минерализованы, но известняки, залегающие в сланцах, были первыми карбонатами на пути восходящих растворов, и в силу этого они то и подвергались наиболее интенсивной минерализации.

Концентрация руд в пределах свиты глинистых сланцев Пиоч ярко свидетельствует о способности известняков вступать в реакцию с рудоносными растворами, которая имеет столь большое значение. Самый нижний горизонт известняка, носящий местное название известняка С.М. (Combined Metals), уже дал более 90% всего объема добытых метасоматических руд Пиоч-Хиллс, да и в других участках этот горизонт является важным источником металла. Мощность его составляет 50 футов, причем рудой сложена преимущественно нижняя половина пласта, а местами и весь пласт замещен сульфидами. Многочисленные рудные тела замещения локализуются вдоль трещин, служивших для рудоносных растворов подводящими каналами. Удлиненные «пластовые» рудные тела, ширина которых достигает 400 футов, вытянуты вдоль отдельных трещин почти на 2 мили, несмотря на то что горизонт C.M. (а стало быть, и рудная зона) на этом протяжении во многих местах смещен дорудными секущими сбросами.

Эти «пластовые», или плащеобразные, рудные тела сложены тонкозернистым агрегатом пирита, серебросодержащего галенита и сфалерита.

Близ участков выклинивания рудных тел широко распространен мангансидерит, что свидетельствует о миграции марганца на значительные расстояния от источника; скопления марганцевых минералов даже разрабатываются в некоторых зонах выше сланцев Пиоч.

На руднике «Бристоль», в 14 милях северо-западнее Пиоч, большая часть рудных тел залегает в известняках и доломитах выше сланцев Пиоч; тем не. менее, согласно данным бурения, известняки CM. на глубине также подвержены свинцово-цинковому оруденению. Таким образом, еще раз подчеркивается тот факт, что если известняки пересечены трещинами, проводящими металлоносные растворы, они становятся исключительно благоприятными для рудоотложения. Действительно, именно к известнякам, залегающим в пределах сланцевой свиты Пиоч, приурочены свинцово-цинковые месторождения замещения, что наблюдается и в других рудных районах Невады, таких, например, как район Грум, расположенный приблизительно в 100 милях юго-западнее Пиоч. То же литолого-стратиграфическое положение характерно для флюорит-вольфрамово-бериллиевых месторождений хребта Снейк, расположенного на 100 миль севернее.

В тех местах, где рудоносные растворы проходили через кварциты, образовывались жильные рудные тела; если же растворы, циркулируя в кварцитах, не сбросили своего полезного груза, они вступали в реакцию с известняками, залегающими в вышележащих сланцах Пиоч и в других более молодых формациях. Карбонаты более пористы по сравнению с глинистыми сланцами, поэтому растворы могут двигаться в известняках горизонтально, но, что более важно, они вступают с известняками в реакции, приводящие к осаждению металлов. Если бы локализация руд зависела исключительно от проницаемости известняков, оруденение было бы преимущественно приурочено к верхней половине горизонта С.М. Влияние структурного фактора не следует преуменьшать: рудоносные растворы поднимались вдоль трещин и рудные тела образовывались там, где эти трещины пересекали горизонты известняков. Выяснение генезиса оруденения в описанном случае имеет большое практическое значение, поскольку любая минерализованная трещина, обнаруженная выше сланцев Пиоч, послужит важным основанием для предположения о наличии месторождений замещения на глубине, где эта трещина пересекает известняки С.М.