Месторождения района Майами, штат Аризона

11.07.2018
Гипергенное обогащение имеет особенно важное значение для большей части вкрапленных или так называемых «порфировых» месторождений меди. Несколько таких месторождений сосредоточено в районе Майами (или Глоб-Майами) в штате Аризона; каждое из них оказалось обогащенным в результате вторичных процессов. Район Майами находится в юго-восточной части Аризоны, примерно в центре огромной меднорудной провинции юго-запада США (фиг. 19.5).

Основные рудные тела в районе Майами имеют форму неправильных, удлиненных залежей с вкрапленным медным оруденением, вытянутых вдоль контакта кристаллических сланцев с гранитами в зоне длиной около 2 миль (фиг. 19.6). Минерализующие флюиды, очевидно, поднимались вдоль контакта гранитов, в зоне которого в силу позднемагматических или постинтрузивных тектонических явлений образовывались неоднократно приоткрывавшиеся трещины, выполненные теперь прожилками. Руды преимущественно развиты среди кристаллических сланцев (докембрийские сланцы Пайнал), но частично медь добывалась и из порфировой разности гранитов — так называемых гранитов Шульце третичного (?) возраста. На западном фланге минерализованной зоны находится рудное тело Лайв-Оук; примерно в центральной ее части установлено рудное тело Инспирейшн, и, наконец, на восточном фланге — рудное тело Майами. Рудные тела Лайв-Оук и Инспирейшн в значительной степени перекрыты силлообразной залежью гранит-порфира.

Гипогенная минерализация представлена ассоциацией рудных сульфидов и продуктов околорудного изменения, типичных для вкрапленных медных месторождений. В необогащенных первичных рудах из залежи Майами в среднем содержится около 1% меди; эти руды состоят из пирита, халькопирита и молибденита, образующих прожилки в кристаллических сланцах и гранит-порфирах. Другие рудные тела района характеризуются значительно меньшим содержанием меди в первичной руде по сравнению с первичной минерализацией рудного тела Майами. Околорудноизмененные породы содержат пирит, кварц, серицит, ортоклаз и глинистые минералы.

В результате вторичного обогащения содержание меди в руде повысилось с 1 (или менее) до 5% в отдельных зонах. В первые годы разработки месторождения, когда вскрывались верхние, очень богатые участки зоны вторичного обогащения, среднее содержание меди в руде превышало 2%; в настоящее время добываются руды лишь очень слабо обогащенные. Сланцы Пайнал, обладающие более высокой проницаемостью, нежели граниты Шульце, оказались более благоприятными для развития в них процессов вторичного обогащения. Выщелачивание руд в зоне окисления среди кристаллических сланцев осуществлялось довольно полно, тогда как в окисленной зоне среди гранитов медь, как правило, сохранялась в виде малахита и хризоколлы. Поэтому вторичное сульфидное обогащение более ярко проявилось в кристаллических сланцах. Зона вторичного обогащения вскрывается сразу же под железной шляпой на глубине 100—600 футов ниже дневной поверхности. Эта резкая граница показывает положение зеркала грунтовых вод во время прохождения процессов вторичного обогащения (фиг. 19.7). Содержание меди резко возрастает в зоне, обогащенной халькозином, а затем постепенно снижается до концентрации, обычной для первичных убогих руд (фиг. 19.8). Отсюда следует, что вторичное сульфидное обогащение развивалось в направлении от зеркала грунтовых вод вниз до нижнего предела циркуляции грунтовых вод или до глубин, которые могли достичь в растворе ионы меди. Сначала процессы обогащения развивались вдоль границ зерен и по трещинам в пирите и халькопирите. При дальнейшем замещении первичных сульфидов халькозином содержание меди в верхней, самой богатой, зоне повышалось до 3%. Влияние процессов вторичного обогащения заметно до глубины 1200 футов ниже дневной поверхности.

Халькозин — практически единственный вторичный сульфидный минерал месторождений района Майами. Он развивается как по пириту, так и по халькопириту, но более благоприятным для замещения оказывается халькопирит. В верхних частях зоны гипергенеза халькопирит и пирит нацело замещаются халькозином; промежуточная стадия этого процесса выражена в образовании халькозиновых рубашек вокруг остаточных ядер пирита. Местами в небольшом количестве устанавливается ковеллин; он отвечает начальной стадии замещения халькопирита. На месторождении Коппер-Ситиз, в 3,5 милях к северу от Майами, вторичное обогащение не зашло столь далеко, потому что первичные убогие руды не были выведены на поверхность и не подвергались выветриванию вплоть до настоящего времени. Здесь в зоне обогащения сохранился пирит и даже халькопирит замещен халькозином лишь частично.

Все руды, добытые в районе Майами, происходили из вторично обогащенных залежей. В первый период разработки месторождений, когда валовое содержание меди в рудах составляло 1,5%, даже исключительно богатые первичные руды под рудным телом Майами добывать было невыгодно. С развитием методов разработки месторождений и усовершенствованием металлургических процессов бортовое содержание руд постепенно снижалось, в результате чего теперь при благоприятных условиях с выгодой можно разрабатывать руды, содержащие всего 0,5% меди. Ныне разрабатывается даже месторождение Коппер-Ситиз, хотя содержание меди (которое в первичных рудах составляло приблизительно 0,4%) вследствие вторичного обогащения повысилось совсем незначительно.

Такие месторождения начинали эксплуатировать, как только их вторично обогащенные участки подпадали под определение «руда». Если процессы выщелачивания и вторичного обогащения были достаточно полными, образовывалась мощная, богатая халькозиновая зона; такие месторождения отрабатывались в первую очередь. Минерализованные участки, не столь благоприятные для развития на них процессов выветривания и обогащения, должны были подождать, пока в силу изменения экономических условий они не становились рудами. В настоящее время убогие руды с содержанием, близким к бортовому, искусственно выщелачиваются кислыми растворами; эти растворы накапливаются в водосборниках на нижних горизонтах рудников, а потом из них извлекается медь.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: