Исследования оловянных типов руд Хинганского месторождения касситерит сульфидной штокверковой рудной формации в глубинной части оруденения. Лабораторные методы исследования руд. Курсовой проект.

других гранит-порфировых интрузивов он характеризуется интенсивным

контактовым воздействием на вмещающие породы и сопровождается оруденением.

Одним из последних проявлений вулканизма являются небольшие экструзии

липаритов, с которыми генетически связаны рудопроявления деревянистого

олова, выделяемые в так называемую риолитовую формацию.

В поствулканический период происходило внедрение даек, развитие объемных

(площадных) метасоматитов и локальных проявлений рудной минерализации. Все

эти новообразования контролируются региональной субширотной структурой,

представляющей пояс повышенной трещиноватости, влияние которой сказывалось

еще в период активного вулканизма. Поперечные (субмеридиональные) расколы

фундамента разделяют данный пояс на четыре блока, различающиеся по степени

нарушенности, насыщенности дайками, а также по интенсивности и фациальным

особенностям проявлений площадной и локальной оловоносной минерализации.

Непосредственно после завершения вулканических излияний и в основном до

проявления процессов минерализации произошло внедрение кислых даек,

представленных жильными липаритами и гранит-порфирами, близкими по составу

к самым поздним вулканитам. Затем внедрились дайки среднего и основного

состава, преимущественно также дорудные, но отчасти и послерудные.

Оруденение пространственно связано с обеими группами даек, однако чаще

ассоциирует с дайками второй группы.

Несколько позже этапа дайкообразования вулканогенная толща подверглась

объемному метасоматозу с образованием комплекса фаций щелочных

метасоматитов, пропилитизации и аргиллизации. Все поле площадной

минерализации, подчиненное субширотной структуре, выделяется на общем

геохимическом фоне района как положительная аномалия рудогенных элементов.

При этом интенсивность метасоматоза контролируется в первую очередь

линейными вулкано-тектоническими структурами и в меньшей мере-отдельными

телами интрузивов и некков, обозначающих эти структуры. Теми же

структурами контролируется и размещение локальной оловорудной

минерализации.

Магматическая деятельность в рудном районе охватила весь нижний мел (от

136 до 100 млн. лет), но максимум ее приходится на относительно короткий

промежуток времени, соответствующий верхам нижнего мела (109-105 млн.

лет). Внедрение интрузивных кварцевых порфиров и гранит-порфиров произошло

в период 110-102 млн. лет, а последующих жильных порфиритов и

фельзит-порфиров — в течение 105-100 млн. лет. Формирование оловорудных

месторождений - Хинганского, Березовского, Карадуба, Красавчика -

датируется по возрасту слюд 97-91 млн. лет. Близкий к ним возраст (100-75

млн. лет) имеют верхнемеловые эффузивы и субвулканические интрузии,

известные за пределами рудного района.

Все без исключения оловорудные месторождения Хингано-Олонойского рудного

района сосредоточены в пределах комплекса кислых эффузивов мелового

возраста, т. е. в верхнем структурном этаже. Однако они различаются между

собой целым рядом признаков и, в частности, минеральными ассоциациями,

присущими разным типам месторождений. Г.Ициксон подразделяет их на три

формации (Оловорудные месторождения Малого Хингана, 1959):

1) месторождения риолитовой формации (Джалиндинское), генетически

связанные с экструзиями липаритов и представленные зонами

кварц-серицитовых и существенно кварцевых метасоматитов с гнездо- или

жилообразными скоплениями деревянистого олова;

2) месторождения переходной формации (Олонойское и группа Карадуба),

связанные с интрузией обманийских гранит-порфиров и представленные

сочетанием двух формаций - касситерит-кварцевой (топаз, мусковит, кварц) и

касситерит-силикатной (турмалин, сидерофиллит, магнетит, гематит);

3) месторождения касситерит-сульфидной формации (Хинганское, Березовское,

Центральное), удаленные от источников оруденения и находящиеся в

парагенетической связи с дайками порфиритов.

Промышленное значение пока имеют месторождения только последней группы,

которые сильно отличаются по характеру минерализации от типовых

месторождений касситерит-сульфидной формации.

ХИНГАНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

Рудное поле сложено кварцевыми порфирами, прорванными интрузией

гранит-порфиров хинганского типа, которые в отличие от обманийских

оказывают слабое контактовое воздействие на вмещающие породы. Наличие в

них ксенолитов кристаллических сланцев нижнего структурного яруса

свидетельствует о зарождении магматического очага на значительных

глубинах, за пределами толщи эффузивов.

На участке месторождения гранит-порфиры слагают пологопадающую

плитообразную залежь с вертикальной мощностью до 250 м.

0x01 graphic

Схематический разрез Хинганского месторождения. По материалам рудника.

1-липариты; 2-гранит-порфиры; 3-порфириты; 4-эруптивные брекчии;

5-серицитизация в липаритах, хлоритинация и серицитизация в

гранит-порфирах; 6-метасоматиты (серицит-кварцевые по липаритам,

серицит-кварцевые и серицит-хлорит-кварцевые по гранит-порфирам);

7-оловорудные тела; 8-разрывные нарушения(а) и зоны дробления(б); 9-места

пересечения скважин с плоскостью разреза; 10-подземные горные выработки;

11-эксплуатационный карьер.

Рудные тела, рассекая ее, на глубине уходят в нижележащую толщу эффузивов.

Положение месторождения контролируется серией разрывных нарушений

северо-северо-западного простирания, пересекающихся с северо-восточными

(субширотными). Восточной границей месторождения является основной

рудоподводящий разлом, сопровождаемый мощной дайкой порфиритов, который

имеет субмеридиональное простирание и падает на запад под углом 85°. Со

стороны висячего бока он оперяется менее значительными рудоконтролирующими

разрывами с простиранием, несколько отклоняющимся к северо-западу, и с

падением, направленным на северо-восток, т. е. навстречу основному

разлому.

В сочетании с субширотными нарушениями эти разрывы разбивают всю площадь

месторождения на ряд блоков, испытавших дифференциальные вертикальные

перемещения, отчетливо фиксируемые по контактам гранит-порфиров. К

опущенным блокам приурочены воронкообразные тела эруптивных (взрывных)

брекчий, к которым, в свою очередь, тяготеет большая часть оруденения.

Рудные тела в таких блоках группируются кулисообразно друг над другом с

интервалами по вертикали от 40 до 200 м, причем концентрации олова в них

увеличиваются вместе с увеличением амплитуды провалов.

Хинганское месторождение представляет собой единый штокверк с густой сетью

ветвящихся, беспорядочно распределенных прожилков, сложенных касситеритом,

кварцем, хлоритом, флюоритом и сульфидами. Однако его рудные тела, контуры

которых определяются только опробованием, характеризуются относительно

небольшими поперечными размерами. Они имеют более или менее правильную

трубообразную форму, реже - уплощенную полого наклоненную, и тяготеют к

телам эруптивных брекчий или к трещиноватым кварцевым порфирам.

Располагаются рудные тела на разных гипсометрических уровнях и в ряде

случаев не достигают дневной поверхности.

0x01 graphic

Рудные трубы Хинганского месторождения. По Ю.Афонину и Е.Синякову.

1-кварцевые порфиры; 2-гранит-порфиры; 3-брекчии; 4-рудные тела;

5-горизонтали поверхности.

Гранит-порфиры, кварцевые порфиры и эруптивные брекчии в пределах

штокверка подверглись предрудному дроблению и интенсивной гидротермальной

переработке с превращением в серицит-хлорит-кварцевые и серицит-кварцевые

метасоматиты, окруженные широким ореолом серицитизации и хлоритизации

вмещающих пород. Жильные порфириты, состоящие в основном из плагиоклазов

(альбит, альбит-олигоклаз) и замещенного хлоритом биотита, в зоне

месторождения в значительной части превращены в аплито-подобные или

серицит-хлорит-кварцевые породы. Они являются дорудными, но остаются в

недостаточно выясненных взаимоотношениях с эруптивными брекчиями.

По особенностям геологической позиции и главным минеральным ассоциациям,

сопровождающим касситерит, намечаются два типа рудных тел. Рудные тела

первого типа пространственно приурочены к зонам эруптивных брекчий и

контролируются общими с ними тектоническими зонами. По главным минеральным

ассоциациям они являются хлоритовыми малосульфидными и отчасти

флюорит-хлоритовыми. Другой тип оруденения - хлорит-флюорит-сульфидный -

развит вне зоны эруптивных брекчий и контролируется столбообразными зонами

интенсивного брекчирования, более позднего по отношению к эруптивным

брекчиям, образование которых связано с газовыми прорывами.

Рудные тела имеют зональное строение. Их центральные части сложены

брекчиями с крупными обломками, сцементированными гидротермальным

материалом;

далее следует зона с густой сетью ветвящихся прожилков, которая во внешней

части рудного тела переходит в зону с сериями параллельных прожилков,

приуроченных к трещинам отдельности. При этом к центральным частям рудных

тел приурочены наиболее ранние минеральные парагенезисы, постепенно

сменяющиеся к периферии более поздними без каких-либо перерывов и

наложений. Различие в составе минеральных ассоциаций состоит лишь в

количественном соотношении отдельных минералов, представленных кварцем,

хлоритом, касситеритом, флюоритом, сульфо-арсенидами, сульфидами,

адуляром, сидерофиллитом, гидромусковитом и др. Общим для всех рудных тел

является парагенезис касситерит-хлорит-кварц. Характерно широкое развитие

колломорфноподобных текстур со сферическими агрегатами мельчайших зерен

касситерита и арсенопирита, со скрытокристаллическими агрегатами

сфалерита, хлорита.

ГЛАВА IV

ДИАГНОСТИКА МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА

ТЕКСТУРА, СТРУКТУРА,

МИНЕРАЛЬНЫЙ АГРЕГАТ И МИНЕРАЛЬНОЕ ЗЕРНО

Текстурой называется строение руды, обусловленное формой, размерами и

характером срастания минеральных агрегатов. Морфологической единицей

текстуры является минеральный агрегат.

Минеральным агрегатом называются характерные сростки зерен или коллоидных

частиц минералов определенной минеральной ассоциации.

Минеральная ассоциация это группа минералов, образовавшихся совместно,

одновременно или близкоодновременно в определённых физико-химических

условиях. Морфогенетическими особенностями минерального агрегата являются

форма, размеры и структуры. Каждый отдельный минеральный агрегат

образуется в одну стадию минерализации. Минеральный агрегат выделяется в

руде по совокупности признаков: вещественный состав, форма, размеры и

структуры.

Главнейшими морфологическими видами агрегатов являются: пятнистые

(вкрапленность, пятна, нодули и др.); удлиненные (полоски, прослойки,

прожилки и др.); друзовые и жеодовые; натечные и сферические (оолиты,

почки, конкреции, фестоны, корки, сталактиты, сталагмиты, гроздья и др.);

обломочные (обломки, галька, валуны, псевдоолиты и др.); органогенные

(окаменелые остатки флоры и фауны); коррозионные (скелеты,

реликты-остатки, каемки, решетки и др.); каркасные. Размеры таких

агрегатов колеблются от долей миллиметра до 10 см и более в поперечнике. В

рудах выделяются макротекстуры, если величина агрегата более 2 мм в

поперечнике, и микротекстуры, если величина агрегата менее 2 мм.

Вещественный состав агрегата определяется парагенетической ассоциацией

минералов и химических элементов. При характеристике строения руды за

морфологическую единицу текстуры могут быть приняты мономинеральные и

полиминеральные агрегаты зерен или коллоидных частиц.

Внутреннее строение агрегата (типоморфные структуры) обусловлено

срастаниями минеральных зерен и коллоидного вещества в данной

парагенетической ассоциации минералов. В зависимости от формы и размера

минеральных агрегатов и способов их сочетания в пространстве текстуры

подразделяются на морфологические виды, например вкрапленная, прожилковая,

брекчиевая и др.

Структурой называется строение минерального агрегата, обусловленное

формой, размерами и характером срастания минеральных зерен или коллоидного

вещества. Морфологической единицей структуры является минеральное зерно,

или минеральный индивид. Коллоидные агрегаты сложены скрытокристаллическим

и аморфным веществом. Понятие минеральный индивид введено в литературу Д.

П. Григорьевым и определяется так: «Индивид — это образовавшееся в природе

обособление однородного химического вещества, физически отделенное от

других естественными поверхностями раздела. Индивидом является как

природный кристалл, ограниченный кристаллическими гранями, так и каждое

минеральное зерно или другое однородное выделение, отделенное от соседей

поверхностями соприкосновения». Агрегаты минералов, по Д. П. Григорьеву, —

это сочетание минеральных индивидов.

Коллоидные агрегаты (скопления гётита, опала, хризоколлы, псиломелана,

пирита и др.) сложены однородными выделениями, состоящими из

скрытокристаллических и рентгеноаморфных частиц. За морфологическую

единицу структуры некоторые исследователи принимают однородное минеральное

выделение, представляющее или мономинеральный агрегат зерен или

мономинеральный агрегат коллоидных частиц. Срастания таких минеральных

выделений эти исследователи называют структурами, например, графическая,

субграфическая и др. Такие понятия были введены в литературу в ранние

периоды развития минераграфии, когда «текстурами считали сложения,

различимые макроскопически, а структурами — внутренние сложения,

выступающие под микроскопом».

Большинство исследователей минеральные срастания в рудах, обусловленные

сочетанием мономинеральных агрегатов зерен, называют текстурами.

Минеральный индивид выделяется в агрегате по совокупности признаков

(форма, размеры и внутреннее строение). Главнейшими формами минеральных

зерен являются: идиоморфная, гипидиоморфная, аллотриоморфная, скелетная,

реликтовая, осколочная, обломочная, эмульсионная и др. Форма коллоидных

частиц (аморфных и скрытокристаллических) различается под электронным

микроскопом и при определении структуры не учитывается. Коллоидные частицы

наибольшей величины невидимы в поляризационном микроскопе. Для однородных

выделений коллоидного вещества характерны сферические формы (шарики —

глобулиты, концентрические зонки и др.). В. В. Глазковский подразделяет

минеральные индивиды и выделения по величине на группы: весьма крупные

(>20 мм), крупные (от 20 до 2 мм), средние (от 2 до 0,2 мм); тонкие (от

0,2 до 0,02 мм); весьма тонкие (от 0,02 до 0,002 мм), субмикроскопические

(от 0,002 до 0,0002 мм) и коллоидно-дисперсные (менее 0,0002 мм).

Кристаллы и минеральные зерна могут обладать однородным и неоднородным

внутренним строением (зональное, двойниковое, секториальное и др.).

Неоднородное строение зерен может быть вызвано присутствием твердых

минеральных включений различного генезиса, создающих характерный рисунок

(ситообразное, пойкилитовое, эмульсионное, пластинчатое и решетчатое

строение). Форма, величина, внутреннее строение и пространственная

ориентировка минеральных зерен являются основными признаками для

определения морфологических видов структур. В монографии «Текстуры и

структуры руд» даны следующие определения понятий: «Под текстурами руд

подразумеваются те черты строения их, которые обусловлены формой,

размерами и способом сочетания минеральных агрегатов как составных частей

руды, отличающихся друг от друга по составу и часто по структуре». «Под

структурами руд подразумеваются те же особенности строения минеральных

агрегатов, что и для горных пород, т. е. те структурные части их, которые

обусловливаются формой, размерами и способом сочетания кристаллических

зерен, слагающих данный минеральный агрегат. Лишь для руд осадочного

происхождения структурной единицей могут являться также обломочные зерна,

органические остатки и пр.».

В книге «Минералогия» дается определение минерального агрегата: «В

результате кристаллизации и затвердевания раствора или расплава образуется

смесь сросшихся между собой кристаллических зерен, которая носит название

минерального агрегата». В работе «Курс месторождений полезных ископаемых»

А.Г. Бетехтин подчеркивает генетическую сущность минерального агрегата: «В

подавляющем большинстве случаев каждый минеральный агрегат,

характеризующий текстуру руды, заключает в себе какую-либо характерную

парагенетическую группировку минералов, возникших в результате

кристаллизации какого-нибудь данного вещества». Он выделяет

мономинеральные агрегаты зерен, которые слагают микротекстуры.

Авторы книги «Атлас структур и текстур руд» также обращают большое

внимание на определение терминов. «По мнению авторов, текстура

определяется пространственным расположением слагающих руду структурно

однородных или разнородных минеральных агрегатов». «Под структурой

понимаются особенности строения рудной массы, обусловленные формой,

размерами и взаимоотношениями слагающих руду компонентов».

Следует напомнить разницу между понятиями «текстура» и «структура». Ф. Н.

Шахов отмечал: «Текстурный узор возникает в породе или в руде в период ее

образования, отражая закономерности пространственного расположения

минерального вещества. Объектом изучения для определения текстуры является

минеральный агрегат, его форма, величина и взаимоотношения с другими

минеральными агрегатами. Узор структуры определяется границами —

очертаниями минеральных зерен, их формой, величиной и взаимоотношениями.

Объектом изучения при этом является зерно». Как видно из приведенных

определений, в советской литературе у большинства исследователей, несмотря

на некоторые различия в деталях, существует единое понимание терминов

«текстура» и «структура».

ДЕТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИССЛЕДУЕМОГО МАТЕРИАЛА

В результате диагностики минералогического состава аншлифа были выявлены

следующие минералы пирротин-галенит-сфалеритовой минеральной ассоциации:

- рудные: пирротин, галенит, сфалерит, халькопирит, пирит

- нерудные: кварц

1. Пирротин - сульфид железа, FeS.

- отражательная способность R порядка 38-40%

- двуотражение DeltaR слабое, но отчётливое

- цвет коричневато-жёлто-розовый

- сильная желтовато-серая анизотропия

- внутренние рефлексы отсутствуют

- качество полирования хорошее

- относительный рельеф h > халькопирита и сфалерита, « пирита

В руде пирротина около 70%, характерны полисинтетические двойники

давления, размер которых колеблется от 0,3 до 1,0мм. Агрегаты пирротина

образовались после галенита, сфалерита и халькопирита, заполняя

пространство между их минеральными зёрнами и образуя собой массивную

текстуру с относительно ровными границами срастания с остальными

минералами.

2. Галенит - сульфид свинца, PbS. Минерал - эталон.

- отражательная способность R=43%

- двуотражения DeltaR нет

- цвет белый

- изотропен

- внутренние рефлексы отсутствуют

- качество полирования хорошее

- относительный рельеф h < халькопирита, группа рельефа 2

- треугольники выкрашивания

Количество минерала около 15%, минеральные зёрна имеют сильно

вытянутое(удлинённое) строение, размер от 0,2 до 0,6 мм в ширину и от 0,7

до 1,5-3,0 мм в длину. Аллотриоморфнозернистые агрегаты галенита

образовались самые первые и находятся в срастании с пирротином, сфалеритом

и халькопиритом. Ориентированные в одном направлении сросшиеся зёрна этих

Страницы: 1, 2, 3, 4