Файл: Диссертация на соискание степени магистра технических наук по образовательной программе 7М07202 геология и разведка месторождений полезных ископаемых.pdf

38 железистых, выветрелых, неоднородно сульфидированных эффузивов, гранитоидов, глинистых и глинисто-обломочных масс, сложенных метасоматитами.
1.8. Генезис месторождения
Бозшакольское медно-молибденовое месторождение является типичным мезотермальным месторождением прожилково-вкрапленных медно-порфировых руд, сформировавшихся на небольшой глубине. В региональном плане он расположен на многолетних глубинных разломах на границе двух структурных слоев. Наблюдаемый на месторождении небольшой временной разрыв между вулканизмом и интрузивным магнетизмом, а также сходство петрохимических свойств слагающих их пород свидетельствуют о том, что они являются продуктами одних и тех же глубинных очагов и представляют собой образования одиночных вулкано- плутонических образований.
Оруденение пространственно и генетически связано с магматическим очагом, сформировавшим вулканиты дацит-андезито-базальтовой формации и сложной разностной кембрийской интрузией гранитоидов первой и второй фаз. Рудообразование на месторождении было сложным и длительным, проходило в два основных этапа: пневмогидротермальный и гидротермальный.
Месторождение Бозшаколь было открыто в начале верхнего кембрия, когда происходила глубокая врезка и значительная планировка, в ходе которых была размыта значительная часть среднекембрийских пород и нижнекембрийских отложений.
В это время полным ходом шли процессы преобразования месторождения, в результате которых образовалась богатая древняя зона вторичного сульфидного обогащения, сохранившаяся в настоящее время под верхнекембрийскими отложениями в южной части месторождения.
Формирование богатой древней зоны вторичного сульфидного обогащения в кембрии можно объяснить следующими причинами:
1. Благоприятные климатические условия того времени, низкая влажность и высокая среднегодовая температура привели к образованию богатых окисленных руд, благодаря чему в дальнейшем при глубокой разработке окисленных руд сформировались богатые руды зоны вторичного сульфидного обогащения.
2. Тектонические движения, произошедшие после образования месторождения, создавшие условия для свободной миграции меди в нижележащие сульфиды. Поскольку трещины в основном почти вертикальные, латеральная миграция меди исключена.
3. Наличие первичных руд, обогащенных по сравнению с наблюдаемыми сегодня рудами, способствовало формированию богатых окисленных зон.

39
В конце верхнего кембрия часть залежи была срезана морской эрозией и позднее погребена под отложениями.
В результате палеозойских смещений отложение имело несколько округлую форму, юго-западная часть опускалась, а северо-восточная поднималась.
В мезозое была вскрыта верхняя кембрийская шапка и северо- восточная часть месторождения, разрушена значительная часть богатых руд зоны вторичного обогащения и богатых первичных руд.
После открытия месторождения в мезозое начались процессы его перестройки, в результате которых сформировалась относительно малосодержательная и слабо выраженная зона вторичного сульфидного обогащения.
Понятно, что образование такой бедной зоны вторичного обогащения можно объяснить наличием значительного количества бедных первичных руд, образованных в мезозое плохо переработанными окисленными рудами, а также коротким периодом открытия месторождений.
В результате химического выветривания золотосульфидных и золото- кварц-сульфидных месторождений образовались коры выветривания, содержащие золото.
В процессе химического выветривания золотосульфидных и золото- кварц-сульфидных руд происходит окисление сульфидов, образование оксидов и гидроксидов железа, переосаждение золота и его концентрация в коре выветривания увеличилась в несколько раз по сравнению с рудами, содержащими исходные медное золото.
Метасоматические колонки не включают прожилково минерализацию
(хлорит, гематит, кварц, пирит, гидрослюда, флюорит и карбонаты), наложенную на выделенные зоны метасоматитов. Пространственное и лишь отчасти временное положение прожилков различного состава отражено в табл. 1.
Метасоматические преобразования пород сопровождаются изменением их химического состава. Привнос-вынос петрогенных элементов в процессе пропилитизации и березитизации кислых пород, рассчитанный атомно- объемным методом В. А. Рудника (Казицын, Рудник, 1968), можно проследить на диаграммах (рис. 2). Пропилитизация сопровождается выносом кремния, марганца, фосфора, значительным привносом кальция, серы, железа и меньшим привносим магния, алюминия, натрия, калия, титана. Березитизация в отличие от пропилитизации происходит при вы- посе из всех зон кальция и привнося железа, серы, в меньшей мере- алюминия, марганца, натрия и титана. Во внутренней зоне интенсивной березитизации и пиритизации наблюдается вынос натрия, марганца, титана и привнос железа, серы, алюминия, фосфора, калия.

40 месторождение в мире, содержащее медную руду с попутным содержанием серебра, золота и молибдена. Немаловажно то, что они могут разрабатываться открытым способом и руды характеризуются низким содержанием металлов
.
Проанализировав географическое и геологическое строение месторождения Бозшаколь, можно сделать вывод о том, что территория полностью обеспечена строительными материалами, такими как сырье для цементного производства, строительный камень, известняки для флюсов, гравий, магнезит, огнеупорная глина, трепел, кварцитовый песок.
Большую часть района занимают отложения кембрийской системы.
Кембрийские отложения перекрываются палеогеновыми и четвертичными отложениями в центре, северо-западе и востоке области. Геологическая карта указана (Рисунок 1.4).
Месторождение расположено в зоне крупного крутопадающего тектонического разлома северо-восточной коллизии базальтов нижнекембрийской бескудыкской свиты, в парагенетической связи с внедрением бозшакольского комплекса.
2 Вещественный состав и природные разновидности руд
От внешних зон к внутренним более сильные основания заменяются слабыми, что указывает на повышение кислотности березитизирующих растворов
(Коржинский, 1964; 1969). В процессах метасоматического изменения пород

41 отрицательный баланс вещества в целом несколько преобладает над положительным. Расчеты удельной внутренней энергии метасоматитов по методу Ю. В. Казицына показывают, что наибольших значений она достигает в зонах кварц-альбит-гематитовых изменений и интенсивной березитизации с наложенной пиритизацией. Вариации этой величины в общем подтверждают зональное развитие метасоматоза и направлен-ность метасоматических процессов.
Березитизация по W-образному типу кривой изменения удельной внутренней энергии сопоставима с около-трещинной серицитизацией.
Анализ распределения ряда эле-ментов, по данным количественных спектральных определений, позволяет наметить некоторые геохимические особенности метасоматитов.
В сопоставлении с измененными породами пропилитизированные разности отличаются увеличением содержаний бария, стронция, молибден на и уменьшением концентраций меди и свинца.
Формирование березитов сопровождается еще большим повышением по сравнению с измененными породами, концентраций молибдена, привкусом меди и свинца. Пиритизации свойственно увеличение количеств молибдена.
Около прожилковое покраснение приводит к обогащению пород пятью названными элементами; особенно резко возрастает концентрация молибдена
2.1. Минеральный и химический состав
Химический состав первичных сульфидных руд месторождения
Бозшаколь
приведен
в
таблице
2.1.
Таблица 2.1 Химический состав проб первичных сульфидных руд месторождения Бозшаколь
Компонент
Содержание, %
Компонент
Содержание, %
Cu
0,35
Fe
4,83-6,73
Мо
0,0046
Pb
0,01-0,02
Au, г/т
0,12-0,20
Mg
2,11-2,58
Ag, г/т
1,9-3,0
Hg
˂0,0001-0,0001
Al
8,2-8,5
Mn
0,16-0,20
Sb
˂0,005
SiО
2 58,3-59,6

42
As
0,063-0,073
S
общ
1,21-1,35
Bi
˂0,001
Zn
0,05-0,07
Cd
˂0,001
Ca
0,91-1,04
C
общ
0,77-0,82
Фазовым анализом установлено содержание сульфида меди в пробах на уровне 92,3-96,7%, в том числе 80,8-88,3%. представлены первичными сульфидами.
Молибден на 77,8-87,5% отн. с сульфидными формами типа молибденита и 12,5-22,2% относительно - молибдит, команд и вульфенит.
Железо в руде представлено пиритом, гематитом и халькопиритом 45,0-
57,9%, магнетитом и гидроксидами 42,1-55,0% рельефа.
Каолинизированные руды
На каолинизацию указывают:
❖ содержание растворимой в кислоте меди <20% отн. сульфидные каолинизированные руды;
❖ смешанные руды, содержащие кислоторастворимую медь >20% отн. вл. и <40% относительных;
❖ окисленные руды, содержащие кислоторастворимую медь >40% отн., они делятся на легковсплывающие (цианидорастворимая медь
>30% отн.) и трудновсплывающие (цианидорастворимая медь
<30% относительно).
«Правило» предусматривает переработку каолинизированных руд, в том числе каолинизированных, смешанных и окисленных каолинизированных руд месторождения Бозшаколь, методом флотационного обогащения. Руды могут перерабатываться как по отдельности, так и в смеси.
Химический состав сульфидных каолинизированных, смешанных и окисленных легкоплавких руд месторождения Бозшаколь приведен в таблице
2.2.
Таблица 2.2. Химический состав каолинизированных руд месторождения
Бозшаколь
Компонент
Содержание, %

43
Каолинизированн ые сульфидные руды
Смешанные руды
Окисленные легкофлотируемые руды
Cu
0,65 0,68 0,41
Мо
0,0085 0,0079 0,0075
Au, г/т
0,17-0,75 0,22-0,39 0,32-0,58
Ag, г/т
2,3-4,0 2,2-4,6 3,8-4,9
Al
7,8-14,2 8,9-15,3 9,2-13,8
Sb
˂0,005
˂0,005
˂0,005
As
˂0,01
˂0,01
˂0,01
Bi
˂0,001
˂0,001
˂0,001
Ca
0,17-0,62 0,10-0,39 0,38-0,49
Fe
4,72-7,74 1,80-4,77 2,61-4,29
Pb
˂0,01-0,04
˂0,01-0,02
˂0,01-0,03
Mg
0,87-2,43 0,48-2,69 0,74-1,15
Mn
0,014-0,081 0,004-0,028 0,014-0,051
SiО
2 54,8-58,9 55,2-59,8 53,4-57,9
S
общ
0,81-2,90 1,50-2,39 0,39-0,69
Zn
0,011-0,069 0,004-0,037 0,012-0,063
В пробах каолинизированных сульфидных руд фазовый анализ выявил, что медь составляет 81,2-90,7 % рельефа, представлена сульфидными формами, в том числе первичными сульфидами - 15,5-79,1 % отн.
Медь в пробах смешанных руд составляет 14,3-48,5 и 30,3-60,4% в виде первичных и вторичных сульфидов соответственно; в виде оксидов - 21,2-29,5% отн.

44
В пробах окисленных легкоплавких руд меди обнаружено 43,9-66,7% рельефа, представленного окисленными формами, 30,2-53,8% отн. в виде вторичных сульфидов.
Основные породы включали кварц, полевой шпат, хлорит и мусковит.
Рудные минералы проб смешанных руд включают пирит, халькоцит, лимонит, атакамит и азурит. Обнаружены небольшие количества магнетита и сфалерита. Основными рудными минералами в образце окисленной, легко флотируемой руды являются атакамит, азурит, малахит, ковеллит и халькоцит.
Малахит
Рисунок 1.18
- самый распространенный минерал после атакамита.
Глубинное распространение малахита ограничено границами зоны окисления, но в исключительных случаях встречается в единичных случаях (иногда вместе с азуритом) в незначительных выделениях в ядре коренных руд на глубине 140-170 м.
Столь глубокое проникновение растворов на поверхность земли, вероятно, связано с пострудной тектоникой. Твердость 3,5-4.
Азурит
- развит в центральной полосе западного фланга, области его распространения совпадают с областью распространения малахита. Твердость 3,5-4
Рисунок 1.19
Халькопирит, халькозин и ковеллит чаще всего встречаются вместе.
Свежий халькопирит, не окруженный каймой халькоцита и ковеллита, встречается очень редко. Твердость 3,5 (Рисунок 1.12)
Хризоколла

45
-
обнаружена как железистая разность в ассоциации с лимонитом.
Под микроскопом добавляется хризоколла с тонкими чешуйками голубовато-коричневого цвета.
Твердость 2-4.
Рисунок - 1.20. - Хризоколла
Брошантит
- предполагает его наличие путем определения микроскопически незначительного содержания SO4 в слабом солянокислом растворе атакамита и малахита. Твердость
3,5-4.
Рисунок - 1.21. - Брошантит
Борнит
- состав борнита сильно варьирует, так как этот минерал может содержать халькопирит и халькоцит в виде твердых растворов.
Твердость 3.
Рисунок - 1.22. - Борнит
Ковеллин

46
Входит в состав медных руд.
Ковеллино-халькоцитовые руды богаты медной рудой. По сравнению с исходными халькопиритовыми рудами они дают в два раза больше меди при том же распределении.
Твердость 1,5-2.
Рисунок - 1.23. - Ковеллин
- в месторождении встречается очень редко в виде тончайших кайм на границах зерен атакамита и в скоплениях внутри малахита, замещая халькозин и ковеллит.
Твердость 3,5-4
Рисунок - 1.24. - Ковеллин
Тенорит
- по трещинам встречается в виде чернозема, в виде сажевидных масс и в виде мелких неправильных скоплений в глине, иногда содержащих мельчайшие остатки неразложившегося ковеллина.
Твердость 3-4
Рисунок - 1.25. - Тенорит
Хальконтит образуется в виде голубых раковин (1-2 мм) и редких кристаллических точек на поверхности старых отвалов рудников и карьеров.
Каолинит– основной минерал глины: он фиксируется термически и

47 микроскопически. Образует основную среду для всех остальных минералов, развивающихся в зоне окисления. Он замещает основную массу первичных пород и вкрапленников полевого шпата; частично наблюдается в виде переотложений в кавернах и трещинах.
Твердость
1,5-2.
Рудные минералы:
Пирит: 0-10 %
Халькопирит: 0-10%
Боронит: 0-3%
Ковеллин: 0-2%
Халькозин: 0-2%
Молибденит: 0-3%
Магнетит: 0-10 %
Гематит: 0-5%
Сфалерит: 0-1%
2.2. Физико-механические свойства пород и руд месторождения
По инженерно-геологической классификации горных пород каолинизированные руды Бозшакольского месторождения относятся к трем группам:
1. Относительно твердые полупороды (выветрелые и метасоматически измененные породы с пониженными физико-механическими свойствами).
2. Рыхлые несвязные (корки породы с крошкой).
3. Мягкие вяжущие (грязи и глины).
Их характеристики приведены в таблицах ниже.
Фактическое соотношение этих групп в каолинизированных рудах составляет соответственно около 10–20–70 %.
Таблица 2.3.
Физические и водные свойства
пород и руд месторождения
Группа
горных
пород
Физические и водные свойства
Физические
Водные