Южно-Гайское месторождение

Южно-Гайское медноколчеданное месторождение располагается в Гайском рудном районе Сибай-Гайской рудоносной зоны средневерхнедевонского возраста. В тектоническом отношении оно приурочено к куполовидной складке типа брахиантиклинали, расположенной в пределах южного погружения осевой части Ирендыкского антиклинория. Эта структура выделяется под названием Гайской брахиантиклинали. В её строении участвуют вулканиты двух комплексов, отвечающих двум фазам нижне-среднедевонского (Д1-Д2С) вулканизма - более раннего андезито-дацито-липаритового и более позднего андезито-базальтового, разделенных перерывом, фиксируемым горизонтом слоистых перемытых туфогенноосадочных пород, а также терригенно-осадочные образования улутауской свиты Д<]у (рисунок 1.5).

Лавы и пирокласты плагиоклазовых порфиритов обладают весьма низкой проницаемостью (от 5*10⁶ до 7*10’’ мд) при эффективной пористости, колеблющейся от 0,74 % до 1,68%.

Лавы дацитов характеризуются низкими фильтрационными свойствами: проницаемость равна 6*10'⁶ мд, при эффективной пористости 0,21 %. Туфы андезито-дацитового состава, залегающие в нижних частях разреза Гайской структуры, также имеют весьма низкую проницаемость, равную 1,10'⁵ мд, и небольшую эффективную пористость - 1,23 %.

Эксплозивные брекчии, подверженные фоновой хлоритизации и серитизации, обнаруживают проницаемость, равную в направлении флюидальности 3*10"⁴ мд, а в поперечном направлении 1*10’⁴ мд, и пористость 0,86 %.

Субвулканичсскис кварцевые липарито-дациты характеризуются в стадии фоновых изменений весьма низкими значениями проницаемости 4* 10’⁵ мд и пористости 0,90 %.

L?.' I* 18 b fyV¹¹ I b* ЯЯ»

1- песчаники, туфопесчаники, туффиты и глинистые олебролиты-у^чие, р-туфы. туфо-брекчии, лабобрекчии плагиоклазобых порфиритоб оснобного госта6а- в,-я_ге о) мелкообломочные, 6)крупнообломочные; з-лобы. лабобые брекчии, туфобрекчии, туфы, туфоагломераты анде-зито-доцитобого ссста6о-р,-р_ге; 4- кбарцебые и бескбарцебые альбитофиры, и* туфы, туфо-брекчии измененные до состояния нборцитоб и еерицито-кбарцебых пород-ъ,-])^ . а) массиб-ные, б)рассланцобанные; S-диабазы, диабазобые порфириты-с-кбарцебые порфириты -xxD₂gv; 7-границы несогласного залегания пород; а)достоберные, б) предполагаемые; в- зоны гематитизиробаннык пород; з- медные и медно-цинкобые руды сплошные; ю-линии тектонических нарушении - а) достоберные, б) предполагаемые; п- геологические границы пород; о) досто-берные, б)предполагаемые, 12-зоны расслонцебания; /з-ореолы типоморфного комплекса элементов 6 изобероятностных линиях

Рисунок 1.5 - Ореолы типоморфного комплекса элементов в породах палеозоя Южно-Гайского медноколчеданного месторождения

Габбро-диабазы, слагающие силы, тела и дайки, являются очень слабо проницаемыми и малопористыми (проницаемость 9*10'⁶-6*10'⁵ мд, эффективная пористость - 0,47-0,61 %).

Туфогенно-осадочные породы характеризуются различными параметрами пористости и проницаемости. Кремнистый туффит обладает проницаемостью в направлении, перпендикулярном слоистости, значение проницаемости у этих пород на один порядок выше.

Из изложенного выше следует, что вулканогенные породы, нс подверженные гидротермально-метасоматическим изменениям, обладают низкой проницаемостью и эффективной пористостью.

В пределах описываемой площади широко развиты дизъюнктивные нарушения, наиболее крупными из которых являются Гайская и Калиновская зоны разломов.

Гайская зона разломов представляет серию сближенных дизъюнктивных нарушений субмеридионального простирания (азимут 355°), падающих к востоку под углом 65-80°. Зона прослеживается на расстоянии 15 км при мощности от первых сотен метров до 1 км.

Калиновская зона разломов имеет региональное значение и протягивается на несколько десятков километров. Она тяготеет к восточной части описываемой площади. Зона имеет меридиональное направление и контролирует размещение крупных интрузивных тел габбро-диабазов. Мощность Калиновской зоны разломов достигает нескольких сотен метров. Данная зона проявляется в рассланцевании, смятии и редко дроблении пород.

Нарушение в районе Купоросного озера фиксируется зоной интенсивного дробления, рассланцевания, карбонатизации и гематитизации пород. Оно предоставляет взброс с поднятием восточного крыла по отношению к западному.

Южно-Гайское месторождение приурочено к гидротермально измененным породам липарито-дацитовой толщи вулканогенного комплекса и локализовано в пределах Гайской зоны разломов. Это - крупное тело, в различных сечениях характеризирующееся своими морфологическими особенностями. Оно состоит из Главного рудного тела и группы мелких тел, пространственно тяготеющих к главному скоплению сульфидов. Длина его 550 м, размах по падению 450-500 м, мощность в поперечном сечении достигает 300 м.

Остальные восемь рудных тел описываемой залежи имеют вид простых линз, падающих на восток под углами 70-80. Два из них находятся со стороны висячего, а шесть со стороны лежачего бока Главного рудного тела. Последние сближены между собой и являются как бы продолжением на глубину мощной восточной ветви основного рудного тела.

На месторождении установлено 102 минерала и минеральных вида, из них 59 рудных и 43 нерудных. По степени распространенности рудные минералы разделяются на главные, второстепенные, редкие и очень редкие. К главным относятся пирит, халькопирит, сфалерит, борнит, блеклые руды; к второстепенным - галенит, остальные являются редкими и очень редкими. Наиболее важный из них: самородные элементы и их соединения (медь, золото, серебро, электрум, сера и др.), сульфиды (халькозин, аргинтин, вюртцит, пирротин, киноварь, пентландит, арсенопирит и др.), сульфосоли (энаргит, фаматинит, люцонит и др.), теллуриды (алтаид, гессит, креннерит), в меньшей степени окислы (куприт, гематит, ильменит, магнетит, рутил и другие).

Главными полезными компонентами руд являются медь, цинк, свинец, сера, железо. К числу имеющих промышленное значение элементов относятся золото, серебро, селен, теллур, кадмий, таллий, кобальт, галлий.

По степени насыщенности руд сульфидами в пределах Южно-Гайского месторождения выделяются сплошные и прожилково-вкрапленные руды, которые, в свою очередь, подразделяются по минеральному составу на несколько типов. Сплошные колчеданные руды представленные медными, цинково-медными и серно-колчеданными типами руд.

Прожилково-вкрапленные руды пользуются незначительным распространением по сравнению со сплошными. По минеральному составу среди них выделяются те же типы. Эти руды характеризуются неравномерным распределением рудных минералов в измененных вмещающих породах. Рудообразующими минералами являются пирит, халькопирит, в незначительных количествах сфалерит, блеклые руды, редко галенит и ковеллин.

РАЗРЕЗ 37

Q f=^l> (S3» к7Л» ED* L-J' ИЗ» ЕЗ* EZ)» EZJ- E2ZJ- Ш« ExJ- SeJ¹’

/? почвекно-роспителы/ый слой, г-песчано-глинистые отложения нересчленскные-мг-кх; з- кора выветривания нерасчле-ненная; я- зона окисления; S-мелко-о крупноосГломочные туфы. яуфвд^екчии, лавоГрекчии плаеиоклазовых порфиритов основного состава-B,-D_te; с- полимиктаоыи ттогепна осадочные соеизонт квелого состава с обломками кварцевых иакде-зито-децито1ых порфиритов-В,-В, е, главы. лавовые брекчии, туфобрекчии. туфы, туфо-агломераты андезита- дацитового состава - В, 3, е; о - кварцевые и бескварцевые альбитофиры, и* туфы, туфобрекчии. измененные да состояния кварцитов и серицита -кварцевых лороо в, в,е. в) массивные, б) рассяонцовонные; у-диабазы-лмВ, - ю-деабазы, еиаоазовые порфириты- ^ррЩуг. п-кварцевые порфириты-як р, уч. /груды- о) медные и медно-цинковые сплошные; О’) медные и мевне-цикковыевкрапленные; /з-линии тектоничеекик нарушении, о) достоверные, в) предполагаемые; к-геологические границы пород< а) достоверные. в) предполагаемые; а-зоны расслонцевония; ц-зреолы япсжф<яск> гмпмкса злемичояв изовероятностных лонилл

Рисунок 1.6 - Ореолы типоморфпого комплекса элементов в породах палеозоя Южно-Гайского медноколчеданного месторождения

Величины, содержание главных рудообразующих элементов, приведены в таблице 1.3.

В распределении минеральных ассоциаций и составляющих их компонентов в рудных телах месторождения выявляются определенные закономерности, которые выражаются в более или менее четкой первичной зональности. Центральная часть рудного тела Южно-Гайского месторождения сложена более бедными рудами, периферийные части - более богатыми. Максимальные содержания меди приурочены к южной краевой части рудного тела, кроме его восстающей западной стороны, где она вообще отсутствует. Зоны максимальных содержаний цинка совпадают с таковыми меди.

Рудоотложение происходило в несколько этапов и стадий. После начала рудного процесса рассланцевание вмещающих пород и уже отложенных руд в первых стадиях и подвижки по дорудным разломам неоднократно возобновлялись, создавая пути для циркуляции более поздних рудоносных растворов.

В породах палеозоя вокруг рудного тела развиты ореолы меди, цинка, свинца, мышьяка, серебра, молибдена и кобальта. Параметры распределения рудных элементов приведены в таблице 1.4. Как видно из приведенной таблицы, фоновые содержания меди, цинка, бария, кобальта для основных пород ниже кларков этих элементов в таких породах, а для свинца -несколько выше, фоновые содержания молибдена в основных породах находятся на уровне кларкового. Фоновые содержания меди, свинца, кобальта, молибдена для кислых пород выше кларкового, а для цинка и бария - ниже.

Ореолы Южно-Гайского месторождения характеризуются разнообразием форм. Размеры и морфология ореолов являющихся продолжением рудных тел во вмещающих породах, определяются теми же факторами, которые влияют на пространственное положение и морфологию самих рудных тел.

Основными из этих факторов являются структурно-геологические: литологический состав вмещающих пород и их физические свойства, наличие тектонических нарушений и экранирующих пород, размеры и пространственное положение зон гидротермально измененных пород (рисунок 1.6).

В разрезе и плане ореолы имеют форму полос, линз, лент с неправильными извилистыми очертаниями, вытянутых вдоль благоприятных для проникновения гидротермальных растворов пород, зон рассланцсвания и тектонических нарушений.

Медь образует выдержанный, широкий и интенсивный первичный ореол до уровня среднего сечения рудного тела и ниже его. Поля максимальных концентраций ее отмечаются, главным образом, в лежачем боку рудного тела, тяготея к участникам развития кварцитов и кварц-серицитовых пород.

В плане ореолы меди повторяют форму рудных залежей и тяготеют к Гайской зоне рассланцсвания. Размеры ореолов, оконтуренного на уровне С,, достигают 300x1300 м, высокоаномальные (Ка=64).

Ореолы цинка по размерам и концентрации близки к ореолам меди, но поля максимальных концентраций цинка локализуются в верхних срезах рудного тела. По падению рудной залежи интенсивность ореолов цинка заметно снижается в висячем и лежачем боках, ширина ореолов приблизительно одинакова и достигает 50-65 м.

Ореолы свинца ио характеру очень близки к ореолам цинка, имеют четкие выдержанные контуры, хотя около самой рудной залежи концентрация свинца незначительна.

В плане свинец образует два низкоаномальных ореола вытянутой согласно рассланцеванию формы в районе рудной залежи.

Барий наиболее широкий и контрастный первичный ореол образует в висячем боку рудного тела. Ширина его на уровне среза достигает 30 м, но по падению быстро выклинивается. Со стороны лежачего бока среднеаномальный (Ка= 16) ореол бария тяготеет непосредственно к рудному телу и имеет узкую полосовидную форму (мощность его до 15 м).

Таблица 1.3 - Содержания меди, цинка, свинца и серы в рудах Южно-Гайского месторождения, %

29

Ореолы мышьяка очень близки к ореолам свинца. Мышьяк образует широкий (50-60 м) ореол на уровне эрозионной поверхности со стороны висячего бока, но выклинивающийся по падению. В лежачем боку он в виде полосы шириной до 60 м располагается вдоль рудного тела.

Ореолы серебра тяготеют к ореолам свинца и развиты в висячем боку рудного тела, расширяясь к уровню эрозионного среза. В плане серебро образует два вытянутых в субмеридиалыюм направлении ореола размером 60-100x90 м и 70x450 м, оконтуренных на уровне О,ОЗ*1О'³%.

Кобальт - наиболее характерный элемент пород лежачего бока залежей; он образует отчетливо выдержанные высокоаномальные (Ка=50) ореолы на уровне нижних сечений рудной залежи и главным образом ниже се. Ширина ореолов кобальта в лежачем боку достигает 60 м.

Молибден, подобно кобальту образует выдержанные ореолы в лежачем боку залежи непосредственно под ней. Ширина ореола молибдена сопоставима с шириной ореола кобальта. В висячем боку рудного тела ореолов молибдена не наблюдается.

Данные параметры описанных выше геохимических ореолов рудных элементов обобщены в таблице 1.5. Из приводимой таблицы видно, что вокруг Южно-Гайского медноколчеданного месторождения в породах палеозоя на уровне эрозионного среза цинк, барий, кобальт образует срсднсаномальныс геохимические ореолы, для свинца характерны низкоаномальные ореолы и только медь образует ореолы высокой аномальности. Максимальные содержания серебра и мышьяка достигают соответственно 0,05 и 8О*1О'³%.

Рудные элементы в порядке убывания площадей ореолов, ими образуемых, располагаются в такой последовательности: цинк, медь, свинец, барий, молибден, кобальт, мышьяк, серебро. Такое расположение элементов отражает горизонтальную зональность геохимических ореолов в породах палеозоя. Последнее обусловлено различной подвижностью этих элементов при формировании ореолов, значительную роль при этом играл градиент концентрации каждого элемента.

При минералогическом опробовании различных пород вулканического комплекса в пределах геохимических ореолов были выделены магнитит, пирит, сфалерит, халькопирит, галенит, гематит, ильменит, киноварь, апатит, моноцит, циркон, гранат, флюорит и рутил. Наибольшим распространением среди выделенных рудных минералов пользуется пирит, остальные встречаются очень редко, иногда в единичных зернах, поэтому содержание рудных элементов (Си, Zn, Pb), находящихся в форме собственных минералов (халькопирита, сфалерита, галенита) составляет очень незначительную часть общего содержания этих элементов в породах. Некоторая часть рудных элементов находится в форме изоморфной примеси в более широко распространенном пирите.

Из полученных данных о содержании рудных элементов в минералах гидротермально измененных пород и метасоматитов следует вывод, что основным минералом — носителем меди, свинца, цинка, молибдена, кобальта, серебра, мышьяка в геохимических ореолах месторождений является пирит и только во внутренних зонах ореола - в кварцитах и кварц-серицитовых породах - основную роль носителей меди, цинка и свинца играют их собственные минералы: халькопирит, сфалерит и галенит. Минералом -носителем бария является барит. Кроме того, цинк концентрируется в хлоритах; медь, свинец, цинк, молибден, серебро - в карбонатах; молибден -в серицитах.

Таблица 1.4 - Основные характеристики геохимических ореолов а породах палеозоя Южно-Гайского месторождения

32