Колчеданные месторождения Выполнила: Головина

Колчеданные месторождения Выполнила: Головина Ирина Группа 9502

КОЛЧЕДАННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ — залежи сернистых (сульфидных) соединений металлов в недрах Земли, имеющие промышленное значение. Разделяются на 1 - серно-колчеданные, 2 - медно-колчеданные, 3 - полиметаллически- колчеданные месторождения.

• Колчеданные месторождения это месторождения, руды которых сложены преимущественно сульфидами железа (колчеданами): • пиритом - Fe. S 2 (серный колчедан), не менее 90 % объема руд, пирротином - Fe 1 - x. S (железный колчедан), иногда марказитом - Fe. S 2 • С примесями: халькопирита - Cu. Fe. S 2 (медный колчедан), арсенопирита - Fe. As. S (мышьяковый колчедан), сфалерита, галенита • Нерудные минералы, количество которых невелико, представлены баритом, кварцем, карбонатами и хлоритом

ХАРАКТЕРНОЙ ОСОБЕННОСТЬЮ ЯВЛЯЕТСЯ ПРИУРОЧЕННОСТЬ МЕСТОРОЖДЕНИЙ К ПОЯСАМ ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ПОРОД С БАЗАЛЬТОИДНЫМ СУБМАРИННЫМ ВУЛКАНИЗМОМ Типичные формы рудных тел линзы жило- и пластообразные залежи штоки вкрапленные и прожилковые зоны

По условиям образования и нахождения колчеданные месторождения тесно связаны с основными вулканическими породами, излившимися на дне древних морей и формирующими протяжённые офиолитовые пояса. 1. вулканогенно-метасоматические месторождения 2. вулканогенно-осадочные залежи колчеданных месторождений

ХАРАКТЕРНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Связь с малыми субвулканическими интрузиями основного и кислого состава Протяженность рудных залежей – до первых километров при мощности десятки метров, иногда до 100 м. Глубина распространения – многие сотни метров (до 2 км) Колчеданные залежи сопровождаются ореолами измененных вмещающих вулканогенных пород, превращенных в пиритизированные кварц- серицитовые, кварц-серицит-хлоритовые и другие метасоматиты Вблиз поверхностных условиях по сульфидным рудным телам часто развиваются зоны окисления с железными шляпами

Общая схема формирования колчеданных месторождений Первый цикл: 1 - жерло вулкана; 2 - преимущественно основные лавы; 3 - преимущественно кислые лавы; 4 - преимущественно пирокласты; 5 - преимущественно терригенные осадки; Вулканогенные гидротермально-осадочные Пластовые залежи массивных руд Метасоматические залежи Вулканогенно-гидротермальных руд I -колчеданные залежи первого цикла; II - колчеданные залежи второго цикла Вулканогенно-гидротермальные Прожилково-вкрапленные руды Второй цикл: 6 - жерло вулкана; 7 - преимущественно основные лавы; 8 - преимущественно кислые лавы; 9 - преимущественно пирокласты; 10 - преимущественно терригенные осадки; 11 - породы субстрата; 12 - породы континента; 13 - интрузии перидотитов и габбро

колчеданные месторождения 8

Колчеданные месторождения вулканической ассоциации характеризуются крайне неравномерным распределением во времени, которое прямо связано с неравномерностью процессов вулканизма в истории Земли. В геологической истории Земли выделяются четыре кратковременных пика образования вулканогенных колчеданных месторождений: 1 - неоархейский (2, 72 -2, 69 млрд лет), 2 - палеопротерозойский (1, 89 - 1, 85 млрд лет), 3 - кембрийско-ордовикский (542 - 472 млн лет), 4 - девонско- раннекаменноугольный (416 -330 млн лет

Таблица 1. Важнейшие эпохи колчеданообразования различных суперконтинентальных циклов Эпохи колчеданообразования (млн лет) Крупные Численность месторождений в базе Запасы, млн т (средние содержания месторождения Суперконтинентальный цикл металлов, %) (≥ 50 млн т руды) суммарных запасах этого запасы, млн т (доля в данных 100 Cu/(Cu+Z Pb/(Pb+Z количество n) возраста) руда Cu Zn Pb 2950 - 13, 5 41, 4 572, 4 Пангея 0 155 1207, 6 1, 5 (0, 1%) 24, 6 3, 5 3 2200 (1, 1%) (3, 4%) (47, 4%) 2200 - 12, 8 27, 6 187, 5 Пангея 1 118 785, 0 3, 4 (0, 4%) 31, 7 11, 0 3 1350 (1, 6%) (3, 5%) (24, 0%) 77, 1 146, 3 41, 7 3322, 9 Пангея 900 - 200 326 5440, 9 34, 5 22, 2 24 (1, 4%) (2, 7%) (0, 8%) (61, 1%) Мезокай 10, 2(1, 8% 134, 7 нозойски 200 - 0 84 578, 7 9, 2 (1, 6%) 1, 6(0, 3%) 47, 1 14, 3 2 ) (23, 3%) й

Таблица 2. Крупнейшие пики колчеданообразования различных эпох колчеданообразован Суперконтиненталь Пик колчеданообразования Запасы, млн т (доля в мировых запасах) ия (млн лет) ный цикл Примеры Эпохи численность месторожден возраст руда Cu Zn Pb ий в базе данных Кидд-Крик, 1147, 6 Хорн, Геко, Пангея 0 2950 - 2200 2720 - 2690 147 12, 5 (11, 0 %) 39, 2 (17, 2 %) 1, 3 ( 2, 7%) (14, 2%) Тьютоник- Бор Руттан, Пангея 1 2200 - 1350 1890 - 1850 102 689, 2 (8, 5%) 11, 0 (9, 7%) 26, 0 (11, 4%) 3, 1 (6, 4%) Крандон, Флин-Флон Брансуик N 12, Баканс, Маунт- 542 - 472 137 971, 3 (12, 0%) 10, 6 (9, 3%) 45, 8 (20, 1%) 14, 2 (29, 4%) Лайель, Розбери, Леккен Пангея 900 - 200 Рио-Тинто, Невес-Корво, Алжустрел, 3454, 4 416 - 330 131 54, 6 (48, 0%) 89, 7 (39, 3%) 26, 6 (55, 1%) Гайское, (42, 8%) Узельгинское, Риддер- Сокольное

На диаграммах распределения устанавливаются, Пики колчеданообразования связаны с по крайней мере, четыре узких высоких максимума (пика), отвечающих сравнительно определенными стадиями непродолжительным временным интервалам, в суперконтинентальных циклов, в течение которых образовалась большая часть этих промежутках между которыми объектов и основная масса запасов колчеданных колчеданные месторождения руд практически не возникали.

Архейско-палеопротерозойская эпоха колчеданообразования (2950 -2200 млн лет) Мелкие и немногочисленные колчеданные месторождения с возрастом 2950 млн лет. Первый в истории Земли действительно крупный пик колчеданообразования был связан этапом кратонизации коры, который имел место 2, 75 -2, 6 млрд лет назад. Неоархейский пик колчеданообразования ознаменовался формированием очень крупных запасов колчеданных руд (около 14% мировых запасов в базе данных), меди (11%) и цинка (17%) , месторождений с запасами свыше 50 млн т руды

Палеопротерозойско-мезопротерозойская эпоха колчеданообразования (2200 -1350 млн лет) В провинциях Южная и Черчилл Канадского щита, в районе Джером в Аризоне, а также в провинциях Шеллефте, Бергслаген, поясах Айяля- Ориярви и Виханти-Пюхасалми и районе Оутокумпу на Балтийском щите. 118 месторождений, 10% в мировые запасы колчеданных руд. Пика колчеданообразование достигло в период 1890 -1850 млн лет назад, когда сформировалось 8, 6% запасов колчеданных руд и 15% месторождений, три объекта с запасами свыше 50 млн т руды (Крандон, Руттан, Флин-Флон).

Неопротерозойско-раннемезозойская эпоха колчеданообразования (900 - 200 млн лет) Некоторый подъем - немногочисленные и обычно небольшие рудные объекты с возрастом от 862 до 750 млн лет (древнейшие из месторождений Аппалач, пояса Дамара, Антиатласа) Крупнейший в истории планеты пик колчеданообразования имел место в девонский и каменноугольный периоды (до 330 млн лет назад), когда образовались 130 месторождений, включенных в базу данных, и 57, 5% всех запасов руд неопротерозойско- фанерозойского возраста.

Наиболее древние (архейские) месторождения известны в Северной Америке (Канада), Австралии, Южной Африке и Индии, протерозойские — (Карелия, Сибирь), Швеции, Норвегии, Финляндии, Австралии, нижне-палеозойские — (Прибайкалье, Тува), Норвегии, Швеции, Австралии, Испании и Португалии, средне- и верхнепалеозойские — (Урал, Рудный Алтай, Центральный. Казахстан, Средняя Азия, Кавказ) и ФРГ, мезозойские — (Кавказ), Италии, Турции, Франции, Югославии, кайнозойские — (Кавказ), Японии, Иране, Греции, на Кубе.

Примеры колчеданных месторождений 1 - Рио-Тинто Месторождение колчеданно-полиметаллических руд в Испании, в провинции Уэльва. Известно c 1100 до н. э. , систематически разрабатывается c 1873. ). Гл. минералы колчеданно-полиметаллич. руд - пирит, халькопирит, сфалерит и галенит (содержание Cu 1, 4 -1, 7%, Pb 0, 2 -0, 9%, Zn 0, 9 -1, 6%), медно- колчеданных руд - пирит и халькопирит, в зоне цементации - халькозин. Cp. содержание Cu 0, 7%. Пластовые залежи колчеданно-полиметаллич. руд в значительной мере отработаны. Cуммарные общие запасы руд 250 млн. т, т разведанные 210 млн. т (1982). Cхематический геологический рвзрез месторождения Pио- Tинто (по ф. Паломеро): 1 - массивные колчеданные рудные тела; 2 - штокверковые рудные тела; 3 - сланцево- песчаная толща; 4 - туфы риолитов; 5 - лавы риолитодацитов и риолитов; 6 - сланцы и конгломераты; 7 - лавы основного состава.

Схематизированный геологический разрез колчеданно-полиметаллического месторождения Рио Тинто, Испания (по материалам Ф. Палормо) лавовые породы основного состава граувакко-сланцевые породы нижнего карбона переходный слой с конгломератами массивные и слоистые руды вулканогенно- осадочного происхождения лавовые породы кислого состава штокверковые руды вулканогенно – метасоматического происхождения туфы кислого состава послерудный сброс

2 - Озёрное Колчеданно-полиметаллич. м-ние в Зап. Забайкалье (Бурят. ACCP), к Ю. -B. от c. Сосново- Озёрское. Открыто в 1963. Разведывалось в 1964 -69. Рудные тела (согласные пластовые залежи блюдцеобразной и линзовидной формы) концентрируются на трёх стратиграфич. уровнях: на глуб. 1000 -1300 м, 500 - 800 м и до 300 м. Гл. пром. значение имеют 12 залежей верхнего горизонта. Залежи разделены безрудными прослоями. Гл. рудные минералы - пирит и сфалерит, второстепенные - галенит, магнетит, арсенопирит, халькопирит, гематит, блёклая руда, пирротин, марказит, борнит, аргентит и станнин, зоны прожилково-вкрапленной полиметаллич. минерализации и сложные по форме метасоматич. залежи сидерита c гнёздами барита и рассеянной галенит-сфалеритовой минерализацией. Поперечный разрез месторождения Озёрное: 1 - первичная колчеданно- полиметаллическая руда; 2 - окисленная колчеданно- полиметаллическая руда; 3 - сидеритовая руда; 4 - брекчии риолит- дацитовых порфиров.

3 - Мегген Крупное цинково-колчеданное м-ние в ФРГ (земля Северный Рейн-Вестфалия), в 25 км к C. от г. Зиген. Разрабатывается c 1853 (до 1937 как пиритовое, впоследствии преим. как цинковое). M-ние колчеданного типа согласно залегает среди средне-верхнедевонских осадочных пород. Руды сульфидно-баритового состава. Состав сульфидных руд: пирит, марказит, мельниковит, сфалерит, галенит, халькопирит и блёклые руды. Баритовые залежи состоят в осн. из барита. Запасы руды (1981) 15 млн. т c содержанием Zn 7 -8%, Pb 1%. Из добытой руды ежегодно получают ок. 110 тыс. т цинкового и ок. 10 тыс. т свинцового концентратов. Схематический геологический разрез месторождения Мегген: 1 - пластообразная рудная залежь; 2 - ленточные сланцы c прослоями песчаников и известняков; 3 - песчанистые сланцы ("сланцы Ленне").

4 - Корбалихинское месторождение Колчеданно-полиметаллическоe - находится в Рудном Алтае, к северо-востоку от г. Змеиногорск. Открыто в 1959, разведано бурением. Гл. рудные минералы - пирит и сфалерит, второстепенные - галенит, мельниковит, халькопирит, пирротин, блёклые руды, арсенопирит, кубанит, борнит и др. ; жильные минералы - барит, кальцит, доломит и др. Oт лежачего к висячему боку рудных залежей отмечается последовательная смена руд: медно-колчеданная, медно-свинцово-цинковая, барит-свинцово- цинковая. Схематический геологический разрез Корбалихинского месторождения: 1 - рудные тела; 2 - переслаивающиеся кремнистые и известковистые алевролиты, туфопесчаники и туффиты; 3 - лавы и лавобрекчии риолитов; 4 - скважины.

5 - Дегтярское месторождение Колчеданное - расположено в Ревдинском р-не Свердловской обл. , открыто в 1888. Согласная рудная залежь лентообразной формы прослеживается на расстоянии около 5 км и выклинивается на глубине более 600 м. Гл. рудный минерал - пирит; второстепенные: сфалерит, халькопирит; редкие: галенит, теннантит, арсенопирит, ковеллин, борнит, халькозин. Основные полезные компоненты руд: медь, сера, цинк

6 – Сибай медно-цинково-колчеданное месторождение Пример залегания колчеданных руд (месторождение Сибай, Урал) 1, 2, 3—вулканиты и осадочные породы разного состава и строения; 4— сульфидные руды прожилковые; 5— сульфидные руды мелкозернистые, тонкослоистые.

Скопление рудокластов в породах висячего бока в зоне выклинивания колчеданного Породы: месторождения 1, 2 - лежачего бока; Сибай, Урал. По А. 5, 6 - висячего бока; Жабину 1, 6 - липарито-дациты (альбн-тофиры); 2, 5 - кислые туфы с рудокластами; 3 - тонкослоистые колчедчнные руды; 4 - аллохтонные рудокласты (черное) и петрокласты (светлое) в слоистом цементе; 7 - дайка диабазов; 8 - послерудные разломы

СИБАЙСКИЙ КАРЬЕР, ГЛУБИНА 500 М 27

7 - Гайский карьер 1 - рыхлые мезо-кайнозойские отложения; 2 - крупнообломочные туфоконтломераты плагиопорфиритовых базальтов; 3 - лавы пироксен-плагиопорфиритовых базальтов; 4 - игнимбритовидные витрокластшеские породы липаритового состава; 5 - кварцевые липаритодациты: 6 - обвальные крупнообломочные агломераты андезитодацитового состава; 7 - эксплозивная брекчия; 8 - порфирокластические игнимбриты; 9 - поздние габбро-диабазы; 10 - шлаковые туфы плагиопорфировых базальтов; 11 -жерловые вулканические и вулканокластические породы; 12 - участки тех же пород, подвергшиеся интенсивному гидротермальному преобразованию; 13 - убогие медноколчеданные руды вулканогенно- метасоматического происхождения; Схематизированный геологический разрез Гайского колчеданного 14 - богатые цинково-мсдноколчеданные руды вулканогенно-осадочного происхождения месторождения

8 - Ново-Учалинский

Отработанный карьер медно- колчеданного месторождения.

Медно – колчеданные руды

Самородное золото

СУЛЬФИДНЫЕ РУДЫ 33