(научный руководитель Е. В. Белогуб)

 

Осеннее медноколчеданное месторождение, расположенное в Оренбургской области, было открыто геологами Оренбургского геологического управления при проверке комплексной аномалии в 1967 г. [Губанов и др., 1977]. С 2004 г. месторождение отрабатывается открытым способом Гайским ГОКом. В процессе отработки были выявлены выделения самородной меди, которые охарактеризованы в данной статье. Настоящая работа выполнена по материалам, отобранным в период с июля по август 2007 г. автором, который в качестве горнорабочего находился на геологическом обслуживании карьеров «Летний» и «Осенний».

Месторождение Осеннее расположено в северной части Домбаровского рудного района и приурочено к центральной части Джаилганского структурно-формационного блока [Губанов и др., 1977]. В геологическом разрезе преимущественно участвуют верхнесилурийские-верхнедевонские подушечные лавы и плагиоклазовые порфириты, а также субвулканические породы, представленные габбро-диабазами, диабазовыми порфиритами и дацитами. Широким распространением пользуются измененные метасоматические породы хлоритового, серицит-хлори­тового и кварц-серицитового состава. Грунтовые воды залегают на глубине порядка 245 м. Зеркало (уровень) грунтовых вод колеблется от 242.0 м до 240.0 м в засушливое время (лето) и до 250.0 и выше весной.

Осеннее месторождение характеризуется сложной морфологией рудных тел. На месторождении выделены 17 рудных тел, которые образуют многоэтажную залежь суммарной мощностью с учетом нерудных прослоек более 100 м. Форма их прогнутая линзообразная с наличием тупых и ветвящихся выклинок, а также раздувов и пережимов. Падение рудных тел северо-западное. На месторождении развиты тектонические нарушения различного возраста. Более ранний Джаилганский глубинный тектонический разлом субмеридионального простирания наблюдается в центральной части месторождения. Поздние тектонические нарушения субширотного простирания ограничивают месторождение с севера и юга. При разведке были выделены халькопирит-пиритовые, сфалерит-халькопирит-пиритовые и халькозин-пиритовые руды. Главные минералы – пирит, халькопирит, пирротин, магнетит; второстепенные – сфалерит и арсенопирит; редкие – блеклые руды, галенит, молибденит, халькозин. Среднее содержание металлов (мас. %): Cu – 3.83, Zn – 0.83, Au – 0.2 г/т [Губанов и др., 1977].

Зона окисления в процессе геологоразведочных работ не была зафиксирована геологической документацией, вследствие того, что ее рыхлые продукты разрушались и выносились буровыми растворами. В процессе отработки зона окисления вскрылась в южной части месторождения, южнее разведочной линии № 1, т.е. на самых южных выклинках рудных тел южной части месторождения. Зона окисления Осеннего месторождения характеризуется полнопрофильной гипергенной зональностью, свойственной колчеданным месторождениям аридно-семиаридной климатичеcкой зоны, за исключением горизонта ярозитов [Смирнов, 1955]. Реконструкция ее строения (снизу вверх) приводится на основании [Белогуб и др., 2007] и результатов выполненного рентген-флюоресцентного анализа проб (прибор INNOV-50X).

Подзона цементации (вторичного медно-сульфидного обогащения) была вскрыта на гор. 248 м и прослеживается до гор. 210–200 м. Руды зоны вторичного сульфидного обогащения встречаются в виде отдельных гнезд, участков, блоков, залегающих как среди менее измененных руд, так и в метасоматитах. Минеральный состав – пирит, халькопирит, халькозин, реже – пирротин и сфалерит. Содержание меди достигает 29 % (в среднем, по данным химических анализов Гайского ГОКа, содержание меди в этом типе руд колеблется от 15 до 20 %).

Подзона выщелачивания (сыпучек) представлена как рыхлыми, так и плотными разновидностями сернистого, кварцевого, серно-кварцевого, а также кварц-суль­фид­ного состава. Сыпучки неравномерно распространены практически по всей нижней границе бурых железняков. Содержание меди в сыпучках колеблется в пределах нескольких сотен г/т. Собственно медных минералов на этих горизонтах выявлено не было. Наличие меди, вероятно, обусловлено присутствием поровых вод, содержащих медные сульфаты. 

Подзона окисления («железная шляпа») была вскрыта на гор. 258 м и прослежена до глубины 248 м. Верхние горизонты железняков представлены обломочными, глыбовыми, а также плотными охристыми разностями с прослоями лимонитизированных глин. В этой массе очень редко наблюдались налеты малахита. Содержание меди на этих горизонтах составляло несколько сотен г/т. Нижние горизонты бурых железняков представлены охристыми плотными железняками с широким распространением малахитовых агрегатов и других медных минералов. Содержание меди на этих горизонтах в некоторых участках составляло более 10 %. Основной объем зоны окисления составляли глинистые лимонитизированные породы, образовавшиеся по метасоматитам.

Главной особенностью зоны окисления Осеннего медноколчеданного месторождения является широкое распространение самородной меди, что не всегда наблюдается на уральских колчеданных месторождениях. Самородная медь в зоне окисления Осеннего месторождения распространена, преимущественно, в измененных вмещающих породах хлоритового, кварц-хлоритового состава. Выделения меди локализованы во вмещающих породах на расстоянии до 6 м от западного бока рудных тел № 13, 14, 15 и 16, и образуют довольно крупные скопления, хотя и не получившие практического значения. Аналогично всей зоне окисления, самородная медь не была зафиксирована геологической документацией при геологоразведочных работах. Она была обнаружена при проходке карьера на гор. 240 и наблюдается до сих пор (гор. 190 м, около рудного тела № 16).

Самородная медь формирует неровные, сплошные и дырчатые пластины (имеющиеся фрагменты достигают 20 ´ 30 см в длину и толщину 2 см). Кристаллы, слагающие агрегаты, имеют размер от нескольких миллиметров до сантиметра, неполную огранку октаэдрическими гранями, изометричные или вытянутые в одном направлении. Также наблюдаются скелетные (дендритовидные) образования, размеры которых значительно меньше вышеприведенных кристаллических пластин. Микроскопические реликты самородной меди обнаружены в куприте выше уровня грунтовых вод, которая в дальнейшем переотложилась в виде окислов меди.

По результатам рентгенфлюоресцентного анализа в самородной меди наблюдаются примеси (г/т) Au – 256, Ag – 324, Zn – 1.35 %.  

Судя по формам выделения самородной меди можно предположить, что она образовалась в процессе быстрого осаждения из раствора в пустотах и трещинах вмещающих пород. Осаждение меди, вероятно, происходило в результате нейтрализации кислого насыщенного сульфатом меди раствора вмещающими кварц-хлоритовыми и серицитовыми породами (за счет реактивности последних) при низких значениях Eh, реализованных ниже уровня грунтовых вод. При понижении уровня грунтовых вод самородная медь замещалась оксидами (куприт → тенорит) и карбонатами (малахит) меди, вероятно в результате изменения бескислородной обстановки в кислородно-углекислотную [Самама, 1989].

Осеннее месторождение существенно отличается по строению и минеральному составу от относящегося к тому же типу и расположенного в той же геологической структуре Летнего месторождения. В первую очередь, это выражается в минералогическом и структурном отличии зон окисления месторождений, а также в структуре рудных зон в целом. На Осеннем месторождении рудная зона состоит из этажной системы чечевицеобразных и линзовидных тел, развивающихся в метасоматических породах, тогда как на Летнем месторождении наблюдается система вытянутых линзообразных рудных тел, разобщенных между собой тектоникой. Самородная медь Осеннего месторождения распространена значительно шире в виде гораздо более крупных выделений, чем на Летнем месторождении, где медь зафиксирована в виде примазок в базальтах и мельчайших дендритовидных кристалликов и реликтов в куприте в «железной шляпе» [Яковлева и др., 2002].

Автор выражает благодарность участковому геологу карьеров «Летний» и «Осенний» М. А. Посталовскому (Гайский ГОК) и Е. В. Белогуб. Работы поддержаны РФФИ (07-05-00824) и проектом Минобрнауки РФ (РНП.2.1.1.1840).

 

1.    Белогуб Е. В., Новоселов К. А., Котляров В. А. Первые данные о зоне окисления Осеннего медноколчеданного месторождения (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов–2007. Гидротермальные и рудоносные системы. Миасс: ИМин УрО РАН, 2007. С. 191–198.

2.    Губанов Л. И., Полуэктов А. Т., Мелашич А. И., Пономарева Р. П. Отчет о разведке Осеннего медноколчеданного месторождения на Южном Урале за 1967–1977 гг. с подсчетом запасов по состоянию на 01.09.1977 г. Оренбург, 1977.

3.    Самама Ж.-К. Выветривание и рудные поля. Под редакцией А. В. Коченова. М.: Мир, 1989. 448 с.

4.    Смирнов С. С. Зона окисления сульфидных месторождений. М.: АН СССР, 1955. 332 с.

 

5.Яковлева В. А., Белогуб Е. В., Новоселов К. А. Самородная медь в зоне гипергенеза Летнего медно-колчеданного месторождения (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов–2002. Миасс: ИМин УрО РАН, 2002. С. 228–232