Пирожок П. И.
Золотоносность «железной шляпы» Учалинского медно-цинково-колчеданного месторождения (Ю. Урал)
Учалинское месторождение, первоначально как золоторудное, открыто в 1939 г. по результатам геофизических исследований и опробования бурых железняков (железной шляпы) зоны окисления колчеданных руд, подсеченных разведочными скважинами в 1940 г. [5, 7].
В разные годы бурые железняки изучали А. И. Демчук, Л. А. Баженов, М. Н. Альбов, М. А. Чуева, И. И. Гинзбург, Г. В. Писемский, М. Б. Бородаевская, З. И. Иконникова, И. П. Пастухов, рудничные геологи М. И. Довгаль, Х. А. Шафеев, З. А. Конюхов, К. С. Катаев, М. Ю. Зограф, И. М. Гарипов, Р. И. Сыртланов, У. С. Нафиков и др. Автор проводил картирование выклинки «железной шляпы» при вскрытии месторождения меднорудным карьером в конце 50-х – начале 60-х гг. [7, 4].
Горными работами и скважинами зона прослежена на 1000 м, глубина ее залегания 10–38 м, ширина 15–18 м на южном фланге, 45–65 м в центральной части, до 80–90 м в северном фланге. Мощность тела бурых железняков 20–35 м в осевой части, 1–3 м на северной и южной выклинках, 8–15 м в восточном и западном контактах с рудным телом.
В зоне окисления установлены (сверху вниз):
Подзона собственно окисленных руд – бурых железняков (55 % от всех запасов зоны), лимонито-баритовых руд (10 %), ожелезненных оруденелых пород (5 %).
Подзона полного выщелачивания – кварц-баритовой и баритовой сыпучек (5 %).
Подзона частичного выщелачивания – сульфидной сыпучки (25 %) [1, 5].
В этих подзонах диагностированы следующие минералы: главные – барит, кварц, гетит, гидрогематит, лимонит, мелантерит, халькантит, опал, халцедон; второстепенные – ковеллин, хризоколла, гипс; редкие – азурит, англезит, малахит, халькозин, куприт, медь самородная, делофоссит, сера самородная, церуссит, смитсонит, золото и серебро самородные, киноварь, ртуть самородная, алунит, галлуазит, керолит, нонтронит, охры серебра и свинца, ярозит; реликтовые – халькопирит, сфалерит, пирротин, арсенопирит, галенит, теннантит, магнетит [6, 7].
Ниже кратко охарактеризованы состав и условия залегания природных типов золотосодержащих руд зоны гипергенеза.
Бурые железняки, получившие наибольшее распространение на верхних горизонтах, представлены сильно ожелезненными баритизированными породами; ниже следуют железняки типа бурой стеклянной головы, мелко – и крупнопористые, ячеистые, губчатые с кремнистым скелетом разности темно-бурого цвета, переходящие в плотные и рыхлые баритизированные железняки красновато-бурого, охряно-бурого и светло-желтого цвета; мощность бурых железняков от 2–5 до 25–28 м. Основная масса золота в них сосредоточена в низах зоны и представлена тонкораспыленными образованиями размером 3–5 мкм, поверхность золотин покрыта гидроокислами железа и свинца.
Лимонито-баритовые руды плотного сложения, темно- и светло-бурые, с прожилками крупнокристаллического барита, были развиты локально на небольших участках; их рыхлые разности светло-серого, серого и желтовато-серого цвета залегали среди бурых железняков в виде линзочек, полосок и пропластков примерно на одном уровне, но чаще контактировали непосредственно с кварц-баритовой сыпучкой; мощность слоя этих руд 0.6–1.5 м; верхняя граница с бурыми железняками имела значительные перепады по высоте из-за неровностей первичного рельефа верхней кромки колчеданной залежи.
Кварц-баритовая и баритовая сыпучки имели горизонтальную мощность (ширину) от 2–3 до 75–95 м, вертикальную 0.2–6 м, среднюю 3 м, наибольшую 4–6 м в центральной части месторождения. Контакты сыпучек с обеленными породами различались с трудом, с железняками и лимонито-баритовыми рудами были неровными, но ясно различимыми, с сульфидной сыпучкой – четкими, даже резкими. Полосы сыпучек по отношению к центральной части зоны погружались на восточном фланге до 15 м, на западном – до 6–7 м, образуя пологую дугу, обращенную выпуклостью кверху. Баритовые сыпучки представляли собой тонко- и мелкозернистую песчанистую массу стально-серого, желтовато-серого, местами белого цвета, при поступлении воды приобретавшую текучее состояние – плывун. В их составе преобладали барит и кварц, были редкими глинистые частицы (каолинит, галлуазит), самородная сера, киноварь, ртуть [6]. Самородное серебро в виде тонких дендритов, отдельных листочков пепельно-белого цвета обычно наблюдалось на границе с сульфидной сыпучкой в южной части месторождения. Крючковатые и комковидные образования, зазубренные бугристые пластинки самородного золота размером 0.01–0.015 мм имели пробность 400–900; нередко отмечались золотинки с чистой поверхностью [2].
Сульфидная сыпучка залегала ниже баритовой сыпучки в виде ясно выраженного слоя мощностью 0.2–2.5 м, в среднем 1.3–1.5 м. Ее контакт с первичными рудами нечеткий, пилообразный, с постепенными переходами через слой разрушенных колчеданов мощностью до 1.5–2.5 м. На западном и восточном флангах месторождения сульфидная сыпучка нередко развивалась непосредственно под вмещающими породами, образуя конусообразные карманы значительной протяженности. Макроскопически представляла собой мелко- среднезернистую, местами грубозернистую рыхлую массу темно-серого и желтовато-серого цвета, состоящую из пирита (80–90 %), барита (10–14 %), кварца (2–5 %), глинозема (до 1.5 %), реликтовых зерен халькопирита, сфалерита, галенита, тонкораспыленного золота и серебра.
Зона вторичного сульфидного обогащения первичных руд, залегающая ниже сульфидной сыпучки, на месторождении проявилась слабо в виде пленок и сажистых агрегатов ковеллина по халькопириту, редких прожилков халькозина, налетов, корочек, гнезд азурита и малахита в трещиноватых колчеданах. Глубина залегания вторичных руд этой зоны 25–55 м, мощность 10–35 м. Однако в узких крутопадающих тектонических зонах дробления залежи и вдоль нарушенных контактов с пострудными дайками габбро-диоритов процессы вторичного сульфидного обогащения развивались до глубины 80–120 м. В целом руды зоны цементации, в которых количество вторичной и окисленной меди достигало 18–20 % от ее общего содержания, были выделены в так называемый смешанный сорт, требовавший специального режима флотации, в отличие от режимов, применявшихся для первичных руд.
Качество золотосодержащих окисленных руд Учалинского месторождения, выделенных в промышленные сорта, показано в табл. 1.
Таблица 1
Средний химический состав золотосодержащих руд «железной шляпы»
Учалинского месторождения по данным [1, 4, 5]
Наименование сорта | Au, г/т | Ag, г/т | Содержание в % | |||||
Cu | Fe (общ) | S (общ) | BaSO4 | Al2O3 | SiO2 | |||
Бурые железняки с баритом | 8.3 | 139.7 | 0.2 | 18.3 | 8.6 | 52 | 4.1 | 9.0 |
Лимонито-баритовая руда | 9.5 | 150–159.7 | 0.15 | 16.5 | 1.5–2.0 | 54 | 2.5 | 6.0 |
Кварц-баритовая сыпучка | 13.3 | 220–240 | 0.01 | 1.5 | 2.5–4.0 | 48.1 | 2.1 | 39.1 |
Баритовая сыпучка | 22–25.3 | 450–490 | 0.01 | 1.0 | 13.0 | 75-85 | 1.8 | 5.2 |
Сульфидная сыпучка | 4.5–7.5 | 168–182 | 0.12 | 38.7 | 48.9 | 14 | 1.12 | 2.3 |
Лимонитизированные породы | 0.3–3.0 | 20–50 | 0.3 | 12.5 | 3.5 | 4.5 | – | – |
Примечание.Анализы выполнены в ЦХЛ Учалинского РУ треста «Башзолото», ГИПРОзолото. НИГРИзолото (г. Москва).
Золотосодержащие руды зоны окисления разрабатывались открытым и подземным способом старательской артелью им. В. И. Ленина, затем Учалинским рудоуправлением треста «Башзолото» с 1940 по 1953 г. (табл. 2).
Таблица 2
Объемы добычи золотосодержащей руды из железной шляпы Учалинского месторождения за 1940-1953 гг.
Годы | Руда тыс. т. | Золото | Серебро | ||
г/т | кг | г/т | кг | ||
1940 | 10.6 | 8.7 | 99.2 | 126.8 | 1344 |
1941 | 37.7 | 11.0 | 414.7 | 142.6 | 5376 |
1942 | 42.2 | 15.5 | 654.0 | 174.8 | 7377 |
1943 | 57.6 | 23.9 | 1376.6 | 281.4 | 16209 |
1944 | 61.9 | 22.6 | 1398.9 | 274.6 | 16998 |
1945 | 78.9 | 11.3 | 891.6 | 144.3 | 11385 |
Итого: | 288.9 | 16.71 | 4828 | 203.146 | 58689 |
1946 | 84.9 | 12.3 | 1044.3 | 196.7 | 16700 |
1947 | 66.4 | 16.9 | 1122.3 | 245.5 | 16306 |
1948 | 99.5 | 10.7 | 1064.7 | 172.9 | 17206 |
1949 | 108.7 | 9.6 | 1043.5 | 152.8 | 16609 |
1950 | 139.5 | 8.6 | 1199.7 | 146.4 | 20423 |
1951 | 101.4 | 8.76 | 888.9 | 147.3 | 14936 |
1952 | 104.8 | 7.5 | 786.0 | 135.2 | 14170 |
1953 | 17.9 | 7.58 | 135.6 | 135.8 | 2430 |
Итого: | 723.1 | 10.08 | 7285 | 164.33 | 118780 |
Всего: | 1012 | 11.97 | 12113 | 175.36 | 177469 |
Переработка руды осуществлялась сначала Буйдинским, затем Учалинским перколяционными заводами. После ввода (в конце 1948 г.) в строй Учалинской фабрики с законченным циклом обработки (ФЗЦО) по схеме полного илового процесса с применением цианидов, мощностью 100 тыс. т руды в год, уровень извлечения золота и серебра в конечный продукт резко повысился, составив соответственно 82–83.5 и 78–80 % [3, 7, 8].
В последние три года (1953–1955 гг.) ФЗЦО резко увеличила производительность, переработав более 600 тыс. т золотосодержащего сырья, включая остатки учалинской руды, 412 тыс. т (Au 3.6 г/т) хвостов перколяционного и химического заводов, руду месторождения Муртыкты (2340 т, Au 6.41 г/т), им. XIX Партсъезда (20188 т, Au 8.35 г/т), Курпалы (20917 т, Au 4.78 г/т). При этом в конечный продукт было извлечено золота 1862 кг, серебра 25043 кг, получено попутно металлической ртути 1598 кг [6]. В 1955 г. ФЗЦО завершила свою работу и к 1962 г. была полностью демонтирована.
Таким образом, приведенные данные свидетельствуют, что за период 1940–1955 гг. из руд зоны гипергенеза (железной шляпы) колчеданных месторождений Учалинского района было добыто и переработано на учалинской промплощадке 1.6 млн т рудного сырья, из которого извлечено в конечный продукт 12 т золота и 160.3 т серебра.
Литература
1. Бородаевская М. Б., Шафеев Х. А. Учалинское золоторудное месторождение. М.: НИГРИзолото, 1947ф.
2. Гинзбург И. И., Писемский Г. В. Кора выветривания и зона окисления Учалинского месторождения. Научный отчет. М.: НИГРИзолото, 1951ф.
3. Горное производство цветной металлургии Урала. Екатеринбург: Издат-во Уральской гос. горно-геол. акад., 2004. С. 157–159.
4. Катаев К. С., Нафиков У. С. Доклад о геологическом строении и перспективах Учалинского месторождения, «Башзолото». Учалы, 1950ф. С. 14–18.
5. Конюхов З. А., Шафеев Х. А. Учалинское месторождение и его промышенные перспективы. Золотые месторождения Урала и Казахстана // Свердловск-Москва: Металлургиздат, 1947. С. 115–125.
6. Пирожок П. И. Ртуть в сульфидных рудах Учалинского месторождениях (Ю.Урал) // Металлогения древних и современных океанов–98. Руды и генезис месторождений. Миасс: ИМин Уро РАН, 1998. С. 26–32.
7. Серавкин И. Б., Пирожок П. И., Скуратов В. Н. и др. Минеральные ресурсы Учалинского горно-обогатительного комбината // Уфа: Баш. кн. издат-во, 1994. 328 с.
8. Технические отчеты по горным работам Учалинского РУ и УГОКа за 1940–1955 гг.