А. С. Закис

Южно-Уральский государственный университет, г. Миасс

 

Геологическое строение и состав руд

Нижней залежи Старосибайского месторождения

(Южный Урал)

(научный руководитель В. В. Масленников)

 

Группа Сибайских месторождений сформировалась в междуговом бассейне, разделяющем Западно- и Восточно-Магнитогорскую островные дуги [2]. Рудные залежи располагается в виде субмеридиональной цепочки в узком (300–400 м) рифтоподобном полуграбене длиной не менее 3–5 км. В зависимости от условий локализации выделяются три рудоносных блока (с севера на юг): Камаган, Старый Сибай, Новый Сибай и Слепая залежь.

На верхних уровнях Старого Сибая залегали пластообразные тела рудоносных ксенокластолав и ксенолавокластитов, ранее описанных как туфобрекчии кислого и смешанного составов, содержащие гигантские рудокласты [4]. Рудокласты состоят из пирита, халькопирита и сфалерита, иногда содержат примесь магнетита. На средних уровнях локализовались согласные с напластованием линзы сплошных халькопирит-пиритовых руд. Нижняя залежь открыта в 1984 г. на глубоких горизонтах (350–400 м) Староcибайского месторождения по результатам бурения и геофизических работ Башкирской ГРП (филиал Уралцветметразведки). На глубине 400 м были вскрыты вкрапленные цинковые, медно-цинковые и медно-магнетитовые руды. В настоящий момент медно-магнетитовые руды залежи отрабатываются на медь шахтным способом.

В ходе полевых работ 2003 г. проведено изучение керна разведочных буровых скважин, пробуренных в шахте. Цель исследований – анализ взаимоотношения различных минералогических типов руд в разрезе. Позиция и строение рудной залежи приведено по материалам отчета БашГРП [1].

Нижняя залежь представляет собой крупное рудное тело. В плане оно имеет овальную вытянутую форму и простирается на 400 м с севера на юг, при максимальной ширине 180 м. В продольных разрезах тело изменяет свои контуры от отчетливо линзообразного в западной части до холмообразного в восточной. В поперечных сечениях рудное тело сменяется с линзо-холмообразной формы в южной части до серповидной в северной.

В разрезе залежи наблюдается вертикальная зональность, выраженная закономерным расположением минералогических типов руд. Основание рудного тела слагают пиритовые кластогенные руды мощностью 50 м в южной части и 5 м в северной, которые образуют несколько ритмов. Рудокластический характер установлен по наличию рудокластов пиритового состава размером до 1 см. В цементе присутствуют тонкообломочный пирит, частично гематитизированный, мелкие обломки хлоритолитов. Наблюдаются ритмы различной мощности – от первых сантиметров до 1 м. В кровле некоторых ритмов развиты гематит и магнетит. В подошве залежи в рудах встречается пирротин в виде отдельных обособленных гнезд.

Выше по разрезу залегает горизонт пирит-магнетитовых руд мощностью до 10 м. Соотношение пирита и магнетита варьирует от 1:1 до 1:10. Магнетит в таких рудах как бы выполняет роль цемента, корродируя основную пиритовую массу, образуя структуру “разбитой тарелки”. Верхнюю часть разреза и северную выклинку тела слагают магнетитовые массивные руды, содержащие редкие маломощные прослои пиритовых руд. Мощность магнетитовых руд в средней части тела достигает 30 м. В северном направлении пласт магнетитовых руд мощностью 15 м прослежен почти на 200 м. Иногда в магнетитовых рудах присутствуют реликты пиритовых рудокластов, а также вкрапленность халькопирита. По периферии рудного тела встречаются маломощные (до 1 м) прослои хлоритовых пород (хлоритолитов), обломки которых нередко наблюдаются в рудах.

При микроскопических исследованиях установлены две тенденции преобразования руд, связанные, соответственно, с процессами повторной сульфидизации и окисления. Как пример повторной сульфидизации выявлен последовательный ряд преобразований исходных рудокластитов: пирит – халькопирит – пирротин. В указанном ряду каждый последующий минерал образуется в результате замещения предыдущего. Подтверждением этому является наличие в халькопирите реликтовой пиритовой пылевидной вкрапленности. В некоторых случаях, при замещении кристаллов пирита, реликтовые вкрапленники имеют вытянутую форму и субпараллельную ориентировку. Признаки интенсивного замещения пирита халькопиритом проявлены поблизости от включений хлоритового материала. Процесс замещения халькопирита пирротином проявлен широко лишь в подошве залежи. Халькопирит образует червеобразные выделения в пирротине.

Вторая тенденция фиксируется признаками замещения пирита гематитом и магнетитом. Преобразование пирита в гематит четко улавливается в тех случаях, когда наблюдается слабое замещение пирита халькопиритом. Халькопирит при этом остается незамещенным, и по характеру его взаимоотношения с оксидными минералами устанавливается, что он является более ранним. Гематит в пирите образует игольчатые обособления, иногда почки. Преобразование гематита в магнетит отчетливо наблюдается тогда, когда последний представлен мушкетовитом. Мушкетовит развит преимущественно в пиритовых и пирит-магнетитовых рудах. В магнетитовых рудах верхних частей разреза и на северной выклинке наряду с мушкетовитом присутствует обильное количество магнетита, который образовался путем замещения мелкозернистого пирита. В таком магнетите постоянно присутствует мелкая редкая пылевидная вкрапленность пирита, а по результатам структурного травления выявлены “тени” кристаллов и зерен пирита.

Таким образом, выявлена зональность в строении рудного тела Нижней залежи Старосибайского месторождения. Зональность заключается в закономерной смене сульфидных руд в подошве залежи магнетитовыми в кровле тела. Основная масса магнетитовых руд залежи образовалась в результате преобразования первичных пиритовых кластогенных руд.

Автор выражает благодарность Башкирской геолого-разведочной партии в лице начальника партии В. Б. Мурзагалеева за помощь в проведении полевых работ и предоставление отчетных материалов, Е. В. Белогуб, К. А. Новоселову, В. В. Масленникову за помощь в ходе выполнения исследований. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 04-05-96018-р2004урал_а), программы Университеты России (проект УР.09.01.048) и Министерства образования РФ (01.1204.ф).