минеральный состав и порядок минералообразования красногорского месторождения. курсовая косухин. Минеральный и вещественный состав руд, текстурноструктурные особенности, стадийность минералообразования и генезис Красногорского месторождения
 Скачать 1.7 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА Кафедра геологии, геофизики и геоэкологии Курсовая работа По дисциплине: Лабораторные методы изучения минерального сырья по теме: «Минеральный и вещественный состав руд, текстурно-структурные особенности, стадийность минералообразования и генезис Красногорского месторождения». Выполнил студент Группы Б3117-05.03.01геол Косухин Константин Павлович Курсовая работа допущена к защите: ____________ ___________________ подпись И.О.Фамилия «_____» __________________2019 г. Ведущий преподователь, к.г.-м.н доцент ___________________ Р.А.Кемкина Курсовая работа защищена: с оценкой _____________________ ____________ ___________________ подпись И.О.Фамилия «_____» _________________2019 г. г. Владивосток – 2019 2 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА «УТВЕРЖДАЮ» Заведующий кафедрой геологии, геофизики и геоэкологии (название кафедры) А.В.Зиньков «______»_________________2020___г. Задание На выполнение курсовой работы по курсу « Лабораторные методы изучения минерального сырья» по теме: «Минеральный и вещественный состав руд, текстурно-структурные особенности, стадийность минералообразования и генезис месторождения Красногорское». 1. Рассмотреть особенности геологического строения месторождения. 2. Провести микроскопическое определение и описание минералов месторождения. 3. Описать текстуры и структуры руд. 4. Составить схему последовательности минералообразования. Ведущий преподаватель, к.г.-м.н. доцент Р.А. Кемкина 3 Оглавление Введение ................................................................................................................... 4 1. Общая геологическая характеристика месторождения. ............................... 5 2. Описание минерального состава и текстурно-структурный анализ руд. . 12 3. Текстурно-структурный анализ руд. ............................................................. 31 3.1. Первичные структуры. .......................................................................... 31 3.2. Вторичные текстуры. ............................................................................ 33 4. Стадийность минералообразования в рудах. ............................................... 35 Заключение ............................................................................................................ 37 Список литературы. .............................................................................................. 38 4 Введение Целью данной работы является изучение минерального и вещественного состава руд, текстурно-структурных особенностей, стадийности минералообразования и генезиса Красногорского месторождения. Задачи работы: 1. Рассмотреть геологическое строение Красногорского месторождения. 2. Проведение микроскопического анализа и описания минерального состава руд. 3. Подробное описание структур и текстур руд и на основе результатов и анализа построение схемы последовательности минералообразования. 4. Предложение метода обогащения и переработки руд. Исходные материалы, научная литература, а также методические указания были предложены кафедрой. 5 1. Общая геологическая характеристика месторождения. Красногорское месторождение, открыто в 80-х годах прошлого века, принадлежит к группе жильных серебро-полиметалических месторождений Дальнегорского рудного района. Месторождение тесно связано с вулканитами постарреционного Восточно-Сихотэ-Алиньского вулкано-плутонического пояса (ВСАВП) и расположено в его восточной части в 10 км от побережя Японского моря с. Каменка (рис. 1) Складчатый фундамент Дальнегорского района сложен кремнисто- терригенными и карбонатными породами мезозоя (триас-мелового возраста), в которых сосредоточены главные свинцово-цинковые месторождения в скарнах. Осадочная рудовмещающая толща представлена песчаниками, алевролитами с прослоями кремнистых пород и известняков. Развитие известняков, вмещающих большинство свинцово-цинковых месторождений, является характерной особенностью района. Известняки представлены разновозрастными органогенными отложениями, которые залегают в виде отдельных рифоподобных построек. В процессе складчатости известняки претерпели значительную пластическую деформацию и частично "выжимались" в виде линз, образуя своего рода диапировые структуры. В период хрупких деформации карбонатные и песчано-сланцевые породы были смещены по системам сбросов и сдвигов, которые еще больше нарушили неоднородность известняков. В результате известняки образуют серии изолированных довольно крупных блоков, ограниченных разрывными нарушениями. Осадочные породы смяты в крупные складки северо- восточного простирания, которые осложнены многочисленными флексурными изгибами и мелкими складками. В основании разреза вулканогенной толщи залегают породы континентальной молассы, представленные грубообломочными конгломератами, конгломерато-брекчиями и гравелитами, которые сменяются вверх по разрезу алевролитами с обломками осадочных пород и пепловыии туфами кислого состава. Состав обломков в нижней части толщи соответствует подстилающим породам. Возраст отложений вулканогенно-молассовой формации - альб- сеноман - низы сенона. Породы формации согласно, но с перерывом, перекрываются мощными регионально развитыми покровами кислых вулканитов делленит-риолитового формационного ряда (Баскина, 1982). В Дальнегорском рудном районе эффузивы этой серии представлены двумя свитами. В основании разреза залегают игнимбриты риодацитов и риолитов с подчиненным количеством пирокластическмх брекчий, слоистых туффитов и туфоалевролитов. Возраст 6 свиты - турон – коньяк. На размытой поверхности свиты залегают по роды второй свиты: слоистая толща игнимбритов, риодацитов - дацитов с прослоями туффитов. Эффузивы приморской серии, реже породы фундамента перекрыты пирокластическнми и эффузивными образованиями риодацитового, дацитового, андезитового, реже андезито-базальтового состава, возраст которых определен по флоре из туффитов как верхний мел. Магматические образования в районе представлены дайками и мелкими силлами долеритов, габбро- долеритов и долеритовых порфиритов, развитых среди осадочных пород, экструзиями риолитового, риодацитового, андезитового составов, принадлежащими к андезит-гранодиоритовой ассоциации. Красногорское месторождение расположено в центральной части Арцевской вулкано-тектонической депрессии ВСАВП, выполненной мощной субгоризонтально залегающей толщей поздний мел-палеоценовых вулканических пород кислого состава. Фундамент депрессии сложен складчатым комплексом песчаников и алевролитов Таухинского террейна раннемелового Сихато-Алиньского орогенного пояса. В основании слабо дислоцированной толщи постаккреционных вулканитов залегают игнимбриты риолитов и спекшиеся туфы кислого состава приморской серии. Формирование игнимбритов риолитов происходило в аэральной обстановке в ходе катастрофических извержений трещинного типа. Мощность толщи вулканитов приморской серии превышает 800 м, возраст отвечает интервалу 82-68 млн лет. Выше приморских вулканитов залегает сложно построенная маастрихт- палеоценовая толща сортированных туфов, туффитов, лав и лавовых брекчий кислого состава. Толща эродирована и сохранилась локально в виде фаций кратерных озер. Жерловые аппараты маастрихт-палеоценовых вулканов выражены как прорывающие приморские игнимбриты трубообразные тела, сложенные лавами и вулканическими брекчиями. Среди разломов, определяющих строение месторождения и размещение рудных тел, преобладают локальные нарушения широтного и северо- западного простирания. Указанные разломы сопряжены с крупными протяженными северо-восточными сдвиговыми зонами, которые контролируют размещение вулкано-тектонической депрессии. Центральным структурным элементом месторождения является желровый аппарат палеовулкана г. Красной (рис. 2), сформированный в три фазы. Наиболее ранние образования жерлового аппарата (ранняя фаза) – это 7 однородные базокварцевые риолиты, слагающие главный шток. В западной части жерловины главный шток прорван эруптивными и эксплозивными брекчиями второй фазы внедрения. Эруптивные брекчии формируют переферию ветрящегося трубообразного тела и имеют облик лавовых брекчий 8 с обломками однородных базокварцевых риолитов, которые облекаются флюидальными риолитами. По направлению к центру тела брекчии насыщаются глыбами и обломками риолитов с обильными сферолоидами 9 размером до 1,5 см. внутри сферолоиды полые, но чаще выполнены мелкими шестоватыми кристаллами кварца, флюоритом, кальцитом, крупночешуйчатым серицитом, хлоритом и сульфидным агрегатом. Собственно в центра трубообразного тела лавовый цемент брекций сменяется тонкоперетертой обломочной массой с обильными гнездами и прожилками сульфидов. Здесь в составе глыб присутствуют гигантосферолоидные разновидности, где порода сложена только на 20-30% лавами, остальное полосовидные скопления сферических радиально-лучистых обособлений размером 3-4 см с кварц-хлоритовым выполнением. Установлено, что формирование брекчий второй фазы выполнения произошло, судя по K-Ar- датировка риолитов, в период 66+-5 млн лет назад. Представляется, что фаза связана с инъецированием в жерловину ликвационной флюидальной магматической массы. Положение сыеролоидных разновидностей в зональном теле брекчий отвечает критической границе флюдонасыщенности магмы, выше которой внедрение происходило взрывным путем. В ходе третьец, завершающей фазы вулканического цикла, сформировавшего жерловый аппарат г. Красной, имело место внедрение вдоль трещин северо- западного простирания мелких дайкообразных тел позднепалеоценовых базокварцевых риолитов, которые рассекают вулканические брекчии. Доминируют однородные риолиты, но близ контакта отчетливо проявлена флюидальность и миндалекаменная текстура. Вытянутые вдоль флюидальности овальные миндалины выполнены сульфидами. Кроме вулканитов кислого состава в жерловине присутствуют дайки диабазов, которые пересекают тела брекчий. Непосредственно к востоку от жерловины закартирована комагматичная к жерловым образованиям толща эффузивно-пирокластических пород кислого состава. В составе толщи сортированных туфов фиксируются рудокласты – обломки риолитов с обильными сферолоидами, полости которых выполнены сульфидами при доминировании пирита и сфалерита. Интрузивные образования на площади месторождения развиты ограниченно. Только в обрамлении вулкано-тектонической депрессии присутствуют интрузии гранитов и гранодиоритов. На Красногорском месторождении совмещены сереброномные галенит- сфалеритовые руды, проявленные как протяженные жильные телав игнимбритах, и крупнообъёмная зона прожилково вкрапленных руд в жерловине, включая олово-цинковые руды гнездово-вкрапленного типа и 10 11 мелкие жильно-метасоматические зоны олово-серебро-полиметаллических руд. Протяженные жильные тела сереброносных галенит-сфалеритовых руд, залегающие в игнимбритах риолитов и туфах нижней вулканической толщи (приморская серия), вскрыты горными выработками в обрамлении вулкана, гипсометрически ниже жерловой зоны на 200-250 м. Жилы локализованы в сдвигах северо-западного и субширотного простираний. Часть жильных зон непосредственно «утыкается» в жерловину, но трассируется в ее пределах в виде зон трещиноватости северо-западного простирания. В жерловине отчетливо проявлено оруденение двух типов. Олово-цинковые гнездово-вкрапленные руды раннего этапа тесно ассоциированы с телами эруптивно-эксплозивных брекчий второй фазы формирования жерловины. Руды имеют весьма выдержанный характер, не проявляют изменчивости ни в горизонтальном сечении, ни в скважинах до глубины 300 м. Руды позднего этапа проявлены как мелкие жилоподобные зоны интенсивного метасоматоза, которые отчетливо тяготеют к контактам тел риолитов третьей фазы формирования жерловины. При этом риолиты несут рудную нагрузку в ивде сульфидного выполнения миндалин в зальбандах тел. Метасоматиты, в составе которых доминирует серицит, но присутствует также ортоклаз, кварц, хлорит, флюорит и кальцит, развиваются наиболее интенсивно по эксплозивным брекчиям. Жильно-метасоматическое оруденение наложено на дайки диабазов, которые секут зоны ранних гнездово-вкрапленных руд. 12 2. Описание минерального состава и текстурно-структурный анализ руд. Рис. 3. Пирит(Py) в кварце(Q) Количество рудных минералов составляет около 55%. Рудные минералы представлены пиритом. Пирит (FeS 2 ). Количество минерала около 55%. Отражательная способность 56%, минерал изотропен. Обладает желтовато-белым цветом. Внутренние рефлексы отсутствуют. Встречается в кварце в виде изолированных идиоморфных зерен с прямыми очертаниями без следов коррозии. Большая часть граней идиоморфна. Встречаются включения нерудного минерала, захваченные при росте. Также встречаются зерна кварца микроскопического 13 размера. Генетический тип зерна пирита – метазерно, которое является более поздним по отношению ко вмещающему кварцу. Структуры: идиоморфнометазернистая образуется при замещении образовавшегося кварца пиритом. Порядок выделения: кварц > пирит Рис. 4. Пирит (Py), галенит(Ga), сфалерит (Sf) Количество рудных минералов составляет около 90%. Среди них выделяются пирит, галенит и сфалерит Пирит (FeS 2 ). Его содержание не превышает 80%. Зерна различного размера. У зерен наблюдается различная степень идиоморфизма и размерности: большинство обладает ровными гранями, у некоторых грани имеют закругленные очертания. Крупные зерна подвержены дроблению. Содержит включения галенита и сфалерита. Образует срастания с галенитом и сфалеритом, зерна пирита на границе с которыми теряют идиоморфизм и 14 приобретают закругленные очертания, вследствие замещения пирита. Генетический тип – кристаллическое зерно. Сфалерит (ZnS). Содержание около 5%. Отражательная способность сфалерита равна 17%. Минерал обладает светло-серым цветом. Внутренние рефлексы от бесцветных и желтых до коричневых. Изотропен. Твердость средняя, магнитность отсутствует. Встречается в виде аллотриоморфных зерен. Подвержен дроблению, как и пирит. Развивался в пространствах между зернами пирита, мелкие зерна которого встречаются в виде реликтов. Замещает пирит, что диагностируется по границам срастания, на которых зерна пирита теряют идиоморфизм. Генетический тип – кристаллическое зерно. Галенит(PbS). Содержание минерала не превышает 5%. Обладает белым цветом и отражательной способностью 43%. Изотропен. Внутренние рефлексы отсутствуют. Обладает низкой твердостью, немагнитен. Встречается в виде аллотриоморфных зерен и вкраплений в пирите. Замещает пирит, на границах с которым развивается. Иногда содержит его мелкие реликты. Не подвержен трещиноватости, по чему можно судить о более позднем выделении относительно сфалерита и пирита. Генетический тип – кристаллическое зерно. Структуры: аллотриоморфнозернистая –характерна для зерен галенита и сфалерита, в следствии кристаллизации расплавов и растворов. Гипидиоморфнозернистая – образуется выделении пирита из расплава. Интерстициальная – при заполнении сфалеритом пространств между агрегатами пирита. Порфирокластическая – при дроблении агрегатов пирита и сфалерита. Реликтовая – у мелких зерен пирита, в следствие замещения его галенитом и сфалеритом. Порядок выделения: пирит > сфалерит > галенит 15 Рис. 5. Марказит(Mz) Количество рудных минералов не превышает 50%. Рудные минералы представлены марказитом. Марказит (FeS 2 ). Содержание минерала не превышает 50%. В отраженном свете обладает желтовато-белым цветом. Отражательная способность 56%. Анизотропен. Двуотражение проявляется слабо. Высокая твердость. Немагнитен. Встречается в виде зерен различной степени идиоморфизма. Наблюдается срастание зерен со степенями идиоморфизма от высоких до близких к аллотриоморфным. Наблюдаются ромбические, реже призматические выделения. Для большинства зерен отмечаются прямые грани, реже округлые. Не некоторых зернах отмечается трещиноватость. Предположительно, образовался при дисульфидизации пирротина. Генетический тип – метазерно. Структуры: собственно кристаллобластическая – образование марказита при дисульфидизации пирротина. 16 Порфироклистическая – вследствие растрескивания зерен марказита. Рис. 6. Пирротин(Pyr), сфалерит (Sf), халькопирит (Cp) (и в эмульсиях тоже) Содержание рудных минералов порядка 95%, они представлены пиритом, халькопиритом и сфалеритом. Пирротинит (FeS)содержание минерала не более 3%. Минерал обладает кремовым цветом, отражательной способностью 44% и анизотропностью. Твердость минерала равна 4, обладает магнитными свойствами. Аллотриоморфные зерна. Образуют срастания со сфалеритом. На границах отмечается коррозия, что свидетельствует о более раннем выделении пирита. Халькопирит (CuFeS 2 ). Количество минерала не превышает 5%. Халькопирит обладает желтым цветом. Отражательная способность около 47%. Проявляет слабую анизотропию. Наблюдается две генерации: I – зерна аллотриоморфного облика, вытянутые вдоль одной оси. Грани зачастую имеют прямые очертания. Срастается со сфалеритом. Некоторые грани имеют заливообразные очертания, вследствие замещения сфалеритом, что свидетельствует о более раннем выделении халькопирита-I. Генетический тип – кристаллическое зерно. II – Эмульсии, обладающие изометричными очертаниями, редко вытянуты. Образует со сфалеритом структуру распада твердого раствора, что говорит об 17 их одновременном выделении. Эмульсии распределены равномерно по зернам сфалерита. Генетичесткий тип – бластозерно. Сфалерит (ZnS). Минерал преобладает в аншлифе. Образует с халькопиритом-II структуру распада твердого раствора. Корродирует пирротин, что свидетельствует о более позднем выделении сфалерита по отношению к пирротину. Границы с халькопиритом-I заливообразные, вследствие замещения халькопирита-I. Генетический тип – бластозерно. Парагенезисы: пирротин + халькопирит-I, сфалерит + халькопирит-II. Структуры: эмульсионная структура распада твердого раствора – сфалерит + халькопирит-II. Коррозионная структура разъедания пирротина, вследствие разъедания его сфалеритом Структура замещения – образуется при замещении зерен халькопирита-I сфалеритом. Порядок выделения: пирротин + халькопирит-I > сфалерит + халькопирит- II. Рис. 7. Касситерит (Cas), сфалерит (Sf), халькопирит (Cp) (мелкий желтый в сфалерите) 18 Содержание рудных минералов около 75%. Рудные минералы представлены касситеритом, сфалеритом и халькопиритом. Касситерит (SnO 2 ). Содержание минерала приблизительно 5%. В отраженном свете серый. Отражательная способность 12%. Обладает слабым двуотражением. Анизотропен. Твердость 7, немагнитен. Встречается в виде скоплений изометричных кристаллов, в сечении близких к прямоугольнику. Больинство граней корродированы сфалеритом, меньшая часть сохранила прямолинейность. Коррозия свидетельствует о более раннем выделении относительно сфалерита. Генетический тип – кристаллическое зерно. Сфалерит (ZnS). Содержание не превышает 70%. Аллотриоморфные зерна, окружающие и корродирующие скопления касситерита. Отмечаются эмульсии халькопирита, указывающие на структуру распада твердого раствора. Что свидетельствует об одновременном выделении с халькопиритом. Генетический тип – бластозерно. Халькопирит (CuFeS 2 ). Содержание около 1%. Встречается в виде эмульсий в сфалерите. Эмульсии в основном изометричной формы, редко вытянуты вдоль одной оси. Эмульсии в зернах сфалерита распределены равномерно. Генетический тип – бластозерно. Парагенезисы: сфалерит + халькопирит-II. Структуры: эмульсионная структура сфалерит + халькопирит-II. Структура разъедания касситерита, вследствие разъедания его сфалеритом. Порядок выделения: касситерит > сфалерит + халькопирит-II. 19 Рис. 8. Пирит (Py), халькопирит (Cp) Содержание рудных минералов около 90%, они представлены халькопиритом и пиритом. Пирит (FeS 2 ) содержание не превышает 85%. Представлен в виде изометричных зерен со скругленными гранями, некоторые грани сохранили прямые очертания. Образует срастания с халькопиритом, на границе с которым подвержен коррозии. Это говорит о более раннем выделении пирита. Генетический тип – кристаллическое зерно. Халькопирит (CuFeS 2 ). Содержание не превышает 5%. Встречается в виде аллотриоморфных вытянутых зерен на границе зерен пирита. На контактах с пиритом корродирует последний, что свидетельствует о более позднем выделении халькопирита. Генетический тип – кристалическое зерно Структуры: аллотриоморфнозернистая структура халлькопирита Гипидиоморфнозернистая структура пирита Коррозионная структура разъедания пирита, вследствие разъедания его халькопиритом Порядок выделения: пирит > халькопирит. 20 Рис.9 галенит (Gal), сфалерит (Sf), халькопирит (Cp) (и в эмульсиях) ковеллин (Kov). Количество рудных минералов около 70%. Рудные минералы представлены халькопиритом, сфалеритом, галенитом. Сфалерит (ZnS). Содержание минерала порядка 25%. Проявлен в виде аллотриоморфных минеральных выделений. Имеет пойкилитовые включения халькопирита-II, границы с которым не корродированы. Образует с ним структуру распада твердого раствора. Судя по описанному выше взаимодействию с зернами халькопирита-III и галенита, выделился ранее, чем они, и одновременно с халькопиритом-II. Генетический тип – бластозерно. Халькопирит (CuFeS 2 ). Содержание минерала не превышает 35% Халькопирит представлен в двух генерациях: II – эмульсионные выделения в сфалерите. Эмульсии микроскопического размера, изометричной формы. Границы со сфалеритом четкие без признаков коррозии. Образует со сфалеритом структуру распада твердого раствора, что свидетельствует об их одновременном выделении. Генетический тип – бластозерно. III – аллотриоморфные зерна различного размера. Встречается в основном в виде минеральных выделений. Мелкие зерна в основном вытянуты, реже изометричны. Образует срастания с галенитом и сфалеритом. Границы с галенитом ровные, без признаков коррозии. Из чего можно сделать вывод об одновременном выделении минералов. Границы со сфалеритом же криволинейные, иногда бухтовидные. Встречаются реликты сфалерита. Наблюдается обтекание зерен сфалерита. Можно судить о более позднем выделении халькопирита относительно сфалерита. Генетический тип – кристаллическое зерно. Галенит(PbS). Содержание не превышает 10%. Аллотриоморфные зерна различной размерности, как было сказано выше, образуют срастания с халькопиритом с ровными, без коррозии границами. Мелкие зерна изредка имеют удлиненную форму. В некоторых зернах встречаются реликты сфалерита. Также встречается в виде микроскопических вкраплений в сфалерите. Генетический тип – кристаллическое зерно. Ковеллин (CuS). Обладает синим цветом. Отражательная способность приблизительно 25%. Отличается резкой анизотропией (от красного до синего) и двуотражением (от синего до белого). Низкая твердость, немагнитен. Встречается в виде аллотриоморфных зерен микроскопического размера, в основном, в виде включений в нерудном минерале. Он также образует каемки, прожилки, оторочки вокруг рудных минералов: галенита и сфалерита, но 21 наиболее тесно ассоциирует с халькопиритом. Имеет резкие коррозионные границы с каждым из минералов, по чему можно судить о много более позднем его выделении. Генетический тип – кристаллическое зерно. Парагенезисы: сфалерит + халькопирит-II; халькопирит-III+галенит; Структуры: эмульсионная структура распада твердого раствора сфалерит + халькопирит-II. Структура замещения – вследствие замещения сфалерита галенитом и халькопиритом-III. Аллотриоморфнозернистая – срастания зерен галенита и халькопирита-III. Реликтовая структура – характерна для зерен сфалерита, замещаемых галенитом или халькопиритом. Аллотриоморфнометазернистая – характерна для зерен ковеллина, замещающих выделившиеся ранее галенит, сфалерит и халькопирит-III. Коррозионная структура – характерна для галенита, сфалерита и халькопирита-III, на границах срастания с ковеллином. Порядок выделения: сфалерит + халькопирит-II > галенит + халькопирит-III > ковеллин. 22 Рис. 10 галенит (Gal), сфалерит (Sf), халькопирит (Cp) (и в эмульсиях) Содержание рудных минералов 90 – 95%. Рудные минералы представлены халькопиритом, сфалеритом, галенитом Халькопирит (CuFeS 2 ). Содержание минерала не превышает 7% Халькопирит представлен в двух генерациях: II – эмульсионные выделения в сфалерите. Эмульсии микроскопического размера, изометричной формы. Границы со сфалеритом четкие без признаков коррозии. Образует со сфалеритом структуру распада твердого раствора, что указывает на их одновременное выделение. Генетический тип – бластозерно. III – аллотриоморфные изометричные зерна. Реже удлиненные вдоль одной оси. Образует срастания с галенитом и сфалеритом. Границы с галенитом ровные, без признаков коррозии. Из чего можно сделать вывод об одновременном выделении минералов. Некоторые границы со сфалеритом же криволинейные, иногда бухтовидные. Можно судить о более позднемем выделении халькопирита относительно сфалерита. Генетический тип – кристаллическое зерно. Сфалерит (ZnS). Содержание 45% Выделяется в виде аллотриоморфных выделений с включениями халькопирита-II. Образует срастания с галенитом и 23 халькопиритом-I, на границах с которыми замещается, как описано выше. Выделился ранееее, чем галенит и халькопирит-III и одновременно с халькопиритом-II, на что указывает структура распада твердого раствора. Галенит (PbS). Содержание около 40%. Образует аллотриоморфные выделения. На вершинах отмечаются петельчатые, крючковатые ответвления. Границы с халькопиритом-I четкие без признаков коррозии. В местах контакта со сфалеритом нередки червеобразные, бухтообразные, образованные при замещении сфалерита. Наблюдаются реликты замещаемого сфалерита. Можно предположить, что выделился позднее сфалерита и одновременно с халькопиритом-III. Парагенезисы: сфалерит + халькопирит-II; халькопирит-III+галенит; Структуры: эмульсионная структура сфалерит + халькопирит-II. Структура замещения – характерна для галенита и халькопирита-I замещающих выделившийся ранее сфалерит. Реликтовая – присуща, зернам сфалерита, замещаемого галенитом. Аллотриоморфнозернистая – срастания зерен галенита и халькопирита-I, выделившихся из раствора при кристаллизации. Порядок выделения: сфалерит + халькопирит-II > галенит+халькопирит- III. 24 Рис.11 пирит (Py) сфалерит (Sf) халькоприит в эмульсиях (Cp) содержание рудных минералов составляет 50%, они представлены пиритом, сфалеритом и халькопиритом. Пирит (FeS 2 ). Содержание около 45%.Встречается в виде крупных изометричных зерен высокой степени идиоморфизма. Также встречаются редкие мелкие изометричные включения в кварце. Зерна пирита подвержены катаклазу. Срастается с кварцем и сфалеритом. Границы с кварцем ровные, без признаков коррозии или замещения, что свидетельствует об одновременном выделении минералов. Границы со сфалеритом извилистые, некоторые вершины сглажены, что говорит о более раннем выделении пирита, относительно сфалерита. Генетический тип – кристаллическое зерно. Сфалерит (ZnS). Содержание не превышает 5%Минеральные выделения, заполняющие пространства между зернами кварца и пирита. Встречаются мелкие изометричные крючковатые включения в кварце. В зернах сфалерита отмечаются эмульсии халькопирита-II, с которым они образуют структуру распада твердого раствора. Образует извилистые границы с пиритом и кварцем, что указывает на замещение последних, следовательно более позднее образование сфалерита. Генетический тип – бластозерно. 25 Халькопирит-II (CuFeS 2 ). Минерала содержится не более 1%. Отмечается в виде микроскопических изометричных эмульсий, равномерно распределенных в зернах сфалерита. Образует со сфалеритом структуру распада твердого раствора. Образован одновременно со сфалеритом. Равномерное распределение эмульсий указывает на то, что халькопирит-II начал выделяться одновременно со сфалеритом и выделялся на всем протяжении выделения сфалерита. Генетический тип – бластозерно. Парагенезисы: сфалерит + халькопирит-II. Структуры: эмульсионная структура сфалерит + халькопирит-II. Структура замещения – характерна для зерен пирита замещаемых сфалеритом. Гипидиоморфнозернистая – для зерен пирита, выделившихся при кристаллизации расплава. Порядок выделения: пирит > сфалерит + халькопирит-II Рис.12 халькопирит (Cp), сфалерит (Sf), галенит (Gal), касситерит (Cas), ковеллин (Kov). 26 Количество рудных минералов не менее 95%. Представлены халькопиритом, галенитом, сфалеритом, касситеритом, ковеллином. Касситерит (SnO 2 ). Количество минерала 5%. Встречается в виде среднего размера зерен, изометричной формы. Образует срастания с галенитом и сфалеритом. Грани зерен утратили идиоморфизм вследствие разъедания галенитом. Некоторые зерна практически полностью изъедены коррозией вследствие замещения галенитом и предстают в виде реликтовых форм. Границы со сфалеритом скруглены, благодаря замещению. Генетический тип – кристаллическое зерно. Халькопирит (CuFeS 2 ). Количество минерала около 50%. Представлен в трех генерациях. I – Крупные минеральные выделения. Встречаются редкие мелкие включения сфалерита. Также и сам халькопирит встречается в виде некрупных изометричных реликтовых включений в сфалерите близ границы срастания, захваченных при замещении. Образует срастания с галенитом и сфалеритом. На границе срастания границы со сфалеритом отмечаются червеобразные, кавернообразные вдавания сфалерита в халькопирит, границы извилистые, редко отмечаются следы коррозии. Схожее воздействие на халькопирит отмечается и на границах с галенитом. Можно судить, что халькопирит-I образовался раньше галенита и сфалерита. Генетический тип – кристаллическое зерно. II – Эмульсии в сфалерите. эмульсии имеют микроскопический размер и изометричную форму. Распределены равномерно по площади сфалерита, что указывает на то, что выделение халькопирита-II и сфалерита происходило в один и тот же промежуток времени. Образует со сфалеритом структуру распада твердого раствора, что свидетельствует об одновременном выделении минералов. Как известно, структура распада твердого раствора является «геологическим термометром», по которому можно судить о температуре кристаллизации раствора, для эмульсионной текстуры сфалерит + халькопирит температура 350-400 о C (Бюргер). Генетический тип – бластозерно. III – Встречается в виде мелких аллотриоморыных изометричных зерен в тесном срастании с галенитом, редко зерна вытянуты в одном направлении. Границы с галенитом ровные, без признаков коррозии, что указывает на одновременное выделение минералов. На границе со сфалеритом отмечаются извилистые границы, небольшие вдавания в сфалерит. Изредка у зерен халькопирита можно заметить небольшие, прямолинейные, копьевидные отростки, предположительно развивающиеся по плоскостям спайности. Из 27 чего можно предположить, что халькопирит-III образовался позже, чем сфалерит. Генетический тип – кристаллическое зерно Сфалерит (ZnS). Содержание около 10%. Встречается в виде изометричных аллотриоморфных зерен различной размерности. Встречаются редкие включения в халькопирите-I. В зернах сфалерита отмечаются эмульсии халькопирита-II, равномерно распределенного по всему объему зерна. Срастается с касситеритом, галенитом и халькопиритом. Замещает касситерит, что проявляется в скруглении, корродировании границ последнего. Также отмечаются заливообразные, изогнутые границы с халькопиритом-I, а также обволакивание отдельных его зерен. На границе с галенитом и халькопиритом-III же, наоборот, наблюдается замещение сфалерита, проявленное в виде извилистых, крючковатых отростков, проникающих вглубь зерне сфалерита со стороны галенита и прямолинейных отростков, развивающихся по плоскостям спайности – со стороны халькопирита-III. Выделился позже касситерита и халькопирита-I, и раньше галенита и халькопирита-III. Генетический тип – бластозерно. Галенит (PbS). Содержание порядка 30%. Встречается в виде минеральных выделений аллотриоморфного облика. Образует срастания с халькопиритом, сфалеритом и касситеритом. Заметно корродирует касситерит, что указывает на более позднее выделение. Также образует извилистые границы с халькопиритом-I, замещая его, что проявлено в виде заливообразных границ и небольших ответвлений галенита, вдающихся в халькопирит-I. Аналогично воздействует на сфалерит, проникая вглубь зерен и замещая сфалерит на границе. Галенит выделился позднее сфалерита и халькопирита-I С халькопиритом-III образует прямые срастания без признаков коррозии, что указывает на одновременное выделение минералов. Генетический тип – кристаллическое зерно. Ковеллин (CuS). Содержание не более 1% Встречается в виде аллотриоморфных зерен микроскопического размера, в основном, в виде включений в нерудном минерале. Образует границы с галенитом и сфалеритом, но наиболее тесно ассоциирует с халькопиритом, в котором всречается в виде маломощных прожилок. Имеет резкие коррозионные границы с каждым из минералов, по чему можно судить о много более позднем выделении. Генетический тип – кристаллическое зерно. Парагенезисы: сфалерит + халькопирит-II; галенит + халькопирит-III Структуры: эмульсионная структура распада твердого раствора – сфалерит + халькопирит-II. 28 Структура замещения – образуется при замещении зерен халькопирита-I сфалеритом и галенитом, таже при замещении зерен сфалерита галенитом и халькопиритом-III. Коррозионная структура – при разъедании галенитом выделившегося ранее касситерита. Аллотриоморфнозернистая – срастание зерен халькопирита-III и галенита, а также халькопирита-I, выделившихся из расплава. Собственно кристаллобластическая структура – для ковеллина, образованного при перекристаллизации халькопирита. Реликтовая – зерна халькопирита-I в сфалерите и зерна сфалерита в галените, захваченные при земещении. Порядок выделения: касситерит > халькопирит-I > халькопирит-II+сфалерит > галенит+халькопирит-III Рис. 13. Касситерит (Cas), халькопирит (и в эмульсиях) (Cp), галенит (Gal), сфалерит (Sf). 29 Количество рудных минералов около 95%, они представлены касситеритом, галенитом, сфалеритом, халькопиритом. Касситерит (SnO 2 ). Содержание не более 5%. Представлен в виде зерен среднего размера, в основном изометричные. Изредка зерна раздроблены. Большинство граней утратило идиоморфизм вследствие замещения галенитом, с которым он образует срастания. Гранцицы срастания корродированы, некоторые вершины сглажены. Иногда итмечаются заливообразные границы. Генетический тип – кристаллическое зерно. Сфалерит (ZnS). Содержание менее 10%. Встречается в виде изометричных аллотриоморфных зерен различной размерности. В зернах сфалерита отмечаются эмульсии халькопирита-II, равномерно распределенного по всему объему зерна, образует с ними структуру распада твердого раствора. Срастается с галенитом и халькопиритом. На границе с галенитом заметно корродирован, встречается в виде реликтов в галените. На границах отмечаются мелкие каверны, образованные галенитом. Границы с халькопиритом-III заливообразные вследствие замещения сфалерита. Сфалерит образован ренее галенита и халькопирита-III. Генетический тип - бластозерно Халькопирит (CuFeS 2 ). Количество минерала около 2%. Представлен в двух генерациях. II – Отмечается в виде микроскопических изометричных эмульсий, равномерно распределенных в зернах сфалерита. Образует со сфалеритом структуру распада твердого раствора. Образован одновременно со сфалеритом. Эмульсии распределены равномерно по всему объему сфалерита. Генетический тип – бластозерно. III – встречается в виде мелких изометрочных округлых, иногда вытянутых зерен, распределенных в галените. С галенитом образует прямые границы, не подверженные коррозии, что указывает на одновременное образование с галенитом. На границе со сфалеритом замещает сфалерит, что проявляется в заливообразных изогнутых границах со сфалеритом. Образовался позже сфалерита. Генетический тип – кристаллическое зерно. Галенит (PbS). Содержание порядка 80%. Встречается в виде минеральных выделений аллотриоморфного облика. Образует срастания с халькопиритом, сфалеритом и касситеритом. Заметно корродирует касситерит, что указывает на более позднее выделение. Замещает сфалерит, что проявлено на извилистых, заливообразных границах неправильной формы. Галенит выделился позднее сфалерита. С халькопиритом-III образует прямые 30 срастания без признаков коррозии, что указывает на одновременное выделение минералов. Генетический тип – кристаллическое зерно. Парагенезисы: сфалерит + халькопирит-II; галенит + халькопирит-III Структуры: эмульсионная структура распада твердого раствора – сфалерит + халькопирит-II. Структура замещения – образуется при замещении зерен сфалерита галенитом и халькопиритом-III. Коррозионная структура – при разъедании галенитом выделившегося ранее касситерита. Аллотриоморфнозернистая – срастание зерен халькопирита-III и галенита, выделившихся из расплава. Реликтовая –зерна сфалерита в галените, захваченные при земещении. Порядок выделения: касситерит > халькопирит-II+сфалерит > галенит+халькопирит-III На основе изучения образцов красногорского месторождения было выделено 8 минералов (табл. 1). Главными рудными минералами являются пирит и сфалерит. В меньших количествах содержатся халькопирит, галенит, касситерит, пирротин, марказит, ковеллин. Кварц составляет нерудную часть. Гипогенные минералы Главные (<10%) Второстепенные (<10-1%) Редкие (<1%) Рудные Пирит 29% Сфалерит 24% Галенит 15% Халькопирит 10% Касситерит 5% Пирротин Жильные Кварц 15% Гипергенные минералы Рудные Марказит Ковеллин Таблица 1 минеральный состав руд Красногорского месторождения (%) 31 3. Текстурно-структурный анализ руд. В рудах Красногорского месторождения выделяются как первичные, так и вторичные структуры. К первичным относятся структуры кристаллизации расплавов и растворов, коррозионные структуры и структуры, образованные при метасоматозе. Ко вторичным – структуры распада твердого раствора, структуры дробления и собственно кристаллобластическая структура. 3.1. Первичные структуры. I - Структуры кристаллизации из расплавов и растворов. 1.1. Идиоморфнозернистая. Характерна для мономинеральных агрегатов с собственными гранями кристаллов. Зерна не имеют признаков разновозрастного образования. Представлена идиоморфными зернами касситерита в сфалерите. Рис. 14. Идиоморфные (некоторые) зерна касситерита в сфалерите. 1.2. Гипидиомарфнозернистая. Кристаллические зерна обладают различной степенью идиоморфизма. Рис.15. зерна пирита различной степени идиоморфизма. 32 1.3. Аллотриоморфнозернистая. Характерна для минеральных агрегатов, кристаллические зерна которых взаимно прорастают, образую извилистую границу между зернами, имеющими единое время выделения. Например, зерна халькопирита-III в галените. Рис.16. аллотриоморфное срастание галенита и халькопирита-III II – Структуры замещения. Характеризуют разновременное образование минералов. Замещаемый минерал образовался ранее. Нампример, касситерит, замещаемый пиритом. 2.1. Корозионная структура замещения пирита халькопиритом Рис. 17. Корозионная структура замещения пирита халькопиритом III Структуры, образованные при метасоматозе. Характеризуется минеральными зернами, образовавшимися в твердой среде в результате замещения пород, руд и минералов. 33 3.1. Идиоморфнометазернистая структура. Рис. 18. Идиоморфнометазернистая структура пирита в кварце. 3.2. Вторичные текстуры. I - Структура распада твердого раствора. Образованы в результате распада сложных по составу минералов под влиянием изменения физико-химической обстановки. 1.1. Эмульсионная структура. Каплевидные включения одного минерала заключены в минеральном зерне другого. Рис. 19. Эмульсионная структура распада твердого раствора сфалерит+халькопирит- II II - Собственно кристаллобластическая структура. К этой структуре относятся минеральные срастания в рудах, образованные при 34 перекристаллизации руд под влиянием изменения физико-химических условий. Например, марказит, образованный при дисульфидизации пирротина. Рис. 20. Собственно кристаллобластическая структура марказита. III - Структуры дробления. Структуры, образованные в результате динамического воздействия на руду. 3.1. Порфирокластическая структура. Состоит из хрупких и твердых минералов, которые разбиты многочисленными трещинами с образованием осколков разной формы и размера. Рис. 21. Порфирокластическая структура пирита и сфалерита. 35 4. Стадийность минералообразования в рудах. По результатам проведенных исследований в рудах красногорского месторождения можно выделить три стадии минералообразования. 1. Кварц-пиритовая стадия. ассоциация пирит - касситеритовая. 2. Сульфидная стадия. В эту стадию выделялись три ассоциации: первая – пирротин-халькопиритовая; вторая – сфалерит-халькопиритовая; третья - галенит-халькопиритовая. 3. Пострудная стадия. Выделялись марказит, ковеллин, метазерна пирита. Продуктивными стадиями являются первая и вторая. Промышленные минералы касситерит, галенит, сфалерит. 36 I II I II III Схема стадийности и минералообразования. Минерал/стадия Кварц- пиритовая Сульфидная Постмагмат- ическая Кварц Касситерит Пирит Пирротин Халькопирит Сфалерит галенит Марказит Ковеллин Текстуры Гнездово-вкрапленная. Структуры Идиоморфно- зернистая; гип- идиоморфнозер- нистая, порфиро- кластическая; Реликтовая. Аллотриоморфно- зернистая; структуры замеще- ния: порфироклас- тическая. Идиоморфно- метазернистая; собственно кристаллоблас- тическая. 37 Заключение На основе проведенных исследований и изучении рудных аншлифов и фондовой литературы удалось установить, что месторождение относится к гидротермальному типу (локализованному в вулканитах) месторождений. Главными минералами являются пирит, сфалерит, галенит; второстепенные минералы – халькопирит, касситерит; редкие – касситерит, марказит, ковеллин. В рудах выделяются первичные и вторичные структуры. В первичных выделяются структуры кристаллизации из расплава и раствора: идиоморфнозернистые, гипидиоморфнозернистые, аллотриоморфнозернистые; структуры замещения, а также мтруктуры, образованные при метасоматозе. Среди вторичных структур выделяются эмульсионная структура распада твердого раствора, собственно кристаллобластическая структура и структура дробления. Красногорское месторождение формировалось в три стадии минералообразования: кварц-пиритовая, сульфидная и пострудная. промышленные минералы выделяются в кварц-пиритовую стадию (касситерит) и в сульфидную (галенит и сфалерит). Обогащение касситерита предлагается проводить путем концентрации на столах и флотации; галенита и сфалерита – путем флотации и статистического отмучивания. Температурный режим – кристаллизация началась при температуре не менее 350-400 о С на что указывает эмульсионная структура распада тввердого раствора (сфалерит + халькопирит). 38 Список литературы. 1. Добровольская М. Г., Балашова С. П., Заозерина О. Н., Голованова Т. И. // «Минеральные парагенёзисы и стадии рудообразования в свинцово- цинковых месторождениях Дальнегорского рудного района (южное Приморье)» // Геология рудных месторождений / том 35 № 6 – 1993 г. 2. Симаненко Л.Ф., Раткин В.В., Турчин В.А. // «Минеральные ассоциации олово-полиметаллических порфировых руд палеовулкана г. Красной (Красногорское месторождение, Дальнегорский рудный район)» // Тихоокеанская геология – стр. 44 – 60 / 2015 г. |