Лекция 15. Колчеданные месторождения

Модуль 2

К колчеданным месторождениям относятся месторождения, в составе руд которых преобладают сульфиды железа. Колчеданные руды сложены сульфидами, в составе которых главным рудообразующим минералом является пирит, с которым ассоциируют марказит, пирротин, халькопирит, борнит, сфалерит, галенит, блеклые руды и реже другие рудные минералы. По количественному соотношению между главными рудными минералами выделяют следующие минеральные типы колчеданных руд: серноколчеданные (пиритовые), медноколчеданные (халькопирит-пиритовые), медно-цинково-колчеданные (халькопирит-сфалерит-пиритовые), колчеданно-полиметаллические (халькопирит-сфалерит-галенит-пиритовые) руды. Нерудные минералы представлены баритом, кварцем, карбонатами и др.

Колчеданные месторождения связаны с субмаринными вулканогенными формациями базальтоидного магматизма. Рудоносные вулканогенные формации представлены:

1) недифференцированной базальтовой формацией, с которой связаны серноколчеданные и иногда медноколчеданные месторождения кипрского типа; 2) контрастно дифференцированной базальт-риолитовой формацией, к которой приурочены медноколчеданные месторождения уральского типа; 3) последовательно дифференцированной базальт-андезит-дацит-риолитовой формацией, с которой ассоциируют колчеданно-полиметаллические месторождения рудноалтайского типа.

Рудные тела колчеданных месторождений залегают в вулканогенных и вулканогенно-осадочных породах. Форма рудных тел пластообразная, линзообразная, штокообразная, жильная и сложная неправильная.

Генезис колчеданных месторождений сложный и дискуссионный. Представления о генезисе этих месторождений менялись по мере их изучения. Согласно гидротермальной теории рудообразования колчеданные месторождения рассматривались как гидротермально-метасоматические образования, связанные с орогенными гранитоидными интрузиями и посторогенными малыми интрузиями. Некоторые исследователи объясняли образование колчеданных месторождений на основании гипотезы рудных магм, как следствие инъекции сульфидного расплава.

А.Н. Заварицкий (1936 г.) выдвинул новую гипотезу образования колчеданных месторождений гидротермально-метасоматическим путем, согласно которой источником рудоносных гидротермальных растворов являлись вулканические очаги. Концепция связи колчеданных месторождений с вулканизмом и гидротермально-осадочного генезиса колчеданных руд получила дальнейшее развитие в работах Б.И. Вейц (1953 г.), К. Офтедаля (1958 г.), Т. Ватанабе (1956 г.), В.И. Смирнова (1959 г.) и др.

Гипотеза о сложном полигенном и полихронном формировании колчеданных месторождений получила наибольшее признание у геологов.

В настоящее время большинство геологов связывает образование колчеданных месторождений с вулканизмом.

Колчеданные месторождения формировались на небольшой глубине и при температуре от 500 до 100°С.

В.И.Смирнов (1989 г.) среди колчеданных месторождений выделяет вулканогенные гидротермально-метасоматические, вулканогенные гидротермально-осадочные и вулканогенные гидротермально-метасоматически-осадочные.

Колчеданное рудообразование происходило в несколько этапов и стадий минерализации.

Первый (предрудный) этап околорудных изменений вмещающих пород связан с воздействием высокотемпературных кислых растворов. Околорудные изменения вмещающих пород обычно представлены серицитизацией, окварцеванием, хлоритизацией и пиритизацией. Гидротермально измененные породы, как правило, располагаются в лежачем боку рудных залежей и имеют зональное строение.

Второй (колчеданный) этап характеризуется интенсивным привносом серы и железа. В этот этап происходило рудоотложение и накопление основной массы сульфидов железа (пирит, реже марказит). Иногда вместе с железом привносилась медь и отлагалась в виде халькопирита.

В третий (рудный) этап из рудоносных гидротермальных растворов образуются сульфиды меди, цинка и свинца. Руды третьего этапа представляют основную ценность колчеданных месторождений.

Руды колчеданных месторождений образуются в несколько стадий минерализации. На ранних стадиях преобладает накопление сульфидов железа, а на поздних - сульфидов цветных металлов. Наиболее богатые полиминеральные колчеданные месторождения возникают при совмещении минеральных продуктов всех этапов и стадий рудообразующего процесса.

Вулканогенные колчеданные месторождения в результате послерудных тектонических деформаций и метаморфизма подверглись значительным преобразованиям, в результате чего возникли метаморфизованные месторождения.

Колчеданные месторождения имеют различный геологический возраст: от архейского до альпийского.

По составу руд и промышленному использованию колчеданные месторождения подразделяются на серноколчеданные, медноколчеданные и полиметаллически-колчеданные.

Серноколчеданные месторождения находятся в Карелии (Парандовское, Ялоноваарское).

Медноколчеданные месторождения широко распространены на Урале (Гай, Блява, Сибай, Подольское, Карабашское, Дегтярское, Ново-Шемурское и др.), в Мугоджарах (Приорское, Коктау (50 лет Октября), Лиманное к др.) а также встречаются на Кавказе (Уруп, Кафан), в Испании (Рио Тинто), Турции (Эргани) и др.

Колчеданно-полиметаллические месторождения известны на Рудном Алтае (Белоусовское, Иртышское, Артемьевское, Николаевское, Шемонаихинское, Орловское,Зыряновское, Малеевское, Риддер-Сокольное, Ново-Лениногорское, Тишинское и др.), в Забайкалье (Озерное, Холоднинское), Австралии (Брокен-Хилл), Японии (Куроко) и др.

Колчеданные месторождения имеют большое промышленное значение и характеризуются комплексными рудами, из которых извлекают медь, цинк, свинец, золото, серебро, а также висмут, кадмий, селен, теллур и др.

Колчеданные месторождения представлены следующими рудными формациями: 1) серноколчеданной; 2) медноколчеданной; 3) медно-цинково-колчеданной; 4) колчеданно-полиметаллической.

Основная литература: 1 [182-196], 2 [158-172]

Контрольные вопросы

1. Какие месторождения называются колчеданными?

2. Какие рудообразующие минералы характерны руд для колчеданных месторождений?

3. Какие выделяются минеральные типы колчеданных руд?

4. Какие формы рудных тел характерны для колчеданных месторождений?

5. Какие существуют гипотезы образования колчеданных месторождений?

6. Какие выделяют этапы в колчеданном рудообразовании?

7. Какое промышленное значение имеют колчеданные месторождения?