Новые данные о Большетомакском месторождении олигоценовых марганцевых руд

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Новые данные о Большетомакском месторождении олигоценовых марганцевых руд

19.08.2020

Для расширения минерально-сырьевой базы марганцеворудной промышленности в 1976-1979 гг, проведены детальные геологоразведочные работы на Северном участке Большетокмакского месторождения, в пределах первоочередных к промышленному освоению шахт. В результате проведения геологоразведочных работ уточнен контур распространения рудной залежи, строение марганцеворудного пласта, изучен минералого-геохинический состав руд, вмещающих и межрудных песчано-глинистых пород, технологические свойства руд.

Летальные разведочные работы производились в зоне развития окисных, смешанных и карбонатных руд. Окисные руды залегают полосой шириной от 2 до 7 км вдоль периферической северной и восточной частей рудное залепи, Карбонатные руды занимает централь нус и пхнув части рудной залежи. Смешанные руды располагайся, как правило, в зоне между смешанными и окисными рудами в виде полосы от 0,5 до 2 км. Однако имеется случаи, когда переходная зона отсутствует и окисные руды резко сменяется карбонатными, кроме того, в пределах поля шахты 4 среди площади развитии окисных руд отдельными скважинами установлены карбонатные руды. Характерной особенностью площадного распространения типов руд является то, что окисные и свешанные руды залегает на наиболее высоких абсолютных отметках, и карбонатные руды залегает ниже на отметках - 2; -5 м.

Проведенные работы в общих чертах подтвердили высказанное предположение о распределении разновидностей карбонатных руд по площади.

Действительно, в выделенной ранее центральной зоне отмечается присутствие сплошных руд. Однако строение марганцеворудного пласта здесь намного сложнее, чем ранее предполагалось. Установлено, что сплошные руды не занимает определенного места в разрезе рудного пласта, а расположены в самых различных его частях (в средней, нижней, а иногда и в верхней части пласта). Мощность их самая разнообразная. Они обычно залегает в виде прослоев мощностью 0,1-0,25 и среди мелваковых руд. В разрезе рудного пласта может быть один-два таких прослоя, разделенные между собой зеленовато-серой глиной, мощностью 0,3-0,3 м. Очень редко мощность сплошных руд достигает 0,6-1,0 м. По площади центральной зоны они распространены неравномерно и залегает в виде линз, протяженностьо 10-20 м, в единичных случаях линзы достигает длины 150-300 м.

Детальное минералогическое изучение марганцевых руд, проведенное институтом "Механорчермет" показало, что окисные марганцевые руды представлены, в основном, псиломеланами (в среднем 43,5%), в небольших количествах присутствуй манганит (в среднем и пиролизит (в среднем 1,5%).

Характерной чертой окисных руд является то, что они всегда содержат мангакокальцит (в среднем содержание манганокальцита составляет 1,5%). Зерна манганокальцита, как правило, носят следы окисления.

В отличие от руд Никопольского месторождения, окисные руды Большетокмакского месторождения содержат гетит-псиломелановые стяжения. Сложены они псиломеланом скрытокристаллической структуры, в котором повсеместно наблюдается неправильной формы выделения гидроокислов железа (гетит). Размеры включения гетита колеблется от тысячных долей миллиметра до 45-50 мм.

Гетит также встречается в рудах в виде отдельных оолитов и конкреций. Строение их концентрически-слоистое. Количество гидроокислов железа в окисных рудах колеблется от 4,2 до 11,1%.

Нами было проведено минералого-геохимическое и литологическое изучение вмешавших пород Большетокмакского месторождения. Были изучены надрудные, межрудные и подрудные отложения, представленные песками, глинами и реже дресвой.

минералогический анализ этих разновидностей показал большое разнообразие минералогического состава вмещающих пород и некоторое различие между межрудными, надрудными и подрудными отложениями, как в общем комплексе минералов, так и в морфологии одних и тех же минеральных видов.

Hадрудные отложения, представленные в основном песками, содержат среди минералов легкой фракции: глауконит (до 88%), кварц (5-97%), полевые шпаты (рзн - 5%), в двух пробах встречены гидрослюды (25 и 95%) и в одной пробе встречены редкие знаки окислов марганца.

Глауконит встречается двух разновидностей - бурый и зеленый, причем закономерности в преобладании той или иной разновидности нет.

Кварц в основном полу- и неокатанный. Обломки изометричной или остроугольной, неправильной формы, гидрослюды представлены мелкими буроватыми чешуйками.

Среди минералов тяжелой фракции встречается: сингенетический пирит (от езн до 8750, железистый доломит (встречается в единичных пробах, иногда до 100%); терригенные - циркон (езн -10%), дистен (рэн - 7?), ставролит (езн - 15%), турмалин (рэн), эпигот+цоизит (рэн - 40%), гранат (рэн - 4%), группа амфиболов и пироксенов (рэн - 3%), корунд (езн), ильменит (3 - 40%), гидроокиси железа (1-90%). Всего в надрудных отложениях определены 20 генеральных видов.

Межрудные отложения характеризуется более бедным минералогическим составом (до десяти минеральных видав). Среди минералов легкой фракции встречаются глауконит

(3-57%), кварц (43-97%) и в одной пробе редкие знаки полевых шпатов.

Подрудные отложения характеризуется наиболее разнообразный минералогический составом (около 30 минеральных видов).

Минералы легкой фракции представлены глауконитом (езн -70%), кальцитом (О-рэн-24%), кварцем (5-85%), гидрослюдами (3-80%).

Минералы тяжелой фракции представлены сингенетическими -пиритом (0-езн-80%), родохрозитом (?) (0-72%), железистым доломитом (0-64%) и терригенными - цирконом (езн - 35%), рутилом (езн - 10%), силлиманитом (0-10%), ставролитом (0-езн), эпидотом + циозитом (езн - 13%), гранатом (еэн-20%), пироксенами (0-8%), ильменитом (0-20%), левкоксеном (0-рзн), гидроокислами железа (0-60%) и окислами марганца (0-70%). Кроме того, в единичны* пробах (единичные и редкие знаки) встречены: титанит, андалузит, апатит, группа слюд, корунд, магнетит и гидрогетит. Всего выделено более 40 минералов и минеральных групп. Такие группы, как гранат, эпилог, цоизит, амфиболы-пироксены, марганцевые минералы, группа слюд и гидрослюд детальному изучение не подвергались и даны как группа минералов.

Ряд минералов в соответствии с минералогической классификацией целесообразно описать более подробно для того, чтобы дать як сравнительно характеристику для выявления типоморфных минералов различных стратиграфических рудных горизонтов, а также обоснования генетического и формационного типа месторождения.

Сульфида. Пирит обнаружен в надрудном и подрудном горизонтах, в межрудном горизонте не встречен. В подрудном горизонте пирит фиксируется не во всех пробах и количество его колеблется от езн до 84%. Форма пирита весьма своеобразная, большинство зерен имеют хорошо наблюдаемый октаэдр или слизкий к октаэдру облик, но плоскости кристаллов шероховатые, грани притуплены мелкими кристалликами минерала, отчего октаэдры приближается к шарикам. Цвет зерен обычно темный, латунный с характерным латунным блеоком. Черта буровато-черная.

В подрядном горизонте прослеживается зерна пирита в каждой второй пробе, иногда его содержание достигает 80% тяжелой фракции , а форма зерен несколько иная.

Округлые, изометричные, удлиненно цилиндрические зерна, возможно псевдоморфозы по растительным остаткам с соотношением осей 1:4: 1:5, тонкокристаллического строения, темного цвета с латунным оттенком. В пробах 85% общего количества пирита -остроугольной неправильной формы светлые обломки латунного и ярко-латунного цвета, изредка встречается обломки, сохранившие одну или несколько граней октаэдров. Идиаморфные кристаллы октаэдров встречается крайне редко. Остальная масса пирита в этих пробах - округлые стяжения, мелкокристаллического строения, латунного со слегка буроватым оттенком цвета. Кроме того, встречено одно зерно крестовидного облика; пирит наблюдается в виде тонкокристаллических налетов на внутренних стенка* многокамерных фораминифер.

Окислы сложные и простые.

Группа корунда-ильменита. Корунд встречается в 50% проб в количестве единичных знаков.

Гематит встречен в единичных пробах.

Ильменит - лейкоксен. Минерал встречается в пробах надрудного горизонта почти повсеместно. Наибольшее его количество -50%, наименьшее - редкие знаки, среднее количество 13,3% тяжелой фракции. Зерна ильменит уплощенно-овальные, черного цвета с металлическим блеском. Лейкоксен встречается почти повсеместно в ильменитовых пробах: уплощенно-овальные зерна, фарфорово-белые, серые, буроватые с матовым блеском. Степень лейкоксенизации ильменита невелика, поэтому можно считать, что терригенные минералы именно этой группы глубокому химическому изменение не подвергались. В нетрудных пробах ильменит не обнаружен. В подрудных -морфологически не отличается от описанных выше, однако наибольшее его количество до 20% тяжелой фракции, а среднее - 3,5%.

Рутил наблюдается в 76% проб, однако количество его не превышает единичные знаки минерала. Зерна рутила представляет собой зачастую обломки кристаллов игольчатого габитуса с удлинением осей 1:1; 1:8, вершины кристаллов не сохранились, а обломки с меньшим соотношением осей имеет полуокатанный или неокатанный, овальный вид. Цвет минерала красный, реже буроватый, на шестоватых, игольчатых разновидностях очень часто наблюдается штриховка, параллельная длинной оси. в нетрудных слоях рутил, как правило, не наблюдается, Наибольшее его количество до 10% приходится на подрудный горизонт, среднее - в надрудном 2%.

Карбонаты в изучаемых отложениях занимают особую роль, так как в ряде случаев они являются минералами, составляющими всю тяжелую фракцию. Именно межрудные пробы почти нацело состоят из карбонатов, доломита железистого. представлявшего собой остроугольные обломки буроватого цвета, с жирным блеском, вскипающие в HCl при нагревании.

В пробах надрудного горизонта иногда встречается много подобного хе доломита.

Особого интереса заслуживают карбонаты подрудного горизонта, среди которых вместе с доломитом обнаружен и родохрозит, имеющий округлую форму. Реже это удлиненные зерна или обломки, а иногда агрегаты, состоящие из нескольких округлых зерен, сцементированных между собой. Поверхность зерен неровная шероховатая, блеск восковидный, жирный, цвет буроватый.

У удлиненных форм соотношение осел 1:3 или 1:4 но по количеству преобладает округлые зерна.

Под микроскопом зерна полупрозрачные, буроватые, просвечивает в краях, агрегатно концентрического строения с тремя или четырьмя концентрами вокруг темноцветного центрального ядра, удлиненные зерна имеют и удлиненное темноцветное ядро. Сцементированные между собой округлые зерна томе имеют концентрическое строение и общую кристаллическую фигуру типа сферолитов.

В HCl растворяются вначале медленно, затем более бурно и полностью, остается только буроватый раствор.

В связи с тем, что обработке подвергались небольшие навески пород, выход тяжелых фракции небольшой, не превышает нескольких сотах грамма, и из-за этого недостатка материала более подробному изучение эти минералы будут подвергаться в будущем.

Фосфата. Апатит встречен в пяти пробах всех трех горизонтов - это зерна неправильной или призматической формы, бесцветные, водяно-прозрачные, почти неокатанные, дают хорошую реакцию на фосфор, включения в зернах исключительно редки.

Монацит встречается эпизодически.

Группа граната. Гранаты встречены во всех трех слоях, но наибольшее количество (до 20%) обнаружено в подрудном горизонте и именно в тех пробах, где встречены гидроокислы марганца. Представлены гранаты остроугольники обломками, неокатанными, иногда изометрично. формы с черепитчатым строением. Цвет - розовый, различной густоты. Редкие зерна имеет включения темноцветов. Оптическая характеристика обычная.

Циркон. Встречается повсеместно, но наибольший процент приходится на подрудный горизонт (до 35%) тяжелой фракции.

Обычно почти во всех пробах встречается циркон двух видов.

1. Это хорошо сформированные и полностью сохранившие кристаллический удлиненно-призматический дипирамидальный облик зерна, кристаллы цирконового типа с наибольшие соотношением осей 1:4; с преобладающим развитием призмы (110) и дипирамиды (111), призмы (100) и основной дипирамиды (111), в качестве дополнительных элементов часто присутствует другие грани ограничения (110) и (131), а такие угловатоокатанные или полуокатанные обломки светло-розового цвета или бесцветные абсолютно прозрачные зерна, содержание многочисленные включений различного характера.

2. Полуокатанные обломки или плохо сохранившие кристаллический облик зерна, со сглаженными заваленными вершинами, полупрозрачные, опадовидной молочно-розоватой окраски; под микроскопом наблюдается концентрическое строение; почти изотропны; вероятнее всего, несут следы метамиктного распада. У некоторых индивидов центральная наиболее темная часть овально-вытянутая, а периферическое строение четко кристаллическое, типа обрастания кристаллов. другие же зерна несут следы явного растворения, очертания их сложной формы; иногда часть кристаллических граней сохранилась, а часть как бы разъедена.

Топаз встречается в единичных знаках в пробах надрудного и подрудного горизонтов, обнаружен под микроскопом, оптически обычен.

Группа дистена, силлиманита, андалузита. Минералы этой группы встречается а надрудвом и подрудном горизонтах, причем в надрудном преобладает силлиманит, а в подрудном - дистен (не более 10%). Андалузит встречен только в надрудном горизонте. Характерны; удлиненно шестоватое строение зерен дистена с удлинением 1:6 ; 1:8, полуокатанное - силлиманита и андалузита. Прочие свойства обычные. Андалузит имеет характерный плеохроизм от бесцветного до розового.

Турмалин часто встречается в пробах надрудного и подрудного горизонтов, в межрудных слоях отсутствует. Наблюдается в виде кристаллов удлиненных, с обломанными вершинами, почти неокатанный, с наибольшим удлинением 1:4. Обычно темно-серого, чаше черного цвета.

Эпидот-цоизит. Эпидот встречен во всех пробах, всех горизонтов, наибольший процент его в надрудных слоях. Зерна минерала угловатые, угловато-окатанные, слабо окрашенные в бледно-зеленый цвет, изредка набладается спайность, под микроскопом строение агрегатное.

Сфен. Встречается во всех горизонтах в количестве единичных знаков. Желтовато-коричневые, остроугольные неокатанные зерна.

Группа амфиболов-пироксенов. Минералы этой группы обнаружены в виде остроугольно-шестоватых зерен занозистого облика, неокатанные, темно-зеленого, бутылочно-зеленого цвета, редко бесцветные. Небольшое количество этих минералов встречается во всех горизонтах (до 8%) тяжелой фракции, но преобладай они в подрудных слоях.

Таким образом, для подрудных отложении характерно присутствие кальцита, гидрослюд, гидрогетита, гидроокислов марганца, магнетита, повышенное содержание пирита, отсутствие хромита.

Для межрудных отложений характерно отсутствие кальцита, гидрослюд, ставролита, корунда, ильменита, топаза, лейкоксена, гидроокислов железа и окислов марганца.

Для надрудных характерно присутствие в единичных пробах анатаза, брукита, хромита, а также отсутствие кальцита, андалузита, магнетита, гидрогетита и окислов марганца.

В результате гранулометрического анализа вмещающих отложений выяснено следующее.

Надрудные глины характеризуется преобладанием фракции 0,01-0,001 (70-75%). В подчиненном количестве содержание фракции менее 0,001 (18-20%). Алевритовая составляющая (0,1-0,01) едва достигает 4%. Таким образом, надрудные глины представлены тремя фракциями, отражающими хорошую сортировку глин.

Разделение фракции 0,1-0,01 в тяжелой жидкости (d-2,9) дает нам почти стопроцентное содержание легкой фракции, состоящее в основном из кварца и Глауконита.

Во вмещающей глине довольно ровное распределение по фракциям от 5 до 0,01 мм, не превышающее 10%. Преобладавших фракции две; >5 мм (15-40%) благодаря наличие обломков карбонатной руды и фракция 0,01-0,001 им (25-60%). Вся порода в целой представляет codon смесь хорошо отсортированной глины с обломками карбонатной руды. В тонких классах наблюдается значительное преобладание тяжелой фракции, представленной остроугольными обломками карбоната марганца.

Подрудная глина гранулометрически аналогична надрудной, Преобладавшая фракция 0,01-0,001 (48-80%). Содержание фракции 0,1-0,01 и менее 0,001 примерно одинаковое и не превышает 10%. В отличие от надрудной в подрядной глине в непосредственное близости от зоны контакта о рудой увеличивается содержание обломков карбонатной руды, что очень четко отражается на содержании тяжелой фракции, представленной, как и в надрудных глинах, остроугольными обломками карбоната марганца. В глинах, лишенных обломков карбонатной руды, тяжелая фракция отсутствует.

В результате геохимических исследовании вмещащих пород наиболее интересные данные получены по фракциям 0,01-0,001 и менее 0,001 мм. Причем эти различия проявляются не столько в качественном, сколько в количественном составе.

Общим для вмещающих пород является следующее: увеличивается содержания марганца во всех фракциях более 0,001 (в отдельных пробах бария); в отдельных пробах уменьшается содержание никеля, в большинстве проб - циркония.

Наибольший набор элементов встречается в надрудных отложениях, меньше - в межрудных, где отсутствует молибден, в одной пробе определены ниобий, барий, в двух пробах и только в межрудных отложениях встречен фосфор.

В надрудных отложениях только в одной пробе определено серебро.

Для подрудных отложений характерно уменьшение содержания марганца; никеля, титана, увеличение циркония. Элементарный состав карбонатных руд обеднен по сравнение с вмещающими породами, что выражается в отсутствии циркония, ниобия, свинца, цинка, олова, фосфора, лития.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: