1.2.1. «Железные шляпы»

Золотоносные «железные шляпы» [8, 26] образуются при окислении первичных руд золотосодержащих медноколчеданных и колчеданно-полиметаллических месторождений, реже – золото-сульфидных.

Рис.

Данные образования, в случае полного профиля выветривания, представляют собой сложные геологические тела с вертикальной и горизонтальной зональностью (см. табл. 3). Они состоят преимущественно из различных водных окислов железа (гётит, гидрогётит, лимонит), нередко безводных (гематит), а также из минералов кремнезема (кварц, опал, халцедон), вторичных карбонатов меди (малахит) и свинца (церуссит), сульфатов (барит, ярозит, гипс, англезит), силикатов (хризоколла и др.); довольно часто присутствует самородная сера. Ценными компонентами являются золото и серебро, высвобождающиеся и накапливающиеся при разрушении сульфидных минералов. Причем, их концентрации в «железных шляпах», приуроченные к определенным её горизонтам, могут быть в десятки-сотни раз выше, чем в первичных рудах – см. табл. 3 [8, 26].

На образование «железных шляп» влияют такие параметры эндогенного оруденения, как условия залегания рудных тел, массивность руд, количество сульфидов в них и т.д. Чем больше сульфидов в первичных рудах, тем мощнее зона сернокислого выщелачивания, тем выше вторичные концентрации золота. Мощность «железных шляп» колеблется от первых метров до нескольких десятков метров и даже до 100-150 м. При этом в ней выделяются следующие зоны (снизу вверх): вторичного сульфидного обогащения, выщелачивания и окисления. Эти зоны подразделяются в свою очередь на подзоны, различающиеся между собой минеральным составом, мощностью, особенностями строения, степенью золотоносности и физическими свойствами слагающих их образований – см. табл. 1, 2, 3.

Поскольку ЗКВ данного типа развиваются, как правило, над рудными телами, сложенными сплошными сульфидными рудами, имеет место резкая электрическая контрастность между последними и большинством образований «железных шляп». Удельное сопротивление таких руд колеблется в большинстве случаев от 0,001–0,01 до десятых долей омметра (см. табл. 1). Нижние горизонты зоны вторичного сульфидного обогащения, непосредственно перекрывающие первичные руды и представленные трещиноватыми и кавернозными их разностями, характеризуются меньшей электропроводностью – величины могут измеряться единицами – десятками омметров. Вверх по разрезу, по мере потери связности и постепенного превращения первичных руд в рыхлую массу, состоящую из мелких зерен сульфидов, кварца, гипергенных минералов, сопротивление образований данной зоны возрастает и может достигать сотен омметров.

Зоны выщелачивания и окисления сложены в целом плохо проводящими образованиями. Если низы подзоны пирит-серно-кварцевых сыпучек обладают примерно таким же сопротивлением, что и верхние горизонты зоны вторичного сульфидного обогащения (сотни омметров), то выше по разрезу с уменьшением количества пирита сопротивление пород-сыпучек возрастает до первых тысяч омметров.

К самым высокоомным образованиям ( =10⁴–10⁷ Омм) «железной шляпы» относится подзона самородной серы. Помимо последней, этот горизонт содержит прослои кварца.

Для верхней части зоны выщелачивания (подзона кварцевых сыпучек) и целиком зоны окисления характерны значения , изменяющиеся от нескольких сотен до первых тысяч омметров в зависимости от минерального состава, степени разрыхленности и водонасыщенности слагающих их образований.

Представление о величинах относительной диэлектрической проницаемости (_ас) как для отдельных минералов, входящих в состав ЗКВ рассматриваемого типа, так и в целом для выделяемых зон и подзон «железной шляпы», можно составить на основании табл. 1. Так, согласно этой таблицы низкими значениями данного параметра (3-6) обладают самородная сера, сухие гипс и глинистые минералы, лимонит и безводные кварцевые образования, опал, а высокими (более 15-20) – магнетит, большинство сульфидов, отдельные разновидности окислов и гидроокислов железа и других гипергенных минералов.

Перекрывающие «железные шляпы» рыхлые песчано-глинистые отложения обычно обладают большей электропроводностью, чем образования рассматриваемого типа ЗКВ (см. табл. 1); лишь сухие пески могут иметь близкие с последними значения  ₀ (от нескольких сотен до 2000-4000 Омм). Дифференциация «железных шляп» и перекрывающих их терригенных пород по параметру  в большинстве случаев несущественная и только у сильно обводненных песчаных отложений диэлектрическая проницаемость может в 5-10 раз (и более) превышать величины  для кор выветривания данного типа.

Образования, слагающие «железные шляпы», как правило, практически немагнитны или слабо магнитны: для большинства их æ=10^-4-310^-3 ед. СИ (_отн1). Лишь для отдельных горизонтов зоны окисления, содержащих в заметном количестве гематит (иногда магнетит, ильменит), величина æ может достигать 0,05-0,1 ед. СИ (_отн1.05-1.10). Перекрывающие их терригенно-осадочные отложения характеризуются значениями (_отн1). Первичные сульфидные руды, питающие ЗКВ, при низком содержании в них пирротина также практически немагнитны, а при высокой концентрации этого минерала они становятся слабо и даже умеренно магнитными (см. табл. 2).