Лекция 4. Классификация месторождений

Проблема классификации МПИ имеет более, чем 400-летнюю историю.

Первой попыткой создания научной классификации была группировка Г. Агриколы месторождений по морфологическому признаку. Подобные классификации неоднократно создавались и позже. Они были удобны для горных инженеров, но мало пригодны для целей прогноза и поисков МПИ.

В 1920-ые годы появился ряд генетических классификаций, предполагавших наличие связей между породо – и рудообразующими процессами (Обручева, Линдгрена, Ниггли, Шнейдерхена и др.). В 1970-1980-ые годы в СССР признание получила классификация В.И. Смирнова, излагаемая здесь с некоторыми дополнениями, заимствованными из работ ЦНИГРИ и ВСЕГЕИ.

А. Эндогенная серия

I. Собственно магматические:

а. раннемагматические – аккумулятивные, сегрегационные (хромиты, платина в ультрабазитах, редкие земли в щелочно-ультраосновных породах, алмазы в кимберлитах)

б. позднемагматические – гистеромагматические (хромиты, платина, ванадиеносные титаномагнетитовые и магнетитовые руды в габбро, норитах, анортозитах, апатит, магнетит, редкие земли в щелочно-ультраосновных породах и карбонатитах).

2. Ликвационные (сульфидные медно-никелевые с платиноидами в габбродиабазах)

II. Пегматитовые (керамические и слюдоносные пегматиты чистой линии и редкометальные линии скрещивания)

III. Карбонатитовые

IV. Постмагматические:

1. контактово-метасоматические (скарновые)

2. гидротермальные

- высокотемпературные (альбититовые, грейзеновые и калишпатитовые),

- средне- и низкотемпературные

V. гидротермально-осадочные (колчеданно-полиметаллические, железо-марганцевые, баритовые в донных илах и неметаморфизованных эффузивах)

Б. Экзогенная серия

1. россыпи

2. кор выветривания

3. зон окисления и вторичного сульфидного обогащения)

4. Осадочные:

а) механические осадки (песчано-гравийные смеси, глины, пески)

б) химические осадки (соли, гипсы, известняки, доломиты, железные руды)

в) месторождения каустобиолитов

5. инфильтрационные - гидрогенные (медистые песчаники, урановые и уран-ванадиевые песчаники, сереброносные песчаники, железные и марганцевые руды)

В. Метаморфогенная серия

1. метаморфизованные

2. метаморфические

3. гидротермально-метаморфогенные

Дополнительные сведения

Месторождения многих видов минерального сырья классифицируются на геолого-промышленной основе. Покажем это на примере месторождений золота.

Б.И. Беневольским (2002) предложена типизация геолого-промышленных типов зо­лотых месторождений России, СНГ и Мира, основанная прежде всего на структурно-мор­фологических критериях, определяющих масштаб оруденения, учитывающая также гео­тектоническую позицию, генезис, формационную принадлежность, литологический со­став и механические свойства вмещающих пород, вещественный состав и технологич­ность руд.

Таблица 1.1

Общая характеристика основных геолого-промышленных типов

эндогенных золоторудных месторождений России и СНГ

Показатели	Геолого-промышленный тип
	жильные	минерализованных зон	штокверковые (мегаштокверковые)
1	2	3	4
Геотектоническая обстановка	Эв- и миогеосинкли­нали, зоны активиза­ции завершенной складчатости, вулка­нические пояса	Миогеосинклинали, вулканические пояса	Эв- и миогеосинкли­нали, зоны активиза­ции завершенной складчатости
Генетическая группа	Плутоногенные, вулканогенные	Плутоногенные, вулканогенные	Плутоногенные, метаморфогенно-плу­тоногенные
Рудная формация	Золотокварцевая, зо­лото-кварц-сульфид-ная, золото-серебря­ная, золото-антимо­нит-кварцевая	Золотосульфидная, золото-серебряная, золото-теллуридная (халцедон-кварцевая)	Золотокварцевая, Золото-кварц-суль­фидная
Главные и второ­степенные полез­ные компоненты	Золото, серебро, сви­нец, цинк, теллур, сурьма, висмут и др.	Золото, серебро, сви­нец, цинк, медь, сурьма и др.	Золото, серебро, сви­нец, цинк, висмут и др.
Содержание главных рудных компонентов, г/т	Золото от 10 до 40, серебро от 20 до 100, Аu:Аg = 10:1-1:20	Золото от 3 до 10, се­ребро от 20 до 400, Аu:Аg = 5:1-1:20 и более	Золото от 2 до 5
Морфология и параметры руд­ных тел	Секущие, соглас­ные, трубо-, плито- и столбо­образные не­большой мощности, в среднем 1,0 м (0,2-5,0 м), реже мощности до 10-15 м	Протяженные линей­ные круто- и полого­залегающие, значи­тельной мощности, в среднем 10-30 м, вы­держаны на глубину	Штокверки разных размеров, мощностью до 100 м и более, зна­чительной площади, изометрической формы, параметры устойчивые
Способ отра­ботки, произво­дительность	В основном подзем­ный, производитель­ность 10-600 тыс. т руды, 0,5-3,0 т золота	Открытый, подзем­ный, комбинирован­ный, производитель­ность 600-3000 тыс. т руды, 5-6 т золота.	Открытый до глу­бины 500-600 м, про­изводительность 1-20 млн. т руды, 5-50 т золота
Технологический тип руды	Легкообогатимый гравитационным, амальгамационным, рентгено-радиметрическим способами	Легкообогатимый флотационным, гравифлотационным, гидрометаллургиче­ским, реже упорный	Легкообогатимый (пирит-кварцевый); упорный (вкраплен­ные мышьяковистые руды)
Крупность по за­пасам главных рудных компо­нентов	Небольшие, мелкие, средние, редко круп­ные, от 0,1-1,0 до 100 т зо­лота, серебро по­пут­ное	Мелкие, средние и крупные, от 10-50 до 1000 т золота и до 40-50 тыс. т серебра	Средние, крупные и очень крупные, от 50-100 т до 1,5 тыс. т зо­лота и более

Таблица 1.2

Распределение мировых запасов и добычи золота по геолого-промышленным типам месторождений

Геолого-промышленный тип месторождений	Общие за­пасы, т (доля в мировых, %)	Добыча, т (доля в ми­ровой, %)	Обеспе­ченность запасами, лет	Примеры крупных месторождений
1	2	3	4	5
Месторождения главных геолого-промышленных типов
Гидротермального класса	34000 (35,4)	1200 (47,8)	28
В том числе:
эпитермальные золото­серебряные и золототел­луридные руды, связан­ные с вулканотектони­ческими постройками	11700 (12,2)	370 (14,7)	32	Лихир, Поргера (Папуа-Новая Гвинея); Много­вершинное, Кубака* (Россия), Кочбулак* (Узбекистан), Янакоча* (Перу), Пуэбла-Вьеха* (Доминиканская Республика).
Золото-сульфидно-квар­цевые в углеродистых песчаниково-сланцевых формациях фанерозоя	10400 (10,8)	180 (7,2)	58	Мурунтау (Узбекистан); Сухой Лог (Россия); Ашанти (Гана), Бендиго (Австралия)
Золото-кварц-сульфид­ные в метатерригенно-вулканогенных породах докембрийских зеленос­ланцевых поясов	6500 (6,8)	410 (16,3)	16	Калгурли, Кулгарди* (Австралия); Керкленд, Хемло (Ка­нада); Мор­роу-Велью (Бразилия), Колар* (Индия)
джаспероидные в терри­генно-карбонатных фор-мациях фанерозоя	5400 (5,6)	240 (9,6)	22,5	Карлин, Голдстрайк, Голд-Кворри, Мейкл, Пайплайн (США)
Россыпи	3800 (3,95)	250 (10,0)	15	Месторождения Се­веро-Востока России, Ленского, Амурского, Уральского районов
Золотоносных конгломе­ратов	35000 (36,45)	490 (19,5)	71	Витватерсранд (ЮАР); Тарква (Гана); Жако­бина (Бразилия)
Всего	72800 (75,8)	1940 (77,3)	37,5
Месторождения второстепенных геолого-промышленных типов
Контактово-метасоматического класса	900 (0,9)	40 (1,6)	22,5	Ольховское, Чигиж­бек (Россия)
Жильные гидротермального класса, в том числе :	6800 (7,1)	160 (6,4)	42,5
-в терригенно-вулкано­генных породах фанеро­зойских складчатых сис­тем	2300 (2,4)	40 (1,6)	57,5	Сарылах*, Россия
-в тектонически дефор­мированных эндо- и экзоконтактовых зонах гранитогнейсовых мас­сивов	2100 (2,2)	70 (2,8)	30	Форт-Нокс (США); Дарасун* (Россия)
1	2	3	4	5
-в хрупких геологиче­ских образованиях (ма­лых интрузиях, штоках, дайках, слоях кварци­тов)	1100 (1,2)	20 (0,8)	55	Васильковское, Бес­тюбе (Казахстан); Ка­ральвеем*, Россия
-в глубокометаморфизи­рованных кристалличе­ских породах	700 (0,7)	20 (0,8)	35	Болиден* (Швеция)
-седловидных золото­рудных тел в шарнирах складок	600 (0,6)	10 (0,4)	60	Балларат (Австралия)
Золотоносных кор выве- тривания	1500 (1,6)	55 (2,0)	30	Олимпиадинское (Рос-сия); Боддингтон (Ав­стралия)
Золотосодержащих оки-сленных руд (железных шляп)	300 (0,3)	20 (0,8)	15	Майкаин* (Казахстан), Рио-Тинто* (Испания), Ок-Теди (Папуа Но­вая Гвинея)
Золотосодержащие ме­сторождения комплекс­ных руд	13700 (14,3)	300 (11,9)	46	Грасберг (Индоне­зия); Алмалык* (Узбекистан), Норильское, Гайское* (Россия)
Итого	96000(100)	2515 (100)	38

примечание: * - дополнения В.Н. Никонова

Приведенную характеристику гидротермальных месторождений сульфидно-кварцевого состава в магматических и осадочных породах, на наш взгляд, целесообразно дополнить положениями геолого-промышленной классификации месторождений золота ГКЗ СССР (Сборник руководящих материалов по геолого-экономической оценке месторождений полезных ископаемых», 1985). Последней предусматривается разделение золоторудных месторождений по количеству сульфидов, определяющему технологические характеристики руд. По этому признаку руды, независимо от формационной принадлежности и минерального состава, разделяются на убого сульфидные (сульфидов до 2 %), мало сульфидные (2-5 %), умеренно сульфидные (5-20 %) и сульфидные (более 20 %). Относительно эпитермальных золото­серебряных и золототел­луридных халцедон-кварцевых руд, связан­ных с вулканотектони­ческими постройками, авторами классификации ГКЗ подчеркивается, что они имеют преимущественно убого и мало сульфидный состав. Термин «кварцевый, сульфидно-кварцевый» применительно к определению формационной принадлежности золотого оруденения означает преимущественную концентрацию золота в кварце, в меньшей степени в сульфидах, «сульфидный, кварц-сульфидный» - локализацию частиц золота, в основном, в сульфидах. С учетом того, что многие месторождения золота являются комплексными, к собственно золоторудным рекомендуется относить месторождения, в которых стоимость золота составляет более 50 % суммарной стоимости извлекаемых металлов, к золотосодержащим – менее 50 %.

Среди известных классификаций золоторудных месторождений Уральского региона наиболее полная предложена В.Н.Сазоновым с соавторами (1993), выделившими:

1. собственно золоторудные формации, в том числе золото-сульфидная (зон рас­сланцевания), золото-сульфидно-кварцевая, золото-кварцевая, золото-теллуридно-суль­фидно-кварцевая, золото-порфировая;

2. золотосодержащие формации, объединяющие колчеданную, колчеданно-полиме­таллическую, железо- и медноскарновую, меднопорфировую.

Золоторудные и золотосодержащие формации подразделяются по преобладающему типу околорудных пород (скарновая, хлограпитовая, антигоритовая, лиственитовая, бере­зитовая, пропилитовая, гумбеитовая, джаспероидная, аргиллизитовая, биотитовая – та­башковая и их комбинации). Внутри породно-метасоматических типов выделяются мине­ральные подтипы (полиметаллический, магнетитовый, халькопиритовый, теллуридный, реальгаровый и др.). Сильной стороной этой классификации является выделение золото-порфировой формации, на наш взгляд, представляющей собой «интрузивный вариант» кварцевых, сульфидно-кварцевых линейных и площадных штокверков в терригенных и вулканогенных комплексах. Подобное оруденение, имеющее крупномасштабные аналоги в России и мире (месторождения Урала, Аляски и других регионов), распространено в Башкирском Заура­лье.

Существуют схемы типизации золоторудных объектов Башкортостана, предложен­ные В.А. Прокиным (1962 ф), П.Ф. Сопко (1977). В них сделан акцент на особенностях минерального состава руд с выделением множества минералого-геохимических типов. На наш взгляд, попытки практического их использования сопряжены с трудностями, обу­словленными, с одной стороны, слабой минералогической изученностью многих золото­рудных объектов, а следовательно, спорностью их отнесения к тому или иному типу, а с другой – конвергентным характером многих минералов – спутников золота, способных образоваться в месторождениях совершенно различных структурно-морфологических и генетических типов. В итоге в одной выборке оказываются месторождения и рудопрояв­ления, разные по структурной позиции, строению, генетическим особенностям, масшта­бам и практическому значению.

Автор лекции в своей работе придерживался положений вышеприведенной классификации на геолого-промышленной основе Б.И. Беневольского, с дополнением её важными для Уральского региона типами, выделенными в формационной классификации В.Н. Сазонова - золото-порфиро­вым и золотосодержащим сульфидно-магнетитовым (контактово-метасоматическим, из­вестково-силикатным медно-железо-скарновым). При классификации объектов исследуемой территории учитывалось отсутствие четкой грани между золото-сульфидной и золото-кварц-сульфидной формациями (в обеих в том или ином объеме присутствуют сегрегации кварца, в том числе золотоносные). Не имеет смысла также разделять сульфидно-кварцевую и кварцевую формации, поскольку то или иное количество сульфидов всегда присутствует в золоторудных объектах.