2.2. Вещественный состав руд месторождения

Текстуры руд

Свинцово-цинковое оруденение Озерного месторождения представлено серией расположенных друг над другом согласно залегающих пластообразных и линзовидных колчеданно-сидерит-полиметаллических рудных тел. Основная масса руд имеет слоистые, ритмично-слоистые и брекчиевые текстуры, тонкозернистую и скрытокристаллическую структуру.

По минеральному составу руды относятся к колчеданному свинцово - цинковому промышленному типу.

По текстурно-структурным особенностям и по количественному соотношению промышленных минералов выделя ются следующие типы руд:

– колчеданные свинцово - цинковые – 72.3%:

– массивные и полосчатые – 42.7%;

– брекчиевидные и вкрапленные –29.6%;

– сидерит-колчеданные свинцово-цинковые руды - брекчиевидные и вкрапленные – 24.1%;

– колчеданно-сидеритовые - вкрапленные – 2.0%;

– сидеритовые, магнетитовые, баритовые-1.6%.

Критериями для их разделения служили соотношения валовых содержаний железа и серы, средние суммарные содержания свинца и цинка и макротекстурные признаки.

Количественное соотношение текстурных разновидностей руд следующее:

– по данным института ВНИИцветмета доля колчеданных свинцово-цинковых руд составляет 75%, в том числе массивных и полосчатых 60.6% и брекчиевидных и вкрапленных 14.4%.

Сидерит-колчеданные свинцово-цинковые и колчеданно-сидеритовые в сумме составляют 25%;

– по данным института «Механобр», полученным при статистической обработке 2000 рядовых проб северо-восточной части месторождения, колчеданные свинцово - цинковые руды составляют 81%.

Вещественный и химический состав различных типов руд качественно не отличаются друг от друга. Рудные минералы представлены пиритом, сфалеритом, галенитом, пирротином, арсенопиритом, и халькопиритом. Среди нерудных наиболее распространены сидерит, барит, кальцит, доломит, кварц, мусковит, хлорит и серицит. Основными ценными компонентами в руде являются цинк и свинец, попутными - сера, серебро, кадмий.

Соотношение основных рудообразующих минералов - пирита, сфалерита, галенита - в выделенных текстурных разновидностях существенно различаются. Содержание сфалерита и галенита в брекчиевидной и вкрапленной разновидностях несколько выше, чем в полосчатой и массивной текстурах, причем размер агрегатных скоплений сфалерита и галенита крупнее (до 10-15мм), а размер зерен в минеральных агрегатах от 0.005 до 0.02мм. Однако во всех текстурных разновидностях руд пирит является преобладающим минералом.

Колчеданно-массивные текстуры характеризуются весьма тонкозернистым агрегатным строением тесно сросшихся между собой зерен пирита, в межзерновом пространстве которого развиваются породообразующие минералы, сфалерит и, редко, галенит. Форма скоплений этих минералов неправильная, размером от 0.002 до 0.02мм, чаще от 0.002 до 0.01мм, границы срастания минеральных агрегатов сложные, зазубренные, заливчатые. Все это обусловливает значительные трудности в раскрытии минералов при измельчении и влечет неизбежные значительные потери полезных компонентов при обогащении.

Полосчатая текстура обусловлена чередованием прослоев с различной концентрацией в них пирита, сфалерита, галенита и породообразующих минералов, а также некоторым различием размеров зернистых агрегатов этих минералов. Прослои, состоящие преимущественно из сфалерита и породообразующих минералов, чередуются с прослоями колчеданного состава с незначительным содержанием сфалерита и других минералов. Границы прослоев как отчетливые, так и размытые. Полосчатая текстура является более благоприятной для обогащения по сравнению с массивной текстурой.

Брекчиевидная текстура образовалась за счет катаклаза (дробления). Обломочный материал размером от 0.5 до 2 - 3мм имеет овальные очертания. Эта текстура характеризуется неравномерным скоплением обломочного материала различного состава: среди обломков наблюдаются известняки, туффиты, андезит-дациты, обломки сидерита, кальцита. Цементирующая масса колчеданного и свинцово-цинково-колчеданного состава - полосчатой и гнездово-прожилково-вкрапленной текстуры.

Вкрапленная текстура характеризуется неравномерным распределением зерен и минеральных агрегатов пирита, редко сфалерита во вмещающей породе. Эта текстурная разновидность характерна для разубоживающей массы, включенной в технологические пробы, и для обломочного материала рудных брекчий. Вкрапленная текстура подразделяется на гнездово-вкрапленную и гнездово-прожилковую. Они характеризуют формы срастания, когда один рудный минеральный агрегат или несколько минеральных ассоциаций в форме гнезд, линз, прожилков и вкраплений развиты в массе другого рудного или нерудного минерального агрегата и обусловлены локальным характером обособления сфалерита, галенита, халькопирита, блеклой руды среди тонкозернистого пирита и породообразующих минералов. Минеральный состав этой текстурной разновидности более разнообразен, чем выше указанные разновидности. Кроме основных минералов - пирита, сфалерита, галенита - диагностированы халькопирит, халькозин, блеклая руда, борнит, редко ковеллин и спорадически арсенопирит, магнетит, ильменит, рутил, пирротин. Размер зерен и минеральных скоплений для основных рудных минералов колеблется в диапазоне от 0,01 до 2 - 5мм, чаще преобладает размер от 0.02мм и выше. Этот фактор обуславливает благоприятное обогащение по сравнению с массивной и полосчатой текстурами, хотя наличие зерен размером менее 0.01мм (10 - 15%), также влекут неизбежные потери при обогащении.

Структуры руд

Структуры руд весьма разнообразны. Наиболее отчетливо выделяются следующие основные группы структур:

– зернистые (идиоморфнозернистая, аллотриаморфнозернистая, гипидиоморфнозернистая). Особенности физико-химических условий кристаллизации способствуют широкому проявлению коррозии ранее выделившихся минералов и приводит к образованию коррозийных структур разъедания - реликтовой, графической, субграфической;

– структура, образованная в процессе раскристаллизации - колломорфно-метаколлоидная;

– структура дробления и смятия минералов;

– структура распада твердого раствора - эмульсионная, зональная.

Структуры, образованные при кристаллизации растворов, настолько тесно переплетаются со структурами распада твердого раствора, что зачастую трудно установить границу перехода одной структурной формы в другую. Характерно разнообразие структурных форм даже в пределах небольшой площади полированного шлифа.

Структура, образованная в процессе раскристаллизации, представлена глобулярными зернами пирита, нередко зонального строения. По зонам кристаллизации в глобулях пирита развивается либо сфалерит, либо породообразующие минералы. Границы взаимопрорастания весьма сложные - зубчатые, заливчатые.

Структура дробления отчетливо проявляется в зернах пирита, магнетита и в меньшей мере, сфалерита, галенита и породообразующих минералов. По трещинам катаклаза в более твердых рудных и жильных минералах развиваются более мягкие пластичные гипогенные минералы - галенит, отчасти сфалерит, халькопирит, а также гипергенные - халькозин, гидроокислы железа и другие с образованием структур пересечения и периферических каемок.

Структура распада твердого раствора в основном представлена эмульсионной вкрапленностью халькопирита, реже пирита в сфалерите и в породообразующих минералах.

Минеральный состав руд

Отмечается относительная простота минерального состава руд и равномерность распределения сульфидов в рудных залежах. Главные рудообразующие минералы представлены пиритом и сфалеритом, в меньшей степени – галенитом; второстепенные и редкие – магнетитом, гематитом, арсенопиритом, халькопиритом, блеклой рудой и минералами серебра.

Нерудными составляющими являются сидерит, кальцит, доломит, барит, кварц, серицит и хлорит, реже – анкерит, магнезит и родохрозит.

Основными рудными минералами всех технологических проб являются: пирит, сфалерит, и в меньшей мере, галенит. Арсенопирит, магнетит, халькопирит, халькозин, борнит, блеклые руды наблюдаются спорадически и не представляют промышленного интереса. Содержание окисленных минералов свинца и цинка (церуссита, англезита, смитсонита) незначительно. Приурочены эти минералы к пустотам выщелачивания в пористых рудах в тесной смеси с гидрогетитом и гематитом. Особое место среди породообразующих минералов занимают карбонаты - кальцит, сидерит, доломит, мангансидерит, анкерит, содержание которых в рудном материале технологических проб бывает значительным, но распределены эти минералы в пробах неравномерно.

Преобладающая размерность рудообразующих минералов колеблется в пределах от 0.01 до 0.02мм, реже наблюдаются зерна и мономинеральные агрегаты, размер которых от 0.02мм до нескольких миллиметров; характерны они в основном для руд с гнездово-прожилковой и гнездово-вкрапленной текстурой. В рудах с массивной и пятнисто-полосчатой текстурой наблюдается более тонкая зернистость, измеряемая тысячными долями миллиметра. Характер распределения основных рудных минералов по размеру зерен и зернистых агрегатов наглядно свидетельствует о значительных и неизбежных потерях этих минералов при обогащении.

Стадиальное формирование месторождения обусловило образование нескольких генераций пирита, различающихся формой и размером зерен и зернистых агрегатов, а также различием минеральных ассоциаций.

Пирит I генерации - тонко и весьма тонкозернистого агрегатного строения слагает массивные и полосчатые структуры, составляет основную часть цементирующей массы в рудных брекчиях и, в меньшей мере, наблюдается в рудах прожилково-вкрапленной текстуры. Размер зерен пирита колеблется от 0.03 до 0.002мм, преобладающий размер от 0.02 до 0.005мм. Форма зерен чаще всего идиоморфная, кроме того, среди зернистого агрегата пирита наблюдаются колломорфные образования. Среди них отчетливо выделяются два морфологических типа: глобули и почковидные агрегаты с концентрически - зональным строением.

В рудах прожилково-вкрапленной и брекчиевой текстуры довольно широко наблюдается пирит II генерации в виде крупных кристаллов в форме куба. Эта разновидность часто в ассоциации со сфалеритом, сидеритом, арсенопиритом, реже магнезитом заполняет трещины катаклаза и пустоты выщелачивания в тонкозернистом и колломорфном пирите.

Пирит III генерации наблюдается в виде неравномерно рассеянной вкрапленности изометричных зерен с размером грани от 0.005мм до 1 - 2мм, реже в виде мелких глобулей во вмещающих породах.

IV генерация пирита представлена эмульсионными выделениями в сфалерите и породообразующих минералах, образуя редкую, либо сгусткообразную вкрапленность. Особенно отчетливо эта разновидность прослеживается в сфалерите руд с гнездово-вкрапленной и брекчиевой текстурой. Руды массивной и полосчатой текстуры менее заражены эмульсионной вкрапленностью.

В кусковом материале технологических проб довольно отчетливо выделяется несколько разновидностей сфалерита, различающихся по форме выделений, парагенезису ассоциирующих с ним минералов и цвету. В составе руд массивной текстуры сфалерит образует тонкие (от 0,002 до 0,01мм) интерстиции в межзерновом пространстве тонкозернистого пирита. В рудах полосчатой текстуры сфалерит обособляется в виде гнездообразных скоплений размером от 0.02 до 0.5 – 0.1мм и прослоев, существенно обогащенных сфалеритом, мощность которых колеблется от 0.5 до 1.5-2мм. Прослои, обогащенные сфалеритом, повсеместно чередуются с прослоями руд массивной текстуры.

Характер срастания сфалерита в минеральных ассоциациях сложный - зазубренный петельчатый. Агрегатное состояние сфалерита колеблется от весьма тонкозернистого (от 0.02 до 0.992мм) до тонкозернистого (0.2 – 0.02мм).

Во вкрапленных рудах и рудных брекчиях сфалерит образует гнезда неправильной формы, прожилки, просечки, мощность которых колеблется от 0.002 до 0.4мм и неравномерно распределенную вкрапленность, размер которой колеблется от 0.002 до 0.02мм.

Значительная часть сфалерита имеет мономинеральный состав.

Цвет сфалерита от темно - бурого до светло - коричневого за счет неравномерного распределения в нем изоморфного железа, содержание которого колеблется от 0.5 до 4.1%.

Смитсонит обнаружен в виде колломорфного строения - каемочки по породообразующим минералам в тесной связи с лимонитом и гетитом.

Галенит в наибольшем количестве устанавливается в гнездово- прожилковом и гнездово-вкрапленном типе руд. По крупности зерен и агрегативных выделений, по характеру минеральных ассоциаций выделяются две разновидности галенита: тонко- и мелкозернистая.

В рудах массивной текстуры распространен тонкозернистый галенит, тесно ассоциирующий с пиритом, в котором он образует колломорфно-радиально-лучистого строения зоны в глобулярном пирите, мощность которых от 0.002 до 0.02мм, либо в виде неправильных скоплений в межзерновом пространстве пирита, реже сфалерита и породообразующих минералов, размером до 0.07мм.

В полосчатых рудах, кроме разновидностей тонкозернистого галенита наблюдается мелкозернистый галенит, приуроченный к обособлениям сфалерита и породообразующих минералов. Кроме того, по трещинам катаклаза галенит образует прожилки мощностью 0.002 – 0.005мм, гнезда неправильной формы размером от 0.002 до 0.02мм в поперечнике, вкрапленность (0.002 – 0.007мм); количественно содержание галенита в этом типе руд несколько выше, чем в массивных рудах.

Во вкрапленных рудах галенит образует крупные скопления неправильной формы, размер которых колеблется от 0.01 до 1 - 2мм; прожилки, развивающиеся вдоль зерен карбоната, образуют причудливых очертаний ломаные линии. Мощность прожилков от 0.005 до 0.01мм. Кроме того, галенит, развиваясь в межзерновом пространстве среди сфалерита и породообразующих минералов, образует сложную графическую и субграфическую структуру взаимопрорастания. Однако сложные границы прорастания в минеральных ассоциациях в этом типе руд преобладают, что обуславливает потери при обогащении. Галенит этого типа руд образует более разнообразные минеральные ассоциации не только с пиритом, сфалеритом, породообразующими минералами, но и халькопиритом, блеклой рудой, халькозином, арсенопиритом.

Англезит и церуссит были обнаружены в единственном шлихе в виде реакционной каемки по галениту. Арсенопирит, халькопирит, борнит, халькозин, ковеллин, блеклая руда, магнетит, ильменит, рутил, лейкоксен, лимонит, гетит наблюдаются в весьма незначительных количествах и промышленного значения не имеют. Однако их наличием обусловлены такие элементы - примеси как мышьяк, сурьма, марганец, титан, серебро.

Вмещающие породы представлены вулканогенно-осадочными образованиями: известняками, известняковыми брекчиями с туфогенно-карбонатным или рудным цементом, туффитами и туфами, и в подчиненном количестве развиты андезиты и дациты. Все разновидности пород в разной степени сидеритизированы, и, в меньшей степени, локально подвержены серицитизации, баритизации, хлоритизации и окварцеванию.