Рудые тела. Их форма, понятие о рудных столбах
Месторождение ПИ любого состава и генезиса обычно представляет систему сближенных в пространстве рудных тел, реже – единственное рудное тело. Под ним понимается скопление ценных минералов, обладающее определенной геометрической формой и имеющее промышленное значение.
По способу отложения минералов различают три основных типа рудных тел: 1) руды выполнения открытых трещин, пустот, пор, 2) руды накопления на (или вблизи) поверхности Земли и на дне водоемов, 3) метасоматические руды в недрах Земли.
Первые и вторые слагают тела с четкими геологическими границами (например, кварцевая жила, заполняющая трещину в песчаниках, или сплошная колчеданная залежь, отложенная «черными курильщиками», подстилаемая и перекрываемая вулканогенно-осадочными породами). Третьи возникают вдоль ослабленных зон за счет обменных химических (в сущности, электрохимических) реакций между компонентами растворов, расплавов, газов и вмещающими породами. Метасоматические рудные тела обычно имеют нечеткие границы, определяемые только опробованием, и сложены обычно прожилково-вкрапленными агрегатами ценных минералов, содержащимися в измененных (окварцованных, хлортизированных, ослюденных, карбонатизированных, альбитизированных, калишпатизированных, сульфидизированных и т. д.) вмещающих породах.
Любое тело имеет 3 измерения – протяженность по простиранию и падению и мощность. В зависимости от соотношения этих величин различают рудные тела 1) изометричные, имеющие близкие размеры по всем направлениям (штокверки, рудные гнезда), 2) плитообразные со значительной протяженностью в двух измерениях и сравнительно малой в третьем (пласты, залежи, жилы, линзы), 3) тела со значительной протяженностью в одном направлении и небольшими размерами по двум другим (трубки, столбы, ленты).
По характеру взаимоотношений с вмещающими породами рудные тела также систематизируют на 3 группы. 1) рудные тела, согласные с напластованием вмещающих пород – согласные тела. 2) секущие слоистость пород –секущие тела. 3) тела на контакте интрузивных пород со слоистой толщей – контактовые тела. Многие рудные тела имеют признаки одновременно двух, а то и всех трех групп.
Согласные рудные тела залегают в осадочных, вулканических и расслоенных интрузивных породах и имеют пластообразную форму. Размеры в плоскости напластования в сотни и тысячи раз превышают мощность тела. Таков пласт платиноносных хромитов на месторождении Бушвельд в ЮАР, который при средней мощности до 1 м протягивается слабо наклонно, почти горизонтально на десятки километров в расслоенной интрузии ультраосновного-основного-среднего-кислого состава. Там же в ЮАР более 100 лет разрабатываются пласты золотоносных конгломератов на месторождении Витватерсранд, дав половину общепланетарной добычи золота. Другие примеры согласных тел – пласты каменной соли, угля, бокситов, осадочных и инфильтрационных железных, марганцевых, урановых, медных руд, россыпные месторождения золота, платины и др. Многие пластовые залежи металлических руд не имеют явных отличий от вмещающих осадочных пород. Таковы стратиформные залежи вкрапленных свинцово-цинковых (штат Миссури) и сурьмяно-ртутных (Кадамджай в Киргизии) руд в известняках, золотоносные джаспероиды в битуминозных мергелях и доломитах (штат Невада), медистые, ураноносные, ванадиеносные и сереброносные песчаники и сланцы (штат Юта, Замбия, Заир, Удокан в Сибири, Джезказаган в Казахстане), отличающиеся от обычных безрудных пород только наличием вкрапленности рудных минералов и неявными цветовыми оттенками, иногда окремнением по массе. На россыпях в подавляющем большинстве случаев отбить рудный пласт от безрудных пород можно только опробованием.
Другие примеры согласных рудных тел – линзовидные залежи колчеданных полиметаллических руд в вулканогенных и осадочных толщах, медно-никелевых сульфидных (Норильск) и титаномагнетитовых руд в расслоенных интрузиях базитов (Качканар), горизонты с апатитовой и редкоземельной рудой в концентрически-зональных массивах карбонатитов и ультраосновных-щелочных пород (Хибинские горы на Кольском полуострове).
Согласные лентовидные залежи типичны для некоторых месторождений колчеданно-полиметаллических, жильных золото-кварцевых руд.
Нередки и золото-кварцевые жилы, локализованные между пластами вмещающих осадочных пород, обычно на перегибах пластов (флексуры, крылья и замки складок) в виде седловидных тел, часто расположенные многоярусно (Бендиго – 20 жил на вертикальный интервал 1380 м).
Нередко рудные тела вместе с вмещающими породами смяты в складки. Иногда это является доказательством доскладчатого возраста рудных тел. А иногда оруденение приспосабливается к полостям отслоения в сформировавшихся складках (кварцевые жилы, некоторые скарны).
Секущие рудные тела (обычно жилы, прожилки, реже трубки) секут под углом вмещающие их осадочные и интрузивные породы обычно по трещинам и разрывам. Как особую разновидность, выделяют лестничные жилы в виде параллельных тел, поперечных к вмещающей дайке или пласту песчаников, образующих подобие лестницы (Березовское месторождение золота). К секущим телам относятся также вертикальные алмазоносные кимберлитовые трубки взрыва, рвущие горизонтально залегающие пласты осадков и базальтов на платформах (Якутия, ЮАР и др.). Часто секущие трубообразные тела осложняют строение согласных пластовых залежей хромитов, титаномагнетитовых, полиметаллических руд. Обычно они приурочены к пересечениям разрывов, по которым происходило позднее перераспределение рудного вещества либо наоборот, подъем рудоносных растворов, формировавших пласт. Горняки очень любят такие рудые трубы, часто именно в них самые высокие содержания на месторождении.
Контактовые тела – обычно это скарны и скарноиды с магнетитовым, медным, оловянным, вольфрамовым, бериллиевым оруденением. Обычно имеют неправильную, сложную гнездообразную форму, местами пластовую, а нередко комбинацию и той и другой.
В строении горизонтальных и наклонных тел выделяют лежачий (нижний) и висячий (верхний) бок, иногда называемые также кровлей и подошвой рудного тела. Контакты жил часто именуют зальбандами. Именно в них часто сосредоточены наивысшие, в том числе ураганные, бонанцевые содержания металлов (золота, серебра и т.д.).
Самым частым вариантом формы гидротермальных месторождений металлов и неметаллов являются жилы и прожилки. В их составе резко преобладают жильные минералы – кварц, реже слюда, альбит, калишпат, графит, хлорит, карбонаты. Редко встречаются жилы, где преобладают рудные минералы, обычно они образуют врапленность, гнезда, прожилки.
Отличие жил от прожилков – по мощности. Первые имеют мощность не менее 20-30 см, вторые- менее. Жилы и прожилки часто изогнуты и по простиранию, и по падению, мощность их резко меняется с образованием раздувов и пережимов. От них часто отходят ветви - апофизы. Там, где мощность жилы сходит на нет, говорят о её выклинивании. Часто на выклинивании основной жилы её тело разветвляется на множество прожилков (структуры конского хвоста). Если жила напоминает цепь бусинок, её называют четковидной.