Месторождения кор выветривания
Гранулометрический состав золотоносных кор выветривания в пределах отдельно взятых районов довольно однообразен. Для кор выровненного Хайбуллинского района характерно преобладание пластичных пестро окрашенных глин с довольно высоким содержанием каолина, нередко сохраняющих реликтовую ориентировку, текстуру и структуру исходных пород. В остальных районах состав кор характеризуется сопоставимыми количествами частиц глинистой, песчано-алевритовой и дресвяно-щебнистой размерности, с вариациями в пользу той или иной разности в зависимости от геоморфологического положения, степени раздробленности субстрата и уровня эрозионного среза.
Аналогично золоту ведет себя и платина – в коре выветривания рудоносных дунитов с гнездами хромитов, несущих вкрапленность платины и других металлов платиновой группы, происходит увеличение концентраций и размера частиц платины до образования самородков. Коры выветривания по рудоносным дунитам Соловьевой Горы и других платиноносных интрузий Урала питают россыпи, давшие в совокупности 500 т платины.
Имеются также примеры промышленных элювиальных скоплений касситерита (Шерлова Гора в Забайкалье), валунчатых россыпей гематита, магнетита (г. Магнитная), хромита (Сарановское месторождение на Урале).
В последнее время вырос интерес к окисленным медным рудам в корах выветривания, развитых на рудных полях эндогенных месторождений традиционных типов (скарновых, колчеданных, меднопорфировых, медистых песчаников). Этот интерес обусловлен внедрением новых геотехнологий извлечения металлов с помощью рабочих растворов, закачиваемых в недра и откачиваемых с поступлением в установки сорбции металла. Примером весьма успешного внедрения этой технологии является Гумешевское месторождение скарнового типа, одно из старейших на Урале. Добыча медной руды началась там в 1702 г. В 1994 г. балансовые запасы медной руды исчерпались. Остались так называемые медьсодержащие глины в песчано-глинистой коре выветривания, заполняющей карстовый провал в оруденелых скарнах. Традиционным способом переработать их было невозможно. После всесторонних исследований специалисты института "Уралмеханобр" дали положительное заключение на переработку этих глин с помощью гидрометаллургии. По их мнению, успешная работа опытно-промышленной установки на Гумешевском месторождении даст возможность повысить экономическую эффективность получения меди, металлургам станут доступны бедные руды небольших месторождений, ранее считавшихся забалансовыми, что позволит хотя бы частично компенсировать дефицит медной руды в регионе.
Примеры образования рудных месторождений в корах выветривания по безрудным породам или непромышленным рудам также многочисленны. Прежде всего это месторождения никеля и кобальта из оксидно-силикатных руд кор выветривания серпентинитов, образующиеся в условиях умеренно теплого, субтропического и тропического климата (Верхне-Уфалейское и Буруктальское месторождения на Южном Урале, крупнейшие месторождения Новой Каледонии, Кубы, Австралии и др.). Главными минералами никеля в них являются гарньерит, ревдинскит, никеленосный нонтронит. Самые богатые руды образуются в карстовых западинах на контакте серпентинитов и известняков.
Материал для дополнительного чтения
Южно-Уральский регион является важнейшей сырьевой базой российской промышленности, базирующейся на переработке силикатных руд никеля. Южнее Башкортостана, в Оренбургской области, основными районами развития древней коры выветривания и связанных с ней никелевых месторождений являются Губерлинский, Халиловский, Подольский, Берсуатский, Айдырлинский, Буруктальский, Ак-Каргинский и другие серпентинитовые массивы, к которым приурочены крупное Буруктальское и мелкие Аккермановское, Айдербак, Восточно-Новокиевское, Петропавловское, Георгиевское, Воронежское, Лыковское, Туя-Таш, Захаровское и другие месторождения. Еще южнее, в Мугоджарах (Казахстан), расположены интенсивно разрабатывавшиеся в течение полувека месторождения Кемпирсайской группы. Севернее Башкортостана с подобными массивами связаны крупные месторождения Уфалейской группы, некоторые из которых отработаны до глубины 240 м (Черемшанская залежь). С традиционной точки зрения, силикатно-никелевые месторождения на Южном Урале связаны с древней корой выветривания на серпентинитовых массивах, образовавшихся в основном в верхнем триасе, нижней юре и кайнозое.
Общие представления о строении силикатно-никелевых месторождений Южного Урала сводятся к следующему. Нонтронитовый профиль кор выветривания обычно развит на водораздельных плато, среди мелких понижений рельефа. Охристый профиль отличается от нонтронитового преобладающим развитием зоны охр, средняя мощность которой в три-четыре раза больше зоны охр нонтронитового профиля, и отсутствием или наличием в нем маломощного (2-3 м) интервала нонтронитизированных серпентинитов. Кроме того, в профиле нонтронитового типа рудную залежь слагает в основном нижняя часть зоны нонтронизированных и верхняя часть зоны выщелоченных серпентинитов, а в профиле охристого типа рудная залежь представлена охрами и выщелоченными серпентинитами, причем верхняя часть зоны охр часто обогащена кобальтом, а нижняя – никелем. Профиль охристого типа развит на Буруктальском серпентинитовом массиве, где он имеет преобладающее значение на I и III участках.
Нонтронитовый тип коры развит обычно на поверхности выравнивания и по бортам верхних частей долин. На возвышенностях и вдоль зон тектонических нарушений развит профиль выветривания окремненного (силицифированного) типа.
Зональность в окремненном профиле выдержана не строго. В нормальном и охристом профилях среди окремненных серпентинитов встречаются менее окремненные остатки выщелоченных. Окремненный профиль отдельными языками вдается в нонтронитовый и охристый профили и переходит в них.
Наряду с силицифированным профилем, образовавшимся одновременно с нормальным и охристым профилем, существуют наложенные профиля, когда на карбонатизированных остатках нижних зон коры накладываются позднейшие процессы обохривания или силицификации. Силицифированные породы встречаются не только на возвышенностях, но иногда и внутри нонтронитового профиля, над карбонатизированной зоной и в отдельных ее частях; в подобном случае имеет место боковая силицификация вдоль пологих трещин.
Промышленное никелевое оруденение в нормальном профиле связано с зоной нонтронитов и самой верхней частью зоны выщелоченных и карбонатизированных серпентинитов. Нередко под глыбами выщелоченных или дезинтегрированных серпентинитов развиты нонтрониты с повышенным содержанием металла. Одновременно среди рудного горизонта существуют безрудные в промышленном отношении участки. Если верхняя часть рудного горизонта обычно железистая, то нижняя ее часть более магнезиальная. Промышленные никеленосные залежи Южно-Уральского региона самых разнообразных размеров, от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч квадратных метров.
Повышенное содержание кобальта сосредоточено в основном в верхних горизонтах среди охр и в верхней части нонтронитовой зоны и сопровождается повышенным содержанием марганцевых минералов. С глубиной содержание марганца и кобальта убывает. Вообще содержание кобальта в площадном типе никелевых месторождений низкое (0,02-0,04 %), лишь в редких случаях, например в коре выветривания Буруктальского массива, встречаются среди никелевых месторождений отдельные более богатые участки, содержащие 0,1-0,12 % и более кобальта, могущие быть предметом селективной добычи. Обогащение кобальтом и марганцем обычно носит инфильтрационный характер и является более поздним, чем само образование коры выветривания. Близость к основным породам (габбро, амфиболитам, диабазам) способствует привносу в выветривающийся серпентинитовый массив растворов марганца и фиксации кобальта.