Магматические горные породы

формация нижнего карелия (в объеме курской серии).

С этой формацией связано около 60 рудных объектов, в

том числе ряд крупных и суперкрупных месторождений

железистых кварцитов, а также  сформировавшихся за их

счет залежей богатых железных руд доверхневизейской

коры выветривания с сопутствующим золото-платиноме-

талльным оруденением [2, 10, 11]. Общий потенциал же-

лезистых кварцитов и богатых железных руд (71,8 млр т.)

определяют ведущее положение  в мире минерально-сы-

рьевой базы Центральной России.

В пределах мегаблока КМА железорудные толщи

курской серии образуют две протяженные (свыше 400

км), сложные по морфологии и внутреннему строению

зоны северо-западного простирания (рис.1): а) запад-

ную – в северной части которой размещается Михай-

ловский железорудный район (Курская область) и

б) восточную – с известным  Старооскольским рудным

районом (Белгородская область).

Обе эти зоны полосовидных аномалий пространс-

твенно сопряжены с Белгородско-Михайловским и

Орловско-Тимским коматиитсодержащими зелено-

каменными поясами позднеархейского заложения,

различающимися по характеру слагающих их СВК, степени эрродированности и последующей структур-

но-вещественной эволюции [4, 5, 6, 8], существенно

сказавшейся на составе породных и  рудных ассоциаций, особенностях распределения  благородных метал-

лов в железистых кварцитах [10].

В качестве граничных признаков, определяющих

особенности строения и состава железных руд место-

рождений Старооскольского рудного района, а также

общие закономерности размещения благороднометал-

льной минерализации в них, выступают: 1) пространс-

твенная сопряженность железорудных рифтогенных

по своей природе структур нижнего карелия с реакти-

визированным Орловско-Тимским позднеархейским

зеленокаменным поясом [6, 8, 10], характеризующим-

ся (в отличие от Белгородско-Михайловского) практи-

чески полным отсутствием в составе  СВК вулканитов

коматиитового состава при широком развитии пород

бимодальной базальт-риолит-риодацитовой форма-

ции; 2) полицикличность и многостадийность развития

раннепротерозойских рифтогенных структур с преоб-

ладанием на ранних стадиях терригенно-осадочных (в

том числе мощных железорудных) отложений (курс-

кая серия) и возрастающей ролью углеродистых вул-

каногенно-осадочных и вулканогенных золото-плати-

ноносных образований (оскольская серия) на поздних

стадиях их формирования; 3) широкое  проявление на

последующих этапах дифференцированных пикрит-

толеитбазальт-трахибазальт-трахиандезитовых и бимо-

дальных базальт-риодацитовых вулканитов (в объеме

оскольской серии), ассоциирующих с субвулканичес-

кими интрузивными и дайковыми комагматами; 4) пре- имущественно низкоградиентный тип метаморфизма

в условиях зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой

фаций; 5) обогащенность пород сульфидами различных

генераций с сопутствующей золото-платинометалльной

минерализацией вследствие многократной тектоно-маг-

матической активизации и длительного функциониро-

вания в пределах рудного района разноглубинных и

разноориентированных глубинных разломов, сопро-

вождавшихся объемным катаклазом и многократным

проявлением наложенных гидротермальных  процессов.

В Старооскольском рудном районе отрабатыва-

ются карьерами Лебединское, Стойло-Лебединское и

Стойленское месторождения, шахтным способом ве-

дется добыча железных руд на Коробковском место-

рождении (рис. 2), переработка руд  осуществляется на

Стойленском и Лебединском ГОКах.

Особенности геологии, состава железных руд и

распределения в них благородных  металлов рассматри-

ваются на примере типового для этого рудного района

Лебединского месторождения (рис. 3), которое имеет

отчетливо выраженный слоистый характер строения

залежей железистых кварцитов с  перемежаемостью в

разрезе пластов магнетитовых, железнослюдковомаг-

нетитовых, амфибол-магнетитовых и биотит-магнетитовых кварцитов. Характерными являются тонкозернистый состав

и слоистые текстуры, обусловленные  чередованием

рудных, нерудных и смешанных слойков, по шири-

не которых выделяются тонко- (менее 2 мм), средне-

(2–5 мм), широко- (5–20 мм), грубо- (более 20 мм) и

разнополосчатые текстуры. Часто слоистость ослож-

няется плойчатостью, иногда отмечается будинирова-

ние кварцевых и магнетитовых слойков.

Основными минеральными типами кварцитов

являются магнетитовые, железнослюдково-магнети-

товые и силикатно-магнетитовые (куммингонит-, био-

тит-, щелочно-амфибол- и эгирин-магнетитовые) квар-

циты; присутствуют слаборудные кварциты.

Магнетитовые кварциты слагают  основную часть

продуктивной толщи в  составе нижней и верхней под-

свит коробковской свиты. Иногда в небольшом коли-

честве (до 3–5 %) встречается железная слюдка и пос-

лойные выделения и прожилки (до 2–3 мм) сульфидов

(пирит, пирротин). Из нерудных  минералов присутс-

твуют кварц и в небольших количествах – актинолит,

куммингтонит, тальк, щелочные амфиболы, биотит,

иногда эгирин, нередко  карбонат. Акцессорные мине-

ралы – апатит, пирит, пирротин, рутил, анатаз.

Железнослюдково-магнетитовые кварциты ха-

рактерны в основном для верхней железорудной под свиты. Они слагают пласты и линзы мощностью до

50–100 м, часто переслаиваясь  с магнетитовыми квар-

цитами. Текстура их тонкополосчатая, нередко плой-

чатая. Из рудных минералов в них преобладает магне-

тит. Железная слюдка слагает от 5 до 15 %, изредка

встречается эпигенетическая  секущая прожилковая

(от 1–2 мм до 0,5–2 см) минерализация крупночешуй-

чатого гематита. Рудные слойки в основном магнети-

товые и смешанного гематит-магнетитового состава;

реже отмечаются тонкие прерывистые  слойки желез-

ной слюдки. Зерна магнетита чаще всего имеют раз-

мер от 0,03 до 0,1 мм; агрегаты их достигают размера

0,15–0,3 мм. Кварцевые слойки  обычно сравнительно

слабораскристаллизованы; нередко они содержат тон-

кие включения рудного минерала, иногда эмульси-

онного гематита, придающего кварциту характерную

краснополосчатость. Встречаются участки с перекрис-

таллизованным и более крупнозернистым кварцем. В

качестве примесей в железнослюдково-магнетитовых

кварцитах присутствуют амфиболы актинолит-тремо-

литового ряда, щелочные амфиболы, карбонаты, иног-

да тальк, пирит.

Силикатно-магнетитовые кварциты представле-

ны куммингтонит-магнетитовыми, биотит-магнетито-

выми щелочноамфибол-магнетитовыми и актинолит-

магнетитовыми разностями.

Куммингтонит-магнетитовые и актинолит-магне-

титовые кварциты развиты преимущественно в нижней

железорудной подсвите, в нижнем и среднем горизон-

тах верхней подсвиты. Они характеризуются средне- и

широкополосчатой текстурой, ширина слойков от 1 ммдо 2 см. Основной рудный минерал представлен магне-

титом с размером зерен от 0,01 до 0,05 мм. Силикатные

минералы слагают более 10–15 % объема, представле-

ны куммингтонитом, актинолитом и в подчиненном

значении – биотитом, тремолитом, иногда щелочным

амфиболом, развивающимся  по куммингтониту. Не-

редко присутствует карбонат; отмечаются плагиоклаз,

роговая обманка.

Биотит-магнетитовые кварциты слагают верхний

рудный горизонт верхней подсвиты и спорадически от-

мечаются в других частях разреза железорудной свиты.

В этих кварцитах биотит преобладает  над куммингтони-

том. Из второстепенных минералов  обычно присутству-

ют карбонаты, щелочные амфиболы, актинолит. Био-

тит-магнетитовые кварциты наиболее тонкозернистые,

магнетит характеризуется  наличием включений неруд-

ных минералов в его зернах, размер которых колеблется

от тысячных долей до 0,05 мм.

Щелочноамфибол-магнетитовые кварциты более

широко развиты в верхней  железорудной подсвите, но

отмечаются и среди  магнетитовых и куммингтонит-

магнетитовых кварцитов  нижней подсвиты. Текстура

их от тонко- до широкополосчатых; в случае интен-

сивной щелочной переработки кварцитов слоистость

иногда затушевывается. Сложены  они кварцем, маг-

нетитом, щелочными амфиболами, иногда эгирином,

встречаются и эгирин-магнетитовые кварциты с се-

кущими эпигенетическими жилами крупнокристал-

лического эгирина и сульфидов. В подчиненных ко-

личествах присутствуют актинолит, куммингтонит,

несущие признаки щелочного  преобразования, а также__ карбонаты, гематит. Размер зерен магнетита 0,03–0,08

мм, иногда до 0,2 мм, размер агрегатов его 0,15–0,5 мм.

Щелочные амфиболы представлены голубовато-синим

родуситом, развивающимся за счет амфибола актино-

лит-тремолитового ряда, и темно-синим рибекитом,

развивающимся за счет куммингтонита. Эгирин обыч-

но ассоциирует со щелочными  амфиболами, иногда

развивается обособленно, корродируя или полностью

замещая зерна кварца. Природа  щелочей представ-

ляется двоякой: сингенетической с последующим их

перераспределением и  эпигенетической, обеспечиваю-

щей в железистых кварцитах  явления щелочного мета-

соматоза [1, 3, 12, 7].

Слаборудные кварциты в отличие от описанных

выше рудных кварцитов  содержат небольшое коли-

чество магнетита (менее 12–16 % объема). Они обыч-

но широкополосчатые, рудные магнетитовые слойки

имеют подчиненное значение среди кварцевых и сили-

катно-кварцевых слойков мощностью до 2 см и иногда

более. Главными минералами их являются кварц, кум- мингтонит, иногда биотит; второстепенными – магне-

тит, карбонаты, иногда роговая обманка; акцессорны-

ми – апатит, турмалин, гранат. Слаборудные кварциты,

как правило, обогащены сульфидами.

Среди пачки слаборудных кварцитов в основа-

нии верхней железорудной подсвиты присутствуют

прослои и линзы мощностью  от нескольких сантимет-

ров до 14 м магнетит-сульфидно-карбонатной породы,

получившей название лебединита. Порода эта имеет

нечетко выраженную слоистую текстуру. Главные

породообразующие минералы – железистый карбонат

ряда пистомезит-сидероплезита, пирит, магнетит, вто-

ростепенные – пирротин, биотит, хлорит, куммингто-

нит, плагиоклаз, халькопирит.

Особенности химсостава железистых кварцитов

(табл.1) отражают разнообразие  их минеральных типов.

Разнотипные по составу железорудные породы

помимо магнетита и  гематита в различных количест-

вах содержат пирит, в меньшей мере пирротин и дру- гие рудные минералы.

 

                                                                                                                                                                   Химические анализы железистых кварцитов (мас.%) Лебединского месторождения

М-25/1 М-26 М-29 М-57 М-119 М-130 Л-К-1 М-28/2 М-52 М-

127/2 М-32 М-

120/1 М-132

SiO2 44,28 36,36 44,48 46,77 46,55 48,84 38,53 43,81 31,91 39,92 34,78 32,53 41,17

TiO2 0,28 0,015 0,011 0,04 0,015 0,02 0,003 0,01 0,04 0,004 0,06 0,05 0,29

Al2O3 0,66 0,96 0,60 1,90 0,79 0,84 0,71 0,53 0,85 0,88 1,02 0,78 1.00

Fe2O3 34,98 38,83 42,36 33,36 32,27 30,65 40,96 37,34 50,86 32,72 42,77 36,02 40,94

FeO 10,77 13,02 8,75 13,44 13,74 15,48 10,13 12,77 8,74 14,32 13,56 15,37 11,67

MnO 0,083 0,18 0,045 0,046 0,087 0,03 0,12 0,07 0,04 0,05 0,09 0,16 0,05

MgO 2,06 3,35 1,85 2,98 1,58 2,46 3,85 3,15 2,43 3,58 3,13 4,24 1,98

CaO 0,62 2,82 0,51 0,25 2,75 0.64 1,00 1,45 1,61 3,31 2,68 3,53 2.00

Na2O 6,06 0,65 0,4 0,08 0,26 0,26 4,00 0,21 0,32 0,18 0,23 4,48 0,48

K2O 0,09 0,3 0,031 0,73 0,085 0,22 0,08 0,09 0,03 0,18 0,08 0,12 0,09

P2O5 0,067 0,078 0,12 0,124 0,13 0,08 0,11 0,09 0,23 0,24 0,28 0,16 0,40

п. п. п. не обн. 3,26 0,68 не обн. 1,58 0,38 0,30 0,20 2,82 4,34 1,20 2,53 не обн.

Сумма 99,95 99,82 99,84 99,72 99,84 99,9 99,79 99,72 99,88 99,72 99,88 99,97 100,07

 

 

Железистый кварцит представляет собой горную породу хемогенно-осадочного происхождения. Название связано с составом.

Железистые кварциты сострят из кварца и оксидов железа (мартрит, магнетит, гематит, гидрогематит). Оксиды в породе находятся в виде тонкой вкрапленности, представляя собой мелкокристаллические выделения и параллельно ориентированные тонкие пластинки (железная слюдка). Встречается, что в отдельных прослойках, которые практически целиком сложены данными минералами, содержание железа может достичь 60-70%, в то время как в обычном оно достигает лишь 20-40%.

В качестве второстепенных минералов  и примесей присутствуют амфиболы (чаще щелочные), биотит, хлорит, анкерит, полевой  шпат, сидерит.

Химико-физические характеристики
Состав:	кварц, окислы железа
Прочность на сжатие:	370-400 МПа
Плотность:	3240-4290 кг/м3
Структура:	мелкозернистая, кристаллически-зернистая
Текстура:	слоистая, тонкополосчатая
Окраска:	темная, часто темно-красная