Свинец

Состав скарнов определяется преобладанием геденбергита, в меньших количествах присутствуют гранаты, волластонит, аксинит. Руды обычно богатые сплошные и вкрапленные. Соотношение свинца и цинка близко 1:1. Содержание свинца колеблется в пределах 6— 12%, цинка — 6— 14%. Содержание меди незначительно, серебра — 30 — 300 г/т. Типичные элементы- примеси — железо, кадмий, марганец, олово, медь, индий, висмут, серебро, сурьма. В процессе минералооб-разования обычно выделяется несколько стадий: предрудная скарновая, одна или несколько продуктивных и поздние безрудные. Месторождениям свойственна горизонтальная и вертикальная зональность: в верхних частях и по периферии развиты галенитовые руды, с глубиной увеличивается роль сфалерита, а затем преобладает арсенопиритовая и пирротиновая минерализация. Вертикальный размах сульфидного оруденения достигает 1000 м.

К группе скарновых относятся также месторождения так называемого приаргунского типа в юго-восточном Забайкалье. Месторождения располагаются в пределах мезозойского вулкано-плутонического пояса, сформировавшегося на фундаменте Аргунского эпи- герцинского массива. Особенность этих месторождений заключается в том, что они размещаются преимущественно в фундаменте, сложенном породами углисто-кремнисто-карбонатной формации, и в меньшей степени в вулканитах позднеюрской трахириолит-тра- хиандезитовой формации. Учитывая имеющиеся данные о том, что рудные тела локализованы не только в скарнированных контактах известняков фундамента и гранитов вулкано-плутонической ассоциации, но и среди чистых известняков, а также свидетельства об имевшейся в карбонатных породах фундамента минерализации стратиформного типа, Е. Филатов высказал предположение о регенерированном характере этих месторождений. По его мнению, фактором рудо- носности для месторождений приаргунского типа является взаимодействие двух формаций — углисто-кремнисто-карбонатной и трахириолиг-трахиандезитовой. В ряде случаев эти и подобные им месторождения выделяются в самостоятельную группу метасоматических залежей свинцово-цинковых руд в карбонатных породах.

Свинцово-цинковые скарновые месторождения в мировом балансе запасов имеют подчиненное значение, обеспечивая 6% запасов и 9—14% добычи. Для России роль этих месторождений более существенна.

Скарновые месторождения, обычно средние и мелкие по масштабу запасов, распространены достаточно широко. Они известны в Приморье (Николаевское, Верхнее и др.), Забайкалье (Кадаинское, Смирновское, Алгачинское и др.), Казахстане (Кызыл-Эспе, Ас- коран), Средней Азии (Алтын-Топкан, Кансай), Швеции (Сала, Аммаберг), Югославии (Стари Трг), США (Франклин-Фернас, Лоуренс), Перу (Серро-де-Паско), Мексике (Эль-Потоси), Аргентине (Агилар), Китае (Тембушань).

 

5.1.1 Николаевское месторождение

Находится в Приморье, в Дальнегорском рудном районе. В геологическом строении района участвуют складчатые мезозойские комплексы вулканических пород, перекрытые сено- мантуронскими конгломератами, алевролитами, туфами. Выше залегают игнимбриты, лавы и спекшиеся туфы приморского вулкано-плутонического комплекса турон-кампанского возраста. Далее следуют андезиты и дациты дальнегорского маастрихт-датского комплекса, к которому относятся и крупные интрузивы гранитоидов повышенной основности. Завершается разрез спекшимися туфами и игнимбритами ультракислого состава богопольского вулкано-плутонического комплекса датского возраста. Помимо этого в районе широко развиты самостоятельные дайковые комплексы.

Николаевское месторождение расположено  в борту вулкано-тектонической депрессии. Как и другие месторождения в Дальнегорском районе оно приурочено к телу триасовых известняков, заключенному в раннемеловую олистострому. Рудное тело расположено на контакте известняков с позднемеловыми вулканитами и имеет форму пологой пластообразной залежи, осложненной трубообразными ответвлениями (рис. 45).

Руда сложена скарновыми силикатами, сульфидами и кварцем, в перекрывающих вулканитах распространены кварцево-сульфидные жилы. По данным В. Раткина, в формировании дальнегорских скарновых месторождений выделяется два этапа — скарно- во-полиметаллический и серебро-сульфосольный. Первый этап состоит из ряда последовательных, не прерывавшихся стадий: предрудной скарновой (500 — 400 °С), допродуктивной арсенопиритовой, продуктивной галенит-сфалеритовой (430 — 275 °С), в течение которой был образован весь объем полиметаллических руд, постпродуктивной феррофильной (пирит-

сэ

Рис. 45. Геологический разрез Николаевского  месторождения (по А. Седых и А. Натарову) 1 — туфы и туфобрекчии липаритов; 2 — известняки; 3 — полимиктовые брекчии; 4 — кремнистые и кремнисто-

глинистые сланцы; 5 — брекчии, прослои  алевролитов; 6 — диориты, габбро-диориты; 7 — дайки диабазовых пор- фиритов; 8 — скарново-полиметаллические рудные тела; 9 — кварц-сульфидные жильные тела в эффузивах; 10 — тектонические нарушения

 

пирротин-марказит-халькопиритовая ассоциация). В серебро-сульфосольный этап, проявившийся после структурной перестройки, сформировалась низкотемпературная (180°С) ассоциация (галенит, халькопирит, блеклые руды, антимонит, сульфосоли серебра, самородная сурьма, мышьяк и др.), развитая в рудном теле и за его пределами.

Скарны характеризуются ильваитгранат-геденбергитовым составом с аксинитом, флюоритом, кварцем. Ниже скарновой зоны породы грейзенизированы.

Руды помимо галенита и сфалерита  содержат халькопирит, арсенопирит, татраэдрит, бурнонит, самородный висмут, сульфосоли висмута. Нижние части рудных тел обогащены цинком и висмутом, верхние — свинцом, серебром и сурьмой.

Николаевское относится к числу средних разрабатываемых месторождений. Содержание цинка — 1,36-10,5%, свинца — 1,5-8,7%, серебра — 62 г/т.

Возраст Николаевского месторождения  оценивается в 68 — 66 млн лет. Геологические и радиометрические данные свидетельствуют, что скарновые месторождения Дальнегорского района не проявляют связи с конкретными интрузивными телами, они были образованы в период завершения вулканической деятельности, сформировавшей дальнегорский вулкано-плутонический комплекс. Глубина формирования месторождений не превышает 1 км, и они, таким образом, должны относиться к ряду типичных вулканогенных образований. Предполагается, что рудогенерирующими служили промежуточные вулканические очаги, образовавшие локальные вулкано-тектонические сооружения.

 

5.2 Плутоногенные гидротермальные месторождения

Месторождения этой группы представлены жильными рудными телами. В некоторых случаях это одиночные жилы, в других — системы трещин, образующие значительные по площади жильные поля. Месторождения обычно размещаются в складчатых областях, на срединных массивах и в других структурах. Вмещающие породы весьма разнообразны — гра- нитоиды, известняки, песчано-сланцевые отложения и др. Морфология рудных тел определяется трещин ной структурой. В составе руд преобладают галенит и сфалерит, в меньших количествах содержатся халькопирит, пирит, пирротин, иногда блеклые руды, минералы серебра, нерудные — кварц, карбонаты, барит. Нередко на месторождениях фиксируется вертикальная зональность, обусловленная преобладанием галенита на верхних горизонтах, сфалерита, а также пирита и пирротина на нижних.

В некоторых случаях установлена  связь жильных месторождений  с процессами вулканизма (Садон, Згид), в других — они относятся к плутоногенным образованиям (месторождения Гарца, Рудных гор и др.).

Масштаб месторождений мелкий, средний, редко крупный. Промышленное значение этой группы скромное: в них заключено 3% запасов свинца и 9% — цинка; они  обеспечивают 4% добычи.

Жильные месторождения многочисленны. Они распространены на Северном Кавказе (Садонское, Згидское, Холстинское), в Средней Азии (Замбарак, Тары-Экан), в Гарце, Рудных горах, Чешском массиве, в США (Кер-д'Ален), Канаде (Кен-Хилл) и других странах.

 

 

5.2.1 Месторождение Згид

находится на территории Северной Осетии. В числе других жильных месторождений рудного района оно приурочено к Садоно- Унальской антиклинали. Ядро этой структуры сложено палеозойскими гранитами, крылья — осадочными и вулканогенными породами нижней и средней юры. В основании разреза юрских отложений залегают ба- зальные конгломераты, выше •— андезиты, дациты, туфы, туфопесчаники среднего лейаса. С эффузивами вулканогенного комплекса связаны субвулканические образования в виде штоков и даек, рассекающие граниты. Мощность вулканогенной толщи в сводовой части антиклинали около 30 м, на крыльях увеличивается до 700 — 900 м. Вулканиты перекрыты несогласно залегающим комплексом осадочных пород — песчаников, алевролитов, аргиллитов среднего, верхнего лейаса и доггера — мощностью до 1700 м. Антиклиналь вытянута в общекавказском направлении, осложнена многочисленными сбросами, сбросо-сдвигами, системами трещин. Рудные тела месторождений и рудопро- 20G явлений района приурочены к трещинам скола и отрыва и представлены кварцевыми, кварцево-карбо- натными жилами с сульфидами, образованными путем выполнения свободных полостей. Зональность в размещении оруденения(по К. Давыдову и С. Тибилову) связана с центрами ранне-среднеюрского вулканизма.

Главное рудное тело Згидского месторождения представляет собой жилу, приуроченную к сбрососдвигу северо-восточного простирания и крутого падения, меняющегося от северо-западного к юго-восточному падению. Горизонтальная амплитуда смещения вдоль рудоносного разлома оценивается в 100 м, вертикальная — в 70 м. Мощность жилы от 0,1 до 5 м, по простиранию она прослежена на 3,5 км, по падению — на 1200 м (рис. 46).

Рис. 46. Схема геологического строения месторождения Згид (по В. Сорокину) 1 — глинистые сланцы; 2 — дайки порфиритов; 3 — покровные порфириты; 4 — базальные конгломераты; 5 — граниты; 6 — рудовмещающие трещины; 7 — дорудные разрывные нарушения; 8 — рудные жилы

Жила в основном локализована в  гранитах и лишь частично проникает  в слоистые породы юры. Второстепенные рудные тела представлены почти параллельными жилами. Рудовмещающее нарушение (по В. Сорокину) пересечено дорудными разрывами, смещения по которым происходили и в послерудный этап. Главные рудообразующие минералы — галенит, сфалерит, кварц, мангансидерит и кальцит. Вертикальная зональность (по данным И. Златогурской, Ю. Ляхова и др.) выражена в приуроченности высоких концентраций свинца к верхним горизонтам месторождения, тогда как богатые цинком руды распространены на периферии и в нижних частях жилы. На нижних горизонтах месторождения развиты зоны прожилково- вкраплснной минерализации с преобладанием ранних сульфидов — пирита, пирротина, халькопирита. Отношение содержаний свинца и цинка изменяется от 6 на верхних горизонтах до 0,5 на нижних. Среднее содержание свинца составляет 2,97%. В процессе рудообра- зования выделено три стадии: допродуктивная кварцево-пиритовая, продуктивная кварцгаленит-сфалеритовая, послепродуктивная кварцево-карбонатная. Методом гомогенизации флюидных включений температурный диапазон формирования руд определен в 415 —65°С. Гидротермальные изменения гранитов выражены в преимущественном окварцевании и серицитизации на верхних горизонтах, карбонагизации и хлоритизации — на нижних.

5.3 Месторождения экзогенно-эндогенной серии

Следуя основным принципам классификации  месторождений свинца и цинка, разработанным В. Смирновым, В. Конкиным, А. Кривцовым, Г. Ручкиным, Н. Скрипченко и др., целесообразно выделить три группы, отвечающие промышленным типам: колчеданно-полиметаллические месторождения в вулканогенных формациях; колчеданно-полиметаллические месторождения в терригенных формациях; стратиформные месторождения в карбонатных формациях.

Промышленная значимость этих типов  весьма существенна: в первых двух сосредоточено более 60% подтвержденных запасов, и они обеспечивают более tUO 45% добычи свинца и цинка; третий тип содержит почти 30% запасов и дает почти треть добычи. Характерная особенность каждой из этих групп месторождений — образование эволюционных рядов, в которых закономерно меняются соотношения основных рудо- образующих металлов — меди, цинка, свинца, а также бария и серебра. Установлено, что это связано с изменчивостью состава и строения рудоносных формаций. Так, например, в первой группе уменьшение меди и возрастание роли свинца в рудах коррелируется с увеличением относительного количества кислых пород среди вулканитов, повышенными содержаниями калия в них, увеличением объемов терригенных пород и другими особенностями рудоносных формаций, обусловленными, в первую очередь, геотектонической позицией и геодинамическими обстановками их формирования. Благодаря этому эволюционный ряд колчеданно-полиметаллических месторождений, связанных с вулканогенными формациями, смыкается, с одной стороны, с рядом серно-медноколчеданных и медно-цинковых месторождений (колчеданные месторождения меди), а с другой стороны — с колчеданно-полиметаллическими месторождениями в терригенных формациях. В свою очередь, рудоносные терригенные формации в некоторых случаях отличаются повышенными содержаниями карбонатных пород, что позволяет установить связи между ними и карбонатными формациями, вмещающими свинцово-цинковые стратиформные месторождения.

Таким образом, выясняется, что колчеданные, колчеданно-полиметаллические и стратиформные свинцово-цинковые месторождения образуют единый эволюционный ряд. Смена составов руд месторождений в этом ряду от серно- и медноколчеданных до свинцово-цинковых происходит в соответствии со сменой состава рудоносных формаций и эволюцией их петрохи- мических особенностей. Самой примечательной особенностью эволюционного ряда является то, что в пределах почти каждого конкретного месторождения присутствуют руды разного состава, также образующие свой ряд, совпадающий с одной из частей общего эволюционного ряда. Таким образом, эволюция состава руд обусловлена не только сменой типов месторождений в пределах рудных провинций, но и измением состава руд в пределах одного тела. Это можно рассматривать как проявление принципа онтогенеза и филогенеза: эволюция процесса рудообразования, реализующаяся на каждом конкретном месторождении в виде последовательно формирующихся типов руд, отражает в микромасштабе общую эволюцию процесса колчеданообразования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

Свинец - высокотоксичный (Т_л - 10) металл (²¹⁰Рb особо высокорадиотоксичен), концентрирующийся в различных экосистемах; патологичность П высокая - 4; то же ГЭ минералов: галенит 9*10⁴, церуссит 1*10⁴, англезит 2*10⁴, сульфосоли Рb до 5*10⁴. Геохимические циклы Рb связаны с гидротермальными и осадочно-гидрогенными процессами материковой и, вероятно, в меньшей мере, океанической земной коры. ГЭ месторождений: колчеданно-полиметаллических 1*10⁵, стратиформных в карбонатных породах 5*10⁴, скарновых 2*10⁴. В биосфере концентрации Рb в основном связаны с техногенезом, имеют четкую тенденцию к быстрому увеличению во времени - в современных почвах, атмосфере и водных источниках в районах промышленных и городских агломераций они на порядок выше, чем десятилетия назад. Имеет повышенный показатель техногенного давления ( 3) и очень высокий коэффициент техногенного использования ~n-10⁹. Принятые развитыми промышленными зарубежными странами мероприятия по снижению концентрации Рb в топливах и автомобильных выбросах, пылезащитные и другие мероприятия дают положительный эффект.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложения

 

Рис. 48. Морфология рудных залежей  северо-восточной части Озерного колчеданно-полиме- таллического месторождения. Схематизированный план горизонта штольни(по К. Ковалеву, 1992)1 — прослои кис,\ых туфов, туффитов: известковистых алевропелитов, углеродистых из- вестковистых алевропелитов; 2 — горизонты седиментационных известняковых брекчий на туфогенно-терригенно-карбонатном цементе; 3 — пластовые залежи колчеданно-поли- металлических руд; 4 — седиментационные брекчии известняков на сульфидном цементе; 5 — пластовые залежи сидеритовых и сульфидно-сидеритовых руд; 6 — субву^\канические тела диабазовых порфиритов; 7 — субвулканическое тело дацитовых порфиров; 8 — дайки кварцевых диабазовых порфиритов; 9 — дайки сиенит-порфиров; 10 — дайки долеритов, трахидолеритов; II — кварц-альбит-полевошпатовые метасоматические породы; 12 — сидериты; 13 — гнездово-прожилковая регенерированная минерализация; 14 — разломы