Комплексные оценки оруденения при разработке рудных месторождений

Оптимальное направление поисковых, поисково-оценочных и разведочных работ на эксплуатируемых месторождениях обеспечивается локальным прогнозированием оруденения на основе геологических критериев с количественной оценкой прогнозных ресурсов. Вывод о наличии прогнозных ресурсов основывается на оценке полученных геологических данных, а также геофизических и геохимических аномалий, природа которых установлена, как правило, единичными горными выработками.

Наиболее ответственный этап прогнозирования – выявление критериев и признаков локализации оруденения. В.М. Крейтер под критериями прогнозирования понимал такие геологические факторы, которые прямо или косвенно указывают на возможность обнаружения в тех или иных условиях тел полезных ископаемых.

Таким образом, локальный прогноз рудных объектов различного масштаба должен базироваться на всестороннем комплексном изучении закономерностей рудонакопления, а также на выделении, прежде всего, комплекса факторов и признаков формирования объектов различного ранга и оценки их значимости в этом процессе. В этой связи представляется необходимым также оценивать значимость этих факторов (признаков) как критериев прогнозирования геолого-промышленных объектов различного масштаба. На этом основании можно выделить комплексы и ведущие критерии (геоиндикаторы), информативность и значимость которых наиболее значима как при локальном прогнозе, так и собственно геологопромышленной оценке объектов различного уровня.

Геоиндикационная система месторождений определяется как множество композиций, построенное на основе информационной взаимосвязи отдельных первичных параметров (элементов) месторождения, характеризующих качество полезных ископаемых в соответствии с изменением их состава и свойств, а также количественных соотношений между ними.

Геоиндикатор технологической сортности кимберлитовых руд трубки «Удачная»

В настоящее время на предприятиях алмазодобычи РФ геологомаркшейдерской службой ГОКов накоплена обширная информация по ряду качественных показателей кимберлитовых руд. В частности, это данные о крепости руды, содержании шламов, алмазов тяжелой фракции, измельчаемости, а также о наличии и свойствах люминесцирующих минералов. С другой стороны, обогатители располагают данными об извлечении, выходе концентрата, потерях в отвальные хвосты и другой информацией о работе обогатительных фабрик. Эмпирически выявлены чисто качественные зависимости типа «шламы отрицательно влияют на флотацию», однако корреляции характеристик процессов (извлечение и т. д.) с геолого-минералогическими данными руды не установлены.

Вышеприведенные сведения доказывают необходимость обследования ГОКов алмазодобычи на предмет установления связей геологоминералогических особенностей руды с извлечением и другими характеристиками процессов обогащения с целью установления показателей качества кимберлита, влияющих на технологию, а также выяснения допустимых пределов колебания этих показателей.

Геологическое строение кимберлитовой трубки «Удачная». Трубка «Удачная» находится в Далдыно-Алакитском районе на северо-восточной окраине Тунгусской синеклизы и выходит на поверхность на склоне долины ручья Пиропового. Вмещающими породами являются ордовикские известняки, состоит из двух сопряженных трубок («Удачная-западная» и «Удачная-восточная») (рис. 1).

Они представлены тремя разновидностями: кимберлитовой брекчией, слагающей западную половину трубки, и промежуточного между ними относительно узкого участка, породы которого представляют собой сильно измененную и разрыхленную кимберлитовую брекчию. Кимберлиты базальтового облика трубки «Удачная» представляют собой плотную породу порфировидного строения от темно-зеленого до чернозеленого цвета.

Рис. 1. Геологический план и разрезы по линии АА и ББ кимберлитовой трубки «Удачная» («Удачная-западная» и «Удачная-восточная»)

1 – делювий кимберлита с почвенно-растительным слоем; 2 – глинистый кимберлит зоны интенсивного изменения; 3 – кимберлит приконтактовой зоны, карбонатизированный, желтого цвета; 4 – кимберлитовая брекчия голубовато-серого цвета; 5 – разновидность кимберлита базальтового облика;

6 – карбонатные породы мархинской свиты; 7 – скважины.

В отличие от кимберлита западной части трубки, описываемые разности в большом количестве содержат неизмененный оливин, а также встречаются округлые зерна пиропа и ильменита. Распространены ксенолиты пород осадочного происхождения, ксенолиты кристаллических сланцев, змеевиков, перидотитов, эклогитов и эклогитоподобных пород размером от долей миллиметра до 10-30 см. Породы, слагающие трубку «Удачная-западная», представляют типичную брекчию с высоким (до 80 %) содержанием ксенолитов различного происхождения. Осветленные и рыхлые породы промежуточной зоны интенсивно изменены гидротермальными процессами, пронизаны густой сетью маломощных жил и прожилков с кальцитом и гипсом, в значительной степени ожелезнены за счет оксидов железа.

Трубка «Удачная-восточная» более поздняя по времени образования. Промежуточный участок, разделяющий обе трубки, представляет собой зону интенсивного нарушения, возникшую в краевой части трубки «Удачная-западная», при ее внедрении и впоследствии, в силу ее трещиноватости, измененную гидротермальными растворами. Здесь развита столбчатая, а также шаровая отдельность и эмиссиональная отдельность.

С трещиноватостью кимберлитов связано газопроявление, причем выделяющиеся газы выходят под напором по трещинам с характерным шумом, а мелкообломочный материал трещин (дресва, щебенка) отбрасывается во все стороны. Газ представлен в основном метаном с высоким содержанием углекислого газа.

По содержанию алмазов трубка «Удачная» является наиболее богатой из всех известных кимберлитовых трубок Далдыно-Алакитского района.

В разрезе до глубины 250 метров оба рудных тела трубки «Удачная» примыкают друг к другу, причем примыкание настолько тесное, что контакт между ними большей частью характеризуется как постепенный. Начиная с 250 м, трубки постепенно расходятся, и на глубине 1000 метров мощность перемычки между ними достигает 130 метров. Разведка месторождения была проведена в 3 этапа. На первом этапе (1958-1961 гг.) разведочными работами были охвачены верхние горизонты трубок до глубины 400 метров; второй этап разведочных работ (1968-1972 гг.) позволил оценить запасы алмазов промышленных категорий по месторождению до глубины 830-900 метров; на основании разведочных работ третьего этапа (1996-2000 гг.) запасы алмазов промышленных категорий были утверждены до глубины 1200 м, хотя кимберлиты единичными скважинами были прослежены и опробованы до глубины 1400 метров.

Геостатистическая оценка распределения алмазов в кимберлитах трубки «Удачная». Характеристика распределения алмазов в плане месторождения приведена для горизонта +190 метров трубки «Удачная». Выбор этого сечения обусловлен тем, что оно было одним из базовых горизонтов, прошедших наиболее полное эксплуатационно-разведочное опробование. Достаточно отметить, что западное тело здесь было опробовано 304 скважинами, восточное тело пересечено 162 керновыми пробами.

Уровни неравномерности распределения содержаний алмазов, зафиксированных пробами, соответствуют классическим представлениям о характере алмазоносности кимберлитовых месторождений. По западному телy коэффициент вариации содержаний алмазов относительно среднего равен V c =25.7%, по восточной трубке несколько ниже V c =24.6%.

Статистическая неравномерность распределения алмазов в плане месторождения не означает, что локализация участков с различной алмазоносностью имеет бессистемный характер. Наоборот, рельеф поверхности, построенной по данным опробования гор.+190 м трубки «Удачной», демонстрирует закономерную изменчивость содержания алмазов (рис. 2.), а также показывает четко выраженную зональность в размещении участков разных уровней алмазоносности. Так, отчетливо выделяется рудный столб с повышенной алмазоносностью в юго-восточной части западной трубки.

В южной и северо-западной частях той же трубки выделяются выдержанные зоны повышенных концентраций алмазов, разделенные между собой протяженными зонами с относительно низкими содержаниями алмазов. Разница в средних содержаниях алмазов по зонам составляет 1,51,6 раза. При этом следует отметить, что выраженных связей между фациальным составом кимберлитов и уровнем их алмазоносности не отмечается. Лишь в центральной части трубки полоса низких содержаний, вытянутая в северо-восточном направлении подчеркивается повышенным содержанием кceнoгeннoro материала в кимберлите.

Для восточного тела также характерна зональность в распределении алмазов. Здесь выделяются два участка повышенных концентраций полезного компонента — на западном и восточном флангах трубки, разделенные обширной полосой кимберлитов с пониженной алмазоносностью. Выраженной связи концентрации алмазов с вещественным составом кимберлитов также не наблюдается.

Причем, в распределении алмазов наблюдаются некоторые особенности. Во-первых, закономерность распределения алмазов имеет линейный характер. В пределах западного тела зоны повышенной и пониженной алмазоносности вытянуты в двух взаимно пересекающихся направлениях - северо-западном (простирание СЗ 305°-310°) и северовосточном (простирание СВ 35°-45°). Протяженность этих зон 250-300 метров при ширине 60-100 метров. В границах восточного тела зона пониженных содержаний алмазов, несколько неоднородная по своему внутреннему строению (в ней может быть выделена расположенная согласно с основной линейная зона 2 - го порядка), пересекает всю трубку в том же северо-западном направлении, практически совпадающем с простиранием зональности западного тела. Северо-восточное направление зональности также прослеживается, но выражено не столь отчетливо. В общем, оценивая изменчивость распределения алмазов в рудных телах трубки «Удачная» можно сделать следующие выводы:

• -    изменчивость распределения алмазов в западном рудном теле адекватно аппроксимируется сферической моделью изменчивости с эффектом самородков (рис. 3);

• -    изменчивость распределения алмазов в восточном рудном теле адекватно аппроксимируется сферической моделью изменчивости без эффекта самородков (рис. 4).

Установленные закономерности пространственного распределения алмазов в рудных телах являются объективной основой выделения однородных геолого-технологических зон, т.е. технологических сортов кимберлитовых руд. Результаты выделения геолого-технологических зон по содержанию «тяжелых» компонентов и физико-механических свойств кимберлитов, влияющих на гравитационные методы обогащения приведены в табл. 1.

а)

б)

Рис.2. Объемная модель распределения алмазов в кимберлите трубки «Удачная» (гор.+190 м): а). западное тело; б). восточное тело

Обоснование геоиндикатора технологической сортности кимберлитовых руд трубки «Удачная». Особенностью кимберлитовых руд является то, что руды содержат конечный продукт - кристалл, ценность которого определяется, как правило, его крупностью (линейными размерами, весом, уровнем сохранности), а также целым набором признаков, обусловливающих его дальнейшее использование в различных отраслях промышленности. При этом отмечается существенное отличие кимберлитовых руд от большинства категорий руд черных и цветных металлов, состоящее в том, что качество алмазного сырья, поступающего на переработку, зависит не только от его природных свойств, но и от технологических процессов добычи и переработки руд, снижающих его. Известно, что кристаллы алмазов разрушаются в процессе буровых и взрывных работ, а также при дроблении и измельчении руд, снижающих ценность сырья (общие потери среднего веса кристаллов составляют 4060%).

Обогащение кимберлитов производится по технологической схеме, включающей процессы рудоподготовки, рентгенолюминесцентной сепарации, отсадки, жировой сепарации и флотации. Эффективность каждого из этих процессов, как показывает опыт работы обогатительных фабрик, зависит от качества руд, поступающих на переработку.

Так, например, при подаче кимберлитовых руд с повышенным содержанием люминесцентных минералов происходит снижение извлечения алмазов на 2-3%. Увеличение содержания в руде минералов, близких по плотности к плотности алмазов, влечет за собой снижение извлечения ценного компонента при обогащении гравитационными методами.

Направление: осредненная; ломаная - выборочная, гладкая - аппроксимированная

Структура 1: Эффект самородков, коэффициент 0.17268.

Структура 2: Сферическая, коэффициент 0.76891, радиус 243.20767;

анизотропия Аффинная, модуль XY 0.67012.

Рис. 3. Изменчивость распределения алмазов в западном рудном теле

Направление: осредненная; ломаная - выборочная, гладкая - аппроксимированная

Структура 1: Эффект самородков, коэффициент 0.

Структура 2: Сферическая, коэффициент 0.88392, радиус 185.61259; анизотропия Аффинная, модуль XY 1.28336.

Рис. 4. Изменчивость распределения алмазов в восточном рудном теле

Основным в технологии кимберлитовых руд является процесс рентгенолюминесцентной сепарации. Он включает облучение потока минерального сырья рентгеновским излучением, идентификацию полезного компонента по характеристикам его люминесценции и отделение порции материала, содержащей идентификационный компонент, в концентрат. Кроме алмазов, в кимберлитах содержатся минералы, люминесцентные характеристики которых близки к характеристикам свечения алмазов. Люминесцирующие минералы в кимберлитах представлены кальцитом, доломитом, полевыми шпатами, плагиоклазами.

Эффективность работы рентгенолюминесцентного сепаратора характеризуется уровнем извлечения полезного компонента и степенью сокращения обогащаемого материала.

При постоянном значении количества частиц, направляемых в концентрат (N_k), степень сокращения обогащаемого материала (S) определяется содержанием в руде алмазов (W a ) и люминесцирующих минералов (W i ) и вероятностью их обнаружения (P).

Таблица 1

Статистические характеристики геотехнологических зон по Восточному телу, гор. 190 м трубки «Удачная»

	Ед.изм.	Зоны	С	σ2	V , %	A	Э	min знач.	max знач.	χ2, эм.
Содержание		I	0,45	0,29	121	1,15	0,33	0	2,1	38
пирита	кг/т	II	0,13	0,03	136	1,35	1,52	0	0,7	17
		III	1,1	1,44	110	1,34	0,57	0	4,1	18
Содержание		I	4,89	0,33	12	-0,58	0,64	3,4	5,8	20
магнетита и	кг/т	II	3,71	0,19	12	-0,47	0,82	2.8	4,3	18
ильменита		III	5,37	8,13	11	-0,66	1,02	1.4	12,0	14
		I	2,58	0,001	1,6	-0,67	-0,63	2,37	2,68	2
Объемный вес	т/м3	II	2,61	0,005	2,6	-1,08	2,03	2,36	2,72	11
		III	2,50	0,009	3,0	0,33	-0,67	2,5	2,69	13
Коэффициент		I	5,07	0,09	5,9	0,15	-1,26	4,6	5,6	6
	по Пр.	II	6,12	1,14	6,0	-0,003	-1,25	5,48	6,76	10
крепости		III	4,11	0,68	16,0	0,63	-0,51	2,95	6,13	6
Коэффициент		I	1,93	0,1	17	-0,28	-0,86	1,28	2,49	5
	усл. ед.	II	1,83	0,08	15	0,46	-0,8	1,36	2,45	3
измельчаемости		III	2,68	0,68	27	0,85	0,67	1,2	4,79	4

Вероятность обнаружения при распознавании алмазов и минералов кимберлитовых руд по двум характеристикам люминесцентного излучения (силе излучения и постоянной времени) определяется из выражения P = Jj W ( j,t ) djdt , где W(j,t) — двумерное распределение характеристик излучения i ( t ) i ( t )

алмазов и минералов; I(t) – функция, которая разделяет плотность характеристик излучения на области алмазов и минералов; I(э) – сила излучения эталона, по которому настраивается уровень разделения системы обнаружения сепаратора.

Таким образом, извлечение алмазов зависит от вероятности их обнаружения, которое, в свою очередь, определяется содержанием люминесцирующих минералов. При обогащении кимберлитовой руды с повышенным содержанием люминесцирующих минералов на входе рентгенолюминесцентных сепараторов резко возрастает число срабатываний (что и является единственным сигналом об изменении качества руды), т.е. степень сокращения уменьшается и увеличивается выход концентрата.

В соответствии с действующей схемой управления процессом рентгенолюминесцентной сепарации для поддержания допустимой степени сокращения (S) после регистрации изменения качества руд производится корректирование режима работы сепаратора. Цель корректирования состоит в уменьшении вероятности отсечки люминесцирующих минералов (Wi). Это влечет за собой неизбежное снижение извлечения алмазов.

Отсутствие классификации кимберлитов по содержанию в них люминесцирующих минералов не позволяет оптимизировать управление процессом рентгенолюминесцентной сепарации в условиях высокой изменчивости качества перерабатываемого минерального сырья.

Исследование люминесцентных характеристик с целью определения рациональных режимов работы процесса рентгенолюминесцентной сепарации позволили выделить сорта руд, характеризующихся различным содержанием люминесцирующих минералов и отличающихся качественным составом. В результате исследований люминесцентных характеристик алмазов и минералов кимберлитовых руд (силы излучения и постоянной времени, характеризующей скорость изменения интенсивности люминесценции алмазов и минералов) получены распределения плотности вероятности силы излучения и постоянной времени (рис. 5, 6).

На основании установленных зависимостей выделены два типа люминесцирующих минералов, отличающихся величиной постоянной времени. К первому типу M 1 отнесены минералы, постоянная времени которых менее 1.0∙10^-3 с. Ко второму типу M 2 – минералы, имеющие значение постоянной времени, равное 1.0∙10^-3 – 15.0∙10^-3 с. К минералам первого типа относятся альбит и олигоклаз, а к минералам второго – андезин и анортит.

Рис. 5. Графики распределения плотности вероятности силы излучения минералов (1) и алмазов (2)

Рис. 6. Графики распределения плотности вероятности постоянной времени излучения алмазов (2) и минералов типа М 1 (1) и типа М 2 (3)

К первому сорту (С1) относятся руды, содержание в которых люминесцирующих минералов составляет менее 0,01 %. Ко второму (С2) и третьему (С3) сортам – руды, содержание люминесцирующих минералов в которых более 0,15%. Различие между этими сортами руд заключается в вещественном составе содержащихся в них люминесцирующих минералов. Сорт руды С2 содержит преимущественно минералы типа М1, а сорт С3 – минералы типа М2 (табл. 2).

При обогащении руд сорта С1 для получения заданного показателя сокращения пороговое значение уровня разделения устанавливают равным

I =1.5–2.0∙10-11 Bт Р . При этом вероятность обнаружения алмазов p              Ср С крупностью -10+5 мм составит Р=98,5– 99%, т.е. обеспечиваются наивысшие показатели работы процесса рентгенолюминесцентной сепарации.

Заданный показатель сокращения при подаче руд второго сорта достигается путем увеличения порогового  уровня разделения силы излучения до величины I =2.0 – 4.0 ∙ 10-11 Bт Р  . Вероятность обнаружения p                 Ср С алмазов для руд сорта С2 составит Р = 96 – 97%. Обогащение сорта С3 до

I p =2.0 – 5.0 ∙ 10^-11

B т

С р

Р = 95,5 – 97 % (табл.2).

В соответствии с геологией кимберлитовых трубок на долю руд, содержащих более 0,15% люминесцирующих минералов, приходится порядка 15-20 % общего объема руды. При этом повышение эффективности рассматриваемого процесса обогащение может обеспечиваться путем поддержания содержания люминесцирующих минералов на уровне не более

0,15%. Стабилизация качества руды достигается выбором порядка и направления отработки рудных блоков на основе прогнозирования изменчивости качественных показателей руд или усреднением руды (внутри карьера и на усреднительном складе). В результате усреднения кимберлитовых руд на вход рентгенолюминесцентных сепараторов подается минеральное сырье, содержание люминесцирующих минералов в котором составляет 0,01 – 0,15%. Руда с таким качеством отнесена к четвертому сорту С 4 (табл. 2).

Таблица 2

Характеристики технологических сортов кимберлитовых руд

Сорт руды	Наименование минералов	Люминесцентные характеристики минералов		Содержание люминесцентны х минералов, %	Режим работы сепаратора, I ∙ 10-11 Bт Р  1 СС р
		B I ∙ 10-11   т Р СС р	t∙10-3
C 1	Тип М 1 +М 2	-	-	< 0,01	1,5 – 2,0
C 2	Тип М 1 (альбит, олигоклаз)	2,0 – 5,0	0,01 – 1,0	> 0,15	2,0 – 4,0
C 3	Тип М 2 (андезин, анортит)	1,0 – 8,0	1,0 – 18,0	> 0,15	2,0 – 5,0
C 4	Тип М 1 +М 2	-	-	0,01 – 0,15	1,5 – 2,0

В случае, если указанными способами не обеспечивается получение руды сорта С 4 , то целесообразно производить селективную выемку руд по сортам.

При обогащении руды сорта С 2 и сорта С 3 получение заданного показателя сокращения материала в первую очередь должно осуществляться снижением производительности сепараторов. Это позволяет сохранить уровень извлечения, но требует вовлечения в работу дополнительных мощностей. При отсутствии резерва мощности по рентгенолюминесцентной сепарации производится увеличение порогового значения уровня разделения в рекомендуемых пределах.

На основе предложенной классификации кимберлитовых руд на технологические сорта по содержанию люминесцирующих минералов разработана схема управления качеством руд, включающая определение в массиве люминесцирующих минералов при опробовании, выделение однородных зон по комплексу показателей, выбор способа стабилизации качества рудопотока, прогнозирование качества рудопотока на входе обогатительной фабрики, передачу информации о параметрах рудопотока на управление процессом рентгенолюминесцентной сепарации

Минералогические критерии золотоносности пиритов сурьмяныхруд.

На завершающих этапах детальной разведки месторождения сурьмяных руд было обращено внимание на то, что при выклинивании крутопадающих слабо золотоносных кварц-антимонитовых и антимонит-кварцевых жил на глубине нередко отмечается появление среди вмещающих пород тонкопрожилкового окварцевания с сульфидной вкрапленностью. Горизонты сланцевых толщ, послойно обогащенные вкрапленным пиритом, арсенопиритом, тонкими кварцевыми прожилками, оказались подчиненными элементам складчатости. Опробованием установлена их золотоносность. Пластообразные залежи прожилково-вкрапленного типа явились на месторождении объектом самостоятельной разведочной оценки. Проведенное авторами минералого-геохимическое изучение пирита рудовмещающих толщ позволило осветить некоторые особенности структурного контроля золоторудной минерализации.

Геолого-структурную позицию рассматриваемого месторождения в региональном плане определяет его приуроченность к зоне глубинного разлома, по которому происходит сочленение двух крупных структур -Центрального антиклинория и Питского синклинория.

В геологическом строении рудного поля преимущественным развитием пользуются отложения удинской свиты верхнего протерозоя. С породами этой свиты пространственно связаны почти все проявления золоторудной минерализации в районе. Рудовмещающими являются породы нижнеудинской подсвиты, причем оруденение тяготеет к горизонтам пород кварц-серицитового и кварц-хлорит-серицитового состава.

В структурном отношении месторождение приурочено к ядру синклинали, вытянутой в северо-восточном направлении и входящей в состав брахиформных складок, тяготеющих к зоне глубинного разлома. Рудное поле разделено на три крупных блока: юго-западный, центральный и северовосточный.

Золоторудные тела юго-западного участка представляют собой две пластообразные зоны, приуроченные к антиклинальной складке третьего порядка. Морфология рудных залежей в основном определяется характером сланцев, вмещающих оруденение, представляющих собой филлитовидные породы, подвергшиеся процессам метасоматических изменений: карбонатизации, серицитизации, хлоритизации и окварцеванию (в виде сети тонких прожилков по трещинам отрыва и скола), а также несущие интенсивную послойную вкрапленность сульфидов (в основном пирита, арсенопирита). Мощность пластов сравнительно постоянна, лишь некоторое ее изменение наблюдается в местах перегибов, соединяющих замковую часть складок с крыльями. На крыльях рудные тела постепенно сменяются безрудными сланцами.

На рассматриваемом участке замковая часть антиклинальной складки эродирована. В центральной части выявлено субширотное нарушение (типа сбросо-сдвига), по которому рудные тела разорваны и смещены по горизонтали на 90 м. Это нарушение делит участок на два блока - северный и южный (рис. 7).

Сурьмяные рудные тела установлены лишь в южном блоке. Они представляют собой жильные зоны, состоящие из одной или нескольких субпараллельных антимонит-кварцевых (а также кварц-антимонитовых) жил. Ориентировка этих зон северо-восточная, падение - субвертикальное. Рудные тела с глубиной выклиниваются.

Основным рудным минералом пластообразных золотоносных залежей является пирит, присутствующий почти постоянно в сланцах. Учитывая, что рудоносные тела морфологически не обособлены и их выделение в разрезе сланцевых пород возможно лишь по результатам опробования, возникла необходимость в более глубоком изучении минералого-геохимических свойств пирита, определении его индикационной роли в отношении потенциальной оценки золотоносности отдельных интервалов разреза толщ.

На месторождении выделяется несколько морфолого-генетических разновидностей пирита: тонкоглобулярный и сфероидально-колломорфного строения, метаморфогенно-гидротермальный, гидротермальный (в кварцевых жилах). Их разделение порой является весьма затруднительным, так как все наблюдаемые типы пирита по своей сути отражают единый последовательный ряд изменений дисульфида железа в терригенноосадочных толщах при направленной эволюции процессов рудообразования. По данным изотопный состав серы пирита из сингенетичных прослоев в филлитах (834S составляет от +2,8 до +4,7%) близок к 834S этих сульфидов рудных жил, что не позволяет исключить из числа возможных источников серы первичные сульфида сланцевых толщ.

Объектом изучения явился пирит преимущественно метаморфогенно-гидротермального типа, извлеченный из протолочек, отобранных как из рудоносных пластообразных зон, так и непродуктивных толщ. Всего исследовано 16 проб из двух скважин 627 и 629 (линия 31). Исходный вес проб составлял 200-300 г. После дробления породы (до 1 -2 мм) она промывалась до получения черного шлиха. Исследование монофракций пирита (классы +0,5; -0,5+0,25; -0,25+0,1 и 0,1 мм) включало в себя изучение формы и размеров выделений, их электрических свойств, элементов-примесей. Получены следующие основные результаты.

Форма и размер зерен . По мере приближения к рудной зоне усложняются формы выделений пирита. Если вне рудных зон среди сланцевых пород доминируют выделения неправильной и простых форм (куб, октаэдр), то в рудных зонах уже больше сложных форм, их комбинаций (пентагондодекаэдры, кубоктаэдры, их сочетания). Преобладающий размер выделений зерен в рудных зонах (особенно в центральных частях) существенно более мелкий (класс -0,25+0,1 мм), чем во вмещающих толщах (преобладает класс -0,5+ +0,25 мм).

Рис. 7. Геолого-структурная позиция оруденения:

1 – сланцы глинистые, углисто-глинистые тонкозернистые; 2 – алевросланцы глинистые, углисто-глинистые мелкозернистые («искристые»); 3 – сланцы углисто-глинистые с прослоями кварц-серицит-хлоритовых, содержащие густую вкрапленность пирита, арсенопирита (золоторудные залежи); 4 – окварцевание (тонкие кварцевые прожилки); 5 – сурьмяные жилы (кварц-антимонитовые и антимонит-кварцевые); 6 – кварцевые жилы (а), системы прожилков (б); 7 – разведочные канавы; 8 – разведочные скважины, из них «а» - изученные.

Изучение пирита золотоносных залежей показывает, что метаморфогенно-гидротермальные растворы циркулировали в пределах рудовмещающах структурных зон длительное время. Это подтверждается сложным внутренним строением пирита: колломорфно-сфероидальные зародыши внутри зерен указывают на быструю кристаллизацию из пересыщенных растворов, а последующее обрастание гранями правильной кристаллографической формы объясняется их медленным ростом из слабоконцентрированных растворов. Зональная смена сложных форм пирита простыми по мере удаления от рудных тел свидетельствует о направленном падении концентраций растворов.

Элементы–примеси . Спектральный полуколичественный анализ монофракций пирита показал, что в рудных зонах исследуемые сульфиды существенно обогащены рядом элементов (табл. 3).

Таблица 3

Элементы-примеси в пиритах различных зон

Элементы-примеси	Рудные зоны, %	Вмещающие толщи, %
Мышьяк	1,0	0,01-0,1
Сурьма	0,02	0,005-0,01
Кобальт	0,005-0,007	0,001-0,003
Никель	0,005-0,009	0,001-0,003
Молибден	0,02	0,001-0,008

Та же тенденция, но менее контрастно, проявлена и для ряда других элементов: меди, свинца, цинка (рис. 8).

Электрические свойства . Изучались знак и величина термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) зерен минерала на специально сконструированной установке при разности температур между зондом и образцом около 20°. Замеры производились на 30-50 зернах пирита с последующей статистической обработкой результатов. Итоги исследований величин и знака ТЭДС представлены кривыми распределения этого параметра по рудным и нерудным горизонтам разреза (рис. 8) вместе с другими минералого-геохимическими характеристиками минерала.

По данным термоэлектрических исследований в изученных пробах обнаружены две разновидности пирита: пирит р -типа (дырочный) проводимости с модальным значением величины - ТЭДС 7-8 mb , присутствующий во всех горизонтах разреза и являющийся более ранним; пирит h - типа проводимости (электронной) с модальным значением величины ТЭДС 2-4 mb , присутствующий только в рудных зонах и являющийся, вероятно, более поздним.

Рис. 8. Изменение свойств пирита в разрезе скважин 627 и 629.

Анализ состава и количества примесей в пиритах, проведенный на валовых пробах без предварительного термоэлектрического опробования, позволяет заключить, что р -проводимость пиритов связана с присутствием As и, частично, Sb ; h -проводимость - с наличием Со и Ni .

Наличие пирита с электронной проводимостью в породах может служить одним из признаков промышленного оруденения на данном месторождении и заслуживает внимания ввиду большой экспрессности термоэлектрического опробования минерала.

Таким образом, рассматриваемое месторождение имеет сложную и длительную историю формирования, запечатленную в его своеобразной структуре. Основную роль в локализации золотого оруденения имеют горизонты филлитовидных сланцев, испытавшие наложение процессов метаморфогенно-гидротермальных изменений и послойно обогащенные сульфидами (в основном, пиритом, арсенопиритом). Сурьмяные руды связаны с кварцевыми жилами, секущими смятые в антиклинальные складки сланцы в их крыльях.

Пирит рудной зоны отличается от вкрапленного пирита вмещающих толщ по ряду признаков: форме и размеру выделений, элементам-примесям, электрическим свойствам.

Специализированное минералого-геохимическое изучение вкрапленного пирита может оказать существенную помощь в расшифровке структурных особенностей стратифицированных толщ при изучении золотоносности пород на стадии их поисковой оценки.