Содержание к диссертации
Глава 1. Геологическое строение района1.1. История геологической изученности района и рудного поля
1.2. Тектонические особенности региона, включающего Южногобийский район
1.3. Геологическая характеристка района и рудного поля Оюу Толгой
1.3.1. Осадочно-вулканогенные комплексы
1.3.2. Магматические комплексы
1.3.3. Тектоника района и рудного поля
Глава 2. Общая характеристка месторождений рудного поля
Оюу Толгой
2.1. Месторождение Южный Оюу
2.2. Месторождение Юго-Западный Оюу
2.3. Месторождение Хюго Дамметт (Северный и Южний)
Глава 3. Петрографо-геохимические особенности рудовмещающих пород месторождения Центральный Оюу
3.1. Петрографическая характеристка рудовмещающих пород
3.2. Петрохимические особенности рудовмещающих пород
Глава 4. Минеральные парагенезисы и зональность руд месторождения Центральный Оюу
4.1. Главные рудные минералы
4.2. Парагенетические ассоциации минералов и стадийность рудного процесса
4.3. Основные типы текстур и структур руд
4.4. Вторичная зональность золото-медного оруденения
4.5. О структурном контроле оруденения
Глава 5. Минеральные парагенезисы и зональность метасоматитов месторождения Центральный Оюу
5.1. Минеральный состав метасоматитов
5.2. Текстуры метасоматитов
5.3. Зональность метасоматических изменений
Глава 6. Критерии выделения природно-технологических типов руд
Введение к работе
С 1997 года в результате политики, проводимой Монгольским правительством по поддержке иностранных инвесторов, возобновлены интенсивные геолого-поисковые работы на территории Монголии и выявлен ряд рудных полей и месторождений золото-медного порфирового типа в Южной Монголии, таких как Оюу Толгой, Цагаансуварга, Хармапая, Оюут Улаан и Чандмань-Уул. Часть из них локализована в пределах Гурвансайханского террейна позднего девона на продолжении ТяньШаньского рудного пояса золото-медной минерализации порфирового типа, в пределах которого расположены месторождения среднего и позднего палеозоя: Ллмалык (Узбекистан) и Туву, By Зу Эр Гагаан (северо-западный
Китай). В последнее врсхмя в связи с этим нарастает интерес многих монгольских и зарубежных исследователей к данному району.
Рудное поле Оюу Толгой («Бирюзовый холм») расположено в пустыне Южной Гоби Монголии, в 80 км от границы с Китаем и в 650 км южнее г.
Улан-Батор и состоит из 5-и месторождений (Южное, Юго-Занадное, Центральное, Южный и Северный Хюго Дамметт). В пределах рудного поля в результате детальных геолого-разведочных работ, проведенных с 1996 года, установлены запасы 25 млн.т меди и более 1000 т золота, и по запасам данные месторождения входят в ряд крупных золото-медных месторождений Автором изучены минералого-геохимические особенности месторождения Центральный Оюу, как типичного месторождсхптя порфирового типа с высокой степенью сульфидизации. При этом особое внимание уделено характеристике минеральных парагенезисов руд и метасоматитов и зональности их распределения с выделением гипогенной зоны, зон окисления, выщелачивания и вторичного сульфидного обогащения.
Актуальность темы. Актуальность исследования определяется двумя аспектами.
1. с золото-медными (молибденовыми) месторождениями порфирового типа связаны 50 % мировой добычи меди и значительное количество добываемого золота. В связи с нарастающей потребностью в меди (особенно в Китае) и постепенным увеличением стоимости золота на мировых рынках в последние годы растираются геолого-поисковые работы.
В настоящее время Монгольско-Российское совместное предприятие Эрдэнэт, перерабатывающее медно-молибденовые руды, вносит значительный вклад в экономику страны. Объём выпускаемой предприятием продукции занимает 40 % экспорта Монголии. При введении в эксплуатацию месторождений рудного поля Оюу Толгой в два раза увеличится валовая национальная продукция на душу населения Монголии.
2. Исследование проблемы генезиса медно-порфировых месторождений Монголии в значительной мере продвигает наше понимание гидротермальных процессов, которые являются ведущими в формировании этих месторождений. При этом зональность и парагенезисы минералов на месторождении отражают процессы эволюции гидротермального раствора с изменением градиента температуры и давления.
Таким образом, актуальность темы диссертации заключается в решении вопросов, дающих возможность восстановить процесс образования месторождения и на этой основе выявить особенности каждой стадии рудообразования, отражающейся в минеральных индивидах. Кроме того, появится возможность учитывать особенности каждого минерального индивида при будущей технологической переработке руд с высоким техникоэкономическим показателем.
Объект исследования - минеральные парагенезисы и зональность руд и метасоматитов медно-порфирового месторождения.
Цель работы. Целью данной диссертационной работы явилось всестороннее минералого — геохимическое исследование Au-Cu руд и метасоматптов, выделение парагенезисов минералов и зональности. В качестве практического выхода - установление технологических свойств руд и определение характерных параметров разделения технологических типов руд.
Для достижения поставленной цели в работе потребовалось решить следующие основные задачи:
1. Детально изучить по характерным разрезам минеральный состав, структурные, текстурные особенности руд.
2. Осуществить минералого-петрографическое и геохимическое исследование рудовмещающих пород, метасоматитов и выяснить зональную изменчивость состава рудных фаз и метасоматитов.
3. Разработать метод "Метиндекс-блок модель" для разделения технологических типов руд.
Фактический материал и методы исследований. Основой для диссертационной работы послужили материалы, собранные автором в ходе работы за последние 6 лет в компании Айвенхоу майнз в качестве минералога, а также при изучении минералогии месторождения ЭрдэнэтийнОвоо. Автором исследованы более 1000 полированных аншлифов и прозрачных шлифов, отобранных по определенным разрезам как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях. В более 80 пробах сделаны ICP-MS анализы для всех петрохимических элементов в лаборатории Act Lab в Канаде; для обработки петрохимических данных использованы программы GDA и MINPET. Трудноразличимые глинистые минералы и минеральные составы метасоматитов исследованы на SWIR - спектрометре марки FieldSpec Pro производства США. Использован комбинированный микроскоп отраженного и поляризованного света Leica DMEP (производство
Германрит) с фотокамерой Nicon Cool Pix 6500. Геологические разрезы и карты выполнены с помощью программы MAPINFO 9.5, и для создания блок-модели по металлургическим индексам Au-Cu руд использована геологическая программа SURF АС. Для обработки рисунков использованы программы CorelDRAW и Adobe Fotoshop Elememts 2.0.
Научная новизна и практическая значимость результатов исследования.
Научная новизна диссертационной работы состоит в следуюгцем:
•впервые для подобных месторождений Монголии выделены парагенезисы минералов, формировавшиеся в различных условиях в процессе образования медно-порфировых руд и гидротермальнометасоматических изменений на основе изучения структурных и текстурных особенностей минералов;
• определена зональность первичных и вторичных руд и метасоматитов для месторождения порфирового типа данного региона;
•установлена петрохшмическая характеристка рудовмещающих пород островодужной формации, относящихся к высококалиевому известковощелочному типу;
•определены геолого-минералогические критерии выделения технологических типов золото - медных руд на ранней стадии геологопоисковых работ.
Практическая значимость работы заключается в создании базы данных технологических свойств руд, включающих информацию о формах нахождения полезных компонентов, гранулометрических составах и степени сложности при дальнейшей переработке руд.
Защищаемые научные положения.
1. Золото-медные месторождения рудного поля Оюу Толгой являются типичными порфировыми, имеют гидротермально-магматогенное происхождение и образуются в условиях субдукции в массивах высококалиевых известково-щелочных пород, характерных для островодужного магматизма.
2. Первичная медно-порфировая минерализация включает золотохалькопиритовую ассоциацию, которая замещена высоко сульфидизированной ассоциацией борнпт- энаргит-дигенита и ковеллинхалькозина; парагенетическая ассоциация сульфидных и оксидных минералов отражает эволюцию гидротермальных систем с изменением степени сульфидизацип, которая рассматривается как функция Log/s2 от температуры.
3. Гидротермально-хметасоматические изменения рудовмещающих пород образзаот зональность, выраженную сменой снизу вверх и от центра к периферии ранней высокотемпературной биотит-калишпат-магнетитовой ассоциации (калиевое изменение) с золото-халькопиритовым рудным парагенезисом серицит-иллит-хлоритовыми изменениями (средний этап) с борнит-энаргит-дигенитовым парагенезисом, затем низкотемпературной глинистой ассоциацией (интенсивная аргиллизация) с халькозинковеллиновым парагенезисом, которые образуются в условиях высокой кислотности гидротермального раствора. По периферии месторождения преобладают альбит-актинолитовые или альбит-эпидот-хлорит-карбонатные
(пропиллит) изменения без оруденения, образующиеся при участии флюидов низкой кислотности.
4. По степени установленных металлургических индексов
(метиндексы), определенных на основании исследования характерных минеральных и гранулометрических составов руд и форм нахождения минеральных зерен, золото-медные руды на месторождении делятся на определенные промышленные сорта. Метиндексы позволяют предсказать поведение тех или иных минеральных индивидов при последующем процессе обогащения золото-медных руд.
Публикации и опробация работы. Основные положения диссертации опубликованы в 8 работах, изданных в Монголии и России, в том числе две работы в журналах "Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле PAEH. Геология, поиски и разведка рудных месторождений", включенных в Перечень ВАК. Основные результаты работы докладывались на различных международных и региональных симпозиумах и конференциях: Международная научно-практическая конференция (Эрдэнэт, 1998); Международная научно-практическая конференция (Эрдэнэт, 1999) и Международный Геологический семинар Евразии (Улан-Батор, 2007).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Работа включает текст объемом 135 стр., 10 таблиц, 43 рисунка, а также список используемой литературы из 46 наименований на русском и английском языках.
Благодарности. Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии полезных ископаемых Иркутского государственного технического университета, и автор выражает искреннюю благодарность и признательность научному руководителю работы - заведующему кафедрой геологии и геохимии, профессору, доктору геолого-минералогических наук Ж.В.Семинскому за оказание неоценимой помощи и за ценные консультации в период выполнения работы. Автор также выражает искреннюю и особую благодарность Имантсу Кавалериесу - главному геологу-консультанту колшании Айвенхоу майнз за постоянную всесторонную помощь в подготовке диссертации и обработке фактического материала. Искренную благодарность и признательность автор выражает своему первому научному руководителю - доктору геолого-минералогических наук Ж.Лхамсурену за поддержку и всесторонную помощь. Автор также глубоко признателен за сотрудничество на разных этапах работы доктору технических наук Ж.Баатархуу, кандитату технических наук И.Ш.Сатаеву, кандитату геологоминералогических наук Д.Даваасамбуу и консультант-геологу компании Айвенхоу майнз Д.Гарамжаву. Выполнение настоящей работы было бы невозможно без всесторонней поддержки и понимания всего коллектива геологов компании Айвенхоу майнз: Ч.Форстер, Д.Скейтчелл, Д.Грайн, Т. Мунхбат, Г.Нийслэлхуу, Т.Отгонбаяр, Т. Эрдэнэбаяр, А. Бат-эрдэнэ, А.Одончимэг, Р.Оюунчимэг, Б.Хашгэрэл, Ж.Наран, Т.Ариунаа, Б.Баярмаа, Д.Энхбаяр, Зулцэцэг, Уянга и Б.Болор-Эрдэнэ.
