ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2013, том 55, № 6, с. 546-562
УДК 553.24:550.8
СТРОЕНИЕ МАГНЕТИТОВЫХ ЗАЛЕЖЕЙ ЕСТЮНИНСКОГО ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ © 2013 г. В. Ф. Рудницкий*, К. Б. Алешин*, А. Ж. Кузнецов**, В. С. Иванченко***
*ФГБОУВПО Уральский государственный горный университет 620144, Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 **ФГБУНИнститут геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН 620075, Екатеринбург, переулок Почтовый, 7 ***ФГБУНИнститут геофизики УрО РАН 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 100 Поступила в редакцию 03.07.2012 г.
Строение магнетитовых залежей определяется распределением в них железа и серы, а также текстурно-структурными особенностями руд. Эти особенности выявлены при документации керна рудных интервалов разведочных скважин по двум основным (№ 21 и № 22) залежам Естюнинского железорудного месторождения. Документация керна сопровождалась отбором образцов для более детального микроскопического изучения текстур и структур руд и выборкой данных по содержаниям железа и серы в рудах. В камеральный период отстроены разрезы распределения в рудных телах текстур и структур руд, содержаний железа и серы.
Анализ полученных данных показывает, что строение магнетитовых залежей обусловлено стратифицированным залеганием слоев руд с различными текстурно-структурными особенностями, отличающихся содержаниями в них железа и серы. Преобладают полосчатые и пятнистые руды с содержанием магнетита менее 50%. Слои однородных массивных руд присутствуют редко. Текстурный рисунок указывает на вулканокластическую природу вмещающих пород. Пятнистая текстура характерна для гиало-лавокластитов с "рогульчатой" формой гиалокластов, а полосчатая для вулка-нокластитов с ориентированным распределением линзовидных "фьямме". В том и другом случаях магнетит избирательно замещает темноцветные обломки аповулканического стекла, хотя и рассеян как в салическом цементе, так и в лавовых обломках. Признаков секущего наложенного залегания не обнаружено. Наиболее удовлетворительно полученные данные могут быть объяснены импрегна-ционно-метасоматическим способом рудоотложения.
БОТ: 10.7868/80016777013050080
ВВЕДЕНИЕ
Естюнинское месторождение в Тагило-Ку-швинском рудном районе одно из крупнейших скарново-железорудных месторождений Урала. Как и другие месторождения района (Высокогорское, Гороблагодатское, Лебяжинское и др.), оно детально изучено (Железорудная ..., 1998; Железорудные ..., 1989; Глазов и др., 1973; и др.). Однако внутреннее строение магнетитовых залежей, слагающих месторождения, исследовано весьма ограниченно. Изучение строения рудных тел позволяет реконструировать причины и способы рудоотложения.
При исследованиях строения магнетитовых залежей Естюнинского месторождения проводились:
Адрес для переписки: А. Ж. Кузнецов. E-mail: alex19792505@yandex.ru
— изучение текстурных и структурных особенностей руд и анализ их распределения в рудных телах;
— исследование распределения железа и серы в рудных телах месторождения;
— выявление общих закономерностей строения магнетитовых залежей и на их основе — условий рудоотложения.
Для решения поставленных задач проведена документация керна рудных интервалов разведочных скважин по двум основным (№ 21 и № 22) магнети-товым залежам месторождения. Общий объем просмотренного керна составил около 10000 погонных метров по всем 16 разведочным профилям. Послойное описание керна рудных интервалов скважин сопровождалось отбором образцов для изготовления полированных штуфов и аншлифов (около 300 штук) и их детального микроскопического изучения, а также выборкой химических анализов в рудах железа и серы. По этим данным составлены
геологические разрезы распределения текстур и структур руд, железа и серы. Проведен анализ строения магнетитовых залежей.
КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ЕСТЮНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Месторождение приурочено к останцу термаль-но-метаморфизованных вулканогенно-осадочных пород раннесилурийского возраста в Тагильском сиенит-диоритовом массиве раннего девона (Нижнетагильская ..., 1973). Породы останца прослеживаются в северо-западном направлении на расстояние 8 км при ширине в плане от 250 до 1000 м, падение северо-восточное под углами 35—50° (фиг. 1).
Вмещающие породы Естюнинского железо -рудного месторождения представлены стратифицированными метавулканитами, измененными в условиях пироксен-роговиковой фации термального метаморфизма. Снизу вверх геологический разрез сложен двумя толщами метавулканитов кислого и основного составов (фиг. 2).
Кислая толща мощностью не менее 400 м представлена роговиками и кварцсодержащими амфи-бол-пироксен-плагиоклазовыми породами риода-цитового и дацитового составов. По реликтовому текстурному рисунку среди них различаются: 1) однородные и неяснополосчатые разности, отвечающие соответственно однородным и эвтакситовым лавам; 2) пятнистые и полосчатые, образованные по их вулканокластическим разностям — гиало-ла-вокластитам. Темно-зеленой окраски гиалокласты, в отличие от относительно изометричных светло-зеленых лавокластов, имеют в полосчатых породах форму вытянутых пламявидных линзочек ("фьям-ме") или "рогульчатую" остроугольную в пятнистых разностях. Редко встречаются прослои с отчетливой реликтовой слоистой текстурой. В средней части толщи выделяется невыдержанный слой метабазальтов мощностью до 100 метров.
Основная толща мощностью до 350 м сложена эпидот-пироксен-плагиоклазовыми метавулка-нитами базальтового состава. Среди них различаются однородные и пятнисто-полосчатые, отвечающие, как и в кислых породах, соответственно компактным лавам базальтов и их вулканокла-стическим разностям. В нижней части толщи выделяется слой биотит-амфибол-калишпат-пла-гиоклазовых пород по трахиандезитам.
Кислая и основная толщи разделены стратифицированной толщей мощностью до 350 м калишпа-тизированных пироксен-биотит-плагиоклазовых и биотит-амфибол-плагиоклазовых диоритов и сиенит-диоритов (Железорудная ..., 1998). Толща содержит маломощные ксенолиты роговиков основ-
ного состава. В подошве встречаются маломощные (до 20 м) невыдержанные прослои мраморов.
Естюнинское месторождение состоит из двух рудных зон: Собственно-Естюнинской и Ново-Естюнинской (Железорудная ..., 1998; Нижнетагильская ..., 1973).
Собственно-Естюнинская зона включает 17 пластообразных кулисорасположенных рудных тел. Рудные тела приурочены к горизонту пирок-сен-плагиоклазовых и биотит-амфибол-калишпат-плагиоклазовых метавулканитов пятнистой и полосчатой текстур, образованных по лавам и их вулка-нокластическим разностям базальтового и трахиан-дезитового составов. Наиболее крупное рудное тело Собственно-Естюнинской зоны № 1 (82% общих запасов) имеет длину по простиранию 1080 м, по падению — 600 м и максимальную мощность 38 м. Падение рудных тел северо-восточное под углами 35—40°. Среднее содержание железа в рудах — 32.2%. Собственно-Естюнинская зона месторождения была выявлена в 1901—1902 годах. В настоящее время разрабатывается шахтой "Естюнинская".
Ново-Естюнинская зона, отстоящая в 600 м стратиграфически ниже Собственно-Естюнин-ской, была открыта в 80-х годах. Она разведана, но не разрабатывается. Ново-Естюнинская зона содержит две основные залежи (верхнюю — рудное тело № 21 и нижнюю — рудное тело № 22).
Рудное тело № 21 согласно залегает в пятнисто-полосчатых кварц-амфибол-плагиоклазовых породах по аповулканокластитам кислого состава. В единичных случаях встречаются маломощные прослои скарнов и мраморов. В плане залежь имеет форму линзы, тупо выклиниваясь на северо-западе и постепенно на юго-востоке. Длина в плоскости падения 230—600 м. В разрезе рудное тело пластообразной формы погружается на север под углом 56о. Длина в направлении скатывания составляет 1360 м (в пределах разведанной сети до горизонта 1020 м). Ниже горизонта 1020 м вероятные размеры ее соизмеримы с установленными, т.е. рудное тело может продолжаться до глубины 2.5 км от поверхности. Средняя мощность 28.9 м с колебаниями 11—60 м. Простирание северо-западное, падение северо-восточное под углом в среднем 37°. Среднее содержание железа в рудах — 37.4%. Рудное тело № 21 содержит 28.8% запасов железных руд Ново-Естюнинской зоны (Железорудная ..., 1998).
Рудное тело № 22 расположено в 110—170 м стратиграфически ниже рудного тела № 21. Оно также согласно залегает среди пятнисто-полосчатых роговиков по вулканокластическим породам кислого состава. Подстилающими являются мета-морфиты по однородным и флюидальным лавам
Фиг. 1. Схематический геологический план и разрез Естюнинского железорудного месторождения (по материалам Высокогорского ГРП).
1 — нерасчлененный комплекс метаморфитов по вулканитам основного и кислого состава; 2 — пироксен-плагиокла-зовые роговики; 3 — пироксен-биотит-калишпат-плагиоклазовые породы; 4 — диориты; 5 — граниты; 6 — проекции рудных тел Собственно-Естюнинской зоны; 7 — проекции рудных тел Ново-Естюнинской зоны; 8 — разломы.
кислого состава. В отличие от рудного тела № 21 оно содержит маломощные внутрирудные прослои эпидозитов и пироксен-гранатовых скарнов. Рудное тело представляет собой утолщенную пла-стообразную залежь, погружающуюся в северозападном направлении под углом 50° (Железорудная ..., 1998). Длина его в направлении скатывания составляет до горизонта 1020 м около 2 км. Падение северо-восточное под углом в среднем 38°. Длина по падению от 190 до 730 м, средняя мощность 55.2 м с колебаниями от 5 до 120 м. Рудное тело № 22 — самое крупное в Ново-Естюнин-ской зоне месторождения (61.2% запасов). Среднее содержание железа в рудах — 37.2%
Общей закономерностью размещения страти-формных магнетитовых залежей является приуроченность их к горизонтам аповулканокластиче-ских пород. Породы могут быть как кислого (№ 21, 22), так и основного (№ 1) составов. Линзопласто-образные рудные тела залегают согласно с вмещающими их породами.
СОСТАВ И СТРУКТУРНЫЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МИНЕРАЛОВ РУД
Главным рудным минералом является магнетит, второстепенными — ильменит, титаномагне-тит, гематит, пирит, пирротин, халькопирит. Редко встречаются в виде единичных зерен сф
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.