Геология и вещественный состав сплошных и вкрапленных руд Октябрьского месторождения (рудник Таймырский, Красноярский край)
|
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 11
1 Географо-экономическая характеристика района работ 12
2 Геологическое строение района работ 14
2.1 Изученность района 14
2.1.2 Геологическая изученность района 14
2.1.2 Геохимическая изученность 17
2.1.3 Геофизическая изученность 17
2.2 Стратиграфия 17
2.2.1 Палеозойская эратема 17
2.2.2 Мезозойская эратема 22
2.3 Магматизм 24
2.3.1 Позднепермские интрузивные комплексы 24
2.3.2 Раннетриасовые интрузивные комплексы 24
2.4 Тектоника 26
2.5 Полезные ископаемые 29
2.5.1 Горючие полезные ископаемые 29
2.5.2. Цветные и редкие металлы 29
2.5.3. Благородные металлы 30
2.5.4. Неметаллические полезные ископаемые 30
3 Геологическая характеристика Октябрьского месторождения 32
3.1 Литолого-стратиграфический разрез вмещающих толщ 32
3.2 Интрузивные породы 33
3.3 Структура рудного поля 34
3.4 Характеристика рудной минерализации и рудных тел 37
4 Вещественный состав вмещающих пород и руд Октябрьского месторождения 39
4.1 Петрография вмещающих пород 39
4.1.1 Оливиновый габбронорит (образец Т22-2-1) 39
4.1.2 Пироксеновое габбро (Образец Т22-2-3) 41
4.1.3 Андалузит-кордиерит-мусковитовые роговики (образцы Т22-1-2, Т22-1-
21, Т22-1-25, Т22-1-26) 44
4.1.5 Цоизит-кварцевые роговики, интенсивно карбонатизированные (образцы
Т22-5-1, Т22-5-14, Т22-5-12, Т22-2-24) 46
4.1.6 Цоизит-биотитовые роговики (образцы Т22-5-2, Т22-5-24 Т22-2-29) 48
4.1.4 Эпидот-амфиболовый метасоматит (образец Т22-2-2) 49
4.2 Минеральный состав руд 52
4.2.1 Сплошные (богатые) руды 52
4.2.2 Прожилково-вкрапленные (медистые) руды 59
4.3 Электронно-микроскопические исследования рудных минералов 61
4.3.1 Сплошные (богатые) руды 61
4.3.2 Прожилково-вкрапленные (медистые) руды 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 82
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 83
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Обзорная геологическая карта. Талнахский рудный район масштаба 1:50 000 85
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Геологическая карта западного фланга Октябрьского месторождения масштаба 1:10 000 86
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Вещественный состав вмещающих пород 87
ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Минеральный состав сплошных, вкрапленных и прожилково-вкрапленных руд 88
ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Результаты элетронно-микроскопических исследований . 89
ВВЕДЕНИЕ 11
1 Географо-экономическая характеристика района работ 12
2 Геологическое строение района работ 14
2.1 Изученность района 14
2.1.2 Геологическая изученность района 14
2.1.2 Геохимическая изученность 17
2.1.3 Геофизическая изученность 17
2.2 Стратиграфия 17
2.2.1 Палеозойская эратема 17
2.2.2 Мезозойская эратема 22
2.3 Магматизм 24
2.3.1 Позднепермские интрузивные комплексы 24
2.3.2 Раннетриасовые интрузивные комплексы 24
2.4 Тектоника 26
2.5 Полезные ископаемые 29
2.5.1 Горючие полезные ископаемые 29
2.5.2. Цветные и редкие металлы 29
2.5.3. Благородные металлы 30
2.5.4. Неметаллические полезные ископаемые 30
3 Геологическая характеристика Октябрьского месторождения 32
3.1 Литолого-стратиграфический разрез вмещающих толщ 32
3.2 Интрузивные породы 33
3.3 Структура рудного поля 34
3.4 Характеристика рудной минерализации и рудных тел 37
4 Вещественный состав вмещающих пород и руд Октябрьского месторождения 39
4.1 Петрография вмещающих пород 39
4.1.1 Оливиновый габбронорит (образец Т22-2-1) 39
4.1.2 Пироксеновое габбро (Образец Т22-2-3) 41
4.1.3 Андалузит-кордиерит-мусковитовые роговики (образцы Т22-1-2, Т22-1-
21, Т22-1-25, Т22-1-26) 44
4.1.5 Цоизит-кварцевые роговики, интенсивно карбонатизированные (образцы
Т22-5-1, Т22-5-14, Т22-5-12, Т22-2-24) 46
4.1.6 Цоизит-биотитовые роговики (образцы Т22-5-2, Т22-5-24 Т22-2-29) 48
4.1.4 Эпидот-амфиболовый метасоматит (образец Т22-2-2) 49
4.2 Минеральный состав руд 52
4.2.1 Сплошные (богатые) руды 52
4.2.2 Прожилково-вкрапленные (медистые) руды 59
4.3 Электронно-микроскопические исследования рудных минералов 61
4.3.1 Сплошные (богатые) руды 61
4.3.2 Прожилково-вкрапленные (медистые) руды 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 82
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 83
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Обзорная геологическая карта. Талнахский рудный район масштаба 1:50 000 85
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Геологическая карта западного фланга Октябрьского месторождения масштаба 1:10 000 86
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Вещественный состав вмещающих пород 87
ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Минеральный состав сплошных, вкрапленных и прожилково-вкрапленных руд 88
ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Результаты элетронно-микроскопических исследований . 89
Октябрьское месторождение является одним из крупнейших месторождений медно-никелевых руд, обогащенных металлами платиновой группы, а также благородными металлами (золото, серебро) и располагается на севере Красноярского края.
Целью выпускной квалификационной работы является детальное изучение сплошных и вкрапленных руд, а также вмещающих пород Октябрьского месторождения, что позволит уточнить генезис месторождения.
Для достижения поставленной цели автором решались следующие задачи:
1) Изучение опубликованной и фондовой литературы;
2) Создание коллекции руд и вмещающих пород;
3) Изучение петрографических шлифов вмещающих пород пород с помощью поляризационного микроскопа Axioscop-40 фирмы Carl Zeiss;
4) Изучение полированных шлифов основных разновидностей руд месторождения Октябрьское;
5) Выявление устойчивых парагенезисов рудных минералов;
6) Для уточнения состава и выявления зональности рудных минералов проведение электронно-микроскопических и микрозондовых исследований. Они проводились на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega III SBH с интегрированной системой энергодисперсионного микроанализа Oxford X-Act выполнены в лаборатории R&D центре «НорНикель» СФУ (аналитик Б. М. Лобастов)
Актуальность работы определяется важным значением руд (медно- никелевых с высоким содержанием платиноидов), добываемых в пределах Октябрьского месторождения.
Фактические материалы для выполнения научно-исследовательской работы получены в процессе прохождения производственно-технологической практики на территории рудника «Таймырский» Заполярного Филиала ПАО «ГМК «Норильский никель» города Норильска, Красноярского края (месторождение Октябрьское). Автор работала с 6 июня по 31 августа 2022 в должности техника-геолога. Занималась описанием горных выработок, писала геологическую характеристику в проектной документации. Частично каменный материал был предоставлен ИЦМ СФУ.
Методы и средства решения задач: Оформление данной дипломной работы осуществлялось в соответствии с ГОСТом образовательного учреждения ИЦМ СФУ.
Изучение прозрачных шлифов в проходящем свете осуществлялось на поляризационном микроскопе Axioskop 40 (Carl Zeiss) в лаборатории кафедры ГМиП ИЦМ СФУ.
Изучение полированных шлифов в отраженном свете осуществлялось на поляризационном микроскопе Axioskop 40 (Carl Zeiss) и на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega III SBH с интегрированной системой энерго-дисперсионного микроанализа Oxford X-Act.
Целью выпускной квалификационной работы является детальное изучение сплошных и вкрапленных руд, а также вмещающих пород Октябрьского месторождения, что позволит уточнить генезис месторождения.
Для достижения поставленной цели автором решались следующие задачи:
1) Изучение опубликованной и фондовой литературы;
2) Создание коллекции руд и вмещающих пород;
3) Изучение петрографических шлифов вмещающих пород пород с помощью поляризационного микроскопа Axioscop-40 фирмы Carl Zeiss;
4) Изучение полированных шлифов основных разновидностей руд месторождения Октябрьское;
5) Выявление устойчивых парагенезисов рудных минералов;
6) Для уточнения состава и выявления зональности рудных минералов проведение электронно-микроскопических и микрозондовых исследований. Они проводились на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega III SBH с интегрированной системой энергодисперсионного микроанализа Oxford X-Act выполнены в лаборатории R&D центре «НорНикель» СФУ (аналитик Б. М. Лобастов)
Актуальность работы определяется важным значением руд (медно- никелевых с высоким содержанием платиноидов), добываемых в пределах Октябрьского месторождения.
Фактические материалы для выполнения научно-исследовательской работы получены в процессе прохождения производственно-технологической практики на территории рудника «Таймырский» Заполярного Филиала ПАО «ГМК «Норильский никель» города Норильска, Красноярского края (месторождение Октябрьское). Автор работала с 6 июня по 31 августа 2022 в должности техника-геолога. Занималась описанием горных выработок, писала геологическую характеристику в проектной документации. Частично каменный материал был предоставлен ИЦМ СФУ.
Методы и средства решения задач: Оформление данной дипломной работы осуществлялось в соответствии с ГОСТом образовательного учреждения ИЦМ СФУ.
Изучение прозрачных шлифов в проходящем свете осуществлялось на поляризационном микроскопе Axioskop 40 (Carl Zeiss) в лаборатории кафедры ГМиП ИЦМ СФУ.
Изучение полированных шлифов в отраженном свете осуществлялось на поляризационном микроскопе Axioskop 40 (Carl Zeiss) и на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega III SBH с интегрированной системой энерго-дисперсионного микроанализа Oxford X-Act.
В результате проведенных петрографических исследований установлено, что интрузивные породы Хараелахской интрузии по составу относятся к основным породам нормального подотряда. Преобладают оливиновые габбро и габбронориты. Текстуры пород такситовые, в том числе шлировые, а также массивные. Структуры от мелкозернистых до крупнозернистых. Главными породообразующими минералами являются гиперстен, авгит, оливин и плагиоклаз. Второстепенным - биотит. Акцессорные минералы представлены магнетитом и сульфидами, преимущественно пирротином. Породы неравномерно серпентинизированы, что может оказать влияние на процессы обогащения сульфидных руд (сплошных и вкрапленных), локализованных среди интрузивных пород Хараелахского массива.
Контактово-метаморфические и метасоматические породы, развитые в экзоконтакте и провесах кровли интрузии разнообразны по минеральному составу, что определяется литологическим составом вмещающих исходных пород раннедевонского возраста. Наблюдаются андалузит-кордиерит- мусковитовые, цоизит-кварцевые, цоизит-биотитовые роговики.
После образования роговиков активно протекали гидротермальные процессы, в том числе и пострудные, о чем свидетельствуют наличие в большинстве изученных образцов гидротермальных прожилков разнообразного состава (карбонатного, кварц-карбонатного, кварц-плагиоклаз-калишпатового, хлоритового). Среди прожилков отмечаются как содержащие сульфидную минерализацию, так и безрудные.
В результате проведенных оптических исследований установлено, что в составе сплошных (богатых) руд главными сульфидными минералами являются пирротин, халькопирит, пентландит двух генераций и сфалерит. Кроме того, присутствуют оксиды железа, представленные магнетитом двух генераций и гематитом.
В составе прожилково-вкрапленных руд главными минералами являются медьсодержащие сульфиды - халькопирит и борнит.
Как в сплошных (богатых), так и в прожилково-вкрапленных рудах были обнаружены минералы, содержащие металлы платиновой группы, и золотосеребряные (вероятно с преобладанием серебра, судя по оптическим свойствам) сплавы. При этом содержание минералов благородных металлов в прожилково- вкрапленных (медистых) рудах значительно выше.
Электронно-микроскопические и микрозондовые исследования показали, что в составе зерен золото-серебряных сплавов, как правило, резко преобладает серебро (59,4-75,46%), т.е. их состав близок к кюстелиту (Ag 61,8-80 %; Au 20
35,6 %) и высокосеребристым сплавам, реже - электруму (Au 37-63 %; Ag 3663 %).
Таким образом, золото здесь выступает в качестве примеси в самородном серебре. В полированном шлифе Т5-2 в одном зерне установлена незначительная примесь меди (1,16%), а в двух - железа (0,71% и 2,64%). Других примесей не обнаружено.
Присутствие во вмещающих породах Хараелахской интрузии серпентина негативно влияет на технологические процессы обогащения вкрапленных руд. Как установлено в результате проведенных петрографических исследований серпентинизация проявлена крайне неравномерно. Наиболее интесивная серпентинизация приурочена к зонам динамометаморфизма. Поэтому автор рекомендует проведение детальных геологических работ с целью оконтуривания участков наиболее интенсивной серпентинизации.
Уточненный в результате микрозондового анализа химический состав природных сплавов золота и серебра, а также выявление микро-, и нановключений золота и серебра в сульфидных рудах являются важными технологическими факторами и должны учитываться при разработке технологии извлечения благородных металлов из руд Октябрьского месторождения и усовершенствования рациональных схем обогащения.
В целом генезис месторождения магматогенный, но в образовании прожилково-вкрапленных (медистых) руд значительная роль принадлежала более поздним гидротермальным процессам. Это связано с тем, что в отличие от сплошных и вкрапленных руд прожилково-вкрапленные руды образовались не в процессе ликвации исходного магматического расплава, а из последних порций остаточного расплава, обогащенного в результате дифференциации благородными металлами (платиноиды, золото, серебро) и летучими компонентами.
Контактово-метаморфические и метасоматические породы, развитые в экзоконтакте и провесах кровли интрузии разнообразны по минеральному составу, что определяется литологическим составом вмещающих исходных пород раннедевонского возраста. Наблюдаются андалузит-кордиерит- мусковитовые, цоизит-кварцевые, цоизит-биотитовые роговики.
После образования роговиков активно протекали гидротермальные процессы, в том числе и пострудные, о чем свидетельствуют наличие в большинстве изученных образцов гидротермальных прожилков разнообразного состава (карбонатного, кварц-карбонатного, кварц-плагиоклаз-калишпатового, хлоритового). Среди прожилков отмечаются как содержащие сульфидную минерализацию, так и безрудные.
В результате проведенных оптических исследований установлено, что в составе сплошных (богатых) руд главными сульфидными минералами являются пирротин, халькопирит, пентландит двух генераций и сфалерит. Кроме того, присутствуют оксиды железа, представленные магнетитом двух генераций и гематитом.
В составе прожилково-вкрапленных руд главными минералами являются медьсодержащие сульфиды - халькопирит и борнит.
Как в сплошных (богатых), так и в прожилково-вкрапленных рудах были обнаружены минералы, содержащие металлы платиновой группы, и золотосеребряные (вероятно с преобладанием серебра, судя по оптическим свойствам) сплавы. При этом содержание минералов благородных металлов в прожилково- вкрапленных (медистых) рудах значительно выше.
Электронно-микроскопические и микрозондовые исследования показали, что в составе зерен золото-серебряных сплавов, как правило, резко преобладает серебро (59,4-75,46%), т.е. их состав близок к кюстелиту (Ag 61,8-80 %; Au 20
35,6 %) и высокосеребристым сплавам, реже - электруму (Au 37-63 %; Ag 3663 %).
Таким образом, золото здесь выступает в качестве примеси в самородном серебре. В полированном шлифе Т5-2 в одном зерне установлена незначительная примесь меди (1,16%), а в двух - железа (0,71% и 2,64%). Других примесей не обнаружено.
Присутствие во вмещающих породах Хараелахской интрузии серпентина негативно влияет на технологические процессы обогащения вкрапленных руд. Как установлено в результате проведенных петрографических исследований серпентинизация проявлена крайне неравномерно. Наиболее интесивная серпентинизация приурочена к зонам динамометаморфизма. Поэтому автор рекомендует проведение детальных геологических работ с целью оконтуривания участков наиболее интенсивной серпентинизации.
Уточненный в результате микрозондового анализа химический состав природных сплавов золота и серебра, а также выявление микро-, и нановключений золота и серебра в сульфидных рудах являются важными технологическими факторами и должны учитываться при разработке технологии извлечения благородных металлов из руд Октябрьского месторождения и усовершенствования рациональных схем обогащения.
В целом генезис месторождения магматогенный, но в образовании прожилково-вкрапленных (медистых) руд значительная роль принадлежала более поздним гидротермальным процессам. Это связано с тем, что в отличие от сплошных и вкрапленных руд прожилково-вкрапленные руды образовались не в процессе ликвации исходного магматического расплава, а из последних порций остаточного расплава, обогащенного в результате дифференциации благородными металлами (платиноиды, золото, серебро) и летучими компонентами.
