Общие принципы поисково-оценочной минералогии

Месторождения полезных ископаемых, являющиеся объектами минералогических поисков, представлены одним или несколькими рудными телами различной формы и размеров.

Рудные тела, как правило, не имеют естественных границ и относятся скорее к категориям экономическим, чем природным. Они оконтуриваются горно-экономическими границами (минимальное промышленное содержание полезного минерала и минимальная мощность), положение которых с изменением экономических или горнотехнических условий может изменяться. Рудное тело, следовательно, это часть естественного минерального тела или совокупности минеральных тел, представляющая промышленную ценность при данной экономической конъюнктуре. Рудным телом может быть часть пласта, часть жилы или жильного поля, часть магматического тела, и т. п., а рудный комплекс является частью минерального комплекса. В отдельных случаях границы тех и других могут, конечно, совпадать.

Несмотря на то что понятия «рудное тело» и «минеральное тело» строго не отождествимы, между ними существуют тесные корреляции, обусловленные общностью вещества, структуры, пространственного положения. Форма и размеры рудных тел также в значительной степени определяются формой и размерами соответствующих минеральных тел. Можно с определенными ограничениями рассматривать рудные тела как эквиваленты минеральных тел, условно расширяя их экономические границы до естественных границ минеральных тел. Поиски месторождений полезных ископаемых при таких допущениях — это поиски минеральных тел, включающих утилитарно ценные минералы в промышленных количествах. Такой подход позволяет подвести под поисковую методику прочную геологическую основу и опираться на геологические закономерности, не потеряв при этом экономической сущности поисков. Поскольку любое минеральное тело представляет собой элемент топоминералогической структуры поисковой площади, методику минералогических поисков должны определять общие и региональные топоминералогические закономерности. Методы топоминералогических исследований, в частности минералогического картирования, являются одновременно и методами минералогических поисков.

Формирование минеральных (и, следовательно, рудных) тел обязательно сопровождается определенными минералогическими явлениями в окружающем геологическом пространстве, прослеживающимися иногда на довольно значительном от них удалении.

Если тело сингенетичио вмещающим породам (например, сильвинитовый пласт в осадках солеродного бассейна или сульфидная кобальт-медно-никелсвая залежь в подошве дифференцированного основного интрузива), то его положение в разрезе определяется местом, которое занимает процесс рудообразования в закономерном ряду предшествовавших и последующих минералогенетических событий. Так, кристаллизации сильвинита в эвапоритовом бассейне в соответствии с его физико-химической эволюцией должна предшествовать кристаллизация сульфатов магния, еще ранее — галита, а на самых начальных стадиях — гипса и ангидрита. Под си л ьвинитовым пластом мы можем наблюдать, следовательно, зоны сульфидов магния, галитовую и гипс-ангндритовую. Сверху сильвинитовая зона должна сменяться карналлитовой и бишофитовой. Во втором примере с сульфидным стратифицированным горизонтом наблюдается почти всегда подрудная зона прожилково-вкрапленных руд, а над рудной зоной снизу вверх сменяющие друг друга зоны пикритовых габброи норит-долеритов, часто с сульфидами, оливиновых габбро и норит-долеритов, габбро-диоритов, такситовых долеритов, контактовых пород. Подобной зональностью контролируется положение и других сингенетичных вмещающим породам тел.

Если минеральное тело эпигенетично и сформировалось путем кристаллизации минералов в открытых полостях (трещины, каверны, крупные пустоты) или путем замещения вмещающих пород, вокруг него, как правило, образуется ореол околорудных изменений. Этот ореол выражается в перекристаллизации пород, в формировании различных минеральных зон, связанных с оруденением, в развитии непромышленного оруденения. Обычно околорудные ореолы зональны, причем характер зональности специфичен для каждого генетического типа месторождений. Так, формирование гидротермальных месторождений в средних, кислых и щелочных породах сопровождается их альбитизацией, грейзенизацией, окварцсвапнем, хлоритизацией, серицитизацией, аргиллитизацией. В основных и ультраосновных породах околорудные изменения заключаются в пропилитизации, лиственитизации, серпентинизации, отальковании.

В результате разрушения минеральных тел вокруг них могут складываться ореолы вторичного механического или химического рассеяния.

Таким образом, закономерное положение минеральных тел в региональной минералогической зональности и наличие вокруг них сложных минералогических ореолов определяет возможность обнаружения этих тел на расстоянии по минералогическим поисковым признакам.

Минералогическое прогнозирование и поиски месторождений полезных ископаемых осуществляются путем использования системы минералогических критериев рудоносности п минералогических поисковых признаков.

Минералогические критерии (или предпосылки) рудоносности— это топоминералогические закономерности (или условия), контролирующие пространственное размещение минеральных тел. Они указывают на возможность концентрации на тех или иных участках промышленно ценных минералов. В совокупности с геологическими (тектоническими, литологическими и др.) минералогические критерии используются главным образом для прогнозирования рудоносности и конкретизации поисковых площадей.

Минералогические поисковые признаки — это минеральные ассоциации, отдельные минералы или особенности минералов, прямо или косвенно указывающие на наличие определенных минеральных тел. В минералогической литературе и в поисковой практике как синоним этого термина используется термин «минералогические индикаторы рудоносности». Минералогические индикаторы рудоносности подразделяются на прямые и косвенные. Прямые индикаторы связаны с природой самих минеральных тел и околорудных ореолов или предрудных и надрудных зон, косвенные — со средой рудообразования. Минералогические индикаторы рудоносности используются главным образом в процессе поисков. На стадии прогнозирования их учет существенно повышает надежность прогнозов. Косвенные

и индикаторы рудоносности в целом менее надежны, однако их поисковое применение может быть даже < фективным, так как косвенные индикаторы нере 0 7 диагностируются.        *’

Нужно заметить, что строгую границу между миш^д^1. скими прогнозными критериями и минералогическими ((р. горами рудоносности провести нельзя, так как их ^ носит в какой-то мере операциональный характер. )С[ стика индикаторов рудоносности будет дана ниже.

С целыо унификации методической основы всех поисковых методов (геохимических, геофизических, ‘ 0,^ гических и др.) ряд исследователей [1] вводят понР ^ нералогических полях и минералогических аномалия’ Минералогическое поле — естественная часть геолу пространства, характеризующегося однородной и/> мерно изменяющейся минералогической структурой. »с ^‘а логические поля выделяются в их естественных гр ^. ‘ ^ распространению определенных минеральных компл^{ маций, ассоциаций, парагенезисов, по распространен^4 ^ деленных минералов и их концентрации, по определе^ > Ь-.’ знакам минералов, по минералогенетическим харак^и т. п. Минералогическое поле, следовательно,— V ское проявление через совокупность минералогическ5 ков любого геологического объекта, сложенного м)1 Б 1 ,‘| Для поисковых целей нет необходимости иссле;\: полную совокупность минералогических парамет^’УН(4^ ственных, структурных, химических, физических), зующих реальные минералогические поля. Главное обращается на те характеристики, которые являют*-1 логическими индикаторами рудоносности, причем и бираются только наиболее информативные. Такими, , в процессе минералогических поисков изучаются ^^3%-" дельные элементы минералогических полей, да и ЭТИХ элементов осуществляются не ПО всему объем) отдельным его точкам, распределенным с различно» Наблюдаемое минералогическое поле будет пред ста1 Л|Ц-,‘ весьма упрощенную модель поля реального, иредш* 3> дляконкретных поисковых целей.

Наблюдаемое минералогическое поле — это про• ‘ но-упорядоченное множество значений минералогичН[ метров (индикаторов рудоносности), характеризую^.-. , ные элементы естественного минералогического поЛ и Сложное разнообразие минералогических полей •;;; ответствует разнообразию топоминералогических об* КН как каждый объект проявляется через свое поле минералогических полей подчиняется иерархии любое сложное поле мы можем делить на простые так же, как расчленяем сложные объекты. Так,

минералогическое поле сложного рудного узла можно расчленить на поля отдельных минеральных тел и, далее, на поля отдельных типов минеральных агрегатов, поля распространения отдельных минералов и т. д. Детальность расчленения определяется масштабом и детальностью поисков. Любое реальное минералогическое поле можно расчленить на целый ряд элементарных полей, каждое из которых соответствует какому-то определенному минералогическому параметру или соотношению параметров.

Разнообразие типов минералогических полей определяет необходимость их классификации. Целесообразно подразделять поля по следующим признакам:

степени сложности — простые (соответствуют элементарным топоминералогическим объектам), сложные (соответствуют объектам различной степени сложности);

количеству учитываемых минералогических параметров— элементарные (по отдельным параметрам), комбинированные (по нескольким параметрам), полные (по всей совокупности параметров);

характеристическим параметрам — концентрационные (отражающие количественное распределение отдельных минералов или их сообществ), конституционные (отражающие изменения состава и структуры минералов в пределах поля), качественные (показывающие изменение физических и химических свойств минералов в пределах поля), минералогеиетические (отражающие современные условия или палеоусловия минералообразования);

типам параметров — скалярные (характеризуются абсолютными значениями параметров, к этому типу относится подавляющее большинство минералогических полей), векторные (характеризуются абсолютной величиной и направлением параметра; к этому типу относятся некоторые мииералогенетические поля, например палеополе силы тяжести, поле кристалломеханических напряжений и др.);

минералогической структуре — однородные, зональные и т. п.

генетической природе — экзогенные, эндогенные;

отношению к изучаемому топоминералогическому объекту — сингенетические, эпигенетические.

С понятием «минералогического поля» тесно связано понятие «минералогической аномалии».

Минералогическая аномалия — участок минералогического поля, в пределах которого нарушается нормальная структура поля и значения параметров аномально отклоняются от фоновых значений. Вкладывая главным образом прикладной, поисковый смысл в это понятие, минералогическую аномалию можно определить как участок земной коры, в пределах которого минералогические индикаторы рудоносности указывают на

возможное присутствие полезного ископаемого. Минералогическая аномалия, по сути дела, также является полем, но она характеризуется своей структурой, отличающейся от структуры окружающего поля, в которое она «врезана» (нормальное и аномальное поля).

Минералогическими аномалиями (аномальными полями) могут проявляться:

выходы самих тел полезных ископаемых, представляющие собой концентрационные аномалии;

различные ореолы вокруг тел полезных ископаемых (сингенетические и эпигенетические), фиксируемые положительной информацией по минералогическим индикаторам рудоносности;

минералогические зоны разного масштаба (планетарные, региональные, локальные), с которыми могут быть связаны определенные типы полезных ископаемых;

участки в районе поисков, благоприятные для промышленной концентрации полезных минералов по данным реставрации палеоусловий минералообразования;

области мобилизации рудного вещества, пути миграции рудоносных растворов, области их разгрузки и другие минсралогенетические данные.

Минералогические поиски в общем виде представляют собой последовательную совокупность следующих операций: планомерной ревизии минералогических полей по минералогическим индикаторам рудоносности, поисков и оконтуривания минералогических аномалий, изучения структуры минералогических аномалий, выяснения их строения и геологической ситуации, установления природы аномалий и их поисковой интерпретации, определения, вероятного положения минеральных тел в пространстве, предсказания промышленной ценности и масштабов месторождения.

Процесс минералогических поисков технически представляет собой площадную минералометрию рудоиндикаторных признаков, которая представляет собой один из важнейших компонентов минералогического картирования.

Материал взят из книги Топоминералогия (Николай Павлович Юшкин)