CC BY
142
УДК 622.775 Е.А. Горбатова
МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ РУД МАЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Изучение минералогических особенностей и структурно-текстурных характеристик сплошных медно-колчеданных руд Майского месторождения позволяет выявить состав отходов обогатительного передела и определить перспективы их переработки. Технологические свойства руды не позволяют полностью извлечь полезные компоненты в процессе первичной переработки. В хвосты обогащения переходят тонкозернистые сростки сульфидов меди, цинка, свинца и железа коррозионного, эмульсионного и пойкилитового строения. Раскрыть такие тонкозернистые сростки сульфидов возможно только сернокислотным выщелачиванием.
Ключевые слова: медно-цинковые руды, структурно-текстурные характеристики, тонкозернистые сростки, сульфиды цветных металлов, технологические свойства, хвосты обогащения, кучное выщелачивание
Майское месторождение локализуется в юго-западном крыле Майской горст-антиклинали Таналык-ской структурно-формацион-ной зоны и приурочено к участку пересечения разрывных нарушений северо-западного, субширотного и субмеридионального простираний. Центральная часть структуры представлена вулканогенными образованиями баймак-бурибаевской свиты ^-Э^-Ьг). В южной части месторождения породы баймак-бурибаевской свиты перекрываются туфогенно-осадоч-ными отложениями ирендыкской свиты ф1^2ейг) [1, 2, 3].
Рудные тела Майского месторождения расположены в породах андези-то-дацитового состава (Ь-Ьг2) в зоне Главного разлома и оперяющих его трещин. Рудные тела, главным образом, находятся в области пересечения разрывных нарушений с кровлей наиболее мощной межпластовой залежи субвулканического тела кварцевых липарито-дацитовых порфиров.
Кровля рудных тел залегает полого, непосредственно вдоль контакта суб-вулканических пород с эффузивными дацитовыми порфиритами (Ь-Ьг3). Подошва рудных тел контролируется крутопадающими зонами рассланцевания и трещинами, оперяющими Главный разлом, и залегают уже внутри субвулкани-ческого тела [1].
Вмещающие породы претерпели региональный и рудный метаморфизм с образованием метасоматического ореола. Форма ореола обусловлена конфигурацией рудных тел, пологим контактом суб-вулканического тела и крутопадающими разрывными нарушениями. Центральную часть ореола метасоматоза слагают сери-цит-кварцевые породы, развитые в зоне Главного разлома и по субвулканическим кварцевым порфирам. В лежачем боку Главного разлома основные породы превращены в серицит-хлорит-кварцевые ме-тасоматиты, а по кислым породам висячего бока образовались хлорит-серицит-кварцевые метасоматиты. Рудные тела окружены зоной баритизации.
Таблица 1
Минеральный состав медно-цинковой руды
Минералы
Пирит Халькопирит Сфалерит Г аленит Теннантит Барит Флюорит Серицит и хлорит Кварц
Содержание, %
До 70 1,0 -4,5 4 - 10 0,5 - 1 0,2 - 1,5 7 - 15 0,5 - 1 До 1 До 10
Рис. 1. Раскристаллизация фрамбоидного пирита
Рис. 2. Идиоморфные кристаллы пирита. Ув. 200
Частичные изменения пород в кровле рудных тел представлены серицитизаци-ей, эпидотизацией и гематитизацией [1, 3].
Целью работы являлось
___ изучение минералогиче-
___ ских особенностей и структурно-текстурных характеристик медно-цинковых руд Майского месторождения на предмет выявления состава отходов обогатительного передела и определения перспектив их переработки.
Руды Майского месторождения относятся к золото-медно-цинковому колчеданному промышленному типу, представленные, сплошными и прожилково-вкрап-лен-ными разновидностями, с преобладанием густовкрапленных руд (около 50 %).
Минеральный состав пробы Майского месторождения типичен для колчеданных месторождений баймакского типа и представлен, главным образом, пиритом, халькопиритом, сфалеритом
— главными минералами; теннантитом, галенитом — второсте-пенными. Из нерудных минералов имеют широкое распространение кварц, серицит, барит, флюорит и полевой шпат. Усредненный минералогический состав руды, полученный по результатам минераграфиче-ских исследований и расчетных данных, приведен в табл. 1.
Руда характеризуется массивным, брекчиевым, петельчатым, коррозионным микростроением. Структура зернистая, глобулярная, интерстици-онная, эмульсионная, замещения.
В медно-цинковой руде различают несколько морфологических типов пирита - фрамбоидный, метакрис-
таллический и брекчированный.
Фрамбоидный пирит встречается в виде рассредоточенных образований или их скоплений в кварц-сери-цитовой массе (рис. 1).
"V£:' й: ^ г Тг I
-.. V- ‘Г ♦ ч V 'Г 'т ’«г''* »у ' I ■
¿7 Ч«Г1 >*■ ' ' уЛ ' '••*. н \ •
ЧАнг .4' ■ * • ■ 4*17»; : ,
? , ■ Л £•.* , - •. Л ;:: ■> ■ ’
»г* -*7.Ч I- ,.*■: 41. ^'1 ч-' • • •,•, •' •.
■- '-5V • •!*' ■' 4 >•■ ' >7
: | Т 4 *>.-.*» Т*
ф •> А*/7#*- Т : • •
:■■ 7 ]г . . ^ а'--' •
I:... > . - - ‘ *,
/' у ^ * ' г,'» ; -
'■, 1&Щ'> }$£ ■■
а
Рис. 3. Брекчированный пирит
г
в / Г л-
§Д к V - § л»., ^ ■ V, . 7-,'^ ' >■ *'
У ’ ' + ■ '* - л ' ■; 'г * •' Г: #*** А ЪУ
1# \ / Ч' • г-*
/Гл
§~ \ ^
б
'А
л*. * _____
.Щ2ЕШ.
Рис. 5. Мсииоршрфцшиишделыптттнмакшь-титрит @—жттши рпщщ т нвгпщгрееата (белое)
Таблица 2
Химический состав теннантитов по данным микрозондового анализа, мас. %
Строение шариков однородное, с трещинками усыхания.
Пирит образует метакристаллы в кварцевой или в кварц-серицитовой массе, в результате перекристаллизации фрамбоидного пирита. Метакристаллы характеризуются различной степенью идиоморфизма (рис. 2) по отношению друг к другу. Форма идиоморфных выделений - гексаэдр, пентагон-додекаэдр. Наряду с хорошо ограненными метакристаллами встречаются метазерна неправильной или округлой форм. Размеры метаклисталлов достигают 0,2 - 0,3 мм. Иногда кристаллы пирита содержат пойкилитовые включения сульфидов и нерудных минералов. Форма включений
- островки, заливчики, капельки, жилки. Границы между минералом-хозяином и включениями разные - от весьма неровных, пилообразных до ровных.
В рудах часто наблюдается брекчи-рование пирита с образованием остроугольных обломков различной величины и последующим выполнением полостей трещин более поздним халькопиритом или сфалеритом (рис. 3). Мощность трещин достигает 0,68 мм.
Халькопирит в исследуемых про-
S Fe Си 7п As Sb Сумма
27,04 6,02 38,36 6,43 17,16 4,98 100,00
27,45 5,03 40,72 5,33 18,53 2,95 100,00
27,23 4,57 41,57 5,29 18,06 3,28 100,00
27,46 6,32 41,02 3,66 18,70 2,83 100,00
Таблица 3
Химический состав галенита по данным микрозондового анализа, мас. %
Характер выделения РЬ Си Fe S Ag Se Сумма
Ксеноморфный 85,26 - 1,87 12,88 - - 100,00
Трещинный 74,36 1,15 2,39 12,03 7,45 2,61 100,00
244 Размер фрамбоидов пирита 0,02 мм.
бах наблюдается в виде ксеноморф-ных выделений, включений и прожилков. Он выполняет полости трещин в брекчированном пирите и ин-терстиции в зернистых агрегатах пирита, подчиняясь форме его выделений (рис. 4). Образует самостоятельные поля размером до 0,3 мм.
Халькопирит корродирует кристаллический пирит либо сплошным фронтом на протяжении сотен микрометров, либо в виде небольших вростков мощностью 5—20 мкм и длиной до 200 мкм.
Он наблюдается в виде пойкилито-вых включений в пирите и мелких рассредоточенных вкраплений в других сульфидах. Совместно со сфалеритом и теннантитом образует взаимные прорастания.
Сфалерит встречается в виде самостоятельных полей размером 0,02 - 0,3 мм и небольших ксеноморфных выделений в кварц-серицитовых массах. Выполняет интерстиции и полости трещин в кристаллических и брекчированных агрегатах пирита. С халькопиритом образует тесные срастания, а в случае повышенных количеств халькопирита появляются включения сфалерита в халькопирите размером до 100 — 150 мкм.
Теннтантит в рудах ассоциируется с пиритом и халькопиритом (рис. 5). В состав минерала изоморфно входят железо 4,57 — 6,32 %, цинк 3,66 — 6,43 % и сурьма 2,83 — 4,98 % (табл. 2). Он образует ксеноморфные и пластинчатые включения в пиритовой и халькопиритовой массах размером 0,02 - 0,08 мм.
Выполняет полости трещин один или совместно с халькопиритом в кристаллических агрегатах пирита. Иногда встречается в виде небольших скоплений по границам зерен пирита и на контакте пирита с кварцем.
Галенит является второстепенным минералом в медно-цинковой руде, он встре-
Рис. 6. Ксеноморфные выделения галенита (белое). Ув. 500
4
Рис. 7. Выполнение полостей трещин галенитом (белое). Ув. 300
чается в виде ксеноморфных включений в пирите размером 0,01-0,025 мм, а также выполняет полости трещин в пиритовом агрегате (рис. 6, 7). Трещинный галенит характеризуется содержанием серебра 3,087,45 %, селена 2,61-2,67 % и меди 1,15 % (табл. 3).
Флюорит в медно-цинковой руде встречается в небольшом количестве в изометричных зернах, обрамленных кварц-полевошпатовыми зонками.
Барит образует пластинчатые кристаллы и развивается по трещинам в пиритовой массе.
Сложный минеральный состав и рисунок руд предопределяет флотационный способ обогащения с получением
медного и цинкового концентратов. Но технологические свойства руды не позволяют полностью извлечь полезные компоненты в процессе первичной переработки. В хвосты обогащения переходят тонкозернистые сростки суль-
1. Колчеданные месторождения Баймак-ского рудного района. П.Ф. Сопко, М.И. Исма-гилов, И.Б. Серавкин, Л.Н. Сопко. - М.: Наука, 1973. - 224 с.
2. Масленников В.В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных
фидов меди, цинка, свинца и железа коррозионного, эмульсионного и пой-килитового строения. Раскрыть такие тонкозернистые сростки сульфидов возможно только сернокислотным выщелачиванием.
-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 1999. - 348 с.
3. Серавкин И.Б. Вулканизм и колчеданные месторождения Южного Урала. М.: Наука, 1986. - 268 с. [ДЩ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -----------------------------------------------
Горбатова Елена Александровна — кандидат технических наук, МГТУ им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, [email protected]
