Морфология и вещественный состав железорудных, ураново-золоторудных, марганцеворудных и графитовых месторождений

Среди метаморфогенных рудных образований наибольшей промышленной значимостью характеризуются месторождения железистых кварцитов и их производные — месторождения богатых железных руд.

Месторождения железистых кварцитов образовались в докембрии в процессе метаморфизма (от фации зеленых сланцев до гранулитовой) хемогенных, хемогеннотерригенных и хемогенно-вулканогенных осадков. Они образуют крупные железорудные бассейны (КМА, Криворожско-Кременчугский), пояса (в Канаде — пояс Лабрадор), районы (Хамерсли в Австралии). В зеленосланцевой фации раннего протерозоя известны месторождения железистых кварцитов криворожского типа (КМА, Кривой Рог); в амфиболитовой, также раниепротерозойской, — Костамукшское и Оленегорское (Кольский п-ов); в гранулитовой фации архея — Тараташское, Мариупольское.

Железистые кварциты слагают стратиформные сложно дислоцированные пласты мощностью от п ? 10 до п • 100 м. Руды характеризуются линейнополосчатыми и плойчатыми текстурами. Прослои преимущественно магнетитгематитового состава чередуются с прослоями, состоящими в основном из кварца, хлорита и биотита. Они имеют различные структуры: магнетитовые — кристаллобластовую; гематитовые — лепидобластовую; кварцевые — роговиковую.

По соотношению мощности, составу прослоев, их текстурно-структурным особенностям выделяют три основных типа железистых кварцитов:

• 1) джеспилит-железисто-кремнистый;
• 2) железистый роговик;
• 3) таконит.

Первый из них представляет собой тонкозернистое образование, состоящее из чередующихся тонких кварцевых и железистых слойков. Второй, в отличие от джеспилита, характеризуется более широкими чередующимися полосами и повышенным содержанием хлоритов, амфиболитов и других силикатов. Третий, таконит — сильно метаморфизованный полосчатый железистый микрокварцит. Содержание железа в этих типах кварцитов — 32—37%.

Метаморфизованные месторождения богатых железных руд подразделяются на два морфологических типа:

• 1) плащеобразный;
• 2) линейный.

Первый тип представлен образованиями древней коры выветривания — пологими рудными залежами с резким угловым несогласием, залегающими на торцовой части крутопадающих пластов железистых кварцитов. Известны в бассейне КМА. Такие залежи сложены мартитом, гематитом, гетитом, глинистыми минералами и карбонатами. Содержание железа высокое — 50—60%.

Второй тип приурочен к тектоническим зонам повышенной проницаемости минерализованных водных растворов и флюидов. Месторождения сформировались в процессе гидротермально-метаморфического преобразования железистых кварцитов. На этих месторождениях рудные тела имеют пласто-, линзои столбообразную форму и залегают в зонах дробления и синклинальных складках (рис. 3.51). Они сложены магнетитом и гематитом, амфиболами, кварцем, альбитом и карбонатами (месторождения Первомайское и Желтореченское в Северном Криворожье).

Ураново-золоторудное оруденение в докембрийских конгломератах является полигенным и полихронным образованием исключительно сложного генезиса, уникального по комплексному составу и размерам залежей, глубине их распространения. Месторождения таких руд известны в ЮАР, Канаде и Бразилии. Самым крупным в мире является месторождение Витватерсранд (ЮАР). Золоторудная толща месторождения сложена ритмично;

Рис. 3.51. Геологический разрез Криворожского железорудного бассейна (по Я. Н. Белевцеву):

• 1 — аркозы; 2 — филлиты; 3 — тальковые сланцы; 4 — сланцы; 5 — железорудные горизонты; 6 — песчаники; 7 — кварцсерицитовые сланцы; 8 — углисто-графитовые сланцы;
• 9 — слюдисто-биотитовые сланцы; 10 — граниты; 11 — амфиболиты; 12 — разрывные нарушения

переслаивающимися конгломератами, песчаниками, сланцами (рис. 3.52). Оруденение приурочено в основном к окатанной гальке кварца с тонко-прожилковой сульфидной минерализацией. Среднее содержание золота от нескольких граммов на тонну до 20 г/т, концентрация в богатых рудах — около 0,3%.

Метаморфогенные месторождения марганца ассоциируют с железисто-кремнистой формацией. В России известны месторождения этой формации на ХинганоБурсинском поднятии, где они залегают в всрхнспротсрозойской дислоцированной толще осадочно-метаморфических пород. Рудная пачка мощностью 30—35 м в нижней части сложена преимущественно кремнистыми марганцевыми образованиями, в верхней — развиты железные руды. В состав руд входят браунит, гаусманит, гематит, магнетит и кремнистые образования.

Крупные метаморфогенные марганцевые месторождения, представленные гондитами, известны в Индии, Бразилии, Мали, Заире.

Гоидиты — продукты глубокого регионального метаморфизма марганецсодержащих песчано-глинистых пород. Их залежи имеют протяженность до 8 км при мощности от 3 до 60 м, среднее содержание марганца — 10—20% (в браунитовых гондитах достигает 32—45%). Гондиты состоят из спессартина, кварца, браунита, гаусмаиита, амфиболов и др. В коре выветривания гондитов силикаты марганца преобразуются в псиломелан, пиролюзит и другие гидроксиды: качество руд повышается. На месторождениях Мадхья-Прадеш (Индия) и Сьерра-ду-Навиу (Бразилия) практическое значение имеют как первичные гондиты, так и руды коры выветривания.

Рис. 352. Рудоносные конгломераты рудника Лесли-Голд, Витватерсранд (по К. Твидлу):

• 1—4 — палеозой (1 — дайки долеритов, 2 — угленосные отложения, 3 — долсриты, 4 — породы основания);
• 5—16 — протерозой (5—7 — Вен гердорпская система:
• 5 — амигдалоидные лавы, 6 — порфириты и их туфы,
• 7 — диабазы (силлы); 8—16 — Витватерсрандская система — формация Кимберли-Эльсбург: 8 — сланцы, 9 — кварциты, 10 — зона прерывистых рифов, 11 — зона кварцитов, 12 — риф Кимберли, 13 — сланцы Кимберли, формация Мейн-Берд,
• 14 — амигдалоидные лавы, 15 — кварциты, 16 — голубые гравелиты); 17 — разрывные нарушения

Метаморфогенные месторождения графита сформировались в процессе глубокого регионального метаморфизма осадочных пород с рассеянным органическим веществом (Завальевское, Украина) либо в результате контактового метаморфизма каменного угля или горючих сланцев (Курейское, Красноярский край).