Исследование Кургасынского свинцового месторождения

Введение

Курсовая работа посвящена исследованию Кургасынского свинцового месторождения находящегося в Казахстане, с целью дальнейшей разработки.

Месторождение Кургасын расположено на северо-северо-западе от Карсакпайского медеплавильного завода, в южной части Амангельдинского района Кустанайской области. В географическом и промышленно-экономическом отношениях оно тяготеет к Джезказганскому району Карагандинской области. С Карсакпайским заводом, Байконурскими угольными копями и городом Атбасаром месторождение связано грунтовыми дорогами, достаточно удобными для автомобильного сообщения.

Недра Казахстана богаты полезными ископаемыми, настоящая сокровищница всех важных видов современного минерального сырья.

Академик К. И. Сатпаев и Г. Б. Жилинский выделяют несколько структурно-геологических провинций со специфическим для каждой из них набором полезных ископаемых. 1) Центральный Казахстан — крупные месторождения меди, свинца, цинка, редких металлов, угля и железной руды; 2) Казахстанский Алтай — медно-свинцово-цинковой, золоторудной, оловянной и редкометалльной минерализации; 3) Тургайский прогиб — железные руды, бокситы, бурые угли; 4) Южное Зауралье и Мугоджары — районы хромитовой, медной и асбестовой минерализации; 5) Прикаспийская впадина и Мангышлак — нефть и минеральные соли; 6) Каратау — залежи фосфоритов, свинцовых и цинковых руд.

Подтвержденные запасы свинца Казахстана оцениваются в 11,7 млн т (или 10,1% мировых запасов), по этому показателю Республика находится на шестом месте после России, Австралии, Канады, США и Китая. Запасы свинца Казахстана сосредоточены в более 50 месторождениях. Добыча свинецсодержащих руд осуществляется на 15 месторождениях.

Общий объем свинца в свинцовом концентрате, получаемого на предприятиях Казахстана, находится на уровне, существенно ниже аналогичного уровня меди и цинка — в пределах 25−50 тысяч тон. Доля металлического свинца Казахстана в общем объеме мирового производства составила около 2%.

В принятом по инициативе и указанию Президента Н. А. Назарбаева Стратегическом плане развития Республики Казахстан до 2020 года металлургия и производство готовых металлических продуктов определены одними из приоритетных направлений развития. Более того, ставится задача уже через 5 лет удвоить производство и экспорт металлургической продукции.

Практически все осваиваемые и перспективные месторождения меди, свинца и цинка содержат попутно драгоценные металлы, в первую очередь, серебро, поэтому естественно, производство серебра в медном и свинцовом концентратах будет расти.

1. Геологическая характеристика Геологическое строение Джезказганского района достаточно сложное. Систематические геологические исследования в его пределах установили, что в строении Джезказганского района принимают участие отложения почти всех геологических систем, начиная от докембрия вплоть до современных образований.

Условия обнаженности пород Е пределах района достаточно благоприятны для картирования. Обнаженность пород колеблется почти от 100 до 30 — 40%.

Огромную помощь в деле картирования и установления разреза формаций района оказывает гидрографическая сеть, достаточно развитая особенно в пределах более древних формаций района. Прекрасные обнажения вдоль бортов, обычно каньонообразных оврагов и ущелий, рассекающих формации часто вкрест их простирания, дают обильный фактический материал для геокартирования.

Площади развития джезказганской рудоносной свиты на наиболее богатых участках закартированы детально.

Результаты всех геологических исследований в пределах Джезказганского района обобщены геологом Сатпаевым Канышем Имантаевичем и отражены в составленных им двух сводных картах геологического строения района.

В сводном геологическом разрезе района, поданным Сатпаева Каныша Имантаевича, принимают участие следующие формации:

IX. Четвертичные отложения — изменчивой мощности, представленные лёссовидными суглинками и разного рода аллювиально-делювиальными отложениями.

VIII. Третичные отложения — изменчивой мощности, представленные континентальными и морскими отложениями в виде разного рода глин часто с гипсом, углистых глин с лигнитом, песков, железистых песчаников и конгломератов, мергелистых глин, глауконитовых песков, часто с желваками фосфоритов. Несогласие.

VII. Мезозойские юрские отложения — мощностью 120−250 метров представлены континентальными отложениями в виде аргиллитов, углистых глин, углей, песков, конгломератов и продуктов мощной древней коры выветривания в виде разных пестрых глин, оолитовых глинистых железняков и латеритов. Резкое несогласие.

VI. Джезказганская серия — мощностью 1200 метров, представленная континентальными и эпиконтинентальными отложениями в виде мергелей, известняков, кварцитов, красных алевролитов и песчаников" перемежающихся с серыми аркозовыми песчаниками и конгломератами. Внутри серии выделяются сверху вниз:

а) пестроцветная толща, представленная мергелями, известняками и кварцитами мощностью в 200 метров;

б) красноцветная толща, представленная однообразной перемежаемостью красных алевролитов и песчаников мощностью в 180−200 метров.

В отношении алевролитов необходимо отметить следующее: ранее исследователи Джезказгана породы алевролитного состава называла песчано-глинистыми и глинистыми сланцами. Полное отсутствие рассланцованности этих образований не дает никакого основания сохранять за ними названия «сланцев» ;

в) джезказганская рудоносная свита, представленная перемежаемостью пластов красных и серых аркозовых песчаников и алевролитов, с подчиненным участием конгломератов и кремней (окремненных известняков), мощностью в 680 — 700 метров. Возраст всей серии принимается как С2 — Ри. Несогласие.

V. Средне палеозойский комплекс отложений — мощностью 2000 метров, представлен морскими и континентальными отложениями в виде мергелистых глин, серых песчаников, углистых сланцев, известняков, спонголитов, окремнелых известняков, красных песчаников и конгломератов, иногда пуддингового типа. Внутри комплекса выделяются:

а) перемежаемость мергелистых глин, песчаников, сланцев и известняков, мощностью 500 метров, с фауной визе;

б) толща массивных известняков, спонголитов, окремнелых и доломитизированных известняков, мощностью 1200 метров, с фауной турне и фамена;

в) толща красных песчаников и конгломератов, мощностью 300 метров, относимая по возрасту к Дг — з. Резкое несогласие.

IV. Альбитофироваякзылтауская толща — мощностью 500 метров, представлена существенно кислыми эффузивами, их туфопродуктами, кварцитами и кремнисто-глинистыми сланцами, по возрасту относимая к среднему и нижнему девону.

III. Эскулинская свита — мощностью 1000 метров, представлена слюдистыми песчаниками, известняками, кварцитами, основными эффузивами и их туфопродуктами, конгломерат-песчаниками и конгломератами. Для свиты характерны прорывающие ее интрузии ультраосновных пород, перешедших большей частью в серпентиниты. Возраст свиты относится к силуру. Несогласие.

II. Кияктинская пестроцветная свита — мощностью 800 метров, представлена пестроокрашенными кремнистыми, глинистыми, железистыми, углистыми сланцами, кварцитами, сланцеватыми песчаниками, брекчиевидными конгломерат-кварцитами с угловатой галькой из кварцитов, сцементированных кварцем. Возраст свиты относится к кембрию. Несогласие.

I. Кристаллический комплекс пород, представленный зелеными сланцами, кварцитами, железистыми кварцитами, доломитизированными известняками, порфироидами, слюдистыми сланцами и гнейсами. Возраст комплекса относится к докембрию. Мощность комплекса не установлена, но, во всяком случае, не менее 1500 — 2000 метров. В составе комплекса выделяется верхняя часть, получившая название карсакпайской железорудной формации. Последняя представлена хлоритовыми, ссрицитовыми, графитистыми, железистыми сланцами, железистыми кварцитами, заключающими горизонт промышленных железных руд, и доломитизированными известняками, общей мощностью не менее 500 метров.

Степень дислоцированности и метаморфизма пород находится, естественно, в прямой зависимости от их геологического возраста. Породы кристаллического комплекса дислоцированы и метаморфизованы так же, как и породы нижнепалеозойского возраста. Все они собраны обычно в сложные, часто изоклинальные или опрокинутые складки с крутыми падениями крыльев. Часты явления сложной и составной складчатости. Почти все рассматриваемые комплексы пород заключают интрузии магматических пород как кислого ряда, так и пород средней и высокой основности (гранитов, гранодиоритов, габбро, пироксенитов и так далее).

Гораздо слабее дислоцированы и менее метаморфиаованы породы среднеи верхнепалеозойского комплекса. Почти все они собраны в простые и открытые брахискладки с пологими падениями крыльев. Почти везде хорошо сохранен первичный облик пород. Метаморфизм обусловлен в основном лишь факторами нормального диагенезиса пород. Проявления магматических пород среди рассматриваемого комплекса чрезвычайно редки.

Еще менее дислоцированы и метаморфизованы мезозойские отложения в районе, слагающие обычно пологие синклинальные складки, тектонически осложненные лишь вблизи зон крупных надвиговых или сбросовых нарушений. О чрезвычайно слабом метаморфизме юрских отложений в районе свидетельствуют такие красноречивые факты, как несцементированность галей и зерен, входящих в их состав конгломератов и песчаников, наличие пластов бурых углей с высоким содержанием летучих, а также горизонтов глин и аргилитов, слабо затронутых диагенезом. Неизвестно в районе ни одного случая участия в составе отложений мезозоя синхронных или более поздних магматических пород. Совершенно не дислоцированы третичные и современные отложения.

В составе древнего кристаллического комплекса докембрия — крупные месторождения железных руд, мрамора, огнеупорных пород (талько-серицитовые сланцы), бутового, камня (серициговые сланцы, порфироиды), динасового сырья (кварц, кварциты), а также промышленные — месторождения свинца (Кургасын).

1 — гнейсы; 2 — глинистые известняки; 3 — мусковит; 4 — хлорито-кварцевые сланцы; 5 — серицито-кварцевые сланцы; 6 — порфирит; 7 — жильные кварцы; 8 — бурых железняков оолитового строения; 9 — полевые шпаты; 10 — вкрапленные руды; 11 — богатые свинцовые руды; 12 — разрывные нарушения Рисунок 1- Геологический разрез Кургасынского месторождения

1.1 Петрография и стратиграфия района В геологическом строении Кургасынокого района основное участие принимают породы метаморфического комплекса, представленные гнейсами и разного рода кристаллическими сланцами и кварцитами. Петрографический состав и дробная стратиграфия этого комплекса в пределах района еще далеко не изучены. Предварительно здесь можно выделить четыре группы пород: гнейсы, слюдяные сланцы, кварциты, хлорито-кварцевые и серицито-кварцевые сланцы.

Большая часть гнейсов имеет изверженное происхождение. Текстура гнейсов сланцеватая или полосчатая, реже массивная. Структура граноили порфиробластическая. Минералогический состав: альбит, микроклин, кварц, мусковит, биотит с примесью апатита, граната, иногда турмалина. Из вторичных минералов обычны эпидот и хлорит. Цвет гнейсов красновато-серый. Стратиграфически гнейсы слагают низы метаморфического комплекса.

Слюдяные сланцы по составу близки гнейсам, но отличаются от них большим содержанием слюд при незначительном количестве полевых шпатов. Из слюд главное место занимает мусковит. При увеличении количества полевых шпатов слюдяные сланцы переходят в кварциты. Из вторичных минералов обычны эпидот, хлорит, серицит и кальцит. Текстура пород сланцеватая или плойчатая.

Кварциты по минералогическому составу весьма близки к слюдяным сланцам; отличаются от них малым содержанием слюд. Текстура пород сланцеватая или плойчатая.

Хлорито-кварцевые и серицито-кварцевые сланцы состоят главным образом из кварца и хлорита или серицита с небольшой примесью полевых шпатов. Обе эти разновидности сланцев, однако, незначительно распространены в Кургасынском районе. Возраст их неизвестен. Петрографический состав, степень дислоцированности и метаморфизма свидетельствуют о древнем, вероятно докембрийском возрасте этих пород.

Выше пород метаморфического комплекса в Кургасынском районе устанавливается комплекс обломочных пород существенно аркозового состава. В основании комплекса лежат грубовалунные конгломераты с галькой из пород метаморфического комплекса, порфиритов, порфиров, жильного кварца и пород гранитового ряда. Цемент грубозернистый, песчанистый. Галька обычно грубо окатана. Размеры галек конгломератов уменьшаются в направлении вверх, причем местами они здесь переслаиваются с аркозовыми песчаниками. Мощность аркозовой толщи 500 метров и более.

Внутренняя стратиграфия комплекса также изменчива. Иногда разрез их начинается не с грубовалунных конгломератов, а с аркозовых песчаников, обычных гранитовидных. Подобное явление объясняется особенностями рельефа и состава древнего континента в местах размыва и накопления этого комплекса. Аркозовый комплекс в западной части района (при впадении реки Терсбутак в Сарытургай и при слиянии обоих Тургаев) согласно подстилает известняки с фауной Dз-С₁. Этот комплекс определенно моложе толщи альбитофиров и кварцит-порфиров, излияния которых закончились к эпохе D₂. Эти факты определяют возраст арнозовой толщи как D₂₋₃.

К северу и югу от Кургасына на размытой поверхности дислоцированных пород метаморфического комплекса и верхнего палеозоя лежат горизонтальные слои молодых осадочных пород, представленных железистыми конгломератами с отдельными участками бурых железняков оолитового строения, глинами и глинистыми известняками.

Стратиграфия, литология, мощность и возраст этих молодых осадков изучены недостаточно. Тот факт, что они входят в состав наиболее нижних горизонтов отложений Тургайского пролива, говорит о палеогеновом или, возможно, меловом возрасте их.

Современные отложения представлены галечнмковыми и песчаными отложениями реки Каратургай и ее многочисленных боковых притоков. К ним же относятся делювий и аллювий склонов и долин, представленные редко обломочными продуктами, часто глинами и суглинками.

1.2 Тектоническое строение месторождения Наиболее древний метаморфический комплекс пород района Кургасын собран в ряд крутых, часто изоклинальных складок с простиранием осей в пределах 340−15°, то есть почти в меридиональном направлении. Углы падения пород варьируют от 50 до 85°. Интенсивный кливаж часто полностью маскирует истинные элементы залегания пород. О последних более или менее достоверно приходится говорить, когда наблюдается контакт между двумя петрографически разными членами этого комплекса. Возраст данной древней складчатости не может быть точно установлен ввиду отсутствия палеонтологической документации состава метаморфического комплекса. Можно лишь определенно сказать, что эта складчатость не моложе каледонской, так как аркозовый комплекс D₂₋₃, складчатая структура которого определяется циклами варисского тектогенеза, залегает на метаморфическом комплексе с резким угловым несогласием.

Допустимо, что складчатая структура метаморфического комплекса отражает в действительности влияние не одного, а нескольких самостоятельных циклов тектогенеза, наиболее молодым из которых является каледонский. Это вполне согласуется с наблюдаемыми фактами последовательности фаз вулканизма в рассматриваемом районе и степени метаморфизма их продуктов.

Следующий цикл тектогенеза проявился наиболее напряженно после накопления известняковой толщи D₂-C₁. В породах метаморфического комплекса он создал ряд зон смятия и координированных с ними разломов, сопряжение которых образовало в породах метаморфического комплекса ряд отдельных, механически разобщенных блоков, претерпевших глыбовую дислокацию с возникновением активных горстовых клиньев.

Складчатая структура толщ верхнего палеозоя при этом обусловливалась их положением, в структуре глыбовой складчатости лежащего под ними метаморфического комплекса. На площадях грабенов, особенно ближе к их краевым частям, породы среднего и верхнего палеозоя подвергались интенсивному смятию и пликативной складчатости, тогда как участки, расположенные на площадях горстовых глыб, воспринимали импульсы бокового давления в значительно меньшей степени, в связи, с чем и процессы складкообразования здесь проходили сравнительно слабо.

В Джезказганском районе, куда входит и Кургасын, варисский тектогенез более ясно проявлен в судетскую и пфальцскую фазы. В судетскую фазу осадки среднего палеозоя в западной части Джезказганского района были собраны в складки северо-западного направления, местами зажатые среди метаморфического комплекса. Такие складки пород среднего и верхнего палеозоя обычно приурочены к площадям грабенов в глыбовой дислокации пород метаморфического комплекса, складчатая структура их оформлена под влиянием напряжений бокового давления со стороны сопряженных с грабенами активных горстов.

Пфальцcкая фаза варисского тектогенеза создает в породах метаморфического комплекса также ряд зон разломов с простиранием на северо-восток 50° и юго-восток 100°, а в породах верхнего палеозоя — нормальные складки тех же румбов простирания, которые в сопряжении со складками первой фазы обусловливают общий брахискладчатый характер складчатой структуры пород среднего и верхнего палеозоя в Джезказганском районе. Указанная брахискладчатая структура отражает в конечном итоге детали глыбовой складчатости лежащего ниже жесткого субстрата пород метаморфического комплекса.

Следы киммерийского тектогенеза не могут быть выделены для собственно Кургасынского района из-за отсутствия в его пределах явно мезозойских осадков. Третичные отложения в районе не несут следов заметной дислоцированности.

1.3 Характеристика изверженных пород Более 75% площади Кургасынского района сложены породами метаморфического комплекса. Среди них имеются проявления изверженных пород. К ним относятся основные породы габбрового типа: пироксениты, габбро, диабазы, габбро-диориты и тому подобные.

Эти породы проявлены часто в виде пластовых интрузий среднего метаморфического комплекса. Они в общем более метаморфизованы, чем породы кислого ряда, так как пироксениты обычно превращены в серпентиниты. Менее метаморфизованы гранитные породы, представленные нормальными микроклин-биотитовыми гранатами, плагиоклаз-биотит-рогавообманковыми гранитами, гранодиоритами, а также их жильными дифференциатами кислого (гранитаилиты, пегматиты) и основного (спеосартиты, диабазовые порфириты) ряда. Часто проявляются гипабиссальные разновидности этих пород (гранит-порфиры). В окрестностях месторождения Ажим известны дайки жильных кварцевых порфиров. Состав и формы залегания кислых пород района, таким образом, подвержены широким колебаниям — от лейкократовых гранитов с резким преобладанием калинатровых полевых шпатов над плагиоклазами и ничтожным содержанием темноцветных компонентов до меланократовых разностей гранитов с резким преобладанием плагиоклазов над щелочными полевыми шпатами. Установить возраст кислых изверженных пород района трудно главным образом из-за чрезвычайно слабой стратиграфической их расчлененности. Относительно возраста этих пород можно оказать, что они моложе пород метаморфического комплекса. Часть гранитов района определенно древнее аркозовой толщи, что убедительно доказывается фактом нахождения гранитов в гальке конгломератов. Граниты, дающие активный контакт с породами аркозовой толщи, в Кургасынском районе пока не установлены. Но севернее от него, в пределах горы Каиндычоку, Нифантовым и Матвеевым описаны обнажения, в которых аркозовая толща D₂₋₃ прорывается гранитами. Отсутствие в Кургасынском районе ясных обнажений активного контакта гранитов по среднеи верхнепалеозойским отложениям объясняется, вероятно, следующими двумя причинами: а) район почти исключительно сложен древнейшими метаморфическими породами, в которых среднеи верхнепалеозойские отложения развиты весьма незначительно, и б) среднеи верхнепалеозойские породы занимают площади в пассивных депрессиях среди глыбово-дислоцированных пород метаморфического (комплекса, тогда как интрузии, естественно, приурочивались, скорее всего, к сводовым площадям активных горстов и зонам разломов между ними и сопряженными грабенами. В обоих случаях депрессии, заполненные верхнепалеозойскими отложениями, являлись, конечно, наименее благоприятными структурами для инъекции интрузивных масс. Для Джезказганского района, частью которого является Кургасын, установлены следующие парагенетические фазы: 1) железомарганцевое оруденение с переменным значением железа и марганца в качестве ведущего металла; 2) медное оруденение при незначительном участии пирита; жильные минералы — кварц, барит; 3) пирито-медно-свинцовое оруденение, в начальной стадии которого здесь превалируют золотоносный пирит, а в конечной — галенит. Участие медных минералов сравнительно незначительное. Содержание сидерита, небольшое в начальной стадии, возрастает в конечной стадии деятельности гидротерм этой фазы. Жильные минералы: кальцит, кварц, барит.

В рудных месторождениях Кургасынского района отмечается существенно полиметаллическая фаза оруденения.

2. Свинцово-рудные месторождения района геологический кургасын свинцовый месторождение Группа свинцово-рудных месторождений Кургасына слагается из трех рудных участков: собственно Кургасына, Обалыжала, расположенного cеверо-северо-западнее Кургасына, и Ажима, находящегося северо-западнее Кургасына.

Участок Кургасын расположен на северном берегу реки Каратургай. Крайние южные выработки месторождения проходят всего на расстоянии 100−150 метров от русла реки.

Выходы оруденелых роговиков на Кургасыне прослеживаются вдоль склонов и высот, крутизна которых колеблется от 10 до 30°. Выходы руд к югу, в сторону русла реки, уходят под наносы. Оруденение здесь локализовано вдоль зон разломов, ориентированных на северо-восток 50° и юго-восток 100°. Вмещающими породами являются гнейсы, обычно рассланцованные до гнейсовидных слюдяных сланцев. Элементы залегания их в пределах Кургасына: простирание северозападное 330−340°, падение северо-восточное 60−70°, углы падения 80−85°. Совершенная сланцеватость в гнейсах выражена в направлениях 325−360°, приблизительно параллельных их простиранию, с падением на северо-восток под крутыми углами. Редкий, но резкий кливаж направлен на северо-восток 25° и юго-восток 110° под крутыми углами падения на юго-восток и юго-запад. Кливаж усиливается вблизи рудных выходов, ориентировка которых, в свою очередь, соответствует направлению последней системы кливажа. Легко видеть, что последняя система разломов и кливажа, с которой связана пространственная локализация оруденения, резко дискордантна по отношению к элементам залегания гнейсов, когда угол между простиранием вмещающих пород и оруденелых зон колеблется от 45 до 90°. Последняя система рудоносных разломов является, вероятно, следствием напряжений варисского тектогенеза, так как этому же направлению соответствует складчатая структура ближайших выходов аркозовых конгломератов верхнего девона (в 8 километров на северо-восток от Кургасына) со следующими элементами залегания: простирание 285⁰, падение северо-северо-восточнее 15°, угол падения 20°.

На Кургасыне, таким образом, находится один из пунктов достаточно резкого проявления разрывных дислокаций жесткой толщи метаморфического комплекса под влиянием напряжений молодого варисского тектогенеза. Положение реки Каратургай у месторождения Кургасын с ее широтным направлением и резкой асимметричностью гипсометрии берегов определяется в основном влиянием разрывных дислокаций в метаморфическом комплексе под действием напряжений варисского тектогенеза, может быть, несколько подновленных в более поздние эпохи. Дайки спессартита в 1,5 километров на север от Кургасына и дайки кварц-порфиров в 0,5 километров на север от Ажима не оставляют сомнения в том, что эти разрывные дислокации сопровождались здесь жильными инъекциями изверженных пород, которые, вероятно, и были активным магматическим очагом свинцового оруденения данного месторождения. Ультракислые и рудные экстракты этого магматического очага, естественно, направлялись в первую очередь вдоль ослабленных зон тектонических разломов в теле пород покрышки. Эти тектонические разломы наиболее резко формировались и сохранялись в грубозернистых и массивных породах метаморфического комплекса — в гнейсах. В других породах метаморфического комплекса с более тонкозернистым и дисперсным петрографическим составом (тальковые, хлоритовые, серицитовые сланцы и т. п.), реагировавших на сжатие как сравнительно пластичные «текучие тела», формирование этих разломов протекало менее интенсивно, чем в гнейсах. Влиянием особенностей петрографического и механического состава пород покрышки можно объяснить, что в Кургасыне приурочено исключительно к толще гнейсов.

2.1 Формы и элементы залегания рудных тел Рудные тела участка Кургасын пластои линзообразной формы согласно рисунку 1 приведенного в Приложение А. Главное рудное тело — залежь «Антонина» — имеет среднюю мощность во вскрытой и опробованной части 8,66 метров на протяжении 93,8 метра по простиранию. Свинцовые руды в районе шурфов № 11, 18, 19, 20 проявлены в виде тонких прожилков галенита в слабоокремненных боковых породах. Зоны, вскрываемые штольнями № 25 и 23, по форме проявления близки к нормальным жилам.

Таким образом, по форме залегания рудные тела Кургасына представляют все переходы от достаточно крупных нормальных жил до отдельных маломощных прожилков. Главное рудное тело Кургасына — залежь «Антонина» (простирание северо-восточное 45°, падение юго-восточное 135°, углы падения 67−70°) — достаточно выдержано на всей установленной длине залежи по простиранию. Следующая крупная по размерам залежь, вскрытая штольней № 25, имеет северо-восточное простирание 280°, северо-восточное падение 10° и угол падения 70°. Такие же элементы залегания присущи залежи в районе канав № 26—28. Два тонких прожилка свинцового блеска у шурфа № 11 имеют северо-восточное залегание 350° с почти вертикальным падением.

2.2 Состав рудных тел Жильные минералы месторождения — кварц, редко кальцит и сидерит. Жильный кварц явно двух генераций. Кварц первой генерации проявлен обычно в вытянутых агрегатах гребенчатой или перистой структуры. Размер отдельных индивидов кварца этой генерации варьирует по длинной оси в пределах 0,5−1 миллиметров при ширине 0,1 миллиметров и менее. Кварц имеет большое количество включений и слабоволнистое погасание. Он составляет основу роговиков, которая, в свою очередь, несколько позже была механически раздроблена и вновь сцементирована кварцем второй генерации. Вторая генерация кварца имеет обычно мелкозернистую структуру с размером отдельных индивидов не более 0,1 миллиметров в поперечнике. Для него характерно более низкое двупреломление, а иногда гелевая полосчатость, типичная для халцедона. В виде жилок и глубоких заливов он внедряется в тело кварца первой генерации, причем проникновение происходит по трещинкам раздробления. Ширина подобных прожилков кварца второй генерации обычно колеблется от долей до 0,5 миллиметров. Густая, сплетающаяся сеть подобных прожилков иногда сохраняет агрегаты кварца первой генерации в виде многочисленных координированных реликтов. Карбонаты (кальцит и серицит) представлены ксенолитами, редко идиоморфными зернами в составе кварца второй генерации, хотя редкие их зерна встречаются также и в кварце первой генерации.

Мусковит и хлорит в виде тонких волокнистых агрегатов обычно располагаются параллельно, отражая, вероятно, первоначальную сланцеватую текстуру вмещающих пород. Количество их значительно и несколько возрастает ближе к зальбандам залежи, где к ним иногда примешивается эпидот. Гипс в форме друз и тонких прожилков приурочен исключительно к трещинкам внутри массивных сульфидов и имеет, несомненно, гипергенный генезис. Ведущий рудный минерал месторождения — галенит, существенно связанный со второй генерацией жильного кварца, хотя одиночные его агрегаты обычны и в составе кварца первой генерации. Агрегаты кристаллов свинцового блеска часто составляют вкрапленность и шлиры в жильных породах с зернами отдельных индивидов размером от 0,5 миллиметров и менее, а иногда индивидуализируются в виде самостоятельных прожилков и линз мощностью от нескольких десятков сантиметров до долей миллиметров. Кроме свинцового блеска, в рудах участвуют пирит, цинковая обманка и халькопирит, однако количество их ничтожно по сравнению с галенитом. Содержание последних минералов несколько возрастает к зальбандам рудного тела. Пирит в виде тонкой вкрапленности по трещинам сланцеватости распространен в гнейсах и вдали от тела оруденелых роговиков. Редкие случаи совместного нахождения галенита и пирита указывают на более раннее выделение пирита, чем галенита" Халькопирит, установленный в немногих шлифах, имеет вид весьма убогой вкрапленности с размерами зерен не более 0,05 миллиметров. Иногда он облекается каемкой пирита, что указывает на более раннее выделение халькопирита, чем пирита.

Цинковая обманка встречается всегда в редких и одиночных зернах размером не более 0,5 миллиметров, обычно с неровными, извилистыми краями. Парагенезис ее неясен. Из окисленных рудных минералов установлены церуссит, лимонит, но эти минералы представляют лишь минералогический интерес. По характеру оруденения свинцовые руды месторождения разбиты на три класса: 1) богатые свинцовые руды, обычно залегающие в невыдержанных прожилках и линзах; 2) вкрапленные руды, в которых рудные минералы имеют вид густой вкрапленности или крупных шлир; 3) бедные вкрапленные руды, в которых рудные минералы встречаются в жильном материале .

2.3 Генезис рудных тел Особенности форм залегания и вещественного состава рудных тел Кургасына достаточно убедительно свидетельствуют о гидротермальном генезисе месторождения. Вещественный состав руд отражает влияние двух циклов деятельности гидротерм, наложенных друг на друга в результате повторного омоложения ранее залеченных тектонических швов в гнейсах. Однако длительного перерыва между двумя циклами минерализации, вероятно, не было.

За исключением факта практического отсутствия меди, как легко видеть, состав жильных и рудных минералов Кургасына и их парагенезис достаточно близко соответствуют второй фазе минерализации Джезказгана. О более молодом возрасте оруденения в Кургасыне по сравнению, с каледонским циклом говорит чрезвычайно слабая деформированность кристаллов рудных и жильных минералов. Варисский возраст гидротерм подтверждается их локализацией вдоль зон разломов северо-восточного и широтного простираний, соответствующих напряжениям наиболее поздней (тяньшанской) фазы варисского тектогенеза в Джезказганском районе, с которой, в частности, связаны структура, и возраст рудных полей Джезказганского медного месторождения.

Семь типовых проб из руд месторождения Кургасын, Обалыжал и Ажим проанализированы и даны следующие результаты анализа, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1 Характеристика результатов анализа взятых проб

В рудах Кургасына и Обалыжала установлены золото и серебро. Содержание серебра возрастает в прямой зависимости от повышения содержания свинца в рудах. Количество золота не зависит от степени концентрации в рудах свинца и связано, вероятно, с пиритом. На месторождении Ажим содержание золота колеблется от следов до промышленных значений, а серебро достигает значительных величин. Здесь серебро явно связано с галенитом, а золото — с лимонитом, образовавшимся в результате разложения пирита.

3. Разведочные работы и их результаты Основная залежь участка Кургасын в прошлом была вскрыта на протяжении 45 метров штольней «Антонина». Вблизи устья штольни по ее оси пройдено два шурфа: № 1 (шахта «Антонина») глубиной 8 метров и № 2 глубиной 6,5 метров. Из шурфа № 2 пройдена на юго-запад под земная выработка, являющаяся продолжением штольни «Антонина». Длина нижней выработки (штрека) 20 метров. Приблизительно на половине длины штрека, в месте поворота его к кровле (в направлении на северо-восток 15°) заметна сланцеватость в роговиках с развитыми по ней мелкими прожилками свинцового блеска, которые в дальнейшем и прослеживаются штреком. Юго-западный конец штрека приостановлен в слабоокремненных, рассланцованных и безрудных гнейсах висячего бока залежи.

На северо-восточном конце штрека от оси шурфа № 2 пройдено два орта: № 11 в юго-восточном направлении 132° длиной 7 метров, вскрывающий в конце слабоокремнелые сланцеватые гнейсы висячего бока залежи, и № 12 в северо-западном направлении 800°, длиной тоже 7 метров и вскрывающий по всей своей длине тело оруденелых роговиков. По данным бороздового опробования стенок этих ортов, для орта № 11 установлено среднее содержание свинца 8,28%, а для орта № 12 — 3,42%.

От северо-западного конца орта № 12 в сторону лежачего бока залежи пройдена горизонтальная буровая скважина № 17, которая пересекла тело роговиков в интервале 0−2 метра, причем в пределах 0−0,6 метров установлено промышленное оруденение.

Залежь в сечении скважины № 17 — орт № 12 — орт № 11 имеет суммарную мощность 14,65 метров при среднем содержании свинца 8,02%.

Следующее сечение проходит через скважину № 14, ось штрека и скважину № 15. Залежь здесь имеет суммарную мощность 10,4 метров при среднем содержании свинца 4,25%. Расстояние между этими сечениями 18 метров.

Последнее документированное сечение рудного тела на юго-западе проходит через юго-западный конец штрека нижнего горизонта и орт № 6. Характеристика залежи в этом сечении, по данным бороздового опробования стенок выработок, следующая: средняя мощность 3,9 метров, среднее содержание свинца 2,07%. Расстояние между этим и предыдущим сечением 10,8 метров.

Скважина № 13, пройденная от южного конца штрека на северо-запад 320°, подсекла тело роговиков в интервалах 0−3 и 6−7,5 метров. В обоих случаях отмечено видимое содержание свинцового блеска. Химический анализ керна шлама этой скважины на указанных горизонтах, однако, дал отрицательные результаты: максимальное содержание свинца в отдельных пробах 0,47%. При малом выходе керна (около 30%) здесь возможна потеря тяжелой части шлама в трещинах роговиков.

Для проверки этого положения был пройден квершлаг № 13 по оси скважины № 13 длиной 20 метров, который установил следующие участки оруденения, считая от юго-восточного конца, которые приведены в таблице 2.

Таблица 2 Характеристика участков оруденения

Оруденение в этих участках представлено прожилками и шлирами галенита в теле слабоокремнелых гнейсов. Элементы залегания их вполне согласуются с основной рудной залежью «Антонина» .

Оруденение литеры б прослежено по простиранию штреком № 13−6, показавшим выклинивание руды на расстоянии 6,2 метров на юго-запад от оси квершлага № 13. Общая длина залежи 11 метров.

Оруденение литеры в было также прослежено по простиранию штреком 13-в, отметившим выклинивание руды на расстояние 2,5 метра на северо-восток от квершлага № 13. Общая длина залежи 3 метра.

Оруденение литеры, а соответствует горизонту вкрапленников, подсеченных скважиной № 14 в интервале 1,5−3,5 метров.

Основная залежь «Антонина», по данным разведочных выработок на нижнем горизонте штольни, имеет среднюю мощность 10,51 метров и площадь горизонтального сечения рудного тела 302,67 м².

Участок «Антонина». Подземная часть этой штольни начинается в 15 метрах на северо-восток от центра шурфа № 1. На юго-запад от него штольня продолжается в виде открытого карьера, где вдоль стен обнажаются роговики в коренном залегании. От северо-западного борта шурфа № 2 пройден в направлении 320° орт № 2, обнажающий оруденелые роговики на протяжении 4 метров в нижней части оруденелой полосы, по которой пройдена штольня «Антонина». Эти же оруденелые роговики вскрыты ортом № 3, заданном в подземной части штольни на расстоянии 7 метров от ее устья. Мощность оруденения по орту № 3 равна 3метра.

Далее на северо-восток эти оруденелые роговики еще не вскрыты горными работами, а горизонтальными буровыми скважинами № 9 и 10, пройденными из штольни «Антонина» в интервале 10 и 20 метров от орта № 3 в сторону лежачего бока залежи, установлена мощность оруденелых роговиков 1,5 и 1 метров. В 38 метрах на северо-восток от устья штольни имеется неглубокий шурф № 3, вскрывающий богатые свинцовые руды.

В 13 метрах на северо-восток от шурфа № 23 пройдено два орта: № 4 на юго-востоке и № 5 на северо-западе (315°). По орту № 4 промышленное оруденение установлено в интервале 0−6 метров, считая от конца штольни. Руда — вкрапленность и прожилки галенита в слабоокремлелых гнейсах. По орту № 5 промышленное оруденение установлено в интервале 0−1 метров, считая от конца штольни.

В самой штольне «Антонина» непрерывное промышленное оруденение отмечается на протяжении 5 метров на северо-восток от сечения ортов № 4 и № 5. Далее на северо-восток штольней обнажены слабоокремнелые гнейсы с вкрапленностью пирита и незначительными прожилками галенита. Содержание свинца здесь на первых 14 метрах неравномерное. Последние 15 метров штольни пройдены в слабоокремнелых и пиритизированных гнейсах.

Общая длина штольни, считая от центра шурфа № 1, 100 метров, из которых последние 15 метров безрудные.

Общее простирание штольни северо-восточное 45°. Ширина ее колеблется от 1,5 до 2,6 метров при высоте 1,6 метр. На всем своем протяжении штольня прошла в теле роговиков с прожилками свинцового блеска, концентрация которого, однако, резко понижается в северо-восточном направлении. Забой штольни приостановлен в слабоокремнелых рассланцованных гнейсах с вкрапленностью пирита и редкими маломощными непромышленными прожилками галенита. Глубина конечного забоя штольни от дневной поверхности около 23 метра, а промышленной части — 20 метров.

Залежь Кургасына, по данным разведочных выработок на верхнем горизонте штольни «Антонина», имеет среднюю мощность оруденения 6,52 метров, площадь горизонтального сечения 812,54 м ².

Объем рудной массы, с учетом данных в контуре упомянутых выработок, с достаточной степенью достоверности может быть учтен по категории В.

Для запасов категории С₁ контуры оруденения на северо-востоке раздвинуты до границы крайней промышленной пробы по штольне «Антонина», а на юго-западе — на 5 метров от оси квершлага № 13 с мощностью и содержанием свинца, равными значению их в ближайшем сечении. Экстраполяция на глубину взята 30 метров, то есть на от включенной в подсчет длины рудного тела.

Для запасов категории С₂ глубина выклинивания залежи 50 метров при той же площади поперечного сечения залежи, которая была принята по категории С_1.

Запасы малых линз, обнаруженных квершлагом № 13 на лежачем боку основной залежи «Антонина», подсчитаны с экстраполяцией на? от их установленной длины 6,5 метров в сторону восстания линз до их выхода на дневную поверхность. Запасы их отнесены к категории С_1.

Из других проявлений свинцовых руд на участке Кургасын более интересными в промышленном отношении служат зоны, вскрытые короткими штольнями № 23 и 25. В залежи штольни № 25 оруденение имеет мощность 1,4 метр и среднее содержание свинца 1,4%. Эта зона заслуживает доразведки в юго-восточном направлении 100°, где выходы ее скрыты под наносами.

Залежь, вскрываемая другой короткой штольней № 23 в виде кварцевой жилы с вкрапленностью галенита и сидерита, вероятно, сопряжена с залежью штольни № 25.

Остальные обнаруженные рудные зоны на участке Кургасын в районе шурфов № 11, 18, 20 и канав № 26−28, 3, 4, 56, 9 ничтожны по размерам оруденения. Их изучение надо начать вслед за детализацией протяженности и состава зон штолен № 23 и 25 и залежи «Антонина» .

Участок Обалыжал расположен на северо-северо-западе от Кургасына. Здесь обнажаются те же гнейсы и гнейсовидные слюдяные сланцы, что и на Кургасыне. Рудные залежи на Обалыжале локализованы вдоль зон тектонических разломов в гнейсах в северо-восточном направлении 20−50° (также тождественных с Кургасыном). Состав рудных и жильных минералов здесь тот же, что и в Кургасыне, только масштаб гидротермального окремнения выражен несколько слабее. Кроме того, на участке Обалыжал пирит и цинковая обманка встречаются чаще, чем на Кургасыне. Основным рудным минералом и здесь остается галенит. Процессы окисления на Обалыжале проявлены несколько шире, чем в Кургасыне. Церуссит, ярозит, лимонит, железо-марганцевые охры встречаются местами в значительных количествах.

Наиболее крупной рудной залежью участка является зона Обалыжал, которая прослежена и опробована на поверхности на протяжении 220 метров по простиранию.

Глубина шахты «Борис», откуда раньше проведена подземная разведка этой залежи, 30 метров. Ныне она затоплена, не имеет крепления и подъемных устройств и не доступна для осмотра. По архивным материалам можно установить, что на глубине 30 метров из шахты «Борис» пройден квершлаг в юго-восточном направлении 120° для разведки залежи зоны Обалыжал. Общая длина этого квершлага 41 метров и, судя по зарисовкам, он подсекает тело рудной залежи вдоль восточной стенки квершлага в интервале 31−35 метров, считая от центра шахты «Борис». При этом в интервале 31−35,5 метров показываются богатые руды, а в интервале 31,5−35 метров — вкрапленные с неизвестным содержанием свинца. В западной стенке квершлага богатая руда подсечена в интервале 25,5−27 метров, а вкрапленные руды — в интервале 27−31 метров. На плане руда непрерывно протягивается по обеим стенкам квершлага. При этом рудное тело простирается в юго-восточном направлении 100°, то есть под углом 80° к простиранию его на поверхности. В 24 метров от ствола шахты «Борис» из квершлага на юг пройден штрек. На его плане отмечены вкрапленные, очевидно, небогатые свинцовые руды. В 12,8 метрах от центра шахты «Борис» квершлаг подсек еще один тонкий, маломощный прожилок богатой свинцовой руды. На северо-восток от квершлага рудное тело разветвляется на две части, одна из которых, имея северо-восточное простирание 26°, сливается с зоной шахты «Николай», а другая имеет простирание 340°, а затем меняет его на северо-восточное 32° и устанавливается в канаве № 5 в виде основной залежи зоны Обалыжал. Общая конфигурация оруденения в интервале канав № 14, 5, 7 и шахты «Николай» имеет вид заполненной рудным и жильным минералом неправильной сети трещин вдоль единой и достаточно значительной зоны дробления.

Средняя мощность разведанной части залежи зоны Обалыжал 2,43 метра при площади горизонтального сечения блока 533,79 м².

К категории В отнесены запасы, расположенные в контуре внутри опробованной площади залежи, имеющей вид пирамиды, основание которой равно 533,8 м² при высоте 30 метров (равной глубине, вскрытой квершлагом шахты «Борис»).

Для категории С₁ длина и мощность залежи оставлены теми же, что и для категории В, а экстраполяция на глубину взята равной 40 метров, считая от выходов руды на поверхность.

Для категории С₂ при тех же исходных данных, что и для категории С₁, глубина экстраполяции равна 60 метров, считая от выходов руды на поверхность. Она составляет? установленной длины залежи по простиранию.

Другие проявления свинцовых руд на участке Обалыжал по величине менее значительны. Из них более крупной является зона шахты «Николай», прослеженная канавой № 6 и шахтой «Николай» на протяжении 44 метра по простиранию; опробование залежи по канаве N° 6 дает мощность оруденения 1,6 метров. Менее значительная зона вскрыта шурфом № 10.

Участок Ажим расположен северо-западнее Кургасына. Здесь обнажается мощный комплекс гнейсов, включающих большое количество кварцевых жил, ориентированных часто по простиранию гнейсов (350−360°), реже в направлениях на северо-запад 320° и северо-восток 40^о. Здесь же имеются маломощные дайки жильных кварц-порфиров. Большая часть кварцевых жил участка не содержит рудных минералов. В некоторых жилах отмечается убогая вкрапленность пирита. Лишь в одной жиле (№ 1) устанавливаются свинцовые минералы. Простирание этой жилы 350°, падение юго-западное 260°, угол падения 67°. В прошлом она вскрыта одной канавой, которая обнаружила сложную, полосчатого строения жилу мощностью от 1,1 до 0,6 метров.

Канавы № 2, 3, 4, пройденные в интервалах 10 метров на север и юг по простиранию жилы от канавы № 1, указывают, однако, на резкое уменьшение содержания свинца в жиле.

Канава № 3 дает содержание свинца лишь в сотых долях процента. Буровая скважина № 1, пройденная в сторону падения наиболее мощной части жилы, пересекла тело жилы на глубине 23,3−24,07 метров, где содержание свинца на мощность 0,7 метров оказалось равным 0,32%. Таким образом, промышленное значение участка Ажим в отношении свинцовых руд весьма незначительно.

4. Горно-техническое оборудование применяемое на месторождении Добыча свинцово-цинковых руд ведётся открытым и подземным способами. Проходка горных выработок осуществляется c помощью комплексов самоходного оборудования.

Самоходное оборудование для комплексной механизации очистных и проходческих работ делится на основное технологическое и вспомогательное, согласно рисунку 2.

Рисунок 2 — Схема комплекса самоходного оборудования По назначению основное технологические самоходное оборудование подразделяется на буровые станки для бурения взрывных скважин диаметром 51−200 мм, бурильные установки для бурения шпуров диаметром 32−50 мм, погрузочные машины, экскаваторы, ковшовые погрузчики, Погрузочно-транспортные машины, автосамосвалы, самоходные вагоны. К вспомогательному самоходному оборудованию относятся: установки для заряжания шпуров и скважин, крепления горных выработок, автотележки для доставки грузов, горюче-смазочных материалов и перевозки людей, автокраны, бульдозеры, грейдеры, поливомоечные машины и др.

Общая особенность современного самоходного оборудования — наличие самоходного пневмоколёсного шасси с сочленённой или (реже) жёсткой рамой, состоящего из тягача и полурамы для установки на ней навесного рабочего оборудования (бурильных стрел, ковша, кузова). По размерам самоходное оборудование делится на малогабаритное (ширина и высота до 2 м) и крупногабаритное.

Высокая мощность и производительность, способность преодолевать значительные расстояния и подъёмы в горных выработках, универсальность и другие достоинства самоходного оборудования в наибольшей степени отвечают требованиям добычи различных полезных ископаемых подземным способом и проходки горных выработок и тоннелей. Комплекс самоходного оборудования — система увязанных по основным параметрам и производительности машин, обеспечивающая механизацию технологических процессов очистных или проходческих работ.

Применение на рудниках высокопроизводительных комплексов самоходного оборудования позволяет достигать высоких технико-экономических показателей: мощность шахт и рудников возросла в 2−3 раза, увеличилась интенсивность подготовки и разработки месторождений, уровень механизации и энерговооружённости труда повышен в 2−4 раза, производительность труда рабочих очистного забоя увеличена в 2−3 раза, на проходке — в 3−4 раза, несколько снизилась себестоимость добычи 1 тонны руды. В перспективе намечено значительное расширение применения самоходного оборудования на добыче руд цветных и чёрных металлов, горно-химического сырья и других полезных ископаемых, а также в транспортном и гидротехническом строительстве при проходке камер и тоннелей.

Наиболее распространено самоходное оборудование с дизельным приводом (более 80%). Основные особенности самоходного оборудования с дизельным приводом: манёвренность, наличие системы очистки отработанных газов, состоящей из каталитического и жидкостного нейтрализаторов.

Самоходное оборудование выпускается в нормальном рудничном и взрывобезопасном исполнении. В последнем случае в конструкции машин с дизельным приводом предусматриваются дополнительно пластинчатая защита во всасывающем и выхлопном каналах, выхлопной коллектор с водяным охлаждением, тепловое реле для отключения подачи топлива, патрубки для отбора проб отработанных газов, предохранительный водяной затвор, автоматическая порошковая пламегасительная установка. Пуск двигателя осуществляется пневмостартером; применяются ремни из антистатического негорючего материала, невоспламеняемые гидравлические жидкости.

Основные направления совершенствования самоходного оборудования: переход к изготовлению унифицированных агрегатов и комплексов машин на основе блочно-модульного принципа их конструирования, создание машин для специфических горнотехнических условий, изыскание эффективного нетоксичного автономного привода, применение дистанционного, программного и автоматизированного управления работой машин.

Заключение

Исследовала Кургасынское свинцовое месторождение в результате исследовательских работ запасы руды и свинца на месторождении Кургасын, включая три рудных участка («Антонина», Обалыжал, Ажим), требуют дальнейшего продолжения геологоразведочных работ. Обоснованием этого может служить, в частности, кооперируемость этих запасов со свинцовыми концентратами из полиметаллических участков Джезказгана, заключающих значительный тоннаж свинца в комплексных медносвинцовых рудах.

Казахстан богат минерально-сырьевыми ресурсами. Будущее цветной металлургии Казахстана видится в качестве современной, основанной на применении инновационных технологий, высокопроизводительной, энергоэффективной, экологически чистой отрасли экономики, обеспечивающей сырьем диверсифицированную промышленность собственной страны, экспортирующей за рубеж продукцию высокой степени готовности, создающей условия труда, отдыха, инфраструктурных потребностей не только в известных промышленных регионах, но и в необжитых новых районах нашей огромной страны.

Можно отметить, что конец 20 века ознаменовался резким прорывом в познании глубинных недр Земли на базе хорошо организованных исследований, включающих сверхглубокое континентальное и океаническое бурение, драгирование океанического дна и его непосредственное изучение с помощью глубоководных аппаратов, а также инструментальные исследования с поверхности. При этом проводится накопление принципиально новых данных на основе геологических и дистанционных методов, их обработка и увязка с имеющимися сведениями, теоретический анализ совокупности полученных данных и разработка концепций о строении и развитии Земли, реализация этих концепций в области прикладных исследований с целью поисков месторождений полезных ископаемых.