Механизм формирования вторичных месторождений меди и цинка

Лучше всего отвечает данным осадочная теория происхождения колчеданных месторождений [3]. Намечается не менее двух этапов рудообразования. В первый этап на сероводородном барьере на дне моря отлагались пластовые залежи пирита. Во второй – полиметаллический этап – толщи пирита служили сульфидным барьером для гидротермальных растворов, несущих медь, свинец и другие халькофильные элементы [8]. Их источником были вмещающие породы, в которых формировались зоны выщелачивания. На сульфидном барьере происходила реакция замещения:

FeS2 +2Zn²+→ 2ZnS+Fe²+

FeS²+2Pb²+→2PbS+Fe²+

9FeS2+5Cu²+→5CuFeS2+4Fe²+4S²-

Возможность аналогичных реакций замещения была экспериментально доказана. Расчетным путем доказано, что изобарный потенциал ∆Z при t=200˚С отрицателен, т. е. процесс термодинамически возможен. Пиритные толщи служили также геохимическим барьером для серебра и золота; при отсутствии геохимического барьера на пути движения гидротермальных растворов руды не образуется, возникает лишь рассеянная минерализация [13].

Зона выщелачивания металлов и сульфидный (пиритный) барьер установлены и на другом изученном колчеданном месторождении. Расчеты показали, что в ходе метаморфических процессов из андезитовых порфиритов было выщелочено 720 тыс. т Cu, 114 млн. т Fe, 77,7 тыс. т Co и т. д. Интересны следующие выводы, имеющие не только теоретическое, но и практическое значение. Предполагаются, что первым основным фактором, определяющим перспективность района на нахождение гидротермальных месторождений с геохимических позиций, следует считать наличие зон гидротермальных измененных пород с пониженным по сравнению с исходными породами содержанием рудных элементов. Второй фактор – наличие геохимических барьеров, на которых могло произойти осаждение выщелоченных металлов. Третий фактор – наличие благоприятных структурно-тектонических условий, определяющих сбор и движение гидротерм к геохимическим барьерам. Обширные поля убогой минерализации являются показателем, что дальше миграция рудных элементов в растворах не шла, следовательно, породы, располагающиеся за этой зоной, бесперспективны. Одновременны можно утверждать, что если возникло обширное поле рассеянной минерализации, значит на пути движения гидотерм не было геохимических барьеров, осаждавших рудные элементы [8].

2.2 Геохимические типы экзогенных месторождений.

Экзогенные месторождения целесообразно систематизировать по типам миграции элементов. Ниже приведены четыре группы месторождений выделенные на этой основе:

1. Месторождения, формирование которых связано с механической миграцией. К ним относятся россыпи.

2. Месторождения, формирование которых связано с физико-химической миграцией.

3. Месторождения, формирование которых связано с биогенной миграций, – каустобиолиты, органогенные известняки, кремнистые породы, фосфаты и нитраты (гуано) и др.

4. Месторождения, формирование которых связано с техногенной миграцией, – искусственные месторождения солей и др.

Рудные тела гидрогенных месторождений приурочены к водоносным горизонтов артезианских бассейнов, содержащих пластовые напорные воды [10]. Рудные тела не подчиняются ни стратиграфическому, ни фациальному контролю, занимают закономерное положение в эпигенетической зональности, формирование которой связано с инфильтрацией кислородных вод в серо-цветные песчаные породы [19]. Эпигенетическая зональность представлена тремя основными зонами (по движению потока пластовых вод) : 1) зоной пластового окисления 2) зоной уранового и селенового оруденения и 3) зоной безрудных серо-цветных пород.