Месторождения и история - Эдвард Эрлих

Строительство города и завода началось в 30-е годы и строились они по типичным стандартам времен индустриализации, то есть голодными лагерниками. Недаром Джезказган называли казахской (медной) Магниткой. Но достроен он был в первые послевоенные годы трудом японцев-военнопленных. Здесь во вполне обычных для России, но нарушающих все международные нормы, лагерях работало 9000 военнопленных (а всего в Казахстане их было 58900 японцев). Смертность была огромной. Именно после их четырехлетнего труда Джезказган и получил статус города, который был назван Большой Джезказган (Канафина, 2003).

В соответствии с общей тенденцией всех «освобождающихся от оков колониализма» стран город переименован в Жезказган («город меди», каз.). Сейчас здесь добыча меди производится в трех шахтах и двух карьерах. Медеплавильный комбинат входит в десятку самых крупных медеплавильных предприятий мира и в пятерку крупнейших в мире производителей серебра. Здесь производится 450 тысяч тонн меди в год (Стратиформное медное месторождение Джезказган). Джезказганская группа месторождений (Джезказган, Итауз, Сарыоба и др.) расположена в северной части герцинской структуры, Джезказган-Сарысуйской мульды, наложенной на раннекаледонское складчатое основание. Продуктивная джезказганская свита в пределах рудного поля состоит из одиннадцати ритмично переслаивающихся пачек сероцветных и красноцветных песчаников, алевролитов и конгломератов. Окраска связана со степенью окисления железа. Отношение сероцветных и красноцветных разностей почти равно 1:1. Минерализация локализуется почти исключительно в сероцветных разностях пород. Промышленное оруденение распространяется до глубины 600 метров. Общее число слоев сероцветных пород на месторождении равно 26, но промышленное оруденение несут только 13 из них. Эти слои объединены в 9 рудоносных горизонтов, каждый из которых содержит до пяти прослоев рудоносных пород, отделенных друг от друга красноцветными слоями. Наиболее богатые части рудных тел преимущественно приурочены к сводам и крыльям антиклинальных структур и осложняющим их флексурам. 40 % запасов одиннадцати залежей сконцентрировано в сводовой частях куполов, 35 % располагаются на крыльях и флексурах и только 25 % – в синклиналях. Такого рода распределение рудных тел соответствует законам миграции флюидов в осадочных толщах, которое отражается в законах локализации нефтяных и газовых залежей.

Внутреннее строение Джезказган-Сарысуйской мульды характеризуется наличием брахиформных структур второго порядка: широких синклинальных складок, чередующихся с пологими антиклиналями и куполами, крылья которых часто осложнены флексурными перегибами. На участках резких перегибов пластов возникают разрывные нарушения типа сьросов, надвигов и т. п. Геофизическими исследованиями установлено наличие ряда субмеридионального и субширотного направлений, сочленяющихся непосредственно к югу от Джезказгана.

Рудные тела четких геологических границ не имеют, контуры их определяются по данным опробования. По простиранию промышленные руды постепенно, но на сравнительно небольшом расстоянии сменяются забалансовыми, а затем слабо минерализованными породами. Распределение полезных компонентов внутри крупных рудных тел равномерное, выдержанное на больших площадях, однако почти повсеместно наблюдается чередование участков с более высоким и более низким содержанием меди. Местами в блоках промышленных руд встречаются «окна», сложенные забалансовыми бедными рудами и слабооруденелыми породами.

Руды комплексные. Главным компонентом является медь. Существенное значение имеют свинец и цинк. Из примесей используются серебро и рений. В незначительных количествах присутствуют мышьяк, кадмий, висмут, ртуть, золото, молибден. Медные минералы – халькопирит, борнит, халькозин. Отмечается четкая вертикальная зональность в их распределении. В верхних горизонтах преобладает халькопирит, который глубже сменяется борнитом, а еще ниже преобладает халькозин. Для нижних горизонтов характерно повышенное содержание свинца и цинка. В отдельных рудных телах в центральной части преобладает халькозин, который к периферии сменяется борнитом, а последний халькопиритом. Для краевых частей тел характерно увеличение содержания свинца и цинка. Свинцовая минерализация представлена галенитом, цинковая – сфалеритом (клейофаном). Серебро присутствует в виде самородного серебра или в форме изоморфной примеси в решетках в различных сульфидах. Второстепенные минералы представлены пиритом, арсенопиритом, бетехтинитом, джорментом, арсенидами меди и кобальта, блеклыми рудами (теннантитом). Текстурно преобладают вкрапленные руды. Рудные минералы замещают цемент песчаников и конгломератов, реже зерна полевых шпатов и кварца. Текстуры часто полосчатые, определяемые особенностями текстур осадочных пород.

Рис. 1.3.10. Карьер по добыче медной руды в Джезказгане. Стратиформное месторождение Джезказган (геологическое строение и Джезказганский рудник).

Геология Джезказганского месторождения дает основание отнести его к инфильтрационному типу. Отсутствие проявлений вулканизма в период формирования оруденения, стратитиформная природа месторождение и четкий литологический контроль минерализации сближают его с месторождениями медистых песчаников и сланцев, в число которых входит знаменитое Удоканское месторождение, а также урановые месторождения Шинколобве (Демократическая республика Конго) и Шварцвальдер (зона передового хребта в Скалистых горах Колорадо). Вопрос о генетической природе медной минерализации остается открытым. Некоторые указания на его возможное происхождение дают приводимые ниже данные о природе медной минерализации другого крупнейшего медного месторождения Казахстана – Коунрадского месторождения на берегу озера Балхаш, где медная минерализация ассоциирует с диабазовыми излияниями. Это дает возможность высказать гипотезу об общей зараженностью медью всего этого района и мобилизации меди Джезказганского медного месторождения из нижних, предположительно богатых медью горизонтов.

Месторождения, связанные с карбонатитами

Крупнейшее по запасам медное месторождение 1.5 млн. тонн руды со средним содержанием меди 0.68 % связано с карбонатитоввым массивом Палабора, расположенным близ границы Южноафриканской республики с Мозамбиком. Руды комплексные, помимо меди из них извлекают уран, торий, золото, серебро, железо и фосфор. Основными минералами меди являются борнит и халькопирит. Другие минералы – магнетит, апатит, бадделиит, торианит, оливин, флогопит. Разработка ведется открытым и подземным способом с 1966 года (Палабора). В связи с упоминанием медного месторождения, связанного с карбонатитами Палаборы, я хочу напомнить о проекте работ по изучению рудоносности крупнейшего в мире карбонатитового тела расположенного в ядре массива Томтор. Здесь отмечаются орпределенно связанные с ликвацией железные руды типа Кируны и тем самым создаются благоприятные условия для формирования медной минерализации в ходе сульфуризации расплава.

Скарновые месторождения меди

В настоящее время этот тип месторождений считается неперспективным и я помещаю этот раздел просто чтобы отметить факт его существования и ту роль, которую разработка этих месторождений играла на отдельных этапах. Зона окисления меденосного скарнового месторождения на Урале долгое время служила одним из основных источников малахита, шедшего на отделку царских дворцов и соборов в Петербурге. Относительно небольшие скарновые месторождения располагаются в пределах рудных полей месторождений меднопорфирового типа, таких как Саяк (Казахстан), Бисби и Клифтон в Аризоне, США (Смирнов, 1969).

Стратиформные месторождения свинца и цинка

Стратиформные месторождения двух связанных с медью «основных металлов» свинца и цинка содержат 30–45 % общих мировых запасов этих металлов. Они обычно приурочены к одному или нескольким пластам в карбонатных толщах известняков, локализованных в рифтогенных структурах. Общей особенностью этих месторождений, как и месторождений медистых песчаников и сланцев, является полное отсутствие связи с видимыми проявлениями магматичкой активности. Рудой являются карбонатные породы, содержащие гнезда, вкрапленники и тонкие прожилки сульфидов (галенит и сфалерит). Кроме этих рудных минералов присутствуют сульфиды железа и меди. Оруденение не распространяется на значительную глубину, но характеризуется большими размерами и большой протяженностью по простиранию (Стратиформные месторождения свинца и цинка). По геологическим особенностям среди них выделяется несколько типов:

Месторождения Каратаусского типа приурочены к углисто-кремнисто-известково-доломитовым формациям. Толщи локализованы в пределах линейных рифтогенных структур. Характерна многоярусность в распределении оруденения, обогащенность рудных пластов органическим веществом, определяющим кристаллизацию рудных компонентов. Для них характерна минералогическая и геохимическая бариево-свинцово-цинковая специализация. Типичными примерами месторождений этого типа являются Миргалимсайское, Шалкинское в горах Каратау (Казахстан), Сумсарское, Джергалан (Кыргызстан), Сардана, Барвинское (Россия), цинковые месторождения восточного Теннесси (США).