Отчет по рроизводственной практике на примере - Рудник «Северный»

Контакты с вмещающими породами, как правило, тектонические с  зеркалами скольжения и глинками трения мощностью от 1-2 до 20см (исключение – краевая часть восточного фланга, где висячий бок не тектонизирован). Характерной особенностью залежи на участках, где она представлена рудами в серпентинизированных перидотитах, является наличие на контакте с вмещающими породами прослоя безрудных пироксенитов.

Тектонические зоны являются естественными  геологическими границами рудных тел. Контакты между типами руд внутри рудного тела также в основном тектонические, вдоль них трещиноватость распространяется и в толщу руды. На участках малых мощностей рудный массив может быть полностью разлинзован с образованием чечевицеобразной отдельности.

В связи с этим, устойчивость рудного  массива на различных участках месторождения  зависит не от устойчивости руды самой  по себе, а от степени тектонической  нарушенности, образующей внутреннюю трещиноватость внутри слоя, представленного одним типом руд, и количества тектонических зон и их мощности.

В соответствии с проектом разработки, в настоящее время приостановлена отработка запасов на западном фланге Северного рудного тела ниже гор.-260-320м, в связи с развертыванием добычи рудником «Северный-Глубокий» на Центральном рудном теле. Его запасы находятся выше по разрезу и подлежат первоочередному погашению. Планируется, что добыча на западном фланге Северного рудного тела будет возобновлена после полной отработки Центрального рудного тела. С октября 2003г., и до 2015г., очистные работы на Северном руднике ведутся только на восточном фланге.

Проблема генезиса сульфидных медно-никелевых месторождений Печенгского района является весьма сложной и заключается в том, что хотя никель и является весьма распространенным элементом в земной коре, промышленные концентрации образуются всего в двух случаях.

Известно  всего два промышленных типа никелевых  месторождений: 1) гипергенные (силикатные); 2) сульфидные (ликвационно-магматические).

От конкретной генетической модели зависит методика поисков и разведки. Особенно сложной является проблема поисков скрытых (слепых) месторождений в таком древнем геологическом регионе, как Печенгский, испытавший за длительный период своего развития воздействие многочисленных сложных геологических процессов, в том числе и в рамках процесса рудообразования.

Общей характерной особенностью всех рудных тел месторождений Печенгского рудного района является их ассиметрично-полосчатое внутреннее строение. Основу рудных тел, около 90%, составляют сингенетические – ликвационные вкрапленные руды, залегающие в виде изогнутых пластообразных залежей в материнских перидотитах (верлитах) и серпентинитах, при этом содержание сульфидов постепенно увеличивается сверху в низ от висячего к лежачему боку рудного тела. Меньшую долю, около 10%, составляют различные типы эпигенетических руд, приуроченные к наложенным структурам. У подошвы интрузивов, по разрывным нарушениям, главным образом вдоль поверхности контакта с вмещающими породами, залегают эпигенетические – сплошные массивные и рекчиевидные сульфидные руды, не  редко распространяющиеся за пределы материнских интрузивов. Локализация эпигенетических руд контролируется разрывными тектоническими нарушениями, среди которых наиболее существенны межпластовые сдвиго-надвиги, четко проявляющиеся на контактах интрузива. Значительно меньшую роль играют поперечные взбросы, руды локализуются в них только в близи материнского интрузива. Отмечается большое количество мелких послойных инъекций в филлитах, а также секущих сульфидных жил в самих вкрапленных рудах. Существенный отпечаток на первичные структурные особенности рудного тела месторождения накладывает трещиноватость и рассланцеватость, проявленные в наиболее тектонизированных участках, на которых развивается прожилково-вкрапленное оруденение и метасоматоз. Важной закономерностью распределения сульфидного оруденения является постепенное сгущение ликвационной вкрапленности и увеличение общего количества сульфидных руд по направлению падения интрузивов – зональность оруденения в плоскости падения. С глубиной степень оруденения постепенно увеличивается. Наличие тесной пространственной связи в распределении сингенетических вкрапленных и эпигенетических – сплошных и брекчиевидных сульфидных руд указывает на общность первоисточника  и их генетическое родство.

Геолого-структурные и минералогические данные показывают, что месторождение  «Заполярное» отличается от ряда месторождений  Печенгского рудного поля, тем, что в Северном рудном теле сингенетические вкрапленные руды и эпигенетические руды примерно в равных количественных соотношениях, при малом объеме безрудных метаперидотитов. Вместе с тем, типы руд, их структура и текстура, минеральный и химический состав, взаимоотношение, характер метаморфических изменений показывает генетическое сходство месторождения «Заполярное» с другими месторождениями Печенги.  Это дает основание в отношении источника рудного вещества рассматривать ликвационно- магматическую теорию. Современные представления о генезисе рудного вещества с позиции данной теории, состоят в том, что, оставляя главным моментом возникновения сульфидов глубинную ликвацию магматических расплавов на сульфидную и силикатную фазы, допускается, что последующие процессы подъема магм к месту локализации сопровождались гравитационной дифференциацией, что привело к увеличению концентрации рассеянных сульфидов в определенных объемах расплавов и создало предпосылки для формирования рудоносных и безрудных интрузивных фаз. Таким образом, источником рудного вещества месторождения «Заполярное» явился ультрабазит-сульфидный расплав, являющийся продуктом глубинной ликвации и дифференциации основной магмы. Данные показывают, что в структурную ловушку, выполненную ныне Северным рудным телом, внедрена сульфидно-силикатная масса, в кашеобразном состоянии, которая последовательно кристаллизовалась по мере отвердевания сульфидной фракции и протекания процесса камерной гравитационной и кристаллизационной дифференциации. Анализ морфоструктурных элементов залежей руд различных типов показывает взаимосвязь структуры с морфологией залежей. Морфология Северного рудного тела полностью связана со структурой тектонической зоны.

История формирования рудного тела месторождения  «Заполярное» представляется в следующем  виде:

1. Внедрение  насыщенного сульфидами силикатного  расплава.

2. Гравитационное  отделение сульфидной фракции  в камерных условиях.

3. Растаскивание обогащенных фракций  по тектоническим швам, динамическая  дифференциация вещества, формирование  зональности.

4. Кристаллизация: 1) эндогенных метаперидотитов и метапироксенитов; 2) рассеянновкрапленных руд; 3) густовкрапленных руд; 4) брекчиевидных руд; 5) кристаллизационная дифференциация.

5. Региональный метаморфизм пород  и руд (серпентинизация).

6. Локальный динамоморфизм в шовных зонах всех руд (пиритизация, карбонатизация, оталькование).

Печенгские месторождения необходимо рассматривать как магматические образования, возникшие в результате фазно-импульсивного внедрения порций основной-ультраосновной магмы на фоне повышающейся к концу процесса насыщенности этих порций сульфидным веществом с образованием двух типов месторождений: преимущественно вкрапленных руд в камерно-дифференцированных массивах (Тундровое, Ждановское, Быстринское и другие) и глубинно-дифференцированных месторождений богатых руд, формировавшихся из остаточного сульфидно-силикатного расплава (Заполярное, Спутник, Каула).

Структуру месторождения осложняют  несколько факторов: складчатость вмещающей  туфогенно-осадочной толщи; дорудные субмеридиональные разрывные нарушения, сопряженные с Основной рудоконтролирующей зоной; массив габбро в лежачем боку Северного рудного тела.

Рудовмещающая толща интенсивно дислоцирована, с образованием продольных и поперечных складок и разрывных нарушений  различного возраста. По взаимоотношениям с рудными телами, разрывные нарушения  разделяются на дорудные, интрарудные и пострудные. Основные тектонические разрывы, контролирующие сульфидное медно-никелевое оруденение, рассматриваются как долгоживущие образования.

К наиболее ранней системе дизъюнктивов на участке месторождения относится мощная зона сближенных нарушений северного и северо-западного простирания на западном фланге месторождения. Ее заложение произошло до внедрения габбро-диабазовых силлов и отразилось на их морфологии: вблизи этой зоны разрывов тела габбро-диабазов подворачиваются, обрываются или увеличиваются в мощности. При внедрении никеленосных интрузивов разрывные нарушения зоны были закрыты, но затем в ней опять возобновились подвижки. Они имеют дорудный характер и осложняют строение флангов рудного тела.

Более поздними по отношению к рассмотренным  сколовым нарушениям являются межпластовые тектонические зоны, представляющие собой рудоконтролирующие и рудовмещающие структуры. В районе месторождения «Заполярное» внедрение и локализация никеленосных базит-гипербазитовых массивов контролировались двумя крупными межпластовыми зонами: Главной, локализованной в основании «продуктивной» ждановской свиты, и Верхней - в средней части ее разреза.

Обе эти зоны имеют сложное строение - состоят из серии кулисообразных и ветвящихся разрывов. Одна из ветвей Главной зоны проходит вдоль контакта пород ждановской свиты с эффузивами третьего покрова колосйокской свиты. Она получила название Основной межпластовой тектонической зоны, и к ней приурочено месторождения «Заполярное». Зона имеет северо-западное простирание, с падением на юго-запад под углами 50-65°, на отдельных участках с выполаживанием до 30°, повторяя изгибы складок в метаосадочной толще. Конфигурация зоны почти на всем ее протяжении контролируется контактом туфогенно-осадочных пород с диабазами; она повторяет вдоль него все изгибы и отклоняется только на восточном фланге.

На верхних горизонтах месторождения, с удалением от лежачего бока Центрального рудного тела, зона разделяется на две ветви. Одна ветвь проходит в  песчаниках и филлитах вдоль или  непосредственно по контакту с диабазами, вторая — более прямолинейная, на некотором удалении выше по разрезу. Верхняя ветвь контролирует рудное тело «Верхнее», прослеженное по простиранию  на 100–140м и представленное в основном брекчиевидными рудами. Нижняя ветвь Основной зоны повторяет поверхность контакта с диабазами и образует пологий синклинальный изгиб.

На сочленении ветвей локализован  мощный (до 40м) раздув интрузива с  оруденением; его протяженность по простиранию от 80 до 120м, и около 300м по склонению. Основная межпластовая тектоническая зона и верхняя ее ветвь, как бы огибая с обеих сторон этот раздув интрузива, сливаются в единый шов северо-западного простирания. Мощность этой зоны очень выдержанная, изменяется незначительно, постепенно уменьшаясь в восточном направлении.

На восточном продолжении Основной оруденелой тектонической зоны диабазы третьего покрова резко изменяют простирание с юго-восточного на широтное, образуя флексурный изгиб в туфогенно-осадочных породах. Зона сохраняет юго-восточное простирание и, с небольшим синклинальным изгибом к востоку, удаляется от контакта с диабазами и продолжается в филлитах. На участке синклинального изгиба Основная межпластовая зона залегает несогласно с вмещающими породами, она начинает ветвиться, образуя ряд более мелких, расходящихся к востоку, крутопадающих тектонических швов в лежачем боку. Последние залегают согласно с туфогенно-осадочными породами, хорошо выдержаны по падению и быстро выклиниваются по простиранию. На крайнем восточном фланге месторождения зона образует ответвления в висячий бок.

Такое строение выявлено на всех вскрытых горизонтах, оно также характерно для всего восточного фланга Северного  рудного тела и на глубоких горизонтах. Ответвления так же, как и основное тело, выполнены брекчиевидными, редко вкрапленными рудами. Такое выклинивание рудного тела обусловлено сопряжением Основной межпластовой тектонической зоны с зоной трещиноватости субмеридионального простирания, имеющей крутое падение на запад под углами 70-80°. Повторные подвижки, происходившие после консолидации оруденелых массивов, привели к образованию тектонических зон дробления и брекчирования в их лежачем боку интрузий. В этих зонах происходило образование наложенных брекчиевидных руд.

Тектонические движения закончились  этапом послерудных подвижек, приведший к образованию различных систем послерудных трещин и неоруденелых тектонических зон с глинками трения по контактам пород и руд, а также внутри рудных тел.

Особое положение в структуре  месторождения занимает интрузия названная  «Северный габбровый массив». Он залегает в диабазах третьего покрова, непосредственно в лежачем боку Северного рудного тела. По строению и условиям залегания этот массив существенно отличается от других интрузий габбро, локализованных в туфогенно-осадочных породах согласно с общим простиранием. Морфологически этот массив представляет собой столбообразное тело с крутыми углами падения, приуроченное к системе субмеридиональных разрывов. Мощность массива на верхних горизонтах 100-120м, с глубиной она увеличивается.

Массив целиком залегает в диабазах третьего покрова, занимает секущее  положение к вмещающей толще, и ограничен с юга пластичной туфогенно-осадочной толщей, которая, видимо, являлась экраном в процессе внедрения и раскристаллизации расплава. Об этом свидетельствует характер контакта массива в лежачем боку Северного рудного тела, где отмечается слабая раскристаллизация габбро. Его контакты с диабазами третьего покрова интрузивные, с постепенными переходами: в габбро наблюдается зона закалки с плохо раскристаллизованной основной массой и мелкими кристаллами амфибола и моноклинного пироксена; в диабазах отмечается перекристаллизация. Этот интрузив габбро в лежачем боку усложнил морфологию Северного рудного тела: на участках, где руда залегает непосредственно на габбро, ее мощность уменьшается, появляются безрудные окна. Габбро образуют своеобразный структурный выступ, ограничивший раскрытие рудоконтролирующей зоны при внедрении продуктивных гипербазитов и разобщивший западную и восточную части месторождения.

Месторождение «Заполярное» включает два самостоятельных рудных тела: Северное и Верхнее, и несколько сближенных с ними мелких линз-сателлитов. Основные запасы сосредоточены в самом крупном - Северном рудном теле, на которое приходится 98% общих запасов месторождения. Верхнее рудное тело и линзы незначительны по масштабам оруденения, в плане находятся в контуре Северного рудного тела и тяготеют к его флангам.

Северное рудное тело имеет форму  пластообразной залежи с простиранием северо-запад – юго-восток и падением на юго-запад под углами 45-65°. С глубиной угол падения существенно не меняется и составляет в среднем 55°, лишь на восточном фланге иногда достигает 60-65°. Протяженность залежи по простиранию - сотни метров, по падению - в два раза больше. В продольной проекции рудное тело имеет отчетливое склонение к юго-востоку под углом около 70°; такое же склонение имеют участки раздувов мощности оруденелых ультраосновных пород. Средняя горизонтальная мощность промышленной залежи, в контуре кондиций, - 6,25м.