Колчеданные месторождения полезных ископаемых¶

Колчеданные месторождения полезных ископаемых — группа месторождений руд цветных, благородных и редких металлов, представленных преимущественно сульфидными минералами (пиритом, халькопиритом, сфалеритом, галенитом) и залегающих в виде линз, пластов и жил среди вулканогенно-осадочных толщ. Относятся к классу гидротермально-осадочных образований, формирующихся в зонах подводного вулканизма.

¶Генезис и условия образования

Колчеданные месторождения формируются в результате деятельности гидротермальных растворов, циркулирующих в толщах океанической коры в рифтовых зонах, островных дугах и задуговых бассейнах. Горячие флюиды, обогащённые металлами (Fe, Cu, Zn, Pb, Au, Ag) и серой, при выходе на морское дно смешиваются с холодной морской водой, что вызывает резкое падение температуры и давления. Вследствие этого происходит осаждение сульфидов с образованием массивных рудных тел.

Современным аналогом древних колчеданных руд являются «чёрные курильщики» — гидротермальные источники на дне океанов, впервые обнаруженные в 1977 году в районе Галапагосских островов. Изучение этих объектов позволило подтвердить вулканогенно-осадочную модель рудообразования, предложенную советскими геологами В. И. Смирновым и М. Б. Бородаевской в середине XX века.

¶Состав и типы руд

Главным рудным минералом колчеданных месторождений является пирит (серный колчедан), доля которого в руде может достигать 80–90 %. Среди сопутствующих минералов выделяются халькопирит (медный колчедан), сфалерит (цинковая обманка), галенит (свинцовый блеск), а также блеклые руды, борнит и ковеллин. Нерудные минералы представлены кварцем, баритом, кальцитом и хлоритом.

По составу руды подразделяются на следующие типы:

• медноколчеданные — с преобладанием халькопирита и пирита;
• медно-цинковые — содержат сфалерит наряду с халькопиритом;
• полиметаллические (колчеданно-полиметаллические) — включают свинец, цинк, медь и серебро;
• серноколчеданные — почти мономинеральные пиритовые руды, используемые для получения серы.

Текстуры руд преимущественно массивные (сплошные), вкрапленные, полосчатые и брекчиевые. Характерна зональность рудных тел: в нижних частях залегают пиритовые руды, в верхних — медно-цинковые и полиметаллические.

¶Геологическое строение

Рудные тела колчеданных месторождений имеют форму линз, пластообразных залежей, столбов и жил, часто образующих кустовые и цепочечные системы. Мощность рудных тел варьируется от нескольких метров до 100–150 метров, протяжённость — от десятков метров до 2–3 километров. Вмещающие породы представлены спилитами, кератофирами, диабазами, туфами и яшмами — типичными образованиями зеленокаменных и офиолитовых комплексов.

Месторождения приурочены к синклинальным структурам и зонам разломов, контролирующим палеовулканические постройки. В разрезе рудовмещающих толщ часто выделяются три горизонта: подрудный (лавовый), рудный (сульфидно-осадочный) и надрудный (туфогенно-осадочный).

¶Классификация

По геологической позиции и составу колчеданные месторождения подразделяются на:

• кипрский тип — формируется в офиолитовых комплексах океанической коры (месторождения Кипра, Омана, Ньюфаундленда);
• уральский тип — связан с островодужными вулканогенными толщами (месторождения Южного Урала);
• куроко-тип — характерен для окраинных морей и задуговых бассейнов (месторождения Японии, Филиппин).

¶Крупнейшие месторождения мира и России

В России главные колчеданные месторождения сосредоточены на Урале: Гайское, Учалинское, Сибайское, Бурибаевское (Республика Башкортостан и Оренбургская область), а также Дегтярское и Левихинское (Свердловская область). Уральские месторождения разрабатываются с XVIII века и до настоящего времени остаются основой медной промышленности страны.

За рубежом крупные месторождения известны в Испании (Рио-Тинто), Португалии (Невеш-Корву), Канаде (Брансуик, Кидд-Крик), Австралии (Маунт-Айза), Японии (Ханокава, Косака) и на Кипре (Скуриотисса).

¶Промышленное значение

Колчеданные месторождения являются важнейшим источником меди, цинка, свинца, золота, серебра, кадмия, селена, теллура и серы. Из колчеданных руд извлекается до 40–50 % мировой добычи цинка и около 30 % меди. Пиритные концентраты используются в производстве серной кислоты, а огарки после обжига — в металлургии.

Технология переработки руд включает стадии дробления, измельчения, флотации с получением медного, цинкового, свинцового и пиритного концентратов. Извлечение полезных компонентов достигает 85–95 % при комплексном использовании сырья. Отвальные хвосты обогащения складируются в хвостохранилищах, что требует соблюдения природоохранных мероприятий.

¶Экологические аспекты

Разработка колчеданных месторождений сопровождается образованием кислых шахтных вод (за счёт окисления пирита), что приводит к загрязнению поверхностных и подземных вод тяжёлыми металлами. На Урале проблема кислого дренажа особенно актуальна для отработанных месторождений (Карабаш, Кировград). Современные предприятия применяют оборотное водоснабжение, нейтрализацию стоков и рекультивацию нарушенных земель.

¶См. также

• Гидротермальные месторождения
• Пирит
• Чёрные курильщики

¶Источники

1. Смирнов В. И. Геология полезных ископаемых. — М.: Недра, 1982.
2. Бородаевская М. Б., Кривцов А. И., Ширай Е. П. Колчеданные месторождения мира. — М.: Недра, 1979.
3. Геологический словарь: в 2 т. — М.: Недра, 1978.
4. Старостин В. И., Игнатов П. А. Геология полезных ископаемых. — М.: Академический проект, 2004.