Геологическое строение района и месторождения

ВВЕДЕНИЕ

Горнорудная промышленность играет важную роль в экономике Республики Казахстан. Развитие тяжелой и легкой индустрии во многом определяется ростом добычи руд черных, цветных и редких металлов.

В Республике Казахстан имеются богатейшие запасы угля, руд черных, цветных металлов, каменных солей, фосфоритовых руд, золота и других полезных ископаемых.

Из руд получают различные металлы, химические удобрения, строительные материалы, пищевую соль и многие другие виды минерального сырья.

Горнорудная промышленность Республики Казахстан занимает одно из ведущих мест в мире по запасам сырья, объемам производства и техническому уровню.

Молодежное месторождение хромитовых руд является одним из уникальных месторождений по своим запасам и содержанию металлов в руде. Поэтому при проектировании рудника для его разработки необходимо использовать весь передовой опыт, повысить эффективность работ предприятия за счет внедрения последних достижений и техники.

ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Общие сведения о районе

Месторождение “40 лет Казахской ССР – Молодежное” находится в Южно - Кемпирсайском рудном районе на восточном склоне Орь – Илекского водораздела в Северных Мугоджарах, в 12 км к северо-востоку от г. Хромтау Актюбинской области Республики Казахстан.

Транспортные условия в районе благоприятные.

Поверхность района представляет собой всхолмленную равнину, имеющую понижение рельефа к востоку в сторону р. Орь и юго-востоку по направлению к р. Уйсылкара

Наибольшая высотная отметка – 487м, наименьшая – 307м.

Гидросеть в районе развита слабо и представлена левыми притоками р. Орь, которые большую часть года не имеют проточной воды. В летне-осений период реки почти пересыхают.

Климат района резко континентальный с продолжительной суровой зимой и жарким, знойным летом с сильными ветрами. Среднегодовая температура не превышает плюс 4’С.

Среднегодовое количество атмосферных осадков колеблется от 220 до 250 мм. Характерной особенностью климата является большое количество ветреных дней с преобладающим западным и северо-западным направлениями со средней скоростью ветра 4,3-5,2 м/с. В экономическом отношении район сельскохозяйственно-промышленный. Основная отрасль промышленности горнодобывающая, на базе месторождений хромовых руд (Донской ГОК) и силикатно-никелевых руд

(Батамшинский ГОК). Товарной продукцией Донского ГОКа является рядовая руда и хромовый концентрат.

Электроснабжение предприятий Донского ГОКа осуществляется от системы ЗАПКАЗЭНЕРГО.

 

Геологическое строение района и месторождения

Месторождение “40 лет Каз. ССР – Молодежное” расположено в пределах Восточной рудоносной зоны Южно – Кемпирсайского района и приурочено к Кемпирсайскому ультраосновному массиву.

Кемпирсайский массив ультраосновных пород приурочен к Уралтаусскому антиклинорию – структуре первого порядка, в пределах которой выделяются брахиантиклинальные структуры второго и более высоких порядков. На востоке Урлалтаусский антиклинорий граничит со структурой второго порядка в пределах Магнитогорского сиклинория – Орским грабеном, на западе – с Самарским сиклинорием. Центрально – Уральский мегантиклинорий ограничен разломами различной глубины заложения; из которых хорошо выражены только омоложенные и молодые глубинные разломы позднеорогенного,платформенного и неотектонического периода развития района.

Главный Уральский глубинный разлом падает на восток под углом 70-80* и состоит из большого количества параллельных кулисообразных разрывов. К зоне данного разлома приурочено главное рудное поле Кемпирсайского гипербазитового массива.

Сакмарско – Кокпетинский разлом разделяет Сакмарскую и Зилаирскую структурно- формационные зоны. По нему отмечается надвиг ордовикско-силурийских толщ Центрально – Уральского мегантиклинория на верхнедевонские более молодые породы.

В обнаженной части Кемпирсайского поднятия разлом фиксируется узкой зоной сбросов и надвигов меридионального простирания.

Из глубинных разломов более высоких порядков отмечается Кемпирсайско-Хабарнинский разлом с азимутом простирания 340*. Он проходит с севера-северо-запада на юго-восток. Сам Кемпирсайский массив рассекается относительно протяженными (первые десятки километров) глубинными разломами.

Таким образом, в пределах юго-восточной части Кемпирсайского массива выделено 27 структурных блоков, разделенных зонами тектонических нарушений.

В геологическом строении района принимают участие отложения меловой, палеогеновой и четвертичной систем и среднепалеозойской интрузивно жильный комплекс.

Палеозойские породы собраны в складки и нарушены разломами, часть из которых долгоживущие глубинные. К зонам глубинных разломов приурочены массивы изверженных пород.

Мезозойские кайнозойские отложения лежат резко несогласно на разных горизонтах выветрелых пород палеозоя и протерозоя.

Кемпирсайский массив представлен перидотитами и дунитами, серпентинизированными в различной степени до глубины 1200 м. Перидотиты представлены гарцбургитами и лерцолитами. Дуниты содержат включения зерен пироксена.

Контакты между дунитами перидотитами обычно резкие, но иногда постепенные переходы между породами.

Серпентины по дунитам Южно – Кемпирсайского рудного поля являются вмещающими породами рудных тел.

Жильные породы массива предоставлены двумя сериями:

-жильные породы, генетически связанные с ультраосновной магмой, представлены дунитами, пироксенитами, антинолитами;

-жильные породы габброидной магмы, к которым относятся оливиновые нориты, габбро-диабазы, горнблендиты.

Дуниты представлены маломощными жилами, которые секут линзы хромовых руд и пород массива.

Пироксениты встречаются редко. По простиранию жилы прослеживаются на несколько сот метров. Мощность их колеблется от 1,5 до 3,5 м.

Экзоконтакт с вмещающими породами представлен оторочкой черного серпентинита.

Актинолитовые породы развиты на месторождениях, представлены жилами небольшой мощности от 0,01 до 0,5 м.

Оливиновые нориты встречаются в виде даек мощностью 50-70 длиной около 5 км.

Габбро – диабазы широко развиты в массиве, представлены дайками широтного (70-100º) простирания с крутым падением, рвут рудные тела и отмечаются относительные перемещения разорванных частей рудных тел.

Дифференциация и застывание магматических масс массива происходило в условиях действия интенсивных тектонических напряжений, на что указывают многочисленные разрывы сплошности пород различного возраста.

На площади Кемпирсайского массива ультраосновных пород выявлено более 160 месторождений и рудопроявлений, хромовых руд, которые группируются в три рудных поля:

- южно – Кемпирсайское;

- западно – Кемпирсайское;

- степное.

Южно – Кемпирсайское рудное поле приурочено к юго-восточной части Кемпирсайского массива ультраосновных пород. На площади рудного поля открыто 4 крупных месторождения: «40 лет Каз. ССР – Молодежное», «20 лет Каз. ССР», «Алмаз – Жемчужина», «Миллионное».

Для месторождений данного рудного поля характерно наличие нескольких рудных тел, расположенных кулисообразно относительно друг друга.

Рудные тела разбиты разрывными нарушениями, обычно сбросо – сдвигового характера на отдельные блоки. Вертикальная амплитуда их от метра до 200 м и даже 350 м. Наиболее оптимальными зонами локализации месторождений хромитовых руд на площади Южно – Кемпирсайского рудного поля являлись Западная и Восточная рудоносные полосы.

Из других полезных ископаемых района следует отметить: силикатные кобальт – никелевые руды, железные руды, магнезиты, ультраосновные породы, минеральные краски и строительные материалы.

Месторождение «Молодежное» расположено в пределах Восточной рудоносной полосы Южно – Кемпирсайского рудного поля.

Породы Кемпирсайского ультраосновного массива на месторождении перекрыты маломощным платформенным чехлом, который представлен отложениями мезокайнозия.

В геологическом разрезе выделяются (сверху – вниз):

- четвертичные отложения, представленные продуктами разрушения коры выветривания коренных пород, обломками изверженных пород, опоковидными песчаниками, песками и глинами. Четвертичные образования встречаются по оврагам и их склонам. Мощность этих отложений достигает 1,2 м;

 - палеогеновые отложения представленные опоками, опоковидными глинами, окремненными опоками и глинами. Мощность их колеблется от 0 до 15,5 м;

- верхнемеловые отложения, которые залегают на размытой поверхности ультраосновных пород и представлены песками, фосфоритами, известковыми глинами. Мощность их достигает 10,8 м.

Изверженные породы месторождения представлены серпентинитами по гарцбургитам, дунитам, пироксеновым дунитам, пироксенитами и габбро – диабазами.

Серпентиниты по дунитам и пироксеновым дунитам больше развиты вблизи рудных тел, серпентиниты по гарцбургитам развиты больше на западном и восточном флангах месторождения.

Пироксениты и габбро- диабазы образуют дайки, пересекающие серпентиниты по дунитам, пироксеновым дунитам и перидотитам и рудные тела месторождения.

Серпентиниты по гарцбургитам – это массивная горная порода с порфировидным обликом, темно – зеленого цвета с неровным изломом. В зоне гипергенных процессов отмечаются оливин и ромбический пироксен. Иногда встречается в небольшом количестве моноклинный пироксен. Всегда присутствует акцессорный хромшпинелид. Из вторичных минералов присутствуют: серпентин – хризотил, антигорит, бастит, серпофит, реже – амфибол, хлорит, пылевидные зерна магнетита.

Серпентиниты по дунитам – массивная горная порода темно – зеленого, серовато – зеленого и желтовато – зеленого цвета с ровным изломом. В составе реликтов первичных минералов отмечается оливин в количестве не более 25%, пироксен – 3-5%. Акцессорный минерал представлен хромшпинелидом. Вторичные минералы встречаются спорадически и представлены тремолитом, хлоритом, тальком и бруситом.

Серпентиниты по пироксеновым дунитам макроскопически похожи на серпентиниты по дунитам, но имеют повышенное содержание зерен ромбического, а иногда и моноклинного пироксена – до 15%.

Геологоразведочными работами элементов складчатой тектоники не установлено.

Разрывные нарушения, имеющие сбросо – сдвиговый характер, отмечены в северной и южной частях месторождения и делят его на три крупных и один мелкий блоки, которые в свою очередь разбиты более мелкими нарушениями.

Плоскости сбрасывателей сбросо – сдвигов подают на юг и юго-запад под углом 70-85º. Вертикальная амплитуда перемещения по сбросам небольшая – от 8-16 до 42 м.

Тектонические нарушения I системы имеют северо-восточное простирание и падение на восток и юго-восток под углом 60-85º. Тектонические нарушения данной системы приурочены в основном к горизонту минус 215 м.

Тектонические нарушения II – ой системы имеют подчиненное значение, северо-восточное простирание и падение на юго-восток и северо-запад под углом 60-85º, встречаются редко.

Тектонические нарушения III системы широко распространены на месторождении, имеют северо-восточное и юго-восточное простирание и падение на юг – восток и юго-запад под углом 70-80º.

Тектонические нарушения IV системы распространены на месторождении в меньшей степени, имеют юго-восточное простирание и падение на юго-запад под углом 70- 80º.

Таким образом, на месторождении преобладают тектонические нарушения северо-восточного и юго-восточного простирания с крутыми углами падения. Часто зоны тектонических нарушений сопровождаются трещиноватостью. При проходке горных выработок в таких зонах образуются вывалы. Месторождение хромитовых руд локализуется в ультраосновных породах представленных в различной степени серпентинизированными перидотитами, дунитами, и состоит из двух крупных залежей, размещенных на разных рудных горизонтах.

В пределах месторождения установлено 25 рудных тел, кулисообразно расположенных друг к другу. Балансовые запасы рассчитаны по 18 рудным телам. По промышленным категориям (А+В+С1)  разведаны самые крупные рудные тела 3,4 и 22, в которых сосредоточено 98% всех запасов, и часть рудного тела 14.

Верхняя рудная залежь представлена рудными телами 3,4 и сопровождающими их линзами, глубина залегания колеблется от 10,9 – 15,6 м до 290 м (р.т. №4).

Для этой части месторождения характерно общее меридиональное простирание.

Нижняя рудная залежь расположена на глубине 420-600 м от поверхности и представлена крупным рудным телом 22 и несколькими мелкими линзообразными телами.

Рудное тело 22 простирается на северо- восток, образуя с общим простиранием месторождения угол 40º.

Рудное тело 14 с общими запасами 1,5 млн. т находится на глубине 267,0-321,0 м от поверхности, но удалено от карьера по простиранию и вместе с р.т. 15 с незначительной подкарьерной частью р.т. 4 образуют среднюю зону между открытыми и подземными работами.

Рудное тело 22 является самым крупным. Длина его по длинной оси равна 1540 м, ширина колеблется от 25 до 320 м. Мощность рудного тела изменяется от 1,0 м до 141,1 м (скв.№76). Залегает рудное тело почти горизонтально, погружается к юго-западу. На юге и севере при выклинивании рудное тело расщепляется. Глубина залегания висячего блока рудного тела колеблется от 422 м на севере до 602 м на юге. Хромовая руда этого рудного тела представлена, в основном, богатой и очень богатой разностями.