Морфология тел полезного ископаемого

Месторождения Норильской медно - никелевой провинции относятся к типу ликвационных собственно магматических. Для всех норильских месторождений характерно единство геолого - структурных условий локализации магматических массивов и связанных с ними сульфидных руд. Горизонтами, вмещающими стратифицированные интрузии и сульфидное оруденение Талнахского и Норильского рудных полей, являются породы девона, пермо - карбоновые угленостные отложения тунгусской серии, в меньшей степени туфо - лавовая толща пермитриаса.

Оруденение не концентрируется в пределах нижних эндо- и экзоконтактов интрузивных массивов и наблюдаются как в породах интрузива, так и в осадочно - метаморфических толщах.

Характерны два типа оруденения: сингенетическое и эпигенетическое, развитое в интрузивных и осадочно - метаморфических породах. Рудная зона отличается многоярусным строением и в его пределах выделяются самостоятельные типы пород, занимающие различное положение по отношению к стратифицированному интрузиву. К таким типам руд относятся: вкрапленные руды в интрузиве; сплошные руды, главным образом в нижнем экзоконтакте и реже эндоконтакте интрузива; прожилково - вкрапленые руды в верхнем экзоконтакте интрузивного массива; брекчиевидные и прожилково - вкрапленные руды в зонах выклинивания интрузивных массивов. Строение рудных зон существенно изменяются по падению стратифицированного интрузива от фланговых частей к наиболее погружённым участкам.

Наиболее простое строение характерно для участков, удалённых от флангов, в них распространены вкраплённые руды в пикритовых и такситовых габбро - долеритах и могут присутствовать тела сплошных сульфидных руд, главным образом в осадочно - метаморфических породах. При приближении к флангам интрузии наблюдается определённое усложнение рудной зоны, т.к. помимо вышеназванных типов руд развивается прожилково - вкраплённая минерализация в экзоконтактах залежей сплошных руд.

Участки, приуроченные к флангам интрузивов, имеет наиболее сложное строение, т.к. здесь развиты все типы руд, причём они могут наблюдаться в верхнем экзоконтакте интрузива.

Вкраплённые руды в магматических породах наблюдаются в пикритовых и такситовых габбро - долеритах, основным промышленным горизонтом вкраплённых руд является такситовые габбро - долериты, а в пикритовых оруденения может и не быть. Сплошные сульфидные руды образуют залежи как в осадочно - метаморфической толще, так и в интрузивных породах. Прожилково - вкраплённая минерализация распределяется в метаморфических осадочных породах и не менее широко развита в эндоконтактах интрузива. Кроме того, во фланговой части интрузива располагается брекчевидные руды и с ними ассоциируют сплошные.

Морфология и условия залегания тела полезного ископаемого. В поле рудника выделяются три промышленных типа руд: богатые, медистые и вкрапленные. Все типы руд пространственно тесно связаны и образуют общую субгоризонтальную по форме рудную зону, тяготеющую к подошве интрузива, к контакту его с вмещающими породами.

Оруденение принадлежит интрузиву, что определило объединение всех различных типов и разновидностей руд в принципиально единую систему, в которой по условиям кондиций выделяются несколько горизонтов и залежей промышленных типов руд.

Богатые руды.

Богатые руды представлены 1-й Хараелахской залежью (основной), представляющей собой плитообразное тело шириной до 1 км, имеющее протяженность в субширотном направлении до горного сброса 1,7км и полого (6-10гр) погружающееся в восточном направлении от 550м до 1170м. Положение залежи четко контролирует плоскость контакта подошвы интрузива и вмещающих осадочных пород среднедевонской толщи. В поперечном сечении залежь слегка наклонена к северу. Кровля имеет ровную поверхность, для подошвы фиксируется перепад отметок до 25м. Установлено значительное количество разноамплетудных смещений рудного тела. Hа флангах залежь расщепляется на отдельные прожилки и линзы. Мощности залежей богатых руд достаточно устойчивы и изменяются от 0,5м до45м, составляя в среднем 20м. Внутри залежи имеются безрудные ксенолиты пород мощностью до 3м. Контакты сплошных руд с вмещающими породами обычно четкие, кроме отдельных случаев подошвы интрузива.

Медистые руды.

Запасы медистых руд сосредоточены в горизонте, кулисообразно продолжающим в западнуюзону локализации богатых руд. Залежь имеет длину 1000м, ширину 800м. Глубина залегания 350м, глубина распространения 1100м при средней мощности 40-100м. Морфология тел медистых руд определяется конфигурацией и пространственным положением блоков, вмещающих пород и интрузивных инъекций.

Главной текстурой медистых руд является брегчевидная обусловленная наличием обломков осадочно-метаморфических пород, сцементированных массивными сульфидами.

Вкрапленные руды.

Вкрапленные руды прослеживаются по всей площади распространения рудного интрузива и локализуются в зоне нижнего эндоконтакта последнего. В поле рудника выделяются несколько горизонтов вкрапленных руд, из которых выделяется основной. Ширина залежи по простиранию от 400 до1200м, длина по падению-800-1000м. Глубина залегания-800м, глубина распространения-1000м. Мощность горизонтов вкрапленных руд достигает 40м.

Богатые руды.

Пирротиновые руды являются наиболее распространенной минеральной разновидностью. Главные минералы представлены: пирротином - 40-70%, халькопиритом-10-30%,пенландитом-10-15%,магнетитом -5-10%. Отношение содержаний меди к сере в рудах составляет менее 0,3. Имеются платиноиды. Халькопиритовые руды сложены: халькопиритом, талнахитом-40-70%, кубанитом-10-40%,петландитом-8-13%. Медь к сере составляет 0,6. Имеются платиноиды.

Кубанитовые руды - вторая по распространенности минеральная разновидность богатых руд. Эти руды характеризуются следующим составом: кубанита-35-55%,троилита-20-40%,петландита-10-15%,халько- пирита- 5-15%,магнетита-5-8%.Отношение содержания меди к сере Имеются платиноиды. Основным концентратом никеля во всех разновидностях богатых руд является петландит (98% всего никеля). Кобальт рассеян в рудообразующих минералах(73-82% в петландите, 5-20% - в пирротине, 21% - в халькопиритовых рудах). Вся медь содержится в халькопирите и кубаните (99%).

Железо входит во все главные минералы богатых руд. Среднее содержание никеля-2,8%,меди-3,8%.Богатые руды находятся в подошве интрузива.

Медистые руды.

Медистые руды по основным рудным минералам выделяются пять минеральных разновидностей: пирротиновая, пирротин-халькопиритовая, пиритовая и валлериитовая. Первые две являются промышленными залежами. В распределении минеральных разновидностей наблюдается зональность: пирротиновые руды располагаются ближе к контакту интрузива, по удалении от него сменяются халькопиритовыми рудами, затем идут пиритовые руды. Минеральный состав пирротиновых руд: пирротин, халькопирит, петландит, магнетит.

Hерудными минералами являются пироксены, плагиоклаз, карбонаты, граниты, серпентины, ангидрит, хлорит.

Халькопиритовой разновидности характерны халькопирит, петландит, миллерит, борнит, кубанит, пирит, магнетит. Hерудные минералы те же, что и в пирротиновых рудах. Среднее содержание никеля- 2,65%, меди - 6,6%. Вкрапленные руды.

По минеральному составу вкрапленные руды в интрузиве относятся к пирротиновой разновидности и располагаются между богатыми рудами и медистыми. Содержание металлов в руде колеблется по никелю от до,по меди от.По всем сортам руд содержание металлов увеличивается по мощности вниз.

Гидрогеология.

Норильский район относится к северо - западной окраине Тунгусского артезианского бассейна и приурочен к зоне многолетней мерзлоты. Основные черты гидрогеологий Норильского района определяются геолого - тектоническим строением северо - западной части Сибирской платформы, схемой формирования, движение и разгрузки подземных вод и характером распределения многолетней мерзлоты. Многолетняя мерзлота распределена весьма неравномерно, отсутствует в зона распространения глубоких водоёма (талики) и достигает максимальной величены на высокогорье (до 300 метров).

Многолетняя мерзлота обусловливает наличие трех видов вод: надмерзлотных, межмерзлотных и подмерзлотных.

Многолетняя мерзлота является водоупором и в сочетании с физической характеристикой горных горных пород и их структурными особенностями определяет напорный режим надмерзлотных и подмерзлотных вод и затрудняет гидравлическую связь.

Надмерзлотные вод в течение 8-9 месяцев образую твёрдую фазу (лёд) и, заполняя рыхлые отложения, играют роль цемента. В летнее время из них формируется фильтрационный поток в поверхности отложения, представленных валунно - галечными грунтами, супесями и суглинками.

Эти воды характерны для долин, рек и подножий склонов, глубина их залегания 0,2-1,5 метров от поверхности, мощность водоносного горизонта колеблется от 0,4-1,2 до 2,4-3,6 метров. Водообильность низкая (0,03-0,1 л/с до 0,4-0,65 л/с). Кф для супесей и суглинков 0,003-0,02 м/сут. В летнее время надмерзлотные воды характеризуются безнапорным режимом, а в период частичного промерзания водного почвенного слоя - напорным, при этом возможно образование наледей. Общим стоком намерзлотных и поверхностных вод является озеро Пясино. Для хозяйственно - питьевых целей эти воды интереса не представляют.

Подмерзлотные воды Норильского рудного района образуют единый водоносный комплекс, в пределах которого выделяются в несколько взаимосвязанных тектоническими трещинами водоносных блоков. В выделении водоносных зон, кроме этого, важное значение имеет литолого - стратиграфический характер пород, последний обусловливает разделение всего водоносного комплекса на две зоны. В верхнюю зону входят поровые воды четвертичных отложений, горизонты трещено - пластовых вод в туфолавовых породах и в породах тунгусской серии. Эти воды отличаются гидрокарбонатно - кальциево - натриевым составом общей минерализацией 0,1-1,0 г/л. Мощность верхней зоны в пределах плато достигает 250-1100 метров в долинах рек Норильской, Рыбной, Талнах - не более 35-90 метров. В долинах верхняя зона образована четвертичными гравийно - галечными породами.

Воды нижней водоносной зоны распространены в карбонатной - сульфатных и галогенных породах девона, силура, ордовика и верхнего кембрия.

Режим этого горизонта застойный, что объясняется весьма незначительной водопроницаемостью пород. Важным источником водоснабжения Талнахского рудного поля является гравийно - галечный водоносный горизонт, заполняющий глубокую эрозионную впадину, совпадающую с долиной реки Талнах. Это воды напорные в южной части плато (h=70¸80 м) и безнапорные в северной. Гидрогеологические условия месторождений Талнахского рудного поля весьма благоприятны - рудники сухие.

Гидрогеологические условия. На месторождении развиты три водоносных горизонта Горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиальных отложений приурочен к гравийно-галечным супесчано-суглинистым отложениям, имеет мощность от 5 до 25м. Подземные воды горизонта пополняются атмосферными осадками. Воды гидрокарбонатные, пресные. Горизонт ниже-среднечервертичных аллювиальных отложений локализуется в валунно-гравийно-галечных отложениях. Воды напорные, гидрокарбонатные, с минерализацией до 0,5г/л.

Водоносный горизонт коренных пород приурочен к комплексу водовмещающих пород: базальтом, осадком тунгусской серии в девоне, а также интрузивным образованиям.

 Коэффициент фильтрации 4,4м/сут, коэффициент водопроводимости 1161м.куб./сут. Проницаемость коренных пород с глубиной уменьшается. Воды по химическому составу относятся к гидрокарбонатно-кальциевому, а с глубины 315м- хлоридно-сульфатно-натриевым. Минерализация достигает 17,9г/л. Руда и рудоносная интрузии не обнаруживают значительной проницаемости. По данным гидрогеологической службы для рудника "Октябрьский" максимальный водоприток составляет 3-5 м.куб./ч.

Инженерно-геологические условия. Породы всех горизонтов разреза поля рудника в ненарушенном состоянии имеют высокую прочность  f=8-14.По мере приближения к зонам тектонических нарушений прочностные свойства их снижаются. В целом породы обладают интенсивной тектонической нарушенностью при трещиной пустотности в нарушенных участках в среднем 5-10%. Hарушенность сплошных руд в зоне ведения очистных работ оценивается на 60-70% как сильная, в остальной части - средняя. Устойчивость руды средняя. Hарушенность габбро-долеритов, залегающих в кровле залежи богатых руд такая же, как и в рудах. В породах подошвы, представленных ороговикованными аргиллитами и мергелями, трещины крутопадающие открытого типа. Hарушенность от сильной до слабой. Устойчивость пород соответственно средняя и слабая. Контакт кровли рудной залежи с перекрывающими е габбро-долеритами по всему полю зобилует многочисленными ответвлениями прожилков сульфидов, образующих на отдельных участках штокверковые    зоны богатого оруденения, зачастую переходящего во вкрапленные. По трещинам в породах кровли развиваются ослабляющие минералы тальк, хлорит, серпентин. Выше, в зоне вкрапленного оруденения габбро-долериты разбиты трещинами отдельности на блоки от 1м куб. и более.

В интервале до 10 м ниже контакта подошвы рудной залежи почти всегда происходит обрушение подстилающих пород до плоского контакта.

Hиже подошвы сульфидной залежи в 25-40м залегает силл долеритов, высокая устойчивость которых в сочетании со слабой устойчивостью аргиллитов и мергелей являются осложняющим фактором при проходке и эксплуатации рудоспусков, а также вент. восстающих. Халькопиритовые разности сульфидных руд в отбитой массе склонны к быстрому окислению с выделением тепла. Случаев самовозгорания вкрапленных в интрузиве и медистых руд до сих пор не наблюдалось.